Focus: Inulina

L’inulina è un fruttano, polisaccaride di origine vegetale utilizzato come sostanza di riserva in alcune piante, principalmente della famiglia delle Asteraceae, e che presenta interessanti applicazioni alimentari e farmaceutiche.

L’inulina è presente in più di 30.000 specie vegetali, tra le fonti più conosciute i tuberi di Helianthus tuberosus, Cichorium intybus, Dahlia pinnata e Polymnia sonchifolia (Braz de Oliveira et al., 2011)

E’ stata scoperta agli inizi del 1800 dal chimico tedesco Valentine Rose, come fonte di carboidrati nelle foglie di Inula helenium, e soltanto dopo, nel 1817, è stata chiamata dallo scienziato inglese Thomson inulina. Nel 1864, il fisiologo vegetale Julius Sachs, utilizzando un microscopio, è stato in grado di rilevare sferocristalli di inulina nei tuberi di D. pinnata, H. tuberosus e I. helenium dopo averla fatta precipitare con etanolo (Franck & De Leenheer, 2005). L’inulina è una miscela di oligo e/o polisaccaridi composta da unità di fruttosio con configurazione beta del carbonio anomerico, il fruttosio è legato quasi totalmente da legami β-(1→2) fruttosil-fruttosio, il che la rende resistente all’idrolisi degli enzimi digestivi intestinali e la rende classificabile come oligosaccaride non digeribile. I tipi di fruttani trovati nelle piante sia di natura oligomerica che polimerica (da due a cento unità di fruttosio), sono specie dipendenti e relazionati alle condizioni ambientali e allo stato di sviluppo della pianta, dal periodo di raccolta e dalle procedure di estrazione (Barclay et al., 2010). L’inulina può essere idrolizzata da un’enzima, l’inulinasi che può attaccare in due modi il substrato: alla coda della molecola di inulina (eso-inulinasi), rimuovendo i residui terminali di fruttosio oppure in una zona centrale (endo-inulinasi) agendo sui legami interni (Braz de Oliveira et al., 2011). Agisce in modo simile alle fibre alimentari e contribuisce a migliorare le condizioni del sistema gastrointestinale. Resiste alla digestione nello stomaco e nell’intestino tenue mentre viene idrolizzata e fermentata dai batteri benefici del colon (lattobacilli e bifidobatteri), stimolandone la crescita, attraverso gli acidi a catena corta (acetico, propionico e butirrico) prodotti dalla fermentazione, a discapito dei microrganismi patogeni (colibacilli e clostridi). Per queste proprietà dirette allo sviluppo di microorganismi benefici per la salute (microrganismi probiotici) l’inulina viene considerata un alimento prebiotico. Inoltre, recenti studi hanno dimostrato la capacità dell’inulina di facilitare indirettamente l’assorbimento di acqua e di alcuni minerali in forma ionizzata, in particolare calcio e magnesio, esercitando quindi un’interessante azione positiva verso la prevenzione dell’osteoporosi (Weaver, 2005). Fra le proprietà che le vengono attribuite, c’è anche quella di facilitare la digestione e di ridurre il gas intestinale aumentando la presenza di bifidobatteri utili. Altri effetti possibili sono la riduzione del colesterolo ematico e la riduzione della concentrazione ematica di trigliceridi in soggetti con una cattiva alimentazione. Non aumenta la glicemia ed è adatta anche all’alimentazione dei diabetici. Tra le possibili applicazioni farmaceutiche viene utilizzata per modulare le funzioni del colon e ridurre il rischio di alcune malattie correlate alla sindrome metabolica. Grazie a queste proprietà le industrie alimentari e farmaceutiche hanno trovato applicazioni dell’inulina e dei suoi derivati come fruttoligosaccaridi (FOS) nella produzione di alimenti funzionali, composti nutrizionali e farmaci (Barclay et al., 2012). La fonte più nota di FOS è l’inulina da cui vengono estratti per idrolisi enzimatica.

Altro interesse del mondo scientifico riguardo l’inulina è che può essere utilizzata come ingrediente tecnologico ed alimentare. Particolare interesse ha suscitato il suo impiego nell’industria alimentare come sostituto totale o parziale dei grassi e/o degli emulsionanti negli alimenti. Presenta, inoltre, azione addensante e volumizzante utile per la preparazione di numerose ricette, in particolar modo quelle dei prodotti da forno, gelati, pasticceria dolce e salata. L’inulina ha un sapore neutro e non ha alcun impatto sulle proprietà sensoriali.

Sono stati concessi molti brevetti che garantiscono l’utilizzo di tali fruttani, come materia prima per vari scopi (Narvávez-Zapata et al., 2009).

In questa tesi vengono sottolineati gli aspetti chimici e strutturali dell’inulina, le fonti botaniche, i suoi metodi di estrazione, purificazione ed analisi, il significato biologico di queste molecole come prebiotiche e, e le potenziali applicazioni nei processi tecnologici per la produzione di alimenti a ridotto contenuto di grassi.

Letteratura citata

  • Barclay, T., Ginic-Markovic, M., Cooper, P. and Petrovsky N., (2010), Inulin: a versatile polysaccharide with multiple pharmaceutical and food chemical uses, Journal of Excipients and Food Chemical, 1, 27-50.
  • Barclay, T., Ginic-Markovic, M., Johnston, M., Cooper, P. and Petrovsky N., (2012), Analysis of the hydrolysis of inulin using real time H-1 NMR spectroscopy, Carbohydrate Research, 352, 117-125.
  • Braz de Oliveira, A., Correia Goncalves, R.A., Cantuaria Chierrito, T.P., dos Santos, M.M., de Souza, L.M. and James Gorin P.A., (2011), Structure and degree of polymerisation of fructooligosaccharides preent in roots and levans of Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni, Food Chemistry, 129, 305-311
  • Franck, A., (2002), Technological functionality of inulin and oligofructose, British Journal of Nutrition, 87, 287-291
  • Narvavez-Zapata, J.A. and Sanchez-Teyer F., (2009) Agave as a raw material, recent technologies and application, Recent Patents on Biotechnology, 3, 185-191

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