Efectele fibrelor dietetice asupra sănătății

Folosim cookie-uri pentru a dezvolta continuu DAZ.online și pentru a-l adapta din ce în ce mai bine la nevoile dumneavoastră. DAZ.online este finanțat prin publicitate, iar cookie-urile sunt, de asemenea, setate pentru aceasta. Prin urmare, utilizarea site-ului este posibilă numai cu acordul utilizării cookie-urilor. Detalii despre utilizarea cookie-urilor pot fi găsite în politica noastră de confidențialitate.

Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența și a furniza conținut personalizat. Suntem finanțați și prin publicitate care are nevoie de cookie-uri. Prin urmare, pentru a utiliza DAZ.online trebuie să fiți de acord cu utilizarea cookie-urilor.

"Milă! Dar DAZ.online nu poate face fără cookie-uri în totalitate, inclusiv deoarece ne finanțăm din venituri din publicitate. Prin urmare, în prezent nu puteți utiliza DAZ.online fără acest acord.

Ne pare rău, dar nu puteți accesa DAZ.online fără a fi de acord cu utilizarea cookie-urilor.

DAZ.online
DAZ/AZ
DAZ 31/2012
Efectele sanatatii .

Fibră

O actualizare, partea 1: De la structură la funcție

Alexander Ströhle, Maike Wolters și Andreas Hahn | Pentru o lungă perioadă de timp, fibrele alimentare au fost considerate a fi inutile, dacă nu chiar negative, în alimente. Această viziune s-a schimbat complet din anii '70. Pentru această dezvoltare u. A. Rezultatele studiilor observaționale pe termen lung au contribuit. Acestea susțin teza conform căreia fibrele dietetice sunt importante pentru menținerea sănătății pe termen lung [3 - 4; 28; 53; 55; 61; 66; 68]. În această primă parte a articolului, accentul se pune pe relațiile structură-funcție ale fibrelor alimentare. Bazându-se pe aceasta, efectele sistemice și protectoare ale consumului de fibre alimentare sunt descrise într-o a doua parte.

La începutul secolului al XVIII-lea, nestor al fiziologiei nutriționale moderne, medicul și igienistul Max Rubner (1854 - 1932) scria: „Vechea metodă de măcinare a cerealelor împreună cu tărâțele într-o singură procedură ar trebui complet abolită” [57]. Această viziune a fost doar consecventă, deoarece straturile de suprafață bogate în fibre ale bobului au fost considerate inutile, deoarece erau un balast nedigerabil [58]. La urma urmei, opera specialiștilor englezi în medicina tropicală Denis P. Burkitt (1911-1993) și Hugh C. Trowell (1904-1989) a făcut ca fibrele dietetice să apară într-o nouă lumină. Pe baza studiilor lor asupra nativilor africani, cercetătorii au stabilit „ipoteza fibrelor dietetice” în anii 1970. Potrivit acestui fapt, „bolile civilizației” tipice, inclusiv bolile colonului (constipație, diverticulul colonului și carcinomul colonului) și bolile coronariene, sunt rezultatul unui aport inadecvat de fibre [10 - 16; 71-73]. În perioada care a urmat, „ipoteza fibrelor dietetice” a primit un mare interes. Au fost inițiate numeroase studii pentru a investiga întrebarea: fibrele alimentare sunt cu adevărat benefice pentru sănătate; și, dacă da, care sunt mecanismele de bază?

Caracterizare - ce este fibra dietetica?

Nu există o definiție uniformă, obligatorie la nivel internațional, a termenilor pentru fibrele dietetice [23]. În general, fibrele alimentare sunt definite în primul rând fiziologic - și nu chimic:

Definiție în valorile de referință D-A-CH: „Termenul colectiv de fibră dietetică (fibră dietetică) rezumă componentele alimentelor vegetale care nu sunt defalcate de enzimele proprii ale corpului în tractul gastrointestinal uman” [22].

Definiția societății chimice alimentare în cadrul Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh): „Fibrele dietetice sunt definite ca componente ale celulelor vegetale și/sau carbohidrați naturali sau tehnologici izolați care nu sunt defalcați în componente absorbabile de către sistemul enzimatic uman din intestinul subțire. Dar ele pot fi fermentate parțial sau complet de flora colonului "[52].

Definiția Institutului American de Medicină din SUA: prin fibre dietetice se înțelege „carbohidrați și lignină nedigerabili care sunt inerente și intacte în plante”. Fibrele funcționale trebuie distinse de aceasta. Acestea sunt definite ca „glucide izolate, nedigerabile, care au un efect fiziologic benefic asupra organismului uman”. Fibra totală constituie „suma fibrelor alimentare și a fibrelor funcționale” [33; 39].

Caracteristica comună a fibrelor alimentare este, prin urmare, nedigestibilitatea acesteia - indiferent de structura sa chimică [1; 24; 42].

