INULINE

Numéro CAS : 9005-80-5
Formule chimique : C6nH10n+2O5n+1

L'inuline est un groupe de polysaccharides naturels produits par de nombreux types de plantes, extraits industriellement le plus souvent de la chicorée.
L'inuline appartient à une classe de fibres alimentaires appelées fructanes.

L'inuline est utilisée par certaines plantes comme moyen de stockage d'énergie et se trouve généralement dans les racines ou les rhizomes.
La plupart des plantes qui synthétisent et stockent l'inuline ne stockent pas d'autres formes de glucides comme l'amidon.

Aux États-Unis, en 2018, la Food and Drug Administration a approuvé l'inuline comme ingrédient de fibres alimentaires utilisé pour améliorer la valeur nutritionnelle des produits alimentaires manufacturés.
L'utilisation de l'inuline pour mesurer la fonction rénale est le "gold standard" pour la comparaison avec d'autres moyens d'estimation du taux de filtration glomérulaire.

L'inuline est un principe actif naturel.
Chimiquement, l'inuline est un polymère de fructose partiellement terminé par des monomères de glucose.
Produite naturellement par de nombreuses plantes, l'inuline est un actif hydratant exceptionnel.

Utilisations de l'inuline :

Récolte et extraction de l'inuline :
La racine de chicorée est la principale source d'extraction pour la production commerciale d'inuline.
Le processus d'extraction de l'inuline est similaire à l'obtention de sucre à partir de betteraves sucrières.

Après récolte, les racines de chicorée sont tranchées et lavées, puis trempées dans un solvant (eau chaude ou éthanol).
L'inuline est ensuite isolée, purifiée et séchée par pulvérisation.
L'inuline peut également être synthétisée à partir de saccharose.

Aliments transformés d'Inuline :
L'inuline a reçu le statut de non-objection généralement reconnu comme sûr (GRAS) de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, y compris l'inuline à longue chaîne en tant que GRAS.
Au début du 21e siècle, l'utilisation de l'inuline dans les aliments transformés était due en partie aux caractéristiques adaptables de l'inuline pour la fabrication.

L'inuline est approuvée par la FDA comme ingrédient pour améliorer la valeur des fibres alimentaires des aliments manufacturés.
La saveur de l'inuline varie de fade à subtilement sucrée (environ 10 % de la douceur du sucre/saccharose).

L'inuline peut être utilisée pour remplacer le sucre, la graisse et la farine.
Ceci est avantageux car l'inuline contient 25 à 35 % de l'énergie alimentaire des glucides (amidon, sucre).

En plus d'être un ingrédient polyvalent, l'inuline offre des avantages nutritionnels en augmentant l'absorption du calcium et éventuellement l'absorption du magnésium, tout en favorisant la croissance des bactéries intestinales.
L'inuline de chicorée augmenterait l'absorption du calcium chez les jeunes femmes ayant une faible absorption de calcium et chez les jeunes hommes.

En termes de nutrition, l'inuline est considérée comme une forme de fibre soluble et est parfois classée comme prébiotique.
Inversement, l'inuline est également considérée comme un FODMAP, une classe de glucides qui fermente rapidement dans le côlon produisant du gaz.
Bien que les FODMAP puissent provoquer certains inconforts digestifs chez certaines personnes, ils produisent des altérations potentiellement favorables de la flore intestinale qui contribuent au maintien de la santé du côlon.

En raison de la capacité limitée du corps à traiter les fructanes, l'inuline a un impact minime sur la glycémie et peut potentiellement être utile dans la gestion des maladies liées à la glycémie, telles que le syndrome métabolique.

Médical:
L'inuline et son analogue la sinistrine sont utilisés pour aider à mesurer la fonction rénale en déterminant le débit de filtration glomérulaire (DFG), qui est le volume de liquide filtré des capillaires glomérulaires rénaux (reins) dans la capsule de Bowman par unité de temps.
Bien que l'inuline soit l'étalon-or pour mesurer le DFG, l'inuline est rarement utilisée dans la pratique en raison du coût et de la difficulté à effectuer le test.

L'inuline nécessite un accès intraveineux (IV) pour la perfusion d'inuline ainsi que jusqu'à douze échantillons de sang prélevés sur le patient au cours de quatre heures.
Aux États-Unis, la clairance de la créatinine est plus largement utilisée pour estimer le DFG.

L'inuline améliore la croissance et les activités des bactéries ou inhibe la croissance ou les activités de certaines bactéries pathogènes.
La recherche a établi un lien entre l'inuline et plusieurs avantages pour la santé, tels que le contrôle du diabète, la perte de poids et l'amélioration de la santé digestive.
Une revue systématique de 2017 des résultats des essais cliniques a montré qu'une supplémentation alimentaire avec de l'inuline réduisait les biomarqueurs du syndrome métabolique.

