อินนูลิน,FOS,Pre biotic,Inulin,Oligosacsharide

วันนี้ขอบันทึกความรู้เรื่อง สารอาหารเพื่อสุขภาพที่คัดลอกมาไว้ <table border="0" cellpadding="0" width="100%" class="MsoNormalTable" style="width: 100%"><tbody><tr><td valign="top" style="background-color: transparent; border: #ece9d8; padding: 3pt">

Carbohydrate: Inulin, Oligofructose
Ingredient ปี 2000

คุณมาลีจิรวงศ์ศรี
นวช. 7 ว.กองควบคุมอาหาร คาร์โบไฮเดรตเป็นสารอาหารที่ให้พลังงานกับคนทุกเชื้อชาติและทุกวัย ตั้งแต่ทารก เด็ก ผู้ใหญ่และผู้สูงอายุ ตามข้อกำหนดสารอาหารที่แนะนำให้บริโภคประจำวันสำหรับคนไทยอายุตั้งแต่ 6 ปีขึ้นไปของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา กำหนดไว้ว่าควรได้รับคาร์โบไฮเดรต 60 % ของพลังงาน ที่บริโภคอาหารต่อวัน (2,000 กิโลแคลอรี) คาร์โบไฮเดรตหลัก ๆ ได้แต่น้ำตาล (Sugars) และคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (Complex Carbohydrates) น้ำตาล (Sugars) รวมถึง Monosaccharides เช่น กลูโคส ฟรุคโตส Disaccharides เช่น น้ำตาลทราย แล็คโตสคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (Complex Carbohydrates) หมายถึงคาร์โบไฮเดรตประเภทแป้งโพลีซัคคาไรด์ รวมถึงพวกธัญชาติต่าง ๆ ผักและผลไม้ด้วย แต่ไม่รวมถึงน้ำตาลผลทางสรีรวิทยาของคาร์โบไฮเดรต 1. ให้พลังงานกับร่างกาย (Provision of Energy) โดยทั่วไปคาร์โบไฮเดรตให้พลังงานกับร่างกาย 4 กิโลแคลอรี่ต่อกรัมแต่ถ้าเป็นคาร์โบไฮเดรตประเภทน้ำตาลชั้นเดียว (Monosaccharides) จะให้พลังงานเพียง 3.75 กิโลแคลอรี่ต่อกรัม และสำหรับคาร์โบไฮเดรตที่ไม่สามารถถูกย่อย เช่น Non-digestible Oligosaccharides, Resistant Starch และ Non-Starch Polysaccharides จะให้พลังงานกับร่างกายประมาณ 2 กิโลแคลอรี่ต่อกรัม 2. ผลต่อความรู้สึกอิ่ม (Effects on Satiety)ระดับน้ำตาลในเลือดช่วยควบคุมการบริโภคอาหารของมนุษย์ถ้าระดับน้ำตาลในเส้นเลือดแดงสูงกว่าในเส้นเลือดดำมากแสดงว่ามีคาร์โบไฮเดรตที่ร่างกายใช้ประโยชน์อยู่จำนวนมากจะรู้สึกอิ่มอย่างไรก็ตามการศึกษาที่ผ่านมายังไม่ทราบอย่างแน่ชัดถึงความสัมพันธ์ของตัวแปรใดในร่างกายที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมความหิวและทำให้รู้สึกอิ่มจะมีความสัมพันธ์กับส่วนประกอบของอาหารทั้งหมดไม่ใช่เพียงแต่ประเภทของคาร์โบไฮเดรต 3. การควบคุมกลไกของระดับน้ำตาลและอินสุลิน (Control of Blood Glucose and Insulin Metabolism)การย่อยคาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้นตั้งแต่ในปากโดยเอนไซม์- อไมเลสที่มีอยู่ในน้ำลาย (Salivary-Amylase) จนถึงลำไส้เล็กโดยเอนไซม์อไมเลสจากตับอ่อน (Pancreatic Amylase) ให้เป็นน้ำตาลชั้นเดียว ก่อนที่จะถูกดูดซึมจะเข้าสู่กระแสเลือดทำให้ระดับกลูโคสในเลือดสูงขึ้นระดับน้ำตาลในเลือดจะสูงขึ้นเพียงใดและนานเท่าใดภายหลังจากรับประทานอาหารขึ้นอยู่กับอัตราการดูดซึมและการย่อยที่เกิดขึ้นในลำไส้เล็กการหลั่งอินสุลินจากตับอ่อนจะเกิดขึ้นเมื่อระดับน้ำตาลในเลือดสูงขึ้นเพื่อดึงน้ำตาลเข้าสู่เซลล์และนำไปใช้ต่อไปในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดถ้าระดับน้ำตาลในเลือดสูงผิดปกติเป็นอาการของโรคเบาหวาน แต่ถ้าต่ำกว่าปกติมาก ๆจะทำให้เกิดการชักและช็อก หรือหมดสติได้ 4. เมตาโบลิซึมของโคเลสเตอรอล และไตรกลีเซอไรด์ (Cholesterol and