Účinky vlákniny na zdravie

Používame cookies, aby sme neustále rozvíjali DAZ.online a prispôsobovali sme ho stále lepšie vašim potrebám. DAZ.online je financovaný z reklamy a na to sú nastavené aj cookies. Preto je použitie stránky možné iba so súhlasom s použitím cookies. Podrobnosti o používaní súborov cookie nájdete v našich zásadách ochrany osobných údajov.

Súbory cookie používame na zlepšenie vášho zážitku a doručenie personalizovaného obsahu. Financuje nás reklama, ktorá tiež potrebuje súbory cookie. Preto pre používanie DAZ.online musíte súhlasiť s používaním cookies.

„Škoda! Ale DAZ.online sa bez cookies úplne nezaobíde, okrem iného aj preto, že sa financujeme z výnosov z reklamy. Preto bez tohto súhlasu momentálne nemôžete používať DAZ.online.

Je nám ľúto, ale bez súhlasu s použitím súborov cookie nemáte prístup k stránke DAZ.online.

DAZ.online
DAZ/AZ
DAZ 31/2012
Účinky na zdravie .

Vlákno

Aktualizácia, časť 1: Od štruktúry k funkcii

Alexander Ströhle, Maike Wolters a Andreas Hahn | Po dlhú dobu sa vláknina v potravinách považovala za nadbytočnú, ak nie negatívnu. Tento názor sa od 70. rokov úplne zmenil. K tomuto vývoju okrem iného. Prispeli výsledky z dlhodobých pozorovacích štúdií. Podporujú tézu, že vláknina je dôležitá pre dlhodobé udržanie zdravia [3 - 4; 28; 53; 55; 61; 66; 68]. V tejto prvej časti článku sa pozornosť zameriava na štruktúrno-funkčné vzťahy vlákniny. Na tomto základe sú v druhej časti opísané systémové a ochranné účinky konzumácie vlákniny.

Na začiatku 18. storočia, nestor modernej výživovej fyziológie, lekár a hygienik Max Rubner (1854 - 1932) napísal: „Starý spôsob mletia obilia spolu s otrubami v jednom postupe by mal byť úplne zrušený“ [57]. Tento názor bol iba konzistentný, pretože povrchové vrstvy zrna bohaté na vlákna sa považovali za nadbytočné, pretože išlo o nestráviteľný štrk [58]. Napokon, vďaka práci anglických odborníkov na tropickú medicínu Denisa P. Burkitta (1911-1993) a Hugha C. Trowella (1904-1989) sa vláknina v potravinách dostala do nového svetla. Na základe svojich štúdií o afrických domorodcoch vytvorili vedci v 70. rokoch „hypotézu vlákniny“. Podľa toho sú typické „civilizačné choroby“, vrátane chorôb hrubého čreva (zápcha, divertikul hrubého čreva a karcinóm hrubého čreva) a koronárnych srdcových chorôb, výsledkom nedostatočného príjmu vlákniny [10 - 16; 71-73]. V nasledujúcom období bol o hypotézu o vláknine veľký záujem. Bolo zahájených veľa štúdií s cieľom preskúmať otázku: Je vláknina skutočne prospešná pre zdravie? a ak áno, aké sú základné mechanizmy?

Charakteristika - čo je vláknina?

Neexistuje jednotná medzinárodne záväzná definícia pojmov pre vlákninu [23]. Všeobecne sú vlákniny definované predovšetkým fyziologicky - a nie chemicky:

Definícia v referenčných hodnotách D-A-CH: „Súhrnný pojem vláknina (vláknina) sumarizuje zložky rastlinnej potravy, ktoré sa v ľudskom gastrointestinálnom trakte nerozkladajú pomocou vlastných enzýmov v tele“ [22].