Régime alimentaire et effets secondaires de l'inuline :
Les effets secondaires du régime de fibres alimentaires Inuline, qui peuvent survenir, généralement chez les personnes sensibles, sont les suivants :

Inconfort intestinal, y compris flatulences, ballonnements, bruits d'estomac, éructations et crampes
Diarrhée
Inflammation - L'inuline peut provoquer un type d'inflammation liée à une allergie dans l'intestin et les poumons
Réaction allergique anaphylactique (rare) - L'inuline est utilisée pour les tests de DFG et, dans certains cas isolés, a entraîné une réaction allergique, éventuellement liée à une réaction allergique alimentaire.

Utilisation industrielle de l'inuline :
L'inuline non hydrolysée peut également être directement convertie en éthanol dans un processus simultané de saccharification et de fermentation, ce qui peut avoir le potentiel de convertir des cultures riches en inuline en éthanol comme carburant.

Avantages de l'inuline :
Composée d'oligosaccharides de fructose, 100% végétale, l'Inuline est hydratante et adoucissante.
L'inuline a le pouvoir de retenir l'eau dans les tissus cutanés et maintient donc l'hydratation et un toucher doux et soyeux.
La peau est repulpée et hydratée.

Biochimie de l'inuline :
Les inulines sont des polymères composés principalement d'unités de fructose (fructanes) et ont généralement un glucose terminal.
Les unités de fructose dans l'inuline sont reliées par une liaison glycosidique β (2 → 1).

La molécule est presque exclusivement linéaire, avec seulement quelques pour cent de ramification.
En général, l'inuline végétale contient entre 2 et 70 unités de fructose ou parfois jusqu'à 200, mais les molécules de moins de 10 unités sont appelées fructo-oligosaccharides, le plus simple étant le 1-kestose, qui a deux unités de fructose et une unité de glucose.
L'inuline bactérienne est plus fortement ramifiée (plus de 15 % de ramifications) et contient de l'ordre de dizaines ou de centaines de sous-unités.

L'inuline est nommée de la manière suivante, où n est le nombre de résidus de fructose et py est l'abréviation de pyranosyl :
L'inuline avec un glucose terminal est connue sous le nom d'alpha-D-glucopyranosyl-[bêta-D-fructofuranosyl](n-1)-D-fructofuranosides, en abrégé GpyFn.
Les inulines sans glucose sont des bêta-D-fructopyranosyl-[D-fructofuranosyl](n-1)-D-fructofuranosides, abrégés en FpyFn.

L'hydrolyse de l'inuline peut donner des fructo-oligosaccharides, qui sont des oligomères avec un degré de polymérisation (DP) de 10 ou moins.

Calcul du débit de filtration glomérulaire :
L'inuline est uniquement traitée par les néphrons en ce sens que l'inuline est complètement filtrée au niveau du glomérule mais ni sécrétée ni réabsorbée par les tubules.
Cette propriété de l'inuline permet à la clairance de l'inuline d'être utilisée cliniquement comme une mesure très précise du taux de filtration glomérulaire (DFG) - le taux de plasma de l'artériole afférente qui est filtré dans la capsule de Bowman mesuré en ml/min.

L'inuline est informative pour contraster les propriétés de l'inuline avec celles de l'acide para-aminohippurique (PAH).
Le PAH est partiellement filtré du plasma au niveau du glomérule et non réabsorbé par les tubules, d'une manière identique à l'inuline.

Le PAH est différent de l'inuline en ce que la fraction de PAH qui contourne le glomérule et pénètre dans les cellules tubulaires du néphron (via les capillaires péritubulaires) est complètement sécrétée.
La clairance rénale des HAP est donc utile dans le calcul du débit plasmatique rénal (RPF), qui est empiriquement (1-hématocrite) fois le débit sanguin rénal.
Il convient de noter que la clairance des HAP ne reflète que le RPF dans les parties du rein qui traitent de la formation d'urine et, par conséquent, sous-estime le RPF réel d'environ 10 %.

La mesure du DFG par l'inuline ou la sinistrine est toujours considérée comme l'étalon-or.
Cependant, l'inuline a maintenant été largement remplacée par d'autres mesures plus simples qui sont des approximations du DFG.
Ces mesures, qui impliquent l'élimination de substrats tels que l'EDTA, l'iohexol, la cystatine C, le 125I-iothalamate (radioiothalamate de sodium), le radio-isotope du chrome 51Cr (chélaté avec l'EDTA) et la créatinine, ont vu leur utilité confirmée dans de grandes cohortes de patients atteints de maladies chroniques. maladie rénale.

