Download INULINA: Polisacárido con interesantes beneficios a la salud

Año 7, Número 27. Agosto 2011.
Sección: Artículos de Revisión Bibliográfica
INULINA: Polisacárido con interesantes
beneficios a la salud humana y con
aplicación en la industria farmacéutica
Autor: Laura Lara Castor
Estudiante de 5º semestre de la Licenciatura en Ciencias de la Nutrición en la Universidad
de las Américas Puebla. E-mail: laura.laracr@udlap.mx
Resumen
La inulina es un polisacárido no digerible por las enzimas del tracto gastrointestinal
humano pero sí fermentable por las bacterias colónicas. Con esta revisión
bibliográfica, se pretenden dar a conocer los beneficios a la salud promovidos por la
ingesta de inulina, así como también informar sobre su aplicación en la industria
farmacéutica. Se encontró que la inulina favorece a la salud al reducir el riesgo de
padecer enfermedades cardiovasculares, enfermedades del tracto gastrointestinal,
cáncer de colon, osteoporosis y diabetes, y aumentar la actividad inmunológica del
organismo. Además, se encontró que constituye una interesante alternativa para la
elaboración de cubiertas de fármacos que deben liberar su principio activo en el
colon. Se han hecho diversos estudios sobre la inulina, los cuales han permitido
descubrir su potencial en cuanto a los beneficios a la salud y su aplicación en la
industria farmacéutica, sin embargo, se requieren más estudios para dejar en claro
algunos aspectos sobre éste polisacárido.
Introducción
La inulina es un polisacárido no digerible
que ha sido vinculado con la disminución
de riesgo de diversas enfermedades
tales
como
enfermedades
cardiovasculares, cáncer de colon y
osteoporosis1.
De acuerdo a datos estadísticos de la
INEGI2,
las
enfermedades
cardiovasculares constituyen la principal
causa de muerte en México. Este hecho
motivó la presente revisión a la literatura
científica con la finalidad de dar a
e99
conocer los beneficios a la salud
aportados por la ingesta de inulina, ya
sea como suplemento alimenticio o como
ingrediente de algún alimento. A sí
mismo, se pretende dar a conocer las
aplicaciones de este polisacárido en la
industria farmacéutica.
La inulina es un polisacárido que se
puede extraer de plantas de distintas
familias
como
son
Liliaceae,
Amaryllidaceae,
Gramineae
y
Compositae, siendo la principal fuente la
achicoria (Cichorium intybus)3.
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
En la Tabla 1 se presenta el contenido en
porcentaje de inulina en distintos
La inulina está constituida por moléculas de
fructosa unidas por enlaces β-(2-1) fructosilfructosa, utilizando el término "fructanos" para
denominar este tipo de compuestos (Figura 1).
Dada su configuración química, los fructanos
no pueden ser hidrolizados por las enzimas
digestivas humanas, por lo que permanecen
intactos en su recorrido por la parte superior del
tracto gastrointestinal; no obstante,
son
e100
alimentos.
hidrolizados y fermentados en su totalidad por
las bacterias de la parte inferior del tracto
gastrointestinal (intestino grueso, colón). De
esta manera, este tipo de compuestos se
comportan como fibra dietética. Los fructanos
aportan un valor calórico reducido (1,5 kcal/g) si
se comparan con los carbohidratos digeribles (4
kcal/g)4.
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
La inulina es un prebiótico, es decir, “un
ingrediente alimenticio no digerible que produce
un efecto beneficioso en el hospedador al
estimular el crecimiento selectivo y/o la
actividad metabólica de un número limitado de
bacterias en el colon”5. Entre los beneficios a la
salud aportados por la inulina se reporta la
disminución
de
riesgo
de
padecer
enfermedades
cardiovasculares,
diabetes,
cáncer de colon y enfermedades relacionadas
al tracto gastrointestinal así como un aumento
en la absorción de calcio3 y una mejor actividad
inmunológica4.
Además, la inulina se considera un alimento
funcional dado que sus componentes (que
pueden ser o no nutritivos) tienen un efecto
sobre una o varias funciones del organismo
originando un efecto positivo sobre la salud y
reducción en el riesgo de enfermedades6.
