Te włókna dietetyczne są częściami pożywienia roślinnego, składające się z mieszanin złożonych węglowodanów, od ściany komórkowej lub cytoplazmy komórek roślinnych, i które nie mogą być całkowicie rozkładane przez enzymy trawienne człowieka.
Są one jednak niezbędne do prawidłowego funkcjonowania pasażu jelitowego i ogólnego stanu zdrowia ludzi, ponieważ są metabolizowane przez naszą mikrobiotę jelitową do produktów, które wpływają na cały nasz metabolizm i wszystkie nasze główne funkcje, takie jak np. odporność , różne metabolizmy wątrobowe, funkcje mózgu, troficzność błony śluzowej jelit, sytość itp.
Włókna dietetyczne składają się z nie- skrobiowe polisacharydy ( skrobia , skrobia i dekstryny nie błonnik pokarmowy, ponieważ są one trawione przez nasz ślinowych, raka żołądka, jelit i trzustki, zwłaszcza amylazy ) i innych składników roślinnych, takich jak celuloza , odporna skrobia , z dekstryny opornych na inulina , z ligniny , z chityny , z pektyny , że beta-glukanów i oligosacharydy .
Można je podzielić na polisacharydy okładzinowe, stanowiące ścianę komórek roślinnych ( celuloza , hemiceluloza, pektyny , lignina ) oraz polisacharydy cytoplazmatyczne, występujące w cytoplazmie komórek (guma np. guma arabska, z drzewa, guma guar i szarańcza). guma fasolowa z nasion, agar-agar , alginian i karageny z alg, inulina …).
Można je również podzielić na dwie grupy:
Odporny na trawienie w jelicie błonnik nie ma widocznej wartości odżywczej. W rzeczywistości rola włókien jest ważna w pasażu jelitowym, ponieważ zwiększają objętość bolusa pokarmowego i zmieniają konsystencję stolca (w ten sposób czyniąc je bardziej miękkimi), dzięki zdolności zatrzymywania wody, stymulują skurcze jelit i promują bakterie aktywność w okrężnicy . Niedobór błonnika może prowadzić do zaburzeń żołądkowych i jelitowych: zaparć lub biegunek .
Działają pozytywnie przyspieszając uczucie sytości , opóźniają uczucie głodu , a tym samym ograniczają ryzyko przejadania się, co pomaga zapobiegać otyłości .
Jeśli chodzi o ich rolę dla psów, są one korzystne dla przyswajania innych składników odżywczych . Nierozpuszczalny błonnik zawarty w szczególności w otrębach zbóż, warzyw i roślin strączkowych umożliwia walkę z zaparciami poprzez efekt osmotyczny i efekt zagęszczenia. Zawarte głównie w owocach rozpuszczalne błonnik fermentacyjny poprawiają szybkość przyswajania innych składników pokarmowych paszy, takich jak wapń i inne sole mineralne oraz utrzymują kwaśne środowisko trawienne poprzez produkcję lotnych kwasów tłuszczowych, niekorzystnych bakterii chorobotwórczych. Zdecydowanie zaleca się spożycie energii w ilości od 5 do 10% składników włóknistych w diecie, aby uniknąć wielu patologii.
Włókna nie wiążą się z solami mineralnymi i witaminami, dzięki czemu nie zmniejszają ich wchłaniania. Wręcz przeciwnie, włókna rozpuszczalne wydają się poprawiać wchłanianie soli mineralnych, aw szczególności wapnia. Niektóre pokarmy roślinne mogą zmniejszać wchłanianie minerałów i witamin, takich jak wapń, cynk , witamina C i magnez , ale jest to spowodowane obecnością kwasu fitynowego (który również uważa się, że ma ważny korzystny wpływ na zdrowie ) a nie na błonniku.
Niektóre rozpuszczalne włókna z grupami kwasowymi, takie jak alginian sodu lub pektyny, usuwają wapń i inne metale.
Dieta bogata w błonnik zmniejszyłaby:
W rzeczywistości sole żółciowe są produktami degradacji cholesterolu powstającymi w wątrobie i wydzielanymi przez żółć w ilości 30 g dziennie. Włókna, wiążąc się z niektórymi z tych soli żółciowych (oraz z cząsteczkami cholesterolu wydzielanymi w żółci), ułatwiają ich ewakuację w stolcu.
Diety o wysokiej zawartości włókna jest znany w celu ochrony przed rakiem w okrężnicy , a badania nie potwierdziła. W rzeczywistości możliwe jest, że oczekiwana korzyść zależy od pochodzenia włókien: w szczególności spożywanie pełnych ziaren znacznie zmniejsza występowanie tego typu raka.
Ewolucja nawyków żywieniowych, wraz ze względnym wzrostem spożycia produktów mięsnych i nabiałowych, prowadzi do obniżenia dziennego spożycia błonnika. W krajach rozwiniętych średnie dzienne spożycie błonnika szacuje się na 12 g , z czego 40% pochodzi ze zbóż. Około połowa to błonnik rozpuszczalny.
Zalecane jest spożycie co najmniej 30 g dziennie. Łatwo to osiągnąć stosując urozmaiconą dietę, obejmującą surowe warzywa , gotowane zielone warzywa i owoce, uzupełnioną zbożami i roślinami strączkowymi .
Znajdują się one wyłącznie w roślinach spożywczych , owocach , warzywach i zbożach ( jej ). Suszone owoce , śliwki , morele wysuszenia, szczególnie bogaty. Owoce dostarczają błonnika i pektyn . W zbożach , błonnik, zwłaszcza ligninę , są ze skórką z nasion i są bardziej obecne w jego lub pełnoziarniste.