Triglyceride Metabolism) โพลีแซคคาไรด์จำพวก oat-beta-Glucan, guar gum และที่มีอยู่ในพืชจำพวก psyllium พบว่าสามารถทำให้ระดับโคเลสเตอรอลในเลือดต่ำลงได้ซึ่งเชื่อว่าเป็นเพราะโพลีแซคคาไรด์เหล่านี้ไปจับกับกรดน้ำดีและเกลือของน้ำดี (bile acid and bile salt) ทำให้โคเลสเตอรอลถูกดูดซึมกลับเข้าสู่ลำไส้เล็กหรือเป็นเพราะผลของกระบวนการหมักที่เกิดขึ้นจาก Non-Starch Polysaccharide โดยเฉพาะกรดโพรพีโอนิค (propionic acid) ไปยับยั้งการสร้างโคเลสเตอรอล 5. กระบวนการหมัก (Fermentation)คาร์โบไฮเดรตที่ไม่ถูกย่อยและดูดซึมในลำไส้เล็กจะผ่านเข้ามาที่ลำไส้ใหญ่และเกิดกระบวนการหมักขึ้น โดยอาศัยแบคทีเรียที่อยู่ใน ลำไส้ใหญ่นั่นเองทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจน, มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์ และได้กรดไขมันสายสั้น (Short chain fatty acid) จำพวก Acetate, Propionate และ Butyrate และกระตุ้นให้แบคทีเรียมีการเจริญเติบโต (Bacterial Growth; Biomass) ก๊าซที่เกิดขึ้นจะถูกดูดซึมและขับออกทางลมหายใจหรือทางทวารหนักกรดไขมันสายสั้นซึ่งเป็นสารสำคัญที่ได้จากการหมักนี้จะถูกดูดซึมและเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในร่างกายโดยกรด Acetate ถูกนำไปใช้โดยตับ กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่ออื่นๆ กรด propionate ถูกเปลี่ยนเป็นกลูโคสเพื่อนำไปใช้ต่อไป และกรด Butyrate ถูกนำไปใช้เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ การแบ่งเซลล์และการตายของเซลล์6. การขับถ่ายอุจจาระ (Bowel Habit Laxation)คาร์โบไฮเดรตประเภท Non-Starch Polysaccharides และ Resistant จะมีผลเพิ่มปริมาณกากอุจจาระและเกิดการ ขับถ่ายได้ง่ายทั้งนี้ผลจะรุนแรงมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ คุณสมบัติของ Non-Starch Polysaccharides แต่ละชนิด และถ้ามีกระบวนการหมัก (Fermentation) เกิดขึ้นก็จะเป็นการกระตุ้นให้แบคทีเรียมีการเจริญเติบโต (Biomass) มากขึ้นทำให้เป็นการเพิ่มปริมาณกากอุจจาระด้วย7. ผลต่อแบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ใหญ่ (Effect on Large Bowel Microflora) คาร์โบไฮเดรตที่ถูกหมักในลำไส้ใหญ่จะกระตุ้นให้แบคทีเรียมีการเจริญเติบโตเร็วขึ้น และเป็นการเพิ่ม Biomass เมื่อแบคทีเรียมีการเจริญเติบโต แบคทีเรียนั้นก็จะมีการสังเคราะห์โปรตีนจากกรดอะมิโนและเปปไตด์ (Preformed amino acid and peptides) และแอมโมเนีย Biomass ที่เพิ่มขึ้นนี้ก็จะถูกขับถ่าย ออกทางอุจจาระจึงทำให้ร่างกายขับถ่ายไนโตรเจนออกมากขึ้นด้วย นอกจากนี้มีการศึกษาพบว่าคาร์โบไฮเดรต Fructo-Oligosacchardes สามารถไปเพิ่มแบคทีเรียชนิด Bifidobacteria และ lacto-bacilli ในลำไส้ได้ ขณะเดียวกันก็ช่วยลดปริมาณแบคทีเรียชนิด Clostridium Perfringens ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคได้ และยังทำให้การสร้างสารก่อมะเร็ง (Carcinogenesis) ในลำไส้ด้วย จึงพบว่า ในปัจจุบันมีการบริโภค Fructo-oligosaccharides มากขึ้นคาร์โบไฮเดรตเป็นอินทรีย์สารประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน (CnH2nOn) แบ่งได้ 3 ประเภทใหญ่ตามขนาดโครงสร้าง (Degree of Polymerization, DP) <div align="center"><table border="0" cellpadding="0" width="90%" class="MsoNormalTable" style="width: 90%"><tbody>