La inulina se utiliza como suplemento o como
sustituto de macronutrientes. Como suplemento
se añade para incrementar el contenido de fibra
dietética de los alimentos. Dichas adiciones son
usualmente de 3-6g por porción, llegando a
añadir hasta 10 g en casos excepcionales. Al
ser agregados a alimentos estos últimos
pueden declarar actividad bifidogénica. Como
sustitutos de macronutrientes, se emplea
principalmente para reemplazar grasas 7 y de
ese modo reducir su contenido calórico8.
Del mismo modo, es de gran importancia su
reciente aplicación en la elaboración de
fármacos. Al ser digerible únicamente por las
bacterias de la microflora intestinal, se ha
empleado como cubierta de fármacos para
tratar enfermedades del colon para que, de ese
modo, la liberación de su principio activo se de
exclusivamente en esa zona17.
Beneficios a la salud
En opinión de los expertos, muchas de las
enfermedades crónicas que afligen a la
e101
sociedad de un modo particular (cáncer,
obesidad,
hipertensión,
trastornos
cardiovasculares) se relacionan de un modo
muy estrecho con la dieta alimenticia9.
El consumo de inulina se ha relacionado con
diversos beneficios a la salud, entre los cuales
el de mayor impacto sería el relacionado a la
disminución de riesgo de enfermedades
cardiovasculares, las cuales constituyen la
primera causa de mortalidad en el país. A sí
mismo,
también
se
han
determinado
propiedades
benéficas
en
cuanto
a
enfermedades que afectan a un gran número
de la población como son enfermedades del
tracto gastrointestinal, osteoporosis, diabetes 3 y
cáncer de colon6.
Enfermedades cardiovasculares
Las
enfermedades
cardiovasculares
constituyen un grave problema a nivel mundial
debido al aumento en el consumo de grasas
provenientes de la dieta. En México
corresponden a la primera causa de
mortalidad2. Por lo tanto, se ha puesto gran
énfasis en el tratamiento y prevención de estas
enfermedades.
Entre
las
terapias
farmacológicas y no farmacológicas se
encuentra la ingesta de fibras dietéticas 10. El
consumo de fibra, principalmente soluble,
disminuye el los triglicéridos séricos, y las
concentraciones de colesterol LDL, lo que
contribuye a la protección contra las
enfermedades cardiovasculares8, 10.
De acuerdo a un estudio realizado por el
Instituto de Endocrinología y Nutrición de la
Universidad de Valladolid el aumento en la
ingesta de 3 gramos de inulina proveniente de
una galleta enriquecida, reduce los niveles de
colesterol LDL en pacientes obesos11.
Diabetes
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
La diabetes se encuentra en el segundo lugar
entre las causas de mortalidad en México2. Se
ha visto que un incremento en el aporte de fibra
soluble (hasta 50 g/día), a partir de alimentos
naturales y no en forma de suplementos,
mejora aún más las excursiones glucémicas
postprandiales12. Sin embargo, en cuanto al
efecto de la inulina en la disminución de las
concentraciones plasmáticas de glucosa existe
controversia.
De acuerdo a Rubio M.12 y Niness K.8 la inulina
no tiene efecto alguno sobre la alteración en los
niveles plasmáticos de glucosa mientras que,
de acuerdo a De Luis D et. Al.11, Madrigal L. y
Sangronis E.4 y Sokić Z et. Al.1 la inulina ha
mostrado reducir la glicemia y la insulinemia, no
obstante, De Luis D et. Al.11 añadió que las
variaciones de glucosa en sangre no fueron
estadísticamente significativas en su estudio.
Enfermedades gastrointestinales
La inulina estimula la función intestinal
mediante el incremento en la frecuencia del
tránsito fecal, incrementando el volumen fecal a
2g por gramo de inulina ingerida
y
disminuyendo el pH. Este efecto se ha
observado principalmente en pacientes que
padecen estreñimiento8.
Uno de los mejores efectos nutricionales
conocidos de la inulina es su acción en la
e102
estimulación del crecimiento de bifidobacterias
en el intestino8. Incluso dosis tan pequeñas
como 2.5g de inulina ingeridos dos veces al día
pueden ejercer efectos benéficos en la salud
estimulando
el
crecimiento
de
las
bifidobacterias13.