Te roszczenia prawne to:
jedzenie |
Zawartość w g / 100 g karmy |
---|---|
Płatki | |
Syn z pszenicy | 48-55 |
Płatki owsiane kompletne | 11,3 |
chleb pełny | 8,5 |
Płatki musli | 7,8 |
Biały ryż White | 3,0 |
chleb pszenny | 2,7 |
Rośliny strączkowe | |
Fasola biała | 26 |
Groch łuskany | 25 |
Groch włoski | 15 |
Soczewica hodowlana | 12 |
Groszek | 6,3 |
warzywa | |
Karczoch | 8,6 |
Marchewka | 3,7 |
Ziemniak | 3,5 |
Zielona kapusta | 3.4 |
kalafior | 3.1 |
Kukurydza, soja | 2,5 |
Dynia | 2,0 |
szpinak | 1,6 |
Sałata | 1,5 |
Pomidor | 1,4 |
Owoce | |
Migdałowy | 14,3 |
Porzeczka | 8,0 |
Suszona śliwka | 7,0 |
Orzechy | 5.2 |
Granat | 4.0 |
Banan | 3.4 |
Gruszka | 2,4 |
Truskawka | 2,1 |
Borówka amerykańska | 1,7 |
Data | 1,6 |
jabłko | 1,4 |
Błonnik pokarmowy definiuje się jako składniki roślinne, które nie są rozkładane przez ludzkie enzymy trawienne. Na koniec XX p wieku tylko ligniny i pewne polisacharydy odpowiada tej definicji, ale na początku XXI p wiek, skrobia i oligosacharydy odporne są zawarte w błonnik.
Oficjalna definicja błonnika pokarmowego różni się w zależności od instytucji:
Organizacja | Definicja |
---|---|
Instytut Medycyny Stanów Zjednoczonych (2001) | Błonnik składa się z niestrawnych węglowodanów i ligniny, które są nieodłączne i nienaruszone w roślinach. „Fiber Added” składa się z izolowanych, niestrawnych węglowodanów, które mają korzystne działanie fizjologiczne u ludzi. |
Amerykańskie Stowarzyszenie Chemistów Zbóż (2001) | Błonnik pokarmowy to jadalne części roślin lub podobne węglowodany, które są odporne na trawienie i wchłanianie w jelicie cienkim człowieka, przy całkowitej lub częściowej fermentacji w jelicie grubym. Błonnik zawiera polisacharydy, oligosacharydy, ligninę i pokrewne substancje roślinne. Błonnik pokarmowy promuje korzystne efekty fizjologiczne, w tym przeczyszczające, obniżające poziom cholesterolu i cukru we krwi. |
Codex Alimentarius Commission (2014; przyjęty przez Komisję Europejską i dziesięć krajów na arenie międzynarodowej) | Przez błonnik pokarmowy rozumie się polimery węglowodanowe zawierające więcej niż dziesięć jednostek monomerowych, które nie są hydrolizowane przez enzymy trawienne w jelicie cienkim człowieka . |
Brytyjska Fundacja Żywienia (2018) | Błonnik pokarmowy odnosi się do grupy substancji zawartych w pokarmach roślinnych, które nie mogą być całkowicie rozłożone przez ludzkie enzymy trawienne. Obejmuje to woski, ligninę i polisacharydy, takie jak celuloza i pektyna. Pierwotnie uważano, że błonnik pokarmowy jest całkowicie niestrawny i nie dostarcza energii. Obecnie wiadomo, że niektóre włókna mogą być fermentowane w jelicie grubym przez bakterie jelitowe, wytwarzając kwasy tłuszczowe i gazy krótkołańcuchowe. |
Odżywka | Dodatek do żywności | Źródło / Komentarze |
Błonnik pokarmowy nierozpuszczalny w wodzie | ||
β-glukany | niektóre z nich są rozpuszczalne w wodzie. | |
Celuloza | E 460 | zboża, owoce, warzywa (ogólnie we wszystkich roślinach). |
Chitin | - | w grzybach , egzoszkielet owadów i skorupiaków . |
Hemiceluloza | zboża, jego , drewno , rośliny strączkowe. | |
Heksozy | - | pszenica , jęczmień |
Pentoza | - | żyto , owies |
Lignina | - | pestki owoców, warzywa ( nitki fasoli ), zboża. |
Guma ksantanowa | E 415 | produkcja z bakteriami Xanthomonas z substratów cukrowych. |
Skrobia odporna | może być chroniona skrobią przez nasiona lub łupiny (typ RS1), skrobię ziarnistą (typ RS2) lub skrobię retrogradowaną (typ RS3). | |
Skrobia odporna | - | kukurydza o wysokiej zawartości amylozy, jęczmień , pszenica o wysokiej zawartości amylozy, rośliny strączkowe, surowe banany, gotowany i schłodzony makaron i ziemniaki. |
Błonnik rozpuszczalny w wodzie | ||
Arabinoksylan ( hemiceluloza ) | - | psyllium |
Fruktany | zastąpić lub uzupełnić skrobię jako węglowodan zapasowy w niektórych roślinach . | |
Inulina | - | w różnych roślinach topinambur , cykoria itp. |
Poliuronid | ||
Pektyna | E 440 | w skórce owoców (głównie jabłek , pigwy ) i warzyw. |
Kwasy Alginowe (Alginiany) | E 400 - E 407 | w algach |
Alginian sodu | E 401 | |
Alginian potasu | E 402 | |
Alginian amonu | E 403 | |
Alginian wapnia | E 404 | |
Alginian glikolu propylenowego (PGA) | E 405 | |
Agar (agar-agar) | E 406 | |
karageny | E 407 | czerwone glony |
Raffinose | - | rośliny strączkowe |
Ksyloza | - | monosacharyd, pentoza |
Polidekstroza | E 1200 | polimer syntetyczny, ca. 1 kcal/g |
Laktuloza | - | syntetyczny disacharyd |