Pour l'inuline et la créatinine, les calculs portent sur les concentrations dans l'urine et dans le sérum.
Cependant, contrairement à la créatinine, l'inuline n'est pas naturellement présente dans le corps.
C'est un avantage de l'inuline (car la quantité infusée sera connue) et un inconvénient (car une infusion est nécessaire).

Structure chimique et propriétés de l'inuline :
L'inuline est une collection hétérogène de polymères de fructose.
L'inuline est constituée de fragments glucosyle de terminaison de chaîne et d'un fragment fructosyle répétitif, qui sont liés par des liaisons β (2,1).

Le degré de polymérisation (DP) de l'inuline standard varie de 2 à 60.
Après avoir éliminé les fractions avec un DP inférieur à 10 pendant le processus de fabrication, le produit restant est de l'inuline haute performance.
Certains articles considéraient les fractions avec un DP inférieur à 10 comme des fructo-oligosaccharides à chaîne courte, et n'appelaient que les molécules à chaîne plus longue inuline.

En raison des liaisons β(2,1), l'inuline n'est pas digérée par les enzymes du système alimentaire humain, ce qui contribue aux propriétés fonctionnelles de l'inuline : valeur calorique réduite, fibres alimentaires et effets prébiotiques.
Sans couleur ni odeur, l'inuline a peu d'impact sur les caractéristiques sensorielles des produits alimentaires.

L'oligofructose a 35% de la douceur du saccharose et le profil édulcorant de l'inuline est similaire au sucre.
L'inuline standard est légèrement sucrée, tandis que l'inuline haute performance ne l'est pas.

La solubilité des inulines est supérieure à celle des fibres classiques.
Lorsqu'elle est bien mélangée avec un liquide, l'inuline forme un gel et une structure crémeuse blanche, qui ressemble à de la graisse.

Le réseau tridimensionnel de gel d'inuline, composé de particules d'inuline cristallines submicroniques insolubles, immobilise une grande quantité d'eau, assurant la stabilité physique de l'inuline.
L'inuline peut également améliorer la stabilité des mousses et des émulsions.

Métabolisme in vivo :
L'inuline est indigeste par les enzymes humaines ptyaline et amylase, qui sont adaptées pour digérer l'amidon.
En conséquence, l'inuline traverse une grande partie du système digestif intacte.

Ce n'est que dans le côlon que les bactéries métabolisent l'inuline, avec la libération de quantités importantes de dioxyde de carbone, d'hydrogène et/ou de méthane.
Les aliments contenant de l'inuline peuvent être plutôt gazeux, en particulier pour ceux qui ne sont pas habitués à l'inuline, et ces aliments doivent être consommés avec modération au début.

L'inuline est une fibre soluble, l'un des trois types de fibres alimentaires comprenant l'amidon soluble, insoluble et résistant.
Les fibres solubles se dissolvent dans l'eau pour former une matière gélatineuse.
Certaines fibres solubles peuvent aider à réduire les taux de cholestérol et de glucose dans le sang.

Étant donné que la digestion normale ne décompose pas l'inuline en monosaccharides, l'inuline n'augmente pas la glycémie et peut donc être utile dans la gestion du diabète.
L'inuline stimule également la croissance des bactéries dans l'intestin.

L'inuline traverse l'estomac et le duodénum sans être digérée et est hautement disponible pour la flore bactérienne intestinale.
Cela rend l'inuline similaire aux amidons résistants et autres glucides fermentescibles.

Certains régimes traditionnels contiennent plus de 20 g par jour d'inuline ou de fructo-oligosaccharides.
Le régime alimentaire du chasseur-cueilleur préhistorique du désert de Chihuahuan a été estimé à 135 g par jour de fructanes de type inuline.
De nombreux aliments naturellement riches en inuline ou en fructo-oligosaccharides, tels que la chicorée, l'ail et le poireau, sont considérés depuis des siècles comme des "stimulants de bonne santé".

En raison de la résistance de l'inuline aux enzymes digestives, l'inuline résiste à l'absorption pendant le transit de l'inuline dans le tractus gastro-intestinal supérieur.
Après avoir atteint le gros intestin, l'inuline est convertie par les bactéries du côlon en un gel appelé prébiotique, un ingrédient alimentaire très nourrissant pour la microflore intestinale.

En 2013, aucune autorité réglementaire n'avait autorisé les allégations de santé dans la commercialisation des prébiotiques en tant que classe.
Les effets de l'inuline sur la santé ont été étudiés dans de petits essais cliniques, qui ont montré que l'inuline provoque des effets indésirables gastro-intestinaux tels que ballonnements et flatulences, n'affecte pas les niveaux de triglycérides ou le développement de la stéatose hépatique, peut aider à prévenir la diarrhée du voyageur et peut aider à augmenter l'absorption du calcium chez les adolescents. .