Se sabe que el colon es un ecosistema
complejo que cuenta con 400 tipos diferentes
de bacterias, algunas de las cuales tienen
función en la promoción de la salud. Entre
estas bacterias se encuentran Lactobacilli y
Bifidobacteria. Estas bacterias se nutren con
prebióticos como la inulina, lo que les permite
combatir a los microorganismos patógenos que
se encuentran el colon y, de ese modo,
contribuir a la salud del individuo (Figura 2).
Este efecto de la inulina sobre los
microorganismos benéficos se conoce como
efecto bifidogénico. En muchas ocasiones se
usan en combinación con probióticos
(microorganismos vivos que se añaden a la
dieta para promover la salud), lo cual tiene un
efecto sinérgico en los beneficios aportados a
la salud pues, por un lado los probióticos
ejercen su función benéfica, mientras que por
otro los prebióticos, como la inulina, favorecen
su crecimiento y desarrollo. A la combinación
de probióticos con prebióticos se le conoce
como simbiosis y los alimentos que la
presentan reciben el nombre de simbióticos 8.
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
Cáncer de colon
Entre los factores que pueden aumentar el
riesgo de padecer cáncer de colon se
encuentran los malos hábitos alimentarios,
pues con ello se induce a la microbiota
intestinal a producir sustancias con actividad
carcinogénica.
Estudios
epidemiológicos
recientes
han
encontrado
que
dietas
suplementadas
con
Lactobacilos
y
Bifidobacterias reducen el riesgo de contraer
cáncer de colon. La administración de
suplementos dietéticos como las inulinas
favorece el crecimiento de probióticos,
resultando muy eficaces en la reducción del
adenocarcinoma de colon3. Además, la inulina
contribuye a diluir los carcinógenos fecales y
los promotores tumorales simplemente por la
presencia de un mayor volumen fecal y por su
capacidad para inducir la secreción colónica, es
reconstituyente de la microflora intestinal y
corrige el estreñimiento, mejorando el balance
intestinal y contribuyendo de esta manera a
reducir el contacto de agentes carcinógenos
con el epitelio colónico y por ende a prevenir el
desarrollo de cáncer de colon14.
Osteoporosis
La osteoporosis consiste en la disminución de
minerales en los huesos. La ingestión de
prebióticos es causa de la formación de ácidos
orgánicos de cadena corta en el colon, debido a
la fermentación de los mismos, y el descenso
de pH en la luz intestinal aumenta la ionización
de elementos como el calcio y el magnesio lo
que facilita su absorción por difusión pasiva,
combatiendo de ese modo la enfermedad3.
Aumento de la actividad inmunológica
Entre otras propiedades beneficiosas de la
inulina Se ha propuesto una posible función en
el aumento en la actividad inmunológica (ante
cáncer o tumores)4; sin embargo los estudios
sobre este efecto son limitados, pues no se han
e103
realizado estudios para evaluar la actividad de
los linfocitos u otras pruebas sobre la función
inmune15.
Aplicación en la industria farmacéutica
La inulina, al ser un polisacárido no digerible
por las enzimas del tracto gastrointestinal
humano pero sí fermentable por las bacterias
de la microflora del colon, tiene un alto
potencial en el desarrollo de fármacos16.
Las innovaciones en la obtención de fármacos
específicos para el colon que se basan en el
uso de polímeros degradables únicamente por
las bacterias del colon, comprenden profármacos
degradables,
recubrimientos
degradables de polímeros de azúcares e
hidrogeles17.
Estudios realizados en la elaboración de
películas de inulina mostraron degradación por
parte de las bacterias fecales, sin embargo
estos estudios tuvieron baja reproductibilidad.
Con esto se describe el desarrollo de
hidrogeles de inulina, lo cual constituye la
primera parte del estudio del potencial de los
hidrogeles de inulina como transportadores de
fármacos con acción en el colon17.
Por otro lado, la inulina mejora la estabilidad de
emulsiones y espumas, por lo que se usa como
estabilizante
en
diversos
productos
alimenticios. Además, muestra una sinergia con
agentes gelantes como son la gelatina,
alginatos,
carragenatos,
gomas
y
maltodextrinas. Debido a esto, la inulina y
derivados se están usando en la industria
farmacéutica como material excipiente en
tabletas, coadyuvante en vacunas y también
como ingrediente estructural en detergentes4.