Definícia Potravinovej chemickej spoločnosti v rámci Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh): „Diétne vlákna sú definované ako zložky rastlinných buniek alebo izolované prírodné alebo technologické uhľohydráty, ktoré sa ľudským enzýmovým systémom v tenkom čreve nerozkladajú na vstrebateľné zložky. Môžu však byť čiastočne alebo úplne fermentované flórou hrubého čreva “[52].

Definícia Amerického lekárskeho ústavu v USA: Vlákninou sa rozumejú „nestráviteľné uhľohydráty a lignín, ktoré sú vlastné a neporušené v rastlinách“. Od toho je potrebné odlíšiť funkčné vlákna. Sú definované ako „izolované nestráviteľné sacharidy, ktoré majú fyziologicky priaznivý účinok na ľudský organizmus“. Celková vláknina predstavuje „súčet vlákniny a funkčných vlákien“ [33; 39].

Spoločnou charakteristikou vlákniny je preto jej nestráviteľnosť - bez ohľadu na jej chemickú štruktúru [1; 24; 42].

Vláknina - trieda živín s mnohými štruktúrnymi zložkami

Vláknina je veľmi heterogénna skupina zložiek potravy. Možno ich klasifikovať podľa ich chemických, fyzikálno-chemických a fyziologických vlastností [27; 47; 51; 70]:

Klasifikácia podľa štruktúry

Z chemického hľadiska patrí vláknina do dvoch hlavných tried:

Sacharidy (ďalšie rozdelenie podľa stupňa polymerizácie: poly-, oligo-, disacharidy).

Nesacharidy (ďalšie rozdelenie v závislosti od štruktúrnych charakteristík monomérov; pozri tab. 1).

Z kvantitatívneho hľadiska je najvýznamnejšia komplexná podtrieda polysacharidov. Toto zahŕňa:

Neškrobové polysacharidy, ako je celulóza a hemicelulóza (pozri obr. 1).

Rezistentné škroby, čo znamená tú časť škrobu v potravinách, ktorá uniká enzymatickou hydrolýzou v tenkom čreve a nezmenená sa dostáva do hrubého čreva.

Tabuľka 1 poskytuje prehľad chemickej klasifikácie vlákniny v rôznych triedach látok a ich charakteristík.

Klasifikácia podľa správania sa pri rozpustnosti

Vláknina vykazuje typické vlastnosti vo vodnom roztoku, ktorý možno použiť na klasifikáciu:

Rozpustnosť. Rozlišovanie medzi vlákninou rozpustnou vo vode a vo vode nerozpustnou je už dlho bežné (pozri obr. 2). Aj keď rozpustná vláknina dokáže absorbovať veľké množstvo vody (až do približne 60 ml/g), je táto schopnosť veľmi nízka pri nerozpustnej vláknine v množstve približne 3 ml/g. S výnimkou celulózy, lignínu, rezistentného škrobu a niektorých hemicelulóz sú všetky ostatné nesyntetické vlákniny rozpustné vo vode (pozri tab. 2).

Kapacita zadržiavania vody. Väzbová kapacita pre vodu je založená na schopnosti niektorých vlákniny prijímať vodu alebo ju zadržiavať a držať v matrici. Priamo to súvisí s bobtnavosťou látky a výsledným zvýšením viskozity. Väčšina vlákniny (s výnimkou lignínu) má potenciál viazať vodu, aj keď v rôznej miere. Zatiaľ čo celulóza akumuluje iba malé množstvo vody (

0,4 ml/g), kapacita hemicelulózy viazať vodu je oveľa výraznejšia (

4 - 25 ml/g) [67]. Obzvlášť silná je schopnosť pektínu a ďalších vo vode rozpustných vlákniny, ako je guar a psyllium, viazať vodu. Tvoria vo vode viskózne roztoky a kvôli svojim gélotvorným vlastnostiam sú zoskupené pod súhrnným názvom hydrokoloidy (pozri tab. 2).