Origine et histoire d'Inuline :
L'inuline est un glucide de stockage naturel présent dans plus de 36 000 espèces de plantes, dont l'agave, le blé, l'oignon, la banane, l'ail, l'asperge, le topinambour et la chicorée.
Pour ces plantes, l'inuline est utilisée comme réserve d'énergie et pour réguler la résistance au froid.

Parce que l'inuline est soluble dans l'eau, l'inuline est osmotiquement active.
Certaines plantes peuvent modifier le potentiel osmotique de leurs cellules en modifiant le degré de polymérisation des molécules d'inuline par hydrolyse.
En modifiant le potentiel osmotique sans modifier la quantité totale de glucides, les plantes peuvent résister au froid et à la sécheresse pendant les périodes hivernales.

L'inuline a été découverte en 1804 par le scientifique allemand Valentin Rose.
Il a trouvé "une substance particulière" à partir des racines d'Inula helenium par extraction à l'eau bouillante.

Dans les années 1920, Irvine a utilisé des méthodes chimiques telles que la méthylation pour étudier la structure moléculaire de l'inuline, et il a conçu la méthode d'isolement de ce nouvel anhydrofructose.
Lors d'études sur les tubules rénaux dans les années 1930, les chercheurs ont cherché une substance qui pourrait servir de biomarqueur qui n'est pas réabsorbé ou sécrété après introduction dans les tubules.

Richards a introduit l'inuline en raison de son poids moléculaire élevé et de sa résistance aux enzymes.
L'inuline est utilisée pour déterminer le taux de filtration glomérulaire des reins.

Sources naturelles d'inuline :
Les plantes qui contiennent de fortes concentrations d'inuline comprennent:
Agave (Agave spp.)
Banane et plantain (Musacées)
Bardane (Arctium lappa)
Camas (Camassia spp.)
Chicorée (Cichorium intybus)
Échinacée (Echinacea spp.)
Costus (Saussurea lappa)
Pissenlit (Taraxacum officinale)
Grande aunée (Inula helenium)
Ail (Allium sativum)
Artichaut (Cynara scolymus, Cynara cardunculus var. scolymus)
Artichaut de Jérusalem (Helianthus tuberosus)
Jicama (Pachyrhizus erosus)
Fléau du léopard (Arnica montana)
Racine d'armoise (Artemisia vulgaris)
Oignon (Allium cepa)
Igname sauvage (Dioscorea spp.)
Yacón (Smallanthus sonchifolius)

Identifiants de l'inuline :
Numéro CAS : 9005-80-5
ChEMBL : ChEMBL1201646
ChemSpider : aucun
DrugBank : DB00638
InfoCard ECHA : 100.029.701
KEGG : D00171
PubChem CID : 24763
UNII : JOS53KRJ01
Tableau de bord CompTox (EPA) : DTXSID70872610

Propriétés de l'inuline :
Formule chimique : C6nH10n+2O5n+1
Masse molaire : Polymère ; dépend de

Poids moléculaire : 586,7
XLogP3-AA : 1,5
Nombre de donneurs d'obligations hydrogène : 3
Nombre d'accepteurs de liaison hydrogène : 10
Nombre d'obligations rotatives : 9
Masse exacte : 586,32541643
Masse monoisotopique : 586,32541643
Surface polaire topologique : 133 Ų
Nombre d'atomes lourds : 42
Complexité : 1080
Nombre d'atomes isotopiques : 0
Nombre de stéréocentres atomiques définis : 10
Nombre de stéréocentres d'atomes non définis : 3
Nombre de stéréocentres de liaison définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison indéfinis : 0
Nombre d'unités liées par covalence : 1
Le composé est canonisé : Oui

Pharmacologie de l'inuline :
Code ATC : V04CH01 (OMS)

Synonymes d'inuline :
Inuline
Anthraniloyllycoctonine
Anthranoyllycoctonine
Monoanthraniloyllycoctonine
(+)-Anthranoyllycoctonine
O(sup 14)-Méthyldélectine
Swatinine B
Lycoctonine, monoanthranilate (ester)
O14-Méthyldélectine
BRN 0072684
Lycoctonine, anthraniloyl-
22413-78-1
Aconitane-7,8-diol, 4-(((2-aminobenzoyl)oxy)méthyl)-20-éthyl-1,6,14,16-tétraméthoxy-, (1-alpha,6-bêta,14-alpha, 16-bêta)-
4-21-00-02879