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)
