Czym są pektyny i jakie są ich właściwości?

Pektyny – budowa

Pektyny to liniowe polimery kwasu D-galakturonowego oraz sacharydów, takich jak:

• L-ramnoza, 
• L-arabinoza, 
• D-galaktoza, 
• D-ksyloza,
• L-fukoza.

Niektóre grupy karboksylowe kwasu D-galakturonowego są zestryfikowane grupami metylowymi, a ich ilość w znaczący sposób wpływa na właściwości cząsteczki.

W związku ze stopniem estryfikacji (SE) pektyny dzielimy na:

• wysokoestryfikowane (WE), SE powyżej 50%, zawierające >7% grup metylowych,
• niskoestryfikowane (NE), SE poniżej 50%, zawierające <7% grup metylowych.

W przemyśle pektyna NE otrzymywana jest z pektyny WE na drodze kontrolowanej deestryfikacji w środowisku kwaśnym lub zasadowym, od którego później zależy wrażliwość polisacharydu na obecność metali dwuwartościowych.

Pektyny – zastosowanie

Przemysł spożywczy to główny obszar wykorzystujący pektyny, a o ich obecności informuje nas znajdujący się na etykiecie produktu symbol E440. Są one powszechnie stosowane w procesie wytwarzania różnych produktów spożywczych ze względu na swoje właściwości:      

• żelujące: dżemy, marmolady, wsady owocowe w deserach mlecznych, galaretki, serki twarogowe, desery twarogowe, fermentowane napoje mleczne z dodatkami smakowymi, lody, margaryny, keczupy, majonezy;
• stabilizujące: soki i nektary, np. z ananasa;
• zagęszczające: śmietana UHT, napoje owocowe, niefermentowane napoje mleczne z dodatkami smakowymi;
• glazurujące: wyroby kakaowe i czekoladowe;
• ograniczające wchłanianie tłuszczu w trakcie smażenia: panierki.

Pektyny otrzymane z roślin dostępne są w postaci białego, beżowego lub jasnobrązowego bezzapachowego proszku o lekko słodkawym smaku. Dobrze rozpuszczają się w wodzie z dodatkiem cukru. 

Co się dzieje z pektynami w naszym organizmie?

Pektyny obecne w spożywanych produktach są odporne na warunki panujące w żołądku. W efekcie w ok. 90% trafiają do okrężnicy w postaci niezmienionej. Dopiero w końcowym odcinku jelita grubego, w wyniku działania pektynaz uwalnianych przez bakterie tam bytujące, ulegają częściowej degradacji.

Niektóre produkty tych przemian wiążą się z mucynami, tworząc na powierzchni jelita żel blokujący przyleganie patogennych drobnoustrojów. Inne podlegają dalszym przemianom do gazów i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, m.in. masłowego, octowego i propionowego. Pierwszy z nich jest podstawowym źródłem energii dla kolonocytów, drugi natomiast działa silnie bakteriobójczo. Wszystkie zaś wykazują działanie w przypadku wystąpienia biegunki – stymulują wchłanianie zwrotne wody i sodu. Są pomocne także w zaparciach, ponieważ pobudzają perystaltykę jelit. 

Inne działania prozdrowotne pektyn

Liczne badania wykazały, że pektyny powodują pogrubienie warstwy śluzu na powierzchni jelit oraz wzrost lepkości roztworu glukozy. Dzięki temu jest ona przyswajana wolniej i w mniejszym stopniu, przez co spada ryzyko powstania insulinooporności prowadzącej do cukrzycy typu 2.

Poprzez wiązanie się z wodą pektyny zwiększają objętość treści pokarmowej, spowalniają też opróżnianie żołądka i wydłużają uczucie sytości po posiłku. W połączeniu z ograniczeniem skoków poziomu cukru oraz wyrzutów insuliny przyczyniają się do zmniejszenia ryzyka otyłości. 

Pektyny tworzą w jelicie strukturę żelu, który spowalnia proces lipolizy i przemianę cholesterolu oraz uniemożliwia przyswojenie powstających w wyniku tych procesów produktów. Ponadto zwiększają wydalanie kwasów żółciowych wraz z kałem. Nasileniu ulegają przemiany metaboliczne, w których cholesterol przekształcany jest do kwasów żółciowych, a w efekcie spada jego stężenie we krwi i wątrobie.

Pektyny jako składnik błonnika pokarmowego wykazują działanie antynowotworowe. Zakwaszają treść jelitową, zwiększają jej objętość i przyspieszają pasaż, a w efekcie skracają czas kontaktu kolonocytów z substancjami rakotwórczymi obecnymi w masie kałowej. Liczne badania potwierdziły działanie antykancerogenne rozpuszczalnych frakcji błonnika pokarmowego poprzez zapobieganie powstawania komórek nowotworowych, apoptozę tych istniejących oraz hamowanie tworzenia przerzutów. Dotyczy to przede wszystkim guzów piersi, nowotworów stercza czy gruczolakoraka jelita grubego.

Pektyny wykazują dużą zdolność wiązania jonów metali, zależną od stopnia metylacji. Te o niskim stopniu estryfikacji wykazują lepsze właściwości w tym obszarze, jest to również związane z pH środowiska. Ma to szczególne znaczenie w przypadku zatrucia ołowiem i rtęcią i ich eliminacji z organizmu. Działanie to jednak nie dotyczy pierwiastków istotnych dla funkcjonowania organizmu. W związku z zakwaszeniem treści jelitowej przez pektyny zwiększa się rozpuszczalność soli wapniowych, magnezowych i żelazowych, co ułatwia ich przyswajanie. 

Poza udowodnionym działaniem regulującym metabolizm glukozy, lipidów i cholesterolu oraz działaniem antynowotworowym i detoksykacyjnym mówi się także o właściwościach przeciwzapalnych i prebiotycznych pektyn. Ponadto są ważnym dodatkiem powszechnie wykorzystywanym w przemyśle spożywczym.

Źródła:

• Nowak K., Mitka K., Pektyny – polisacharydy pochodzenia naturalnego, Przemysł fermentacyjny i owocowo-warzywny 7-8/2004,
• Waszkiewicz-Robak B., Pektyny i ich zastosowanie w przemyśle spożywczym, Katedra Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa Wydziału Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, SGGW Warszawa,
• Wikiera A., Irla M., Mitka M., Prozdrowotne właściwości pektyn,  Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2014,
• Pińkowska H., Złocińska A., Pektyny – występowanie, budowa chemiczna i właściwości, Wiadomości Chemiczne 2014,
• Daniel I., Sadowska J., Przeciwnowotworowe działanie produktów roślinnych – egzotyczne superfoods i produkty z polskiej piramidy żywienia, Kosmos, Problemy Nauk Biologicznych 2016.