อินูลิน (Inulin) เป็นสารอาหารกลุ่มคาร์โบไฮเดรตประเภทโพลีแซคคาไรด์ที่ละลายน้ำได้ ไม่สามารถย่อยได้ในระบบทางเดินอาหาร มีลักษณะเป็นเส้นใย (dietary fiber) โครงสร้างโมเลกุลของอินูลินอาจเรียกว่าฟรักแทน (fructan) เนื่องจากมีลักษณะเป็นสายพอลิเมอร์ของน้ำตาลฟรักโทส (fructose) เรียงต่อกัน 10-60 โมเลกุล และมีโมเลกุลที่ปลายสุดด้านหนึ่งเป็นน้ำตาลกลูโคส (glucose) อินูลินพบได้ตามธรรมชาติในพืชผักผลไม้ และสมุนไพรกว่า 3000 ชนิด (Wichienchot, 2011) ในช่วงศตวรรษที่ 18 สารสำคัญถูกพบในรากของต้น Elecampane (Inula helenium) โดย Valentine Rose นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน และถูกตั้งชื่อว่าอินูลินในปี ค.ศ. 1817 พืชที่พบเป็นแหล่งอินูลินโดยธรรมชาติ ได้แก่ รากชิโครี อาร์ติโชค หน่อไม้ฝรั่ง ต้นหอม หัวหอม กล้วย ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ และกระเทียม (Bornet, 2008) ปริมาณของอินูลินที่พบในพืชผักชนิดต่างๆ ดังตารางที่ 1
อินูลินเป็นสารที่ได้รับสถานะ GRAS (Generally recognized as safe) หรือมาตรฐานยอมรับความปลอดภัยในสหรัฐอเมริกา อินูลินถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารแปรรูปโดยใช้เป็นสารทดแทนน้ำตาลหรือไขมันที่ให้พลังงานเพียง 25-35% เมื่อเทียบกับคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยสลายได้ และมีระดับความหวานประมาณ 10% ของน้ำตาลซูโครส อินูลินมีประโยชน์ทางโภชนาการและสุขภาพมากมาย ได้แก่
- ทำหน้าที่เป็นใยอาหาร (dietary fiber) ลักษณะพื้นฐานของใยอาหารคือไม่ถูกย่อยสลายในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก จึงไม่ถูกดูดซึมในลำไส้เล็ก โดยกว่า 90% ของอินูลินจะสามารถผ่านลงสู่ลำไส้ใหญ่และเกิดกระบวนการหมักโดยจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ได้ (Turner, 2011) อินูลินจึงมีคุณสมบัติเป็นใยอาหารที่ดี
- มีแคลอรี่ต่ำและควบคุมความอยากอาหาร อินูลินเป็นสารอาหารที่มีแคลอรี่ต่ำ โดยให้แคลอรี่เพียง 1.5 kcal/g หรือ 6.3 kJ/g กระบวนการความอยากอาหารเป็นผลมาจากฮอร์โมนที่หลั่งในทางเดินอาหาร ฮอร์โมนดังกล่าวจะส่งสัญญาณไปที่สมองส่วนไฮโปทาลามัสเพื่อแปลผลเป็นความรู้สึกหิวหรืออิ่ม การมีระดับของ glucagon-like peptide-1 (GLP-1) ในกระแสเลือดที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ระดับความหิวลดลงหรือลดความอยากอาหาร อินูลินเป็นสารที่มีผลต่อฮอร์โมนที่หลั่งในทางเดินอาหารเนื่องจากกระบวนการหมักของอินูลินในลำไส้ใหญ่ทำให้เกิดกรดไขมันสายสั้น ซึ่งกรดไขมันสายสั้นในลำไส้ใหญ่ที่สูงขึ้นจะไปกระตุ้นการหลั่ง GLP-1 ทำให้ระดับ GLP-1 ในกระแสเลือดเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ความอยากอาหารลดลง (Cho, 2009) ดังนั้นอินูลินจึงสามารถใช้ได้ในผู้ที่ควบคุมอาหารหรือจำกัดแคลอรี่ รวมถึงผู้ป่วยเบาหวาน
