Inulin as a component of fortified foodstuffs: influence on the micronutrient status
- Authors: Kodentsova V.M.1, Leonenko S.N.1, Beketova N.A.1, Kosheleva O.V.1, Vrzhesinskaya O.A.1, Sokolnikov A.A.1, Shevyakova L.V.1, Risnik D.V.1
-
Affiliations:
- Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
- Issue: Vol 25, No 3 (2022)
- Pages: 34-42
- Section: Problems of experimental biology and medicine
- URL: https://journals.eco-vector.com/1560-9596/article/view/112941
- DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2022-03-05
- ID: 112941
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
Elevance. Inulin is used as a source of polyfructosans in specialty foods for preventive nutrition to reduce the risk of chronic diseases. Along with the proven positive effect on the intestinal microbiota, the absorption of calcium, magnesium and zinc, data on the negative impact on the supply with vitamin E are emerging. The aim of the study was to evaluate the effect of introducing inulin into the diet on the assimilation of micronutrients in growing rats deficient in vitamins D and group B. Material and methods. To assess the effect of inulin on the micronutrient status of growing male Wistar rats (body weight 51.4 ± 0.5 g) in a semisynthetic diet deficient in vitamins D and group B for 7 days the missing vitamins were introduced with or without inulin enrichment of the diet (5%). The indices of micronutrient status were compared with the parameters of rats adequately provided with all vitamins throughout the experiment. The content of calcium and iron in the freeze-dried liver and brain was determined on a Z 5300 atomic absorption spectrophotometer (Hitachi High-Technologies Corporation (HHC), Japan), biochemical parameters of blood and urine were determined on a KoneLab 200i biochemical analyzer (ThermoScientific, Finland). Results. The presence of inulin in the diet slowed down the restoration of the normal supply with vitamins B1 and B6 (urine excretion), B2 (content in the brain), and also led to a 1.4-fold increase of the liver iron concentration, while simultaneously decreasing the concentration of liver vitamin E compared with the control group. Conclusions. Against the background of the existing multiple vitamin deficiency, the simultaneous presence of inulin and vitamins in the diet does not guarantee the complete absorption of all added vitamins and may lead to undesirable consequences. The effectiveness of n fortified product or dietary supplement for correcting the vitamin and mineral status may significantly depend on the composition of the product, which indicates the need for their clinical testing, confirming the bioavailability of the fortifying components and their effectiveness for maintaining health.
Full Text
About the authors
V. M. Kodentsova
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Dr.Sc. (Biol.), Professor
S. N. Leonenko
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Posr-graduate Student
N. A. Beketova
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Ph.D. (Chem.), Senior Research Scientist
O. V. Kosheleva
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Research Scientist
O. A. Vrzhesinskaya
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Ph.D. (Biol.), Senior Research Scientist
A. A. Sokolnikov
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Ph.D. (Biol.), Senior Research Scientist
L. V. Shevyakova
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Email: kodentsova@ion.ru
Ph.D. (Biol.), Senior Research Scientist
D. V. Risnik
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety
Author for correspondence.
Email: kodentsova@ion.ru
Ph.D. (Biol.), Leading Research Scientist
References
- Пилипенко В.И., Морозов С.В., Исаков В.А. Диетотерапия синдрома раздраженного кишечника с проблемами запоров с использованием специализированного пищевого продукта диетического лечебного питания «концентрат киселя с витаминами и инулином «Интенорм». Доказательная гастроэнтерология. 2018; 7(4): 92-106.
- Hiel S., Bindels L.B., Pachikian B.D., Kalala G., Broers V., Zamariola, G., Chang B.P.I., Kambashi B., Rodriguez J., Cani P.D., Neyrinck A.M., Thissen J.P., Luminet O., Bindelle J., Delzenne N.M. Effects of a diet based on inulin-rich vegetables on gut health and nutritional behavior in healthy humans. Am. J. Clin. Nutr. 2019; 109(6): 1683-1695. doi: 10.1093/ajcn/nqz001.
- Pandey K.R., Naik S.R., Vakil B.V. Probiotics, prebiotics and synbiotics - a review. J. Food Sci. Technol. 2015; 52(12): 7577-7587. doi: 10.1007/s13197-015-1921-1.