Błonnik pokarmowy znajduje się w owocach, warzywach i produktach pełnoziarnistych. Ilość błonnika w popularnych produktach spożywczych jest pokazana w poniższej tabeli:
Grupa żywności | Średnia porcja | Błonnik na porcję |
---|---|---|
Owoce | 120 ml (1/2 szklanki) | 1,1 grama |
Ciemnozielone warzywa | 120 ml (1/2 szklanki) | 6,4 grama |
Warzywa pomarańczowe | 120 ml (1/2 szklanki) | 2,1 grama |
Suszona gotowana fasola (rośliny strączkowe) | 120 ml (1/2 szklanki) | 8,0 g |
Warzywa skrobiowe | 120 ml (1/2 szklanki) | 1,7 grama |
Inne warzywa | 120 ml (1/2 szklanki) | 1,1 grama |
Produkty pełnoziarniste | 28 gramów | 2,4 grama |
Mięso | 28 gramów | 0,1 g |
Błonnik pokarmowy znajduje się w roślinach, zwykle spożywanych w całości, surowych lub gotowanych, chociaż błonnik może być dodany do produkcji suplementów diety i przetworzonej żywności o wysokiej zawartości błonnika. Produkty z otrębów zbożowych mają najwyższą zawartość błonnika, takie jak surowe otręby kukurydziane (79g na 100g) i surowe otręby pszenne (43g na 100g), które są składnikami żywności. Autorytety medyczne, takie jak Mayo Clinic , zalecają dodanie produktów o wysokiej zawartości błonnika do standardowej amerykańskiej diety , która jest bogata w przetworzoną i sztucznie słodzoną żywność, przy minimalnym spożyciu warzyw i roślin strączkowych.
Niektóre rośliny zawierają znaczne ilości rozpuszczalnego i nierozpuszczalnego błonnika. Na przykład śliwki i suszone śliwki mają grubą skórkę pokrywającą soczysty miąższ. Skóra jest źródłem błonnika nierozpuszczalnego, natomiast błonnik rozpuszczalny znajduje się w miazdze. Winogrona zawierają również dużą ilość błonnika.
Błonnik rozpuszczalny znajduje się w różnych ilościach we wszystkich pokarmach pochodzenia roślinnego, w tym:
Do nierozpuszczalnych w wodzie włókien można znaleźć w:
Oto kilka przykładów włókien sprzedawanych jako suplementy lub dodatki do żywności. Mogą one być sprzedawany konsumentom dla potrzeb odżywczych, do leczenia różnych zaburzeń żołądkowo-jelitowych i możliwe korzyści dla zdrowia, takich jak obniżenie poziomu cholesterolu , co zmniejsza ryzyko wystąpienia raka w okrężnicy i utrata wagi.
Suplementy z błonnikiem rozpuszczalnym mogą być korzystne w łagodzeniu objawów zespołu jelita drażliwego , takich jak biegunka lub zaparcia i dyskomfort w jamie brzusznej. Pokarmy bogate w prebiotyczny błonnik rozpuszczalny , takie jak te zawierające inulinę lub oligosacharydy , mogą pomóc złagodzić choroby zapalne jelit , takie jak choroba Crohna , wrzodziejące zapalenie jelita grubego i zakażenia Clostridium difficile , w szczególności ze względu na działanie przeciwzapalne krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych na jelicie. Suplementy błonnika mogą być skuteczne w ogólnym planie diety w leczeniu zespołu jelita drażliwego poprzez modyfikację wyborów żywieniowych.
Jako suplement zastosowano nierozpuszczalny błonnik, oporną skrobię kukurydzianą o wysokiej zawartości amylozy, która może pomóc w poprawie wrażliwości na insulinę i zarządzaniu poziomem cukru we krwi, a także promować regularność i prawdopodobnie przynosić ulgę biegunka. Wstępne odkrycie wskazuje, że oporna skrobia kukurydziana może zmniejszać objawy wrzodziejącego zapalenia jelita grubego.
InulinyChemicznie definiowane jako oligosacharydy naturalnie obecne w większości roślin, inuliny mają wartość odżywczą jako węglowodany , a dokładniej jako fruktany , polimer naturalnego cukru roślinnego, fruktozy . Inulina jest zwykle ekstrahuje producentów z wzbogaconych źródeł roślinnych, takich jak cykoria korzeni lub Jerusalem karczochy ( Jerozolima karczochy) do wykorzystania w przetworzonych produktach spożywczych. Subtelnie słodki, może zastąpić cukier, tłuszcz i mąkę. Jest często stosowany w celu poprawy przepływu i właściwości mieszania sproszkowanych suplementów diety i ma znaczny potencjał zdrowotny jako prebiotyczny błonnik ulegający fermentacji .
Inulina jest korzystna, ponieważ zawiera tylko 25-30% energii pokarmowej cukru lub innych węglowodanów i 10-15% energii tłuszczu. Jako prebiotyczne włókna fermentujące, jego metabolizm przez florę jelitową daje krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe ( maślan , mleczan , propionian , octan itp.), które zwiększają wchłanianie wapnia , magnezu i żelaza w wyniku pozytywnej regulacji genów transportu minerałów i błon białka transportowe w ścianie jelita. Ponadto inulina wspomaga wzrost jelitowych Lactobacillus i Bifidobacterium .