Actualmente en México existe gran cantidad de
productos
farmacéuticos,
alimenticios
y
complementos que contienen polisacáridos
como la inulina18.
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
Conclusiones
La inulina y derivados tienen contribuyen a la
promoción de la salud y disminución del riesgo
de enfermedades. Del mismo modo, este
polisacárido tiene interesantes aplicaciones en
la industria farmacéutica4.
La inulina es ampliamente utilizada alrededor
del mundo en la elaboración de alimentos
funcionales debido a sus beneficios en la salud
y a sus propiedades tecnológicas en la
elaboración de diversos productos8. El
concepto de nutrición ha pasado de centrarse
únicamente en aspectos como la supervivencia,
el hambre y la prevención de efectos adversos
a enfatizar el uso de alimentos como
promotores de la salud y reducción del riesgo
de diversas enfermedades. Por lo tanto, el
desarrollo de alimentos funcionales provee una
oportunidad única para contribuir al incremento
en la calidad de los alimentos ofrecidos a los
consumidores, quienes lo que buscan es
beneficiar su salud6. Las enfermedades cuyo
riesgo es disminuido gracias al consumo de
inulina son enfermedades cardiovasculares,
enfermedades del tracto gastrointestinal,
osteoporosis3, cáncer de colon6 y diabetes11,
aunque sobre esta última aún existe
controversia8. Así mismo, hay estudios que
demuestran que la inulina aumenta la actividad
inmunológica del organismo4.
Por otro lado, en cuanto a la industria
farmacéutica, la inulina abre un nuevo
panorama para la elaboración de fármacos.
Esto es principalmente para aquellos fármacos
con acción específica en el colon. Esto se debe
a que un recubrimiento con inulina en un
determinado fármaco, impide la digestión de
éste por las enzimas del tracto gastrointestinal.
De este modo, el principio activo es liberado
hasta llegar al colon, donde el recubrimiento de
inulina es degradado por acción de las
bacterias colónicas16.
La inulina es un polisacárido con grandes
beneficios a la salud humana y con ciertas
e104
cualidades que lo han puesto en la mira de la
industria para el desarrollo de fármacos. Sin
embargo, se requiere mayor investigación
sobre este polisacárido dado que hay aspectos
que no han sido aclarados por completo y
sobre los cuales aún existe controversia.
Referencias bibliográficas
1. Sokić Z, Knežević J, Vrvić M. Inulin potlncijalm
prebiotik.
(croatian).
Medicinski pregled / revision médica
[Internet].
(2009,
mar),
[citado
noviembre 10, 2010]; 62(3/4): 153-156.
Disponible en: Academic Search
Complete.
2. INEGI [internet] (2008). México: Instituto
Nacional de Estadística y Geografía.
[citado 12 de Noviembre]. Disponible en:
http://www.inegi.org.mx/sistemas/sisept/
default.aspx?t=mpob107&s=est&c=1474
2
3. Marquina D y Santos A. Probióticos,
prebióticos y salud. Actualidad SEM
[internet].
Diciembre 2001 [citado
Noviembre 10, 2010]; 32(25): [alrededor
de
4p.].
Disponible
en;
http://www.semicro.es/pdf/actualidad/SE
M32_24.pdf
4. Madrigal L y Sangronis E. La inulina y
derivados como ingredientes clave en
alimentos
funcionales.
Archivos
Latinoamericanos de Nutrición [internet].
Diciembre 2007 [citado Noviembre 10,
2010]; 27(4): [alrededor de 5p.].
Disponible
en;
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=
S000406222007000400012&script=sci_arttext
&tlng=pt
5. Gibson G.R., M.B. Roberfroid. Dietary
modulation of the human colonic
microflora: introducing the concept of
prebiotics. J. Nutr [internet]. 1995 [citado
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
Noviembre 10, 2010]; 125:1401-1412:
[alrededor de 12 p.]. Disponible en;
http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/125/6/14
01.pdf
6. Roberfroid MB. Concepts and strategy
of functional food science: The
European perspective. Am. J. Clin Nutr
[Internet]. 2000 [citado Noviembre 10,
2010]; 71(suppl):1660-1664S: [alrededor
de
5
p.];
Disponible
en;
http://www.ajcn.org/cgi/reprint/71/6/1660
S
7. Paul A. Inulin and Oligofructose: Safe
Intakes and Legal Status. J. Nutr
[Internet]. 1999 [citado Noviembre 10,
2010]; 129(7): [alrededor de 10 p.];
Disponible
en;
http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/129/7/14
12S
8. Niness KR. Inulin and oligofructose:
What are they? J Nutr [Internet] 1999
[citado
Noviembre
10,
2010];
129:1402S-6S: [alrededor de 4 p.];
Disponible
en;
http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/129/7/14
02S
9. Lawrence H Kushi, Katie A Meyer and
David R Jacobs, Jr. Cereals, legumes,
and chronic disease risk reduction:
evidence from epidemiologic studies.