- ผลต่อกระบวนการเผาผลาญไขมัน จากการศึกษาพบว่าการให้อินูลินที่มีประสิทธิภาพสูง (10 กรัมต่อวัน) ผสมในอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงและไขมันต่ำ ส่งผลเชิงบวกต่อระดับไขมันในเลือดโดยลดกระบวนการสร้างไขมันในร่างกาย (lipogenesis) และลดความเข้มข้นของ triacylglycerol ในเลือด ซึ่งส่งผลลดความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะหลอดเลือดแข็ง (atherosclerosis) (Letexier, 2003) การเสริมอินูลินในอาหารของผู้ที่มีภาวะไขมันในเลือดสูงอาจช่วยปรับปรุงค่าไขมันในเลือดได้ จากผลการทดลองในสัตว์ทดลองพบว่าอินูลินมีอิทธิพลต่อการเผาผลาญไขมันส่วนใหญ่จากการลดระดับไตรกลีเซอไรด์ และมีผลต่อการลดระดับคอเลสเตอรอลได้เล็กน้อย (Delzenne, 2002)
- บรรเทาอาการท้องผูก อินูลินสามารถบรรเทาอาการท้องผูกโดยการเพิ่มความเป็นกรดในลำไส้และทำให้อุจจาระมีปริมาณมากขึ้น (bulking effect) (Anderson, 2009) โดยพบว่าการรับประทานอินูลิน 1 กรัมสามารถเพิ่มมวลอุจจาระได้ 1.5-2 กรัม สามารถเพิ่มความถี่ในการถ่ายอุจจาระในผู้ป่วยที่มีปัญหาท้องผูก เช่นผู้สูงอายุ ผู้ที่รับประทานน้ำหรืออาหารที่มีกากใยน้อย นอกจากนี้อินูลินยังมีคุณสมบัติเป็นพรีไบโอติก (prebiotic) ซึ่งเป็นอาหารของจุลินทรีย์ที่ดีในลำไส้จึงช่วยในการขับถ่ายได้ จากการศึกษาพบว่าการให้อินูลินจากชิโครี 20-40 กรัมต่อวันช่วยบรรเทาอาการท้องผูกได้ (Fernández-Bañares, 2006) โดยพบผลข้างเคียงอาการท้องอืดจากก๊าซในกระบวนการหมักในทางเดินอาหารค่อนข้างน้อยในศึกษาด้วยการรับประทานสารสกัดชิโครีที่มีอินูลินปริมาณสูง 5 กรัมต่อวัน (Ripoll, 2010)
- มีคุณสมบัติเป็นพรีไบโอติก (prebiotic) บริเวณลำไส้ใหญ่เป็นแหล่งอาศัยของแบคทีเรียกว่า 400 ชนิด โดยพบว่าแบคทีเรียชนิดดีในทางเดินอาหารที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพที่สำคัญ ได้แก่ Lactobacilli และ Bifidobacteria อินูลินเป็นอาหารที่ไม่สามารถถูกย่อยในทางเดินอาหาร มีคุณสมบัติเป็นพรีไบโอติกสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตและการทำงานของแบคทีเรียทั้งสองชนิดดังกล่าว จากการศึกษาพบว่าการเติมอินูลินลงในนมไขมันต่ำจะช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตและการมีชีวิตรอดของเชื้อ Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus และ Bifidobacterium lactis โดยไม่ทำให้รสชาติของผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแปลง ดังนั้นอินูลินจึงถูกใช้เป็นสารทดแทนไขมันในผลิตภัณฑ์นมปราศจากไขมัน (Oilveira, 2011; Akin, 2007) การรับประทานอินูลินและโอลิโกฟรักโทสในผู้ป่วยที่มีปัญหาทางเดินอาหารสามารถช่วยสร้างสมดุลของเชื้อจุลชีพในทางเดินอาหาร ป้องกันการโจมตีของแบคทีเรียชนิดร้าย และยับยั้งปัญหาการเกิดโรคในทางเดินอาหารได้ (Bosscher, 2006)