DP ประเภท ตัวอย่าง 1- 2  น้ำตาล (Sugars)
1. น้ำตาลชั้นเดียว (Monosaccharides) :- กลูโคส, ฟรุกโตส, กาแลคโตส
2. น้ำตาล 2 ชั้น (Disaccharides) :- น้ำตาลทราย (ซูโครส), แลคโตส
3. น้ำตาลแอลกอฮอล์ (Polyols) :- ซอร์บิทอล, ไซลิทอล
3 - 9  Oligosaccharides
1. Malto-Oligosaccharides :- Maltodextrin
2. Non-Digestible Oligosaccharides :- Raffinose, stachyose, fructo-Oligosaccharides
> 9  Polysaccharides
1. แป้ง (Starch) :- Amylose, Amylopectin, Modified starch
2. Non-starch polysaccharides : cellulose, hemicellulose, pectins, hydrocolloids

</tbody></table></div>  Oligosaccharides แบ่งได้ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ <table border="0" cellspacing="4" cellpadding="0" width="100%" class="MsoNormalTable" style="width: 100%"><tbody>

1. Malto - Oligosaccharidesเป็นคาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้นระหว่างการแตกตัว หรือการย่อยแป้งโดยมาก จะอยู่กับคาร์โบไฮเดรตชนิดอื่น ๆ เช่น น้ำผึ้ง, Corn Syrup มอลโตเด็กซ์ตรินเมื่อแตกตัวหรือถูกย่อยต่อไปในที่สุดจะให้กลูโคส 2. Resistant Oligosaccharides (Non - Digestible Oligosaccharides)   2.1 Galactosylsucroseประกอบด้วย Raffinose Stachyose และ Verbascose ยังไม่สามารถถูกย่อยโดยเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ได้จึงผ่านเข้าสู่ลำไส้เล็ก   2.2 Fructo-Oligosaccharidesพบได้ในอาหารประเภทข้าวสาลี ข้าวไรย์ หัวหอม แอสปารากัส Artichoke, กล้วย, ถั่วเหลือง Burdock และพืชประเภทพืชหัว Fructo-oligosaccharides หรือ Oligofructose มีความหวานประมาณ 30 % ของน้ำตาลทรายไม่สามารถถูกย่อยโดยเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ได้แต่ถูกย่อยที่ลำไส้ใหญ่โดยเชื้อแบคทีเรียซึ่งมีอยู่ตามปกติในลำไส้ใหญ่