Klasifikácia podľa elektrického náboja

Potravinové vlákna sa líšia svojim elektrickým nábojom, takže sa rozlišuje medzi neutrálnymi a negatívne nabitými látkami (pozri tab. 2). Správanie sa náboja priamo súvisí s iónovo-výmennou kapacitou vlákniny, t.j. H. schopnosť viazať katióny. Väčšinou sú za to zodpovedné voľné karboxylové skupiny kyseliny galakturónovej (napríklad: pektín).

Klasifikácia podľa fermentovateľnosti

Z fyziologického hľadiska je dôležité rozdelenie na bakteriálne fermentovateľné a nefermentovateľné vlákno. Prvé sú enzymaticky odbúravané mikroflórou hrubého čreva. Okrem plynov (oxid uhličitý, metán, vodík) sa ako reakčné produkty tvoria mastné kyseliny s krátkym reťazcom, kyselina octová, kyselina propiónová a kyselina maslová alebo ich zodpovedajúce soli (acetát, propionát, butyrát). Rýchlosť fermentácie aj pomer vytvorených mastných kyselín sa líšia v závislosti od vláknitej zložky, času prechodu a zloženia črevnej mikroflóry [5; 69; 70]:

Rýchlosť fermentácie: vláknina rozpustná vo vode a rezistentné škroby sa takmer úplne odbúravajú, zatiaľ čo hemicelulózy sa fermentujú na 50 až 70%, celulóza až 30% a lignín a kutín sa nefermentujú vôbec (pozri tabuľku 2). Rýchlosť degradácie vykazuje miestne rozdiely a od zubov po konečník neustále klesá.

Syntéza mastných kyselín: Na gram fermentovateľnej vlákniny sa priemerne vyrobí 0,5 až 0,6 g mastných kyselín s krátkym reťazcom, pričom molárny pomer acetátu, propionátu a butyrátu je okolo 60: 20: 15. Tvorbou mastných kyselín s krátkym reťazcom dodávajú vláknina energiu (

2 kcal/g vlákniny). Až 70% z toho by malo byť schopných byť použitých ľuďmi.

Zdroje - kde nájdete vlákninu

Vlákninu môžeme nájsť v potravinách rastlinného pôvodu, ktorých obsah sa významne líši v závislosti od zdroja (pozri tab. 3):

Strukoviny obsahujú vysoké množstvá (> 15 g/100 g).

Celozrnné výrobky, sušené ovocie a orechy majú stredný obsah (6 - 15 g/100 g).

Nízke úrovne (70.

Ovplyvňujúce faktory GI. GI potraviny je určené mnohými faktormi. Patria sem obsah vlákniny, stupeň spracovania, ako aj obsah bielkovín a tukov v potravine a koncentrácia inhibítorov enzýmov (najmä inhibítory -amylázy).

Hodnoty GI potravín: V praxi platí jednoduché pravidlo: GI stravy bude vyšší, tým vyšší bude podiel ťažko vláknitých výrobkov s vysokým obsahom vlákniny. Naproti tomu stupeň polymerizácie potravinových sacharidov („komplexné“ verzus „jednoduché“ sacharidy) neumožňuje vyvodiť závery o správaní sa ich cukru v krvi.

Uvoľňovanie hormónov sýtosti: vláknina moduluje sekréciu gastrointestinálnych hormónov (vrátane cholecystokinínu, gastroinhibičného polypeptidu (GIP)). V pokusoch na zvieratách fermentovateľné vlákniny, ako je guar, zvyšujú uvoľňovanie GLP-1 (glukagónu podobný peptid), ktorý pôsobí ako signál nasýtenia v hypotalame. Rozsah, v akom sa podobné účinky vyskytujú u ľudí a aký význam majú pre saturáciu, je predmetom diskusie [31; 77].