Główną wadą Inuliny jest jej tolerancja. Jako rozpuszczalny błonnik ulegający fermentacji jest szybko i łatwo fermentowany w przewodzie pokarmowym, co może u większości osób powodować zaburzenia gazowe i trawienne przy dawkach powyżej 15 gramów/dobę. Osoby z przewlekłą kolonizacją bakteryjną jelita cienkiego odczuwają ulgę poprzez przejściową eliminację fruktozy , laktozy i inuliny z diety, podobnie jak wszystkie produkty spożywcze bogate w FODMAP , o ile problem nie zostanie rozwiązany. Chociaż badania kliniczne wykazały zmiany w mikrobiocie przy niższych poziomach spożycia inuliny , niektóre korzyści zdrowotne wymagają więcej niż 15 gramów dziennie.
Gumy roślinneSuplementy z błonnika z gum roślinnych są stosunkowo nowe na rynku. Często sprzedawane w postaci proszku, włókna gumy roślinnej rozpuszczają się łatwo i bez posmaku. We wstępnych badaniach klinicznych wykazano, że są skuteczne w leczeniu zespołu jelita drażliwego. Przykładami włókien gumy roślinnej są guma guar i guma arabska .
Wiele cząsteczek uważa się za „błonniki dietetyczne”, ponieważ ludzie nie mają enzymów niezbędnych do rozszczepienia wiązania glikozydowego między różnymi monomerami, które je tworzą. Nie są trawione w jelicie cienkim, docierają w stanie nienaruszonym do jelita grubego, gdzie służą jako pożywienie dla korzystnych dla nas bakterii. Wiele produktów spożywczych zawiera różne rodzaje błonnika pokarmowego, z których wszystkie w różny sposób przyczyniają się do zdrowia.
Błonnik ma trzy główne udziały: objętość, lepkość i fermentację. Różne włókna mają różne działanie, co sugeruje, że różnorodność błonnika przyczynia się do ogólnego stanu zdrowia. Niektóre włókna przyczyniają się do tego poprzez podstawowy mechanizm. Na przykład celuloza i otręby pszenne zapewniają doskonały efekt masy kału, ale są minimalnie sfermentowane. Z drugiej strony wiele błonnika pokarmowego może przyczyniać się do zdrowia poprzez kilka z tych mechanizmów; jak psyllium, które zapewnia zarówno objętość, jak i lepkość stolca.
Włókna zapewniające masę mogą być rozpuszczalne (psyllium) lub nierozpuszczalne (celuloza i hemiceluloza). Pochłaniają wodę i mogą znacznie zwiększyć wagę i regularność wypróżnień. Większość z tych włókien nie ulega fermentacji lub jest w niewielkim stopniu fermentowana w przewodzie pokarmowym.
Włókna lepkości zapewniającej zagęścić zawartości jelit i może opóźnić wchłanianie cukru, zmniejszenie poposiłkową hiperglikemię, i zmniejszenia absorpcji lipidów (w tym absorpcji cholesterolu). Ich zastosowanie w preparatach spożywczych jest często ograniczone do niskich stężeń ze względu na ich lepkość i działanie zagęszczające. Niektóre lepkie włókna mogą być również częściowo lub całkowicie sfermentowane w przewodzie pokarmowym (guma guar, beta-glukan, glukomannan i pektyny), ale niektóre lepkie włókna są sfermentowane w niewielkim stopniu lub nie (modyfikowana celuloza, taka jak metyloceluloza i babka płesznik), a zatem zapewniają środek przeczyszczający efekt.
Błonnik fermentacyjny jest zużywany przez mikrobiotę w jelicie grubym, co powoduje nieznaczny wzrost objętości stolca i produkcję lotnych kwasów tłuszczowych, które mają wiele czynności fizjologicznych (omówione poniżej). Skrobia oporna , inulina , fruktooligosacharydy i galaktooligosacharydy to w pełni sfermentowane błonniki pokarmowe. Należą do nich błonnik nierozpuszczalny lub rozpuszczalny. Fermentacja ta wpływa na ekspresję wielu genów w jelicie grubym, które wpływają na funkcje trawienne oraz metabolizm lipidów i glukozy, a także na układ odpornościowy, stany zapalne i inne.
Błonnik pokarmowy może zmienić charakter zawartości przewodu pokarmowego i zmienić sposób, w jaki inne składniki odżywcze i chemikalia są wchłaniane przez obrzęk i lepkość. Niektóre rodzaje rozpuszczalnego błonnika wiążą się z kwasami żółciowymi w jelicie cienkim, co zmniejsza prawdopodobieństwo ich powrotu do organizmu. To z kolei obniża poziom cholesterolu we krwi w wyniku utleniania cholesterolu do kwasów żółciowych przez cytochromy P450 .
Błonnik nierozpuszczalny wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem cukrzycy. Jeden rodzaj nierozpuszczalnego błonnika pokarmowego, skrobia oporna , może zwiększać wrażliwość na insulinę u osób zdrowych, chorych na cukrzycę typu 2 i osób ze stanem przedcukrzycowym z insulinoopornością, przyczyniając się do insulinooporności, zmniejszając ryzyko progresji do cukrzycy typu 2.
Błonnik pokarmowy nie został jeszcze formalnie zaproponowany jako niezbędny makroskładnik odżywczy , ale organy regulacyjne w wielu krajach rozwiniętych zalecają zwiększenie spożycia błonnika.