- Miles J.P., Zou J., Kumar M.V., Pellizzon M., Ulman E., Ricci M., Chassaing B. Supplementation of Low- and High-fat Diets with Fermentable Fiber Exacerbates Severity of DSS-induced Acute Colitis. Inflamm. Bowel. Dis. 2017; 23: 1133-1143. doi: 10.1097/MIB.0000000000001155.
- Вржесинская О.А., Коденцова В.М., Шарафетдинов ХХ., Бекетова НА, Кошелева О.В., Плотникова О.А., Пилипенко В.В., Алексеева Р.И., Леоненко С.Н., Сокольников А.А. Влияние приема напитка с витаминами и пищевыми волокнами на витаминный статус пациентов с сахарным диабетом 2 типа и ожирением. Вопросы диетологии. 2018; 8(4): 5-12. doi: 10.20953/2224-5448-2018-4-5-12.
- Becerril-Alarcon Y., Campos-Gom, S., Valdez-Andrad, J.J., Campos-Gomez K.A., Reyes-Barretero D.Y., Benitez-Arciniega A.D., Valdes-Ramos R., Soto-Pina A.E. Inulin supplementation reduces systolic blood pressure in women with breast cancer undergoing neoadjuvant chemotherapy. Cardiovasc Ther. 2019; 2019: 5707150. doi: 10.1155/2019/5707150.
- Zou J., Chassaing B., Singh V., Pellizzon M., Ricci M., Fyth M.D., Kumar V., Gewirtz A.T. Fiber-mediated nourishment of gut microbiota protects against diet-induced obesity by restoring IL-22-mediated colonic health. Cell host & microbe. 2018; 23(1): 41-53. doi: 10.1016/j.chom.2017.11.003.
- Soldi S., Vasileiadis S., Lohner S., Uggeri F., Puglisi E., Molinari P., Donner E., Sieland C., Decsi T., Sailer M., Theis S. Prebiotic supplementation over a cold season and during antibiotic treatment specifically modulates the gut microbiota composition of 3-6 year-old children. Beneficial microbes. 2019; 10(3): 253-263. doi: 10.3920/BM2018.0116.
- Drabinska N., Krupa-Kozak, U., Abramowicz P., Jarocka-Cyrta E. Beneficial effect of oligofructose-enriched inulin on vitamin D and E status in children with celiac disease on a long-term gluten-free diet: a preliminary randomized, placebo-controlled nutritional intervention study. Nutrients. 2018; 10(11): 1768. doi: 10.3390/nu10111768.
- Whisner C.M., Castillo L.F. Prebiotics, bone and mineral metabolism. Calcif Tissue Int. 2018; 102(4): 443-479. doi: 10.1007/s00223-017-0339-3.
- Coudray C., Rambeau M., Feillet-Coudray C., Tressol J.C., Demigne C., Gueu E., Maz A., Rayssiguier Y. Dietary inulin intake and age can significantly affect intestinal absorption of calcium and magnesium in rats: a stable isotope approach. Nutrition Journal. 2005; 4(1): 29. doi: 10.1186/1475-2891-4-29.
- Raschka L., Daniel H. Diet composition and age determine the effects of inulin-type fructans on intestinal calcium absorption in rat. Eur. J. Nutr. 2005; 44(6): 360-364. doi: 10.1007/s00394-004-0535-6.
- Scholz-Ahrens K.E., Schrezenmeir J. Inulin and oligofructose and mineral metabolism: the evidence from animal trials. J. Nutr. 2007; 137(11): 2513S-2523S.
- Samolinska W., Grela E.R.Comparative effects of inulin with different polymerization degrees on growth performance, blood trace minerals, and erythrocyte indices in growing-finishing pigs. Biol Trace Elem Res. 2017; 176(1): 130-142. doi: 10.1007/s12011-016-0796-y.
- Pauly M.J., Rohde J.K., John C., Evangelakos I., Ko A.C., Pertzborn P., Todter K., Scheja L., Heeren J., Worthmann A. Inulin Supplementation Disturbs Hepatic Cholesterol and Bile Acid Metabolism Independent from Housing Temperature. Nutrients. 2020; 12(10): 3200. doi: 10.3390/nu12103200.
- Myhill L.J., Stolzenbach S., Mejer H., Jakobsen S.R., Hansen T. V., Andersen, D., Brix S., Hansen L.H., Krych L., Nielsen D.S., Nejsum P., Thamsborg S.M., Williams A.R. Fermentable dietary fiber promotes helminth infection and exacerbates host inflammatory responses. J. Immunol. 2020; 204(11): 3042-3055. doi: 10.4049/jimmunol.1901149.