The American Journal of Clinical
Nutrition [Internet] Sept. 1999 [citado
Noviembre 10, 2010]; 70(3): [alrededor
de
5
p.];
Disponible
en;
http://www.ajcn.org/cgi/content/full/70/3/
451S
10. Anderson JW, Hanna TJ. Impact of
nondigestible carbohydrates on serum
lipoproteins and risk for cardiovascular
disease. J Nutr [Internet] 1999 [citado
Noviembre 10, 2010]; 129 (1457S-66S):
[alrededor de 9 p.]; Disponible en;
http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/129/7/14
57S
e105
11. De Luis D, de la Fuente B, Izaola O,
Conde R, Gutiérrez S, Morillo M, et al.
Ensayo clínico aleatorizado con una
galleta enriquecida en inulina en el
patrón de riesgo cardiovascular de
pacientes obesos. Nutrición Hospitalaria
[Internet]. (2010, Jan), [cited November
10, 2010]; 25(1): 53-59. Disponible en:
Academic Search Complete.
12. Rubio M.A. Implicaciones de la fibra en
diversas
patologías.
Nutr.
Hosp.[Internet] 2002 [citado Noviembre
10, 2010]; 12 (29): [alrededor de 13 p.];
Disponible
en;
http://www.grupoaulamedica.com/web/n
utricion/pdf/Supl022002/04.pdf
13. Bouhnik Y, Raskine L, Champion K,
Andrieux C, Penven S, Jacobs H, et al.
Prolonged administration of low-dose
inulin stimulates the growth of
bifidobacteria in humans. Nutrition
Research [Internet]. (2007, Apr), [citado
Noviembre 10, 2010]; 27(4): 187-193.
Disponible en: Academic Search
Complete.
14. Bretón L. Metabolismo colónico de la
fibra. Revista Nutrición Hospitalaria
[Internet] 2002 [citado Noviembre 10,
2010]; 11(16): [alrededor de 6 p.];
Disponible
en;
http://www.nutricionhospitalaria.com/mo
strarfile.asp?ID=3360
15. Jenkins D.J.A, Kendall C.W.C, y
Vuksan V. Inulin, Oligofructose and
Intestinal Function. J Nutr [Internet]
1999 [citado Noviembre 10, 2010];
129(7): [alrededor de 3 p.]; Disponible
en;
http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/129/7/14
31S
16. Bedoya O, Cuarán G, Fajardo J.
Extracción,
cristalización
y
caracterización de inulina a partir de
yacón
(Smallanthus
sonchifolius
(Poepp. & Endl.) para su utilización en
www.infarmate.org.mx
Año 7, Número 27. Agosto 2011.
la industria alimentaria y farmacéutica.
Biotecnología en el Sector Agropecuario
y Agroindustrial [Internet]. (2008, Dec),
[cited November 12, 2010]; 6(2): 14-20.
Available from: Academic Search
Complete.
17. Vervoort L,Van den Mooter G,
Augustijns P, Busson R, Toppet S and
Kinget R. Inulin Hydrogels as Carriers
for Colonic Drug Targeting: I. Synthesis
and Characterization of Methacrylated
Inulin and Hydrogel Formation. Springer
Link [Internet] Sept. 1997 [citado
Noviembre 11, 2010]; 14(12): [alrededor
de
8
p.];
Disponible
en;
http://www.springerlink.com/content/k5g
26r2452216124/
18. Bustamante P. Revista Mexicana de
Ciencias Farmacéuticas [Internet] 2006
[citado Noviembre 12, 2010]; 37 (2):
[alrededor de 4 p.]; Disponible en;
http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/html/5
79/57937202/57937202.html
e106
www.infarmate.org.mx