</tbody></table> Inulinเป็นสาร Polysaccharides ที่พืชเก็บไว้เป็นอาหาร พบในพืชมากกว่า 36,000 ชนิด เช่น Chicory root เห็ด หัวหอมหัวกระเทียม กล้วย แต่ Inulin นี้ย่อยไม่ได้โดยน้ำย่อยในลำไส้แต่สามารถย่อยได้โดยอาศัยจุลินทรีย์ใน ลำไส้ใหญ่ จากการย่อย Inulin จะได้ fructose ตั้งแต่ปี 1905 ได้มีการแนะนำให้ผู้ป่วยเบาหวานบริโภค Inulin (Lewis 1912, Persia 1905) และจากการทดลองพบว่าปริมาณที่ใช้และเกิดผลดีต่อผู้ป่วยคือ Inulin 40-100 กรัม/วัน (McCance and lawrence 1929, Foot and Berker 1925, Strouss 1911, Wise and Hey 1931) ตามขนาดของโครงสร้าง Inulin มีค่า DP (Degree of Polymerization) ประมาณ 10 และตามโครงสร้างจะมี Oligofructose ประกอบอยู่เป็นโครงสร้างกลุ่มย่อย ในพืชต่างชนิดกันจะมีปริมาณ Inulin และ Oligofructose ที่ แตกต่างกัน ดังแสดงตามตารางที่ 1 <div align="center"><table border="0" cellpadding="0" width="90%" class="MsoNormalTable" style="width: 90%"><tbody>

ตารางที่ 1 ปริมาณ Inulin และ Oligofructose ในอาหารชนิดต่างๆ   ปริมาณ Inulin (%) ปริมาณ Oligofructose (%) Onion (หัวหอม) 2 - 6 2 - 6 Jerusalem artichoke 16 - 20 16 - 20 Chicory (ชิโครี) 15 - 20 5 - 10 Asparagus (แอสปารากัส) 1 - 30 1 - 20 Leek (ต้นกะเทียม) 3 - 10 2 - 5 Garlic (กระเทียม) 9 - 16 3 - 6 Artichoke 3 - 10 < 1 Banana (กล้วย) 0.3 - 0.7 0.3 - 0.7 Wheat (ข้าวสาลี) 1 - 4 1 - 4 Rye (ข้าวไรย์) 0.5 - 1 0.5 - 1 Barley (ข้าวบาเลย์) 0.5 - 1.5 0.5 - 1.5 Dandelion 12 - 15 NA Burdock 3.5 - 4 NA

</tbody></table></div> ในปี 1995 Inulin และ Oligofructose จัดเป็น Prebiotic ตามนิยามของ Gibson & Roberfroid โดยคำว่า Prebiotic มีความหมายว่าส่วนประกอบของอาหารที่ไม่ย่อยและดูดซึมในระบบทางเดินอาหารตอนบนและสามารถเพิ่มปริมาณแบคทีเรียชนิดเฉพาะเจาะจงที่มีอยู่ตามปกติใน ลำไส้ใหญ่ เช่น Bifidobacteria และ Lactobacilli และ ส่งผลดีต่อสุขภาพ มีการทดลองในมนุษย์โดยให้ Inulin และ Oligofructose ที่ขนาดรับประทาน 5-20 กรัม/วัน เป็นเวลา 15 วันสามารถเพิ่มปริมาณแบคทีเรียชนิด Bifidobacteria และ Lactobacilli ในลำไส้ได้ (Bouhnik et al.1994 Djouzi and Andrieux 1997 Gibson et.al1995, Gibson and Roberfroid 1995, Hidaka et.al 1986 etc.) ในกรณีที่มีการรับประทาน Inulin และ Oligo-fructose ในปริมาณที่มากกว่า 30 กรัม/วัน (Briet et.al. 1995) จะมีอาการท้องอืด มีแก๊สในกระเพาะมาก แต่อย่างไรก็ตามปริมาณของ Inulin และ Oligofructose ที่จะมีผลแตกต่างกันขึ้นอยู่กับสภาวะของแต่ละบุคคลจากการวิจัยในปี 1999 พบว่า Inulin และ Oligofructose อาจมีผลช่วยในการดูดซึมแคลเซียมและแมกนีเซียมของร่างกายจากคุณสมบัติที่ Inulin และ Oligofructose ละลายน้ำได้และมีความคงตัวที่อุณหภูมิสูง ไม่มีผลข้างเคียงกับระบบประสาทสัมผัสรสชาติหวานเล็กน้อย จึงมีการพัฒนานำไปใช้ในทางอุตสาหกรรมอาหารในลักษณะต่าง ๆเช่น1. สารทดแทนไขมันในครีม สลัดครีม Mousses, เนยแข็ง ไอศกรีม2. สารทดแทนน้ำตาลในผลิตภัณฑ์ช็อกโกแลต<span style=”font-size: 10pt; font-family</td></tr></tbody></table>