Fibra dietetică - o clasă de nutrienți cu multe componente structurale

Fibrele alimentare sunt un grup foarte eterogen de componente alimentare. Pot fi clasificate în funcție de proprietățile lor chimice, fizico-chimice și fiziologice [27; 47; 51; 70]:

Clasificare în funcție de structură

Din punct de vedere chimic, fibrele alimentare aparțin două clase majore:

Zaharide (subdiviziune suplimentară în funcție de gradul de polimerizare: poli-, oligo-, dizaharide).

Non-zaharide (subdiviziune suplimentară în funcție de caracteristicile structurale ale monomerilor; vezi Tab. 1).

Cea mai semnificativă în termeni cantitativi este subclasa complexă de polizaharide. Aceasta include:

Polizaharide non-amidon, cum ar fi celuloza și hemiceluloză (vezi Fig. 1).

Amidon rezistent, care se înțelege că înseamnă acea porțiune de amidon din alimente care scapă de hidroliza enzimatică din intestinul subțire și ajunge la intestinul gros neschimbată.

Tabelul 1 oferă o prezentare generală a clasificării chimice a fibrelor alimentare în diferitele clase de substanțe și a caracteristicilor acestora.

Clasificare în funcție de comportamentul de solubilitate

Fibrele dietetice prezintă proprietăți tipice într-o soluție apoasă care poate fi utilizată pentru clasificare:

Solubilitate. Distincția dintre fibrele dietetice solubile în apă și insolubile în apă a fost multă vreme obișnuită (vezi Fig. 2). În timp ce fibrele solubile pot absorbi cantități mari de apă (până la aproximativ 60 ml/g), această capacitate este foarte scăzută, cu fibre insolubile la aproximativ 3 ml/g. Cu excepția celulozei, ligninei, amidonului rezistent și a unor hemiceluloză, toate celelalte fibre dietetice nesintetice sunt solubile în apă (vezi Tab. 2).

Capacitate de retenție a apei. Capacitatea de legare a apei se bazează pe capacitatea unor fibre dietetice de a adsorbi apa sau de a o bloca și de a o reține în matrice. Este direct legat de umflabilitatea unei substanțe și de creșterea rezultată a vâscozității. Majoritatea fibrelor alimentare (cu excepția ligninei) au potențialul de a lega apa - deși în diferite grade. În timp ce celuloza acumulează doar cantități mici de apă (

0,4 ml/g), capacitatea de legare a apei a hemicelulozei este mult mai pronunțată (

4 - 25 ml/g) [67]. Capacitatea de legare a apei a pectinei și a altor fibre dietetice solubile în apă precum guar și psyllium este deosebit de puternică. Formează soluții vâscoase în apă și sunt grupate sub denumirea colectivă de hidrocoloizi datorită proprietăților lor de formare a gelului (vezi Tab. 2).

Clasificare în funcție de sarcina electrică

Fibrele dietetice diferă prin încărcarea lor electrică, astfel încât se face distincția între substanțele neutre și cele încărcate negativ (vezi Tab. 2). Comportamentul de încărcare este direct legat de capacitatea de schimb ionic a fibrelor alimentare, i. H. capacitatea de a lega cationii. Grupurile carboxil libere de acid galacturonic sunt de obicei responsabile pentru acest lucru (exemplu: pectină).

Clasificare în funcție de fermentabilitate

O subdiviziune importantă din punct de vedere fiziologic este cea dintre fibrele bacteriene fermentabile și cele nefermentabile. Primele sunt defalcate enzimatic de microflora intestinului gros. În plus față de gaze (dioxid de carbon, metan, hidrogen), acizii grași cu lanț scurt acid acetic, acid propionic și acid butiric sau sărurile lor corespunzătoare (acetat, propionat, butirat) se formează ca produse de reacție. Atât viteza de fermentație, cât și raportul de acizi grași formați variază în funcție de componenta fibrei, timpul de trecere și compoziția microflorei intestinale [5; 69; 70]:

Rata de fermentație: fibrele solubile în apă și amidonul rezistent sunt aproape complet degradate, în timp ce hemicelulozele sunt fermentate până la 50 până la 70%, celuloza până la 30% și lignina și cutina nu sunt deloc fermentate (vezi Tab. 2) Rata de degradare prezintă diferențe locale și scade continuu de la dinți la rect.

Sinteza acizilor grași: în medie, se produc între 0,5 și 0,6 g de acizi grași cu lanț scurt pe gram de fibre fermentabile, raportul molar dintre acetat, propionat și butirat fiind de aproximativ 60: 20: 15. Prin formarea acizilor grași cu lanț scurt, fibrele alimentare furnizează energie (

2 kcal/g fibră). Până la 70% din acestea ar trebui să poată fi utilizate de oameni.

Surse - unde să găsiți fibre

Fibrele dietetice pot fi găsite în alimentele de origine vegetală, al căror conținut variază semnificativ în funcție de sursă (vezi Tab. 3):

Leguminoasele conțin niveluri ridicate (> 15 g/100 g).

Produsele din cereale integrale, fructele uscate și nucile au conținut mediu (6-15 g/100 g).

Niveluri scăzute (70.