Błonnik pokarmowy jest na właściwości fizyko-chemiczne odmienne. Większość produktów półstałych, błonnik i tłuszcz, to połączenie uwodnionych lub zapadniętych żelowych matryc elementów mikrostrukturalnych, globulek, roztworów lub ścianek kapsułkujących. Świeże owoce i warzywa są materiałami komórkowymi.
Po posiłku zawartość żołądka i górnego odcinka przewodu pokarmowego składa się z:
Te micele skupiska cząsteczek wielkości koloidów, które są utworzone w warunkach takich jak opisane powyżej, podobnie jak krytyczne stężenie micelarne detergentów. W górnym przewodzie żołądkowo-jelitowym, związki te składają się z kwasów żółciowych, di- i mono-acylowych gliceryny , które rozpuszczają tri-acylo-gliceryny (lub triglicerydów i cholesterolu).
Dwa mechanizmy kontaktują składniki odżywcze z nabłonkiem:
Wiele faz fizycznych w przewodzie pokarmowym spowalnia tempo wchłaniania w porównaniu z samym zawieszonym rozpuszczalnikiem.
Dodanie lepkich polisacharydów do posiłków zawierających węglowodany może obniżyć poposiłkowy poziom cukru we krwi . Pszenica i kukurydza, ale nie owies, zmieniają wchłanianie glukozy, szybkość zależy od wielkości cząstek. Zmniejszenie szybkości wchłaniania gumy guar może wynikać ze zwiększonej odporności lepkich roztworów na przepływ konwekcyjny wywołany skurczami jelit.
Błonnik pokarmowy oddziałuje z enzymami trzustkowymi i jelitowymi oraz ich substratami. Aktywność ludzkiego enzymu trzustkowego jest zmniejszona, gdy inkubowana jest z większością źródeł błonnika. Błonnik może wpływać na aktywność amylazy, a tym samym na szybkość hydrolizy skrobi. Bardziej lepkie polisacharydy wydłużają czas przejścia z ust do kątnicy ; guar, tragakant i pektyna są wolniejsze niż otręby pszenne.
Okrężnicę można traktować jako podwójny narząd:
Obecność od 1 do 2 kg bakterii w okrężnicy czyni ją „organem” o intensywnej aktywności metabolicznej, głównie redukcyjnej, natomiast wątroba jest oksydacyjna. Substraty docierające do kątnicy przeszły przez całe jelito lub są produktami wydalania z żółcią. Błonnik pokarmowy docierający do okrężnicy ma wiele działań na:
Powiększenie jelita ślepego jest powszechne, gdy dieta jest bogata w pewne błonnik pokarmowy, reprezentujący normalne dostosowanie fizjologiczne. Taki wzrost może być spowodowany wieloma czynnikami, w tym długotrwałą obecnością włókien zwiększających masę bakterii oraz ich wytwarzaniem metabolitów. Niektóre niewchłonięte węglowodany, takie jak pektyna, guma arabska, oligosacharydy i oporna skrobia, są fermentowane do lotnych kwasów tłuszczowych lub SCFA (głównie kwasu octowego, propionowego i n-masłowego) oraz wielu gazów, w tym dwutlenku węgla, wodoru i metanu. Prawie wszystkie te SCFA zostaną wchłonięte przez okrężnicę. Oznacza to, że dawki krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w kale nie odzwierciedlają fermentacji w kątnicy i okrężnicy, a jedynie wydajność wchłaniania, zdolność pozostałości błonnika do sekwestracji niektórych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz wchłanianie. włókien podczas ich tranzytu przez okrężnicę. Wytwarzanie SCFA ma kilka możliwych działań na błonę śluzową jelit. Wszystkie krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są łatwo wchłaniane przez błonę śluzową okrężnicy, ale tylko kwas octowy dostaje się do krążenia ogólnego w znacznych ilościach. Masłowy stosowany jest jako główne paliwo dla kolonocytów.
Błonnik pokarmowy może działać na każdym etapie przyjmowania, trawienia, wchłaniania i wydalania, wpływając na metabolizm cholesterolu, w tym:
Ważnym działaniem niektórych włókien jest zmniejszenie wchłaniania zwrotnego kwasów żółciowych w jelicie krętym, a tym samym zwiększenie ilości i rodzaju kwasów żółciowych docierających do okrężnicy. Zmniejszenie reabsorpcji kwasu żółciowego przez jelito kręte ma kilka bezpośrednich skutków:
Włókna, które najbardziej wpływają na metabolizm steroli (np. pektyny) są fermentowane w okrężnicy. Dlatego jest mało prawdopodobne, aby obniżenie poziomu cholesterolu w organizmie było spowodowane jego adsorpcją na tym błonniku, który jest ostatecznie fermentowany w okrężnicy.
Kał składa się z materiału podobnego do plasteliny, składającego się z wody, bakterii, lipidów, steroli, śluzu i błonnika.
Woda jest rozprowadzana do okrężnicy na trzy sposoby:
Masa kału jest podyktowana:
Otręby pszenne są słabo sfermentowane i wiążą wodę. Po dodaniu do diety zwiększa masę kału w przewidywalny, liniowy sposób i skraca czas pasażu jelitowego. Wielkość cząstek włókna ma kluczowe znaczenie, ponieważ grube otręby pszenne są bardziej skuteczne niż otręby drobne. Im większa zdolność zatrzymywania wody przez otręby, tym większy wpływ na wagę kału. Dla większości zdrowych osobników wzrost masy mokrego kału, w zależności od wielkości cząstek otrębów, jest zwykle rzędu 3 do 5 g/g błonnika. Fermentacja niektórych włókien prowadzi do wzrostu zawartości bakterii i ewentualnie masy kału. Inne włókna, na przykład pektyna, są fermentowane i nie mają wpływu na masę stolca.
