Ефекти върху здравето на диетичните фибри
Ние използваме бисквитки, за да развиваме непрекъснато DAZ.online и да го адаптираме все по-добре към вашите нужди. DAZ.online се финансира чрез реклама и за това също са определени бисквитки. Следователно използването на сайта е възможно само със съгласието за използването на бисквитки. Подробности за използването на бисквитките можете да намерите в нашата политика за поверителност.
Ние използваме бисквитки, за да подобрим вашето изживяване и да предоставим персонализирано съдържание. Ние се финансираме от реклама, която също се нуждае от бисквитки. Следователно, за да използвате DAZ.online, трябва да се съгласите с използването на бисквитки.
"Жалко! Но DAZ.online не може без бисквитки изцяло, включително защото се финансираме от приходи от реклама. Следователно понастоящем не можете да използвате DAZ.online без това съгласие.
Съжаляваме, но нямате достъп до DAZ.online, без да се съгласите с използването на бисквитки.
- DAZ.online
- DAZ/AZ
- DAZ 31/2012
- Ефекти върху здравето .
Фибри
Актуализация, част 1: От структура към функция
Александър Стрьоле, Майке Уолтърс и Андреас Хан | Дълго време диетичните фибри се смятаха за излишни, ако не и отрицателни, в храната. Този възглед се промени напълно от 70-те години на миналия век. Към това развитие u. а. Резултати от дългосрочни наблюдателни проучвания допринесоха. Те подкрепят тезата, че диетичните фибри са важни за дългосрочното поддържане на здравето [3 - 4; 28; 53; 55; 61; 66; 68]. В тази първа част на статията акцентът е върху структурно-функционалните взаимоотношения на диетичните фибри. Въз основа на това, системните и защитни ефекти от консумацията на диетични фибри са описани във втора част.
В началото на 18 век, несторът на съвременната хранителна физиология, лекарят и хигиенист Макс Рубнер (1854 - 1932) пише: „Старият метод за смилане на зърно заедно с триците в една процедура трябва да бъде напълно премахнат“ [57]. Това мнение беше единствено последователно, тъй като богатите на фибри повърхностни слоеве на зърното се смятаха за излишни, тъй като бяха несмилаем баласт [58]. В края на краищата работата на английските специалисти по тропическа медицина Денис П. Бъркит (1911-1993) и Хю С. Троуъл (1904-1989) постави фибрите в нова светлина. Въз основа на своите проучвания върху африкански местни жители, изследователите установяват „хипотезата за диетичните фибри“ през 70-те години. Според това типичните „цивилизационни заболявания“, включително заболявания на дебелото черво (запек, дивертикул на дебелото черво и карцином на дебелото черво) и коронарна болест на сърцето, са резултат от неадекватен прием на диетични фибри [10 - 16; 71-73]. В последвалия период „хипотезата за диетичните фибри“ получи голям интерес. Започнаха множество проучвания за разследване на въпроса: Действителните диетични фибри наистина ли са полезни за здравето? и ако да, какви са основните механизми?
Характеристика - какво е диетични фибри?
Няма единно, международно обвързващо определение на термините за диетични фибри [23]. По принцип диетичните фибри се определят предимно физиологично - а не химически:
Определение в референтните стойности на D-A-CH: „Съвместният термин диетични фибри (диетични фибри) обобщава компонентите на растителната храна, които не се разграждат от собствените ензими на организма в стомашно-чревния тракт на човека“ [22].
Определение на Хранителното химическо дружество в Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh): „Диетичните фибри се определят като компоненти на растителните клетки и/или изолирани естествени или технологично получени въглехидрати, които не се разграждат до абсорбиращи се компоненти от човешката ензимна система в тънките черва. Но те могат да бъдат частично или напълно ферментирали от флората на дебелото черво "[52].
Определение на Американския медицински институт: Под диетични фибри се разбира „несмилаеми въглехидрати и лигнин, които са присъщи на растенията и се представят по непокътнат начин“. Функционалните влакна трябва да се различават от това. Те се определят като „изолирани, несмилаеми въглехидрати, които имат физиологично благоприятен ефект върху човешкия организъм“. Общо фибрите съставляват „сумата на диетичните и функционалните влакна“ [33; 39].
Следователно общата характеристика на диетичните фибри е неголата усвояемост - независимо от химическата им структура [1; 24; 42].
Диетични фибри - клас хранителни вещества с много структурни компоненти
Диетичните фибри са много разнородна група хранителни компоненти. Те могат да бъдат класифицирани според техните химични, физикохимични и физиологични свойства [27; 47; 51; 70]:
Класификация според структурата
От химическа гледна точка диетичните фибри принадлежат към два основни класа:
Захариди (допълнително подразделяне в зависимост от степента на полимеризация: поли-, олиго-, дизахариди).