- ลดความเสี่ยงต่อการเกิดโรคทางเดินอาหาร อินูลินถูกใช้ในการลดความเสี่ยงในการเกิดโรคทางเดินอาหารต่างๆ ได้แก่ โรคลำไส้แปรปรวน (irritable bowel disease: IBD) ซึ่งรวมถึงโรคลำไส้ใหญ่อักเสบ (ulcerative colitis) และโรคโครห์น (Crohn's disease) และมะเร็งลำไส้ใหญ่ จากการศึกษาพบว่าการให้โพรไบโอติก (B. longum) ร่วมกับพรีไบโอติก (อินูลินและโอลิโกฟรักโทส) สามารถลดการอักเสบของลำไส้ในผู้ป่วยโรคลำไส้ใหญ่อักเสบได้ (Furrie, 2005) การให้อินูลินและโอลิโกฟรักโทส 15 กรัม เป็นเวลา 21 วันแก่ผู้ป่วยสามารถลดการเกิดโรคโครห์นและเพิ่มปริมาณ Bifidobacteria ในลำไส้ได้ (Lindsay, 2006) นอกจากนี้จากการศึกษาของ Rafter และคณะพบว่าการให้อินูลินร่วมกับโพรไบโอติก (Lactobacillus rhamnosus และ Bifidobacterium lactis) สามารถลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่ในมนุษย์ได้ (Rafter, 2007)
- เพิ่มการดูดซึมของแคลเซียม แมกนีเซียม และธาตุเหล็ก กระบวนการหมักของอินูลินทำให้เกิดกรดไขมันสายสั้นและกรดอินทรีย์ต่างๆ ส่งผลให้ลำไส้มีภาวะความเป็นกรดมากขึ้น แคลเซียมในอาหารที่รับประทานเข้าไปจะต้องอยู่ในรูปของแคลเซียมที่แตกตัวเป็นไอออนก่อนการดูดซึม สภาวะในทางเดินอาหารที่เป็นกรดจะทำให้แคลเซียมเกิดการแตกตัวเป็นไอออนและดูดซึมได้มากขึ้นที่บริเวณลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ส่วนต้น (Coxam, 2005) การให้อินูลินผสมกับโอลิโกฟรักโทสส่งผลในการเพิ่มการดูดซึมของแคลเซียมและแมกนีเซียมได้ดีกว่าการให้แต่ละตัวเดี่ยวๆ (Coudray, 2003) นอกจากเพิ่มการดูดซึมของแร่ธาตุแล้วยังพบว่าอินูลินมีบทบาทในการเพิ่มความแข็งแรงของกระดูกโดยการเพิ่มความหนาแน่นของกระดูก การสะสมแร่ธาตุของกระดูก กระบวนการสร้างและสลายกระดูกเก่า นอกจากนี้อินูลินยังมีผลต่อการดูดซึมธาตุเหล็ก จากการทดลองในลูกหมูที่มีภาวะโลหิตจางพบว่าการให้อินูลิน 4% เสริมในอาหารส่งผลทำให้ระดับของธาตุเหล็กในลำไส้ใหญ่และฮีโมโกบินในเลือดเพิ่มขึ้น (Yasuda, 2006)
- กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน อินูลินและโอลิโกฟรักโทสสามารถกระตุ้นการทำงานของ T-cell, NK-cell และ phagocytic activity และกระตุ้นประสิทธิภาพของวัคซีนโดยการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันได้ จากการศึกษาพบว่าการให้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารซึ่งมีโปรตีน, วิตามินบี 12, วิตามินอี, วิตามินบี 9, Lactobacillus paracasei ร่วมกับอินูลินและโอลิโกฟรักโทสแก่ผู้สูงอายุเป็นเวลา 4 เดือนก่อนฉีดวัคซีนไข้หวัดใหญ่ (Influenza virus and Pneumococcus) ส่งผลให้ระดับ NK-cell ซึ่งเป็นระบบภูมิคุ้มกันต้านทานต่อไวรัสสูงขึ้นหลังจากการรับวัคซีน 120 วัน และเมื่อทำการให้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารต่ออีก 1 ปี พบว่าอัตราการเจ็บป่วยจากการติดเชื้อลดลง (Bunout, 2004) นอกจากนี้ยังพบการศึกษาโดยการให้อาหารซินไบโอติกที่มีส่วนผสมของอินูลินแก่ทารกที่ได้รับวัคซีนโรคหัดสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันโดยการเพิ่มระดับ IgG-antibody หลังการฉีดวัคซีนได้ (Hegar, 2004)