Badania wykazały, że błonnik może przynosić korzyści zdrowotne na kilka sposobów. Lignina i prawdopodobnie pokrewne materiały odporne na degradację enzymatyczną obniżają wartość odżywczą żywności.
Kod kolorystyczny wpisów w tabeli:
Efekty |
---|
Zwiększa objętość jedzenia bez zwiększania zawartości kalorii aż do poziomu przyswajalnych węglowodanów, zapewniając tym samym uczucie sytości, które może zmniejszyć apetyt. |
Przyciąga wodę i podczas trawienia tworzy lepki żel , który spowalnia opróżnianie żołądka i jelit, chroni węglowodany przed enzymami oraz opóźnia wchłanianie glukozy, co zmniejsza hiperglikemię poposiłkową. |
Obniża poziom cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL, co może zmniejszać ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. |
Reguluje poziom cukru we krwi, zmniejszając hiperglikemię i hiperinsulinemię, co jest szczególnie interesujące u pacjentów z cukrzycą lub stanem przedcukrzycowym |
Przyspiesza pasaż jelitowy, ułatwiając regularne wypróżnianie. |
Zwiększa objętość stolca, co zmniejsza zaparcia. |
Obniża pH jelit poprzez stymulację produkcji jelitowej fermentacji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych |
Błonnik nie wiąże się z minerałami i witaminami, a zatem nie ogranicza ich wchłaniania, ale wykazano, że źródła fermentowalnego błonnika poprawiają wchłanianie minerałów, zwłaszcza wapnia. Niektóre pokarmy pochodzenia roślinnego mogą zmniejszać wchłanianie minerałów i witamin, takich jak wapń , cynk , witamina C i magnez , ale jest to spowodowane obecnością nie błonnika, ale fitynianu (który również uważa się, że ma ważne właściwości zdrowotne).
Badanie przeprowadzone na 388 000 dorosłych w wieku od 50 do 71 lat przez dziewięć lat wykazało, że najciężsi konsumenci błonnika byli o 22% mniej narażeni na śmierć w tym czasie. Oprócz mniejszego ryzyka zgonu z powodu chorób serca, odpowiednie spożywanie żywności zawierającej błonnik, zwłaszcza zbóż, wiązało się również ze zmniejszoną częstością występowania chorób zakaźnych i układu oddechowego oraz, zwłaszcza u mężczyzn, ze zmniejszonym ryzykiem zgonów z powodu raka .
W badaniu na dużej próbie przeprowadzonym przez NIH-AARP zbadano korelację między spożyciem błonnika a rakiem jelita grubego. Grupa analityczna składała się z 291988 mężczyzn i 197 623 kobiet w wieku od 50 do 71 lat. Dietę oceniano za pomocą kwestionariusza częstości spożywanych posiłków na początku lat 1995-1996. W ciągu pięciu lat obserwacji stwierdzono łącznie 2974 przypadki raka jelita grubego. W rezultacie całkowite spożycie błonnika nie było związane z rakiem jelita grubego.
Chociaż wielu badaczy uważa, że spożycie błonnika zmniejsza ryzyko raka okrężnicy, badanie przeprowadzone przez naukowców z Harvard School of Medicine na ponad 88 000 kobiet nie wykazało statystycznie istotnego związku między zwiększonym spożyciem błonnika a niższymi wskaźnikami raka jelita grubego lub okrężnicy. gruczolaki. Podobnie badanie z 2010 roku obejmujące 58 279 mężczyzn nie wykazało związku między błonnikiem pokarmowym a rakiem jelita grubego.
Błonnik pokarmowy pełni w diecie wiele funkcji, z których jedną może być pomoc w kontrolowaniu spożycia energii i zmniejszanie ryzyka rozwoju otyłości. Rola błonnika pokarmowego w regulacji zużycia energii i rozwoju otyłości związana jest z ich unikalnymi właściwościami fizykochemicznymi, które dają pierwsze sygnały sytości , a także lepsze i przedłużone uczucie sytości . Wczesne sygnały sytości mogą być indukowane przez reakcje fazy mózgowej i żołądkowej związane z pęczniejącym wpływem błonnika pokarmowego na gęstość energii i smakowitość, podczas gdy efekty lepkości mogą zwiększać uczucie sytości podczas faz jelitowych i powodować opóźnienie wchłaniania tłuszczu. Ogólnie rzecz biorąc, diety bogate w błonnik, otrzymywane poprzez suplementację błonnika lub poprzez włączanie do posiłków pokarmów bogatych w błonnik, mają zmniejszoną gęstość energetyczną w porównaniu z dietami wysokotłuszczowymi. Jest to związane ze zdolnością błonnika do zwiększania masy i objętości bolusa pokarmowego. Wydaje się również, że kobiety są bardziej wrażliwe niż mężczyźni na dodatki błonnika pokarmowego. Związek między masą ciała a wpływem błonnika na spożycie energii sugeruje, że osoby otyłe częściej ograniczają spożycie pokarmu poprzez włączenie błonnika do swojej diety.
Zgodnie z aktualnymi zaleceniami Instytutu Medycyny Narodowej Akademii Nauk USA , dla odpowiedniego spożycia , dorośli mężczyźni w wieku od 14 do 50 lat powinni spożywać 38 gramów błonnika pokarmowego dziennie, mężczyźni powyżej 51 roku życia – 30 gramów. Dla kobiet w wieku od 19 do 50: 25 gramów i powyżej 51: 21 gramów.