Несахариди (допълнително подразделяне в зависимост от структурните характеристики на мономерите; вж. Раздел 1).
Най-значим в количествено отношение е сложният подклас на полизахаридите. Това включва:
Не-нишестени полизахариди като целулоза и хемицелулоза (вж. Фиг. 1).
Устойчиво нишесте, което се разбира, че означава онази част от нишестето в храната, която избягва ензимната хидролиза в тънките черва и достига до дебелото черво непроменена.
Таблица 1 дава преглед на химическата класификация на диетичните фибри в различните класове вещества и техните характеристики.
Класификация според поведението на разтворимост
Диетичните фибри показват типични свойства във воден разтвор, които могат да се използват за класификация:
Разтворимост. Отдавна е обичайна практика да се прави разлика между водоразтворими и неразтворими във вода влакна (вж. Фиг. 2). Докато разтворимите фибри могат да абсорбират големи количества вода (до около 60 ml/g), тази способност е много ниска при неразтворими фибри при приблизително 3 ml/g. С изключение на целулоза, лигнин, устойчиво нишесте и някои хемицелулози, всички други, несинтетични диетични влакна са водоразтворими (вж. Табл. 2).
Капацитет за задържане на вода. Капацитетът за свързване с вода се основава на способността на някои диетични влакна да адсорбират водата или да я заключват и задържат в матрицата. Той е пряко свързан с подуването на дадено вещество и произтичащото от това увеличение на вискозитета. Повечето диетични фибри (изключение: лигнин) имат потенциал да свързват водата - макар и в различна степен. Докато целулозата натрупва само малки количества вода (
0,4 ml/g), способността за свързване на водата на хемицелулозата е много по-изразена (
4 - 25 ml/g) [67]. Капацитетът на свързване с вода на пектин и други водоразтворими диетични фибри като гуар и псилиум е особено силен. Те образуват вискозни разтвори във вода и поради техните гелообразуващи свойства са групирани под общото наименование хидроколоиди (вж. Табл. 2).
Класификация според електрическия заряд
Диетичните влакна се различават по своя електрически заряд, така че се прави разлика между неутрални и отрицателно заредени вещества (вж. Табл. 2). Поведението на заряда е пряко свързано с йонообменната способност на диетичните фибри, т.е. H. способността да се свързват катиони. Свободните карбоксилни групи на галактуроновата киселина обикновено са отговорни за това (пример: пектин).
Класификация според ферментацията
Важно подразделение от физиологична гледна точка е това между бактериално ферментиращи и неферментиращи фибри. Първите се разграждат ензимно от микрофлората на дебелото черво. В допълнение към газовете (въглероден диоксид, метан, водород) като продукти на реакцията се образуват късоверижните мастни киселини оцетна киселина, пропионова киселина и маслена киселина или съответните им соли (ацетат, пропионат, бутират). Както скоростта на ферментация, така и съотношението на образуваните мастни киселини варират в зависимост от фибрен компонент, време на преминаване и състав на чревната микрофлора [5; 69; 70]:
Скорост на ферментация: водоразтворимите фибри и устойчивите нишестета са почти напълно разградени, докато хемицелулозите са ферментирали до 50 до 70%, целулозата до 30%, а лигнинът и кутинът изобщо не са ферментирали (вж. Табл. 2). Скоростта на разграждане показва локални различия и непрекъснато намалява от зъбите до ректума.
Синтез на мастни киселини: Средно се получават от 0,5 до 0,6 g късоверижни мастни киселини на грам ферментируеми фибри, като моларното съотношение на ацетат, пропионат и бутират е около 60: 20: 15. Чрез образуването на късоверижни мастни киселини, диетичните фибри осигуряват енергия (
2 kcal/g фибри). До 70% от това трябва да могат да се използват от хората.
Източници - къде да намерите фибри
Диетичните фибри могат да бъдат намерени в храни от растителен произход, чието съдържание варира значително в зависимост от източника (вж. Табл. 3):
Бобовите растения съдържат високи нива (> 15 g/100 g).
Пълнозърнести продукти, сушени плодове и ядки са със средно съдържание (6-15 g/100 g).
Ниски нива (70.
Влияещи фактори на ГИ. GI на храната се определя от редица фактори. Те включват съдържанието на фибри, степента на обработка, както и съдържанието на протеини и мазнини в храната и концентрацията на ензимни инхибитори (особено -амилазни инхибитори).