Factori care influențează GI. IG al unui aliment este determinat de o serie de factori. Acestea includ conținutul de fibre, gradul de procesare, precum și conținutul de proteine și grăsimi ale alimentelor și concentrația inhibitorilor de enzime (în special inhibitori de -amilază).

Valorile IG ale alimentelor: În practică, se aplică regula simplă: IG al dietei va fi mai mare, cu atât este mai mare proporția de produse cu conținut scăzut de fibre, puternic procesate. În schimb, gradul de polimerizare a zaharidelor alimentare (carbohidrați „complecși” versus „simpli”) nu permite să se tragă concluzii despre comportamentul lor de zahăr din sânge.

Eliberarea hormonilor de sațietate: Fibrele dietetice modulează secreția de hormoni gastrointestinali (inclusiv colecistochinina, polipeptida gastroinhibitorie (GIP)). În experimentele pe animale, fibrele dietetice fermentabile precum guar măresc eliberarea de GLP-1 (peptidă asemănătoare glucagonului), care acționează ca un semnal de saturație în hipotalamus. Măsura în care apar efecte similare la om și ce relevanță au acestea pentru saturație face obiectul discuției [31; 77].

Adsorbția cationilor: Hemicelulozele și pectinele sunt capabile să acumuleze substanțe cationice și, astfel, să le retragă din absorbție prin grupările lor carboxil libere încărcate negativ. În ceea ce privește ionii de metale grele toxice (plumb, cadmiu etc.), acest efect este de dorit. Pe de altă parte, mineralele precum calciu, fier și zinc pot fi, de asemenea, retrase din absorbție și disponibilitatea lor redusă. Cu toate acestea, studiile la om arată că fibrele alimentare fermentabile tind să îmbunătățească biodisponibilitatea mineralelor [34]. În special pentru inulină și fructooligozaharide, a fost descrisă o îmbunătățire a disponibilității calciului [21; 60]. Efectele negative asupra echilibrului mineral, după cum s-a observat după administrarea de fibre de cereale, se datorează probabil mai mult substanțelor însoțitoare (inclusiv fitatul) decât fracției de fibre în sine [34].

Adsorbția acizilor biliari: în afară de cationi, acizii biliari sau derivații acizilor biliari pot fi adsorbiți de fibre alimentare și excretați. Pectina, psyllium, guar și lignina prezintă cea mai mare eficacitate [35].

Capacitatea de adsorbție a fibrelor alimentare este importantă în două moduri:

(1) scăderea nivelului de colesterol. Acizii biliari secretați în lumenul intestinului subțire cu bila sunt de obicei aproape complet reabsorbiți în sângele portal printr-un sistem de transport dependent de sodiu (ASBT; transportor apical de sare de bilă dependent de sodiu) situat în ileon. De acolo ajung la ficat și sunt disponibile pentru eliberare reînnoită cu bilă (circulație enterohepatică). În schimb, acizii biliari legați de fibre nu sunt reabsorbiți și, în schimb, excretați cu scaunul. Pierderea rezultată este compensată de noua sinteză a acizilor biliari. Colesterolul necesar pentru aceasta este retras din colesterolul din ficat. Acest lucru determină o reglare ascendentă a receptorilor hepatici LDL, astfel încât mai mult colesterol LDL ajunge la ficat din sânge. Aceasta scade colesterolul total și LDL din sânge [35]. Spre deosebire de celuloză și amidon rezistent, toate fibrele dietetice solubile în apă prezintă acest efect hipocolesterolemic. În general, pentru fiecare 10 grame de fibre solubile, colesterolul total scade cu aproximativ 17 mg/dl, iar valoarea LDL cu 22 mg/dl [9]. Efectul de scădere a colesterolului al pectinei și al β-glucanilor din orz este deosebit de pronunțat (vezi Tab. 5).

(2) Inhibarea digestiei lipidelor. Fibrele dietetice, care tind să formeze vâscozitate, interferează cu procesele necesare pentru digestia și absorbția lipidelor dietetice. Acestea împiedică interacțiunea acid biliar-lipază-lipidă, inhibă formarea micelelor și blochează transportul intraluminal și difuzarea fracțiilor lipidice în epiteliul mucoasei. Acest lucru afectează în special colesterolul alimentar, care este excretat din ce în ce mai mult [20].

Efecte în colon și rect

Formarea scaunului: în colon, fibra mărește volumul scaunului (fibra insolubilă în apă prin creșterea directă a volumului; fibra solubilă în apă prin creșterea masei celulare microbiene) și modifică calitatea scaunului [18; 65]. În timp ce ingerăm cantități mari de celuloză și lignină rezultă un scaun ferm, sărac în apă, administrarea de inulină și oligofructoză duce la o consistență scaună moale, bogată în apă (lit. în [70]). După cum se arată în figura 3, efectul fibrelor de cereale asupra greutății scaunului este cel mai mare: aportul de 1 g de fibră de grâu crește greutatea scaunului cu o medie de 2,7 g [41]