Adsorpcia katiónov: Hemicelulózy a pektíny sú schopné akumulovať katiónové látky, a tak ich absorbovať prostredníctvom svojich záporne nabitých voľných karboxylových skupín. Pokiaľ ide o toxické ióny ťažkých kovov (olovo, kadmium atď.), Je tento efekt veľmi žiaduci. Na druhej strane, minerály ako vápnik, železo a zinok je možné odobrať z absorpcie a znížiť ich dostupnosť. Štúdie na ľuďoch však ukazujú, že fermentovateľná vláknina má tendenciu zlepšovať biologickú dostupnosť minerálov [34]. Najmä pre inulín a fruktooligosacharidy bolo opísané zlepšenie dostupnosti vápnika [21; 60]. Negatívne účinky na minerálnu rovnováhu, ktoré sa pozorujú po podaní vlákniny, sú pravdepodobne spôsobené skôr sprievodnými látkami (vrátane fytátu) ako samotnou vlákninou [34].

Adsorpcia žlčových kyselín: Okrem katiónov môžu byť žlčové kyseliny alebo deriváty žlčových kyselín adsorbované aj prostredníctvom vlákniny a vylučované. Najvyššiu účinnosť vykazujú pektín, psyllium, guar a lignín [35].

Adsorpčná kapacita vlákniny je dôležitá dvoma spôsobmi:

(1) zníženie hladiny cholesterolu. Žlčové kyseliny vylučované žlčou do lúmenu tenkého čreva sa zvyčajne takmer úplne reabsorbujú do portálnej krvi prostredníctvom transportného systému závislého od sodíka (ASBT; apikálny transportér žlčovej soli závislý od sodíka), ktorý sa nachádza v ileu. Odtiaľ sa dostávajú do pečene a sú k dispozícii na obnovené uvoľnenie žlčou (enterohepatálny obeh). Naproti tomu žlčové kyseliny viazané na vlákno sa neabsorbujú a namiesto toho sa vylučujú stolicou. Výsledná strata je kompenzovaná novou syntézou žlčových kyselín. Cholesterol potrebný na toto sa odvádza z pečene v pečeni. To spôsobuje zvýšenú reguláciu pečeňových LDL receptorov, takže sa viac LDL cholesterolu dostane do pečene z krvi. To znižuje celkový a LDL cholesterol v krvi [35]. Na rozdiel od celulózy a rezistentného škrobu vykazujú všetky vlákniny rozpustné vo vode tento hypocholesterolemický účinok. Vo všeobecnosti platí toto: na každých 10 gramov rozpustnej vlákniny klesne celkový cholesterol asi o 17 mg/dl a hodnota LDL o 22 mg/dl [9]. Účinok pektínu a β-glukánov z jačmeňa na zníženie cholesterolu je obzvlášť výrazný (pozri tab. 5).

(2) Inhibícia trávenia lipidov. Vláknina, ktorá má tendenciu vytvárať viskozitu, interferuje s procesmi potrebnými na trávenie a absorpciu lipidov z potravy. Bránia interakcii žlčových kyselín-lipáz-lipidov, inhibujú tvorbu micel a blokujú intraluminálny transport a difúziu lipidových frakcií do slizničného epitelu. To ovplyvňuje najmä potravinový cholesterol, ktorý sa čoraz viac vylučuje [20].

Účinky na hrubé črevo a konečník

Tvorba stolice: V hrubom čreve vláknina zväčšuje objem stolice (vláknina nerozpustná vo vode priamym zväčšením objemu; vláknina rozpustná vo vode zväčšením mikrobiálnej bunkovej hmoty) a upravuje štruktúru stolice [18; 65]. Zatiaľ čo požitie veľkého množstva celulózy a lignínu vedie k pevnej stolici chudobnej na vodu, podávanie inulínu a oligofruktózy vedie k mäkkej konzistencii stolice bohatej na vodu (ďalej v [70]). Ako ukazuje obrázok 3, vplyv obilných vlákien na hmotnosť stolice je najväčší: príjem 1 g pšeničného vlákna zvyšuje hmotnosť stolice v priemere o 2,7 g [41]