Стойности на GI на храната: На практика се прилага простото правило: GI на диетата ще бъде по-висок, колкото по-висок е делът на продуктите с ниско съдържание на фибри, силно преработени. За разлика от това, степента на полимеризация на хранителните захариди („сложни“ спрямо „прости“ въглехидрати) не позволява да се правят изводи за тяхното поведение в кръвната захар.
Освобождаване на хормони на ситост: Диетичните фибри модулират секрецията на стомашно-чревни хормони (включително холецистокинин, гастроинхибиторен полипептид (GIP)). При експерименти с животни ферментируемите диетични фибри като гуар увеличават освобождаването на GLP-1 (глюкагоноподобен пептид), който действа като сигнал за насищане в хипоталамуса. Степента, до която се наблюдават подобни ефекти при хората и какво значение имат те за наситеността е предмет на дискусия [31; 77].
Адсорбция на катиони: Хемицелулозите и пектините са способни да натрупват катионни вещества и по този начин да ги изтеглят от абсорбцията чрез техните отрицателно заредени свободни карбоксилни групи. Що се отнася до токсичните йони на тежки метали (олово, кадмий и др.), Този ефект е доста желателен. От друга страна, минерали като калций, желязо и цинк също могат да бъдат изтеглени от усвояването и тяхната наличност намалена. Проучванията при хора обаче показват, че ферментируемите фибри са склонни да подобряват бионаличността на минералите [34]. По-специално за инулин и фруктоолигозахариди е описано подобряване на наличността на калций [21; 60]. Отрицателните ефекти върху минералния баланс, наблюдавани след прилагането на зърнени влакна, вероятно се дължат повече на съпътстващите вещества (включително фитат), отколкото на самата влакнеста фракция [34].
Адсорбция на жлъчните киселини: В допълнение към катионите, жлъчните киселини или производни на жлъчните киселини могат също да бъдат адсорбирани от диетични фибри и екскретирани. Пектинът, псилиумът, гуарът и лигнинът показват най-висока ефективност [35].
Адсорбционната способност на диетичните фибри е важна по два начина:
(1) намаляване на холестерола. Жлъчните киселини, секретирани в лумена на тънките черва заедно с жлъчката, обикновено се реабсорбират почти напълно в порталната кръв чрез натриево-зависима транспортна система (ASBT; Apical Sodium-зависим жлъчен транспортер на сол), разположен в илеума. Оттам те достигат до черния дроб и са на разположение за подновяване на освобождаването с жлъчката (ентерохепатална циркулация). За разлика от тях, свързаните с фибри жлъчни киселини не се реабсорбират и вместо това се екскретират с изпражненията. Получената загуба се компенсира от нов синтез на жлъчни киселини. Необходимият за това холестерол се изтегля от холестеролния басейн на черния дроб. Това причинява повишено регулиране на чернодробните LDL рецептори, така че повече LDL холестерол достига черния дроб от кръвта. Това понижава общия и LDL холестерола в кръвта [35]. За разлика от целулозата и устойчивото нишесте, всички водоразтворими диетични влакна показват този хипохолестеролемичен ефект. Най-общо: за всеки 10 грама разтворими фибри общият холестерол спада с приблизително 17 mg/dl, а LDL стойността с 22 mg/dl [9]. Понижаващият холестерола ефект на пектин и β-глюкани от ечемик е особено изразен (вж. Табл. 5).
(2) Инхибиране на липидното храносмилане. Диетичните фибри, които са склонни да образуват вискозитет, пречат на процесите, необходими за храносмилането и усвояването на хранителните липиди. Те възпрепятстват взаимодействието жлъчна киселина-липаза-липид, инхибират образуването на мицели и блокират интралуминалния транспорт и дифузията на липидните фракции в лигавичния епител. Това засяга особено холестерола в храната, който все повече се екскретира [20].
Ефекти в дебелото черво и ректума
Образуване на изпражнения: В дебелото черво фибрите увеличават обема на изпражненията (неразтворими във вода влакна чрез директно увеличаване на обема; водоразтворими фибри чрез увеличаване на микробната клетъчна маса) и променят структурата на изпражненията [18; 65]. Докато поглъщането на големи количества целулоза и лигнин води до твърдо, бедно на вода изпражнение, приложението на инулин и олигофруктоза води до мека, богата на вода консистенция на изпражненията (осветена в [70]). Както показва Фигура 3, ефектът на зърнените влакна върху теглото на изпражненията е най-голям: приемът на 1 g пшенични влакна увеличава теглото на изпражненията средно с 2,7 g [41]