AND ( Akademia Żywienia i Dietetyki , dawniej ADA) zaleca dla zdrowej osoby dorosłej minimum 20 do 35 g dziennie, w zależności od spożycia kalorii (np. dieta 2000 Cal / 8 400 kJ powinna zawierać 25 g błonnika na dzień). Zalecenie DNA dla dzieci jest takie, że spożycie powinno być równe wiekowi w latach plus 5 g dziennie (na przykład 4-latek powinien spożywać 9 g dziennie). Nie ustalono jeszcze wytycznych dla osób starszych lub bardzo chorych. Pacjenci z zaparciami , wymiotami i bólem brzucha powinni zwrócić się o pomoc lekarską. Niektóre środki wypełniające na ogół nie są zalecane przy przepisywaniu opioidów, ponieważ powolny czas pasażu w połączeniu z większymi stolcami może prowadzić do ciężkich zaparć, silnego bólu, a nawet ciężkiej niedrożności jelit.
Od 2018 roku British Nutrition Foundation zaleca, aby zdrowi dorośli spożywali co najmniej 30 gramów błonnika dziennie.
Średnio Amerykanie z Ameryki Północnej spożywają mniej niż 50% poziomu błonnika zalecanego dla dobrego zdrowia. W preferowanych przez dzisiejszą młodzież wyborach żywieniowych wartość ta może sięgać nawet 20%, co jest uważane przez ekspertów za czynnik przyczyniający się do poziomu otyłości obserwowanego w wielu krajach rozwiniętych. Uznając niezaprzeczalne dowody naukowe na fizjologiczne korzyści wynikające ze zwiększonego spożycia błonnika, agencje regulacyjne, takie jak Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA), zatwierdziły produkty spożywcze z oświadczeniami zdrowotnymi dotyczącymi błonnika . FDA klasyfikuje składniki jako „błonnik” i wymaga, aby do etykietowania produktu dodanie składnika do błonnika zapewniało korzyści fizjologiczne. Od 2008 roku FDA zatwierdziła oświadczenia zdrowotne dotyczące produktów zawierających błonnik, wskazując, że regularne ich spożywanie może obniżyć poziom cholesterolu we krwi – co może zmniejszyć ryzyko choroby niedokrwiennej serca – a także niektórych rodzajów raka.
Źródła lepkiego włókna, które uzyskały aprobatę FDA to:
Inne przykłady źródeł błonnika pęczniejącego stosowanych w żywności funkcjonalnej i suplementach obejmują celulozę , gumę guar i gumę ksantanową . Inne przykłady fermentowalnych źródeł błonnika (z roślin lub biotechnologii) stosowanych w żywności funkcjonalnej i suplementach obejmują oporną skrobię , inulinę , fruktany , fruktooligosacharydy, oligo- lub polisacharydy oraz dekstryny odporne, które mogą być częściowo lub całkowicie fermentowane.
Stałe przyjmowanie fermentującego błonnika może zmniejszyć ryzyko chorób przewlekłych. Niewystarczająca ilość błonnika może prowadzić do zaparć .
Wielka BrytaniaW 2018 r. Brytyjska Fundacja ds. Żywienia wydała oświadczenie mające na celu bardziej zwięzłe zdefiniowanie błonnika pokarmowego i wymienienie potencjalnych korzyści zdrowotnych ustalonych do tej pory, przy jednoczesnym zwiększeniu zalecanego dziennego spożycia dla dorosłych do 30 gramów przez zdrowe. Termin „błonnik pokarmowy” jest używany łącznie w odniesieniu do złożonej mieszaniny substancji o różnych właściwościach chemicznych i fizycznych oraz wywierających różne rodzaje efektów fizjologicznych.
Stosowanie pewnych metod analitycznych do ilościowego oznaczania błonnika pokarmowego ze względu na jego niestrawny charakter skutkuje wyodrębnieniem wielu innych niestrawnych składników wraz ze składnikami węglowodanowymi błonnika pokarmowego. W skład tych składników wchodzą oporne skrobie i oligosacharydy, a także inne substancje znajdujące się w strukturze komórek roślinnych, które stanowią materiał pokarmowy, który przechodzi przez przewód pokarmowy. Takie składniki mogą mieć działanie fizjologiczne.
Można uznać, że diety naturalnie bogate w błonnik mają kilka głównych konsekwencji fizjologicznych:
Włókno jest definiowane przez jego fizjologiczne działanie, z wieloma niejednorodnymi typami włókien. Niektóre włókna mogą mieć duży wpływ na którekolwiek z tych korzyści (na przykład celuloza zwiększa objętość kału i zapobiega zaparciom), ale wiele włókien ma większy wpływ na te korzyści (na przykład l ( odporna skrobia zwiększa pęcznienie, zwiększa fermentacja bakteryjna w okrężnicy, moduluje mikroflorę okrężnicy i zwiększa uczucie sytości i wrażliwość na insulinę). Korzystne działanie diet bogatych w błonnik jest sumą działania różnych rodzajów błonnika w diecie oraz innych składników tych diet.
Fizjologiczne określenie włókien pozwala na rozpoznanie niestrawnych węglowodanów o budowie i właściwościach fizjologicznych zbliżonych do naturalnego błonnika pokarmowego.