- Mirmiran P., Bahadoran Z., Khalili Moghadam S., Zadeh Vakili A., Azizi F. A Prospective Study of different types of dietary fiber and risk of cardiovascular disease: Tehran lipid and glucose study. Nutrients. 2016; 8(11): E686. doi: 10.3390/nu8110686.
- Бекетова Н.А., Коденцова ВМ., Вржесинская О.А., Кошелева О.В., Переверзева О.Г., Сокольников АА., Аксенов И.В. Коррекция полигиповитаминоза у растущих крыс различными дозами витаминов на фоне обогащенного пищевыми волокнами рациона. Вопросы питания. 2014; 83(4): 29-41.
- Коденцова В.М., Леоненко С.Н., Бекетова НА, Кошелева О.В., Вржесинская О.А., Сокольников АА., Шевякова Л.В., Рисник Д.В., Зорин С.Н. Зависимость эффективности коррекции дефицита витамина D и его последствий у крыс от обеспеченности витаминами группы В. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021; 24(4): 4-10. doi: 10.29296/25877313-2021.
- Спиричев В.Б., Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Бекетова Н.А., Харитончик Л.А., Алексеева ИА., Сокольников А.А., Рисник В.В. Методы оценки витаминной обеспеченности населения. Учеб.-методич. Пособие. М.: ПКЦ Альтекс, 2001; 68 с.
- Поворознюк В.В., Гопкалова И.В., Григорьева Н.В. Особенности изменений минеральной плотности костной ткани у белых крыс линии Вистар в зависимости от возраста и пола. Проблемы старения и долголетия. 2011; 20(4): 393-401.
- Котеров А.Н., Ушенкова Л.Н., Зубенкова Э.С., Вайнсон АА, Бирюков А.П. Соотношение возрастов основных лабораторных животных (мышей, крыс, хомяков и собак) и человека: актуальность для проблемы возрастной радиочувствительности и анализ опубликованных данных. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2018; 63(1): 5-27.
- Коденцова В.М., Вржесинская О.А. Обеспеченность детей водорастворимыми витаминами (2015-2018 гг.). Вопросы практичекой педиатрии. 2019; 14(2): 7-14. doi: 10.20953/1817-7646-2019-2-7-14.
- Verduci E., Gianni M.L., Vizzari G., Vizzuso S., Cerasani J., Mosca F., Zuccotti G.V. The triad mother-breast milk-infant as predictor of future health: a narrative review. Nutrients. 2021; 13(2): 486. doi: 10.3390/nu13020486.
- Бекетова Н.А., Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Кошелева О.В., Переверзева О.Г., Исаева В.А., Поздняков А.Л. Влияние пшеничных отрубей на обеспеченность организма витаминами (эксперимент на крысах). Вопросы питания. 2011; 80(6): 35-42.
- Погожева А.В., Коденцова В.М., Вржесинская ОА., Дербенева СА., Бекетова Н.А., Переверзева О.Г., Кошелева О.В. Влияние пищевых волокон на усвоение витаминов у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями и ожирением. Вопросы питания. 2010; 79(1): 34-39.
- Корнен Н.Н., Викторова Е.П., Евдокимова О.В. Методологические подходы к созданию продуктов здорового питания. Вопросы питания. 2015(1): 95-99.
- Пилипенко В.И., Теплюк Д.А., Шаховская А.К., Исаков ВА., Воробьева В.М., Воробьева И.С., Глазкова И.В., Кочеткова А.А., Михеева Г.А., Юдина А.В. Эффективность специализированного пищевого продукта (киселя с витаминами и пищевыми волокнами) у больных с синдромом раздраженного кишечника с запорами: сравнительное контролируемое исследование. Вопросы питания. 2015; 84(6): 83-91.
- Коденцова В.М., Вржесинская О.А. Витаминно-минеральные комплексы: соотношение доза - эффект. Вопросы питания. 2006; (1): 30-39.
- Ших Е.В., Соловьева С.А., Перков А.В. Синергизм компонентов как основной подход к формированию пробиотического комплекса. Медицинский Совет. 2020; (5): 120-127.
- Коденцова В.М., Жилинская Н.В., Шпигель Б.И. Витаминология: от молекулярных аспектов к технологиям витаминизации детского и взрослого населения. Вопросы питания. 2020; 89(4): 89-99.
Supplementary files