Amerykańskie Stowarzyszenie Cereal Chemists zdefiniowała rozpuszczalnego włókna, jak: „jadalnych części roślin lub podobnych węglowodanami opornymi na trawienie i absorpcję w jelicie cienkim człowieka z pełnych lub częściowych fermentacji w jelicie grubym.” . W tej definicji:
jadalne części roślin oznacza, że niektóre części rośliny, którą spożywamy – skóra, miąższ, nasiona, łodygi, liście, korzenie – zawierają błonnik. W tych składnikach roślinnych znajdują się zarówno źródła nierozpuszczalne, jak i rozpuszczalne. węglowodany Węglowodany złożone, takie jak cukry długołańcuchowe, zwane również skrobią , oligosacharydy lub polisacharydy , są źródłem rozpuszczalnego błonnika ulegającego fermentacji. odporny na trawienie i wchłanianie w jelicie cienkim człowieka Żywność dostarczająca składniki odżywcze jest trawiona przez kwas żołądkowy i enzymy trawienne w żołądku i jelicie cienkim, gdzie składniki odżywcze są uwalniane, a następnie wchłaniane przez ścianę jelita w celu transportu do krwi i całego organizmu. Żywność odporna na ten proces jest niestrawiona, podobnie jak błonnik nierozpuszczalny i rozpuszczalny. Przechodzą do jelita grubego dzięki wchłanianiu wody (błonnik nierozpuszczalny) lub rozpuszczaniu w wodzie (błonnik rozpuszczalny). całkowita lub częściowa fermentacja w jelicie grubym w okrężnicy dodatkowe wchłanianie składników odżywczych następuje w procesie fermentacji. Fermentacja odbywa się w wyniku działania bakterii na resztkową masę pokarmową, która do niej dociera, nie poddając się enzymatycznemu trawieniu w jelicie cienkim, wytwarzając gazy i krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe . To właśnie kwasy masłowy , octowy (etanowy), propionowy i walerianowy mają ważne właściwości zdrowotne.Jako przykład fermentacji, węglowodany krótkołańcuchowe (włókna znajdujące się w roślinach strączkowych) nie mogą być trawione, ale są przekształcane przez fermentację w okrężnicy w krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (które mogą powodować wzdęcia, a następnie są zwykle wydalane w postaci wzdęć ).
Zgodnie z artykułem przeglądowym z 2002 r., częściowo lub nisko fermentujące związki błonnika obejmują:
Wysoko fermentowalne związki błonnika obejmują:
Kiedy fermentujące włókna są fermentowane, powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe ( SCFA ), zwane również lotnymi kwasami tłuszczowymi. AGCC biorą udział w wielu procesach fizjologicznych, które promują zdrowie, w tym:
Na krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe , które są absorbowane przez błony śluzowej przez ścianę jelita, są wychwytywane przez krążenia wrotnego , który doprowadza je do wątroby , gdzie wywierają istotnych regulacji metabolizmu, podczas gdy część z nich dociera do ogólnego układu krążenia .
Globalnie SCFA wpływają na główne układy regulacyjne, takie jak poziom cukru i lipidów we krwi, środowisko okrężnicy i funkcje odpornościowe jelit.
Głównymi SCFA u ludzi są maślan , propionian i octan , gdzie schematycznie maślan jest głównym źródłem energii dla kolonocytów , propionian jest przeznaczony do wchłaniania przez wątrobę, a octan przedostaje się do krążenia obwodowego i jest metabolizowany przez tkanki obwodowe.
Stany Zjednoczone przez FDA pozwalają producentom żywności zawierającej 1,7 g na porcję rozpuszczalnego błonnika z psyllium lub 0,75 g rozpuszczalnego błonnika z owsa lub jęczmienia , takich jak beta-glukany , twierdzić, że regularne spożywanie może zmniejszyć ryzyko chorób serca .
Szablon sprawozdawczy FDA do składania tego oświadczenia jest następujący: Rozpuszczalny błonnik z żywności, takiej jak [nazwa źródła rozpuszczalnego błonnika i, w stosownych przypadkach, nazwa produktu spożywczego], jako część diety ubogiej w tłuszcze nasycone i cholesterol, może zmniejszyć ryzyka. choroba serca. Jedna porcja [nazwa produktu spożywczego] dostarcza __ gramów [artykułu spożywczego dziennie dla korzyści] rozpuszczalnego błonnika z [nazwa źródła błonnika rozpuszczalnego] potrzebnego dziennie do osiągnięcia tego efektu .
Kwalifikowalne źródła błonnika rozpuszczalnego dostarczającego beta-glukan obejmują:
Zatwierdzona etykieta może wskazywać, że diety o niskiej zawartości tłuszczów nasyconych i cholesterolu oraz zawierające rozpuszczalny błonnik z niektórych wyżej wymienionych produktów spożywczych „mogą” lub „mogą” zmniejszać ryzyko chorób serca.
Jak stwierdzono w rozporządzeniu FDA 21 CFR 101.81 , dzienne spożycie w diecie rozpuszczalnego błonnika z wyżej wymienionych źródeł i związane ze zmniejszonym ryzykiem choroby wieńcowej jest następujące:
Błonnik rozpuszczalny pochodzący ze spożycia zbóż jest częścią innych oświadczeń zdrowotnych zatwierdzonych w celu zmniejszenia ryzyka niektórych rodzajów raka i chorób serca poprzez spożywanie owoców i warzyw ( 21 CFR 101.76 , 101.77 i 101.78).
W grudniu 2016 r. FDA zatwierdziła kwalifikowane oświadczenie zdrowotne, że spożywanie skrobi kukurydzianej o wysokiej odporności na amylozę może zmniejszyć ryzyko cukrzycy typu 2 ze względu na zwiększoną wrażliwość na insulinę . Zatwierdzone oświadczenie stwierdza: „ Odporna skrobia kukurydziana o wysokiej zawartości amylozy może zmniejszyć ryzyko cukrzycy typu 2. FDA doszła do wniosku, że istnieje niewiele dowodów naukowych na poparcie tego twierdzenia”.