Целлюлоза в питании человека: Биологическая роль целлюлозы  — Kratkoe.com

Биологическая роль целлюлозы  — Kratkoe.com

Научные доклады

Автор J.G. На чтение 2 мин. Обновлено 5 сентября, 2017

Какова роль целлюлозы в организме человека, Вы узнаете из этой статьи.

Что такое целлюлоза?

Целлюлоза представляет собой природный полимер глюкозы, имеющий растительное происхождение и линейное строение молекул. Другими словами ее называют еще клетчатой. На нашей планете среди всех органических соединений она занимает первое место.

Целлюлоза медико-биологическое значение:

• Целлюлоза являет собой основной компонент, который составляет структуру стенок клеток растительного происхождения.
• У растений она выполняет защитную функцию.
• Компонент является основой молекулярных сложных структур.
• Обеспечивают живые организмы необходимой энергией для существования.
• Питают клетки организмов питательными веществами, так как они концентрируются в тканях и в нужный момент подпитывают клетку.
• Целлюлоза принимает активное участие в процессе регулирования осмотического давления.
• Она входит в состав воспринимающих частей рецепторов всех клеток.

Биологическое значение целлюлозы:

• Клетчатка является главной структурной частью клеточной оболочки у растений. Целлюлоза растений – это главное питание травоядных животных, так как в их организме есть специальный фермент – целлюлаза, отвечающий за расщепление этого компонента. А вот человек в чистом виде не употребляет целлюлозу.
• Она связывает жидкость в перистальтике кишечника. Также в толстом кишечнике благодаря ей метаболизируются бактерии. Энергия целлюлозы поддерживает его микрофлору и пищевые волокна в нем.
• Клетчатка является профилактикой геморроя и запора.
• Когда человек, болеющий на сахарный диабет первого типа,  употребляет целлюлозу в достаточном количестве, то его организм становится намного устойчивее к глюкозе.
• Данный элемент выполняет роль «щетки», убирая грязные налипания со стенок кишечника – он удаляет токсичные вещества и холестерин.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какова биологическая функция целлюлозы в клетке организмов.

Переваривание целлюлозы — Справочник химика 21

    Человек, а также плотоядные животные не способны усваивать клетчатку, так как их организм не содержит ферментов, осуществляющих гидролиз целлюлозы. Многие микроорганизмы, некоторые простейшие и улитки могут разрушать целлюлозу. Переваривание клетчатки жвачными животными обусловлено присутствием в их пищеварительной системе специальных микроорганизмов. [c.565]








    Переваривание целлюлозы у жвачных [c.322]

    Структурные различия между амилозой и целлюлозой являются одной из величайших шуток природы. Амилоза способна перевариваться, целлюлоза — нет. А ведь единственное различие между ними заключается в неодинаковой ориентации кислородных мостиков. Между тем проблема усвояемости сводится к вопросу о природе соответствующих ферментов (которые специфичны в отношении конфигурации высокомолекулярного субстрата). Люди и плотоядные животные просто не имеют ферментов, которые могли бы катализировать гидролиз (это и есть переваривание) целлюлозы. Между тем многие микроорганизмы, улитки и жвачные животные способны усваивать целлюлозу. Жвачные животные обладают такой способностью потому, что в их пищеварительном тракте имеются соответствующие микроорганизмы, ферментные системы которых катализируют гидролиз целлюлозы. Конечным продуктом такого гидролиза является, естественно, глюкоза, которая может использоваться жвачными животными. [c.281]

    Какие углеводы пищи человека являются источниками глюкозы при переваривании а) сахароза б) лактоза в) крахмал г) гликоген д) целлюлоза  [c.154]

    Характер метаболизма в тканях во многом определяется питанием. У человека и ряда других млекопитающих метаболическим превращениям подвергаются продукты, абсорбируемые после переваривания содержащихся в пище углеводов, липидов и белков. Это главным образом глюкоза, триацилглицерол и-аминокислоты. У жвачных животных (и в меньшей степени у других травоядных) целлюлоза переваривается симбиотическими микроорганизмами с образованием низших гомологов органических кислот (уксусной, пропионовой, масляной) тканевый метаболизм у этих животных адаптирован к утилизации в качестве основного субстрата низших жирных кислот. [c.166]

    Переваривание углеводов в ЖКТ. Углеводы пищи, содержащие а(1- 4)- и а(1->6)-гликозидные связи перевариваются ферментами пищеварительного тракта (крахмал, гликоген). Углеводы с а(1- 4)-гликозидными связями (клетчатка, целлюлоза) ферментами человека не перевариваются. Основной тип ферментов, переваривающих углеводы в ЖКТ — а-гликозидазы (расщепление а-гликозидных связей). В ротовой полости два фермента а-амилаза слюны, действует в нейтральной и слабощелочной среде, активируется ионами СП ( -амила-за), расщепляет крахмал и гликоген до декстринов, а при длительном [c.148]

    Потребность в кобальте у жвачных. Значительную часть веса наземных растений составляют нерастворимые полисахариды, главный из которьк-целлюлоза. Хотя большинство животных не имеет ферментов, необходимьк для переваривания целлюлозы, жвачные (например коровы, лошади, овцы и козы) используют микроорганизмы для предварительного переварива- [c.299]

    Целлюлоза — очень прочное соединение, способное сохраняться без изменения очень долго. Она не растворяется в воде даже при кипячении, не переваривается в желудке многих животных. Однако у лошадей, крупного рогатого скота находящиеся в желудке бактерии выделяют целлюлолитические ферменты, расщепляющие клетчатку, и способствуют ее перевариванию. Целлюлоза нерастворима во многих кислотах и щелочах. Она растворяется лишь в аммиачных растворах солей меди. [c.8]

    Пищевые волокна (клетчатка)—это компоненты стенки растительных клеток, которые не расщепляются ферментами животного организма к ним относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, смолы, пектины и пентозаны. У травоядных, в частности у жвачных, волокна (в основном в виде целлюлозы) после их переваривания микроорганизмами служат главным источником энергии.  [c.278]

    Клетчатка относится к сложным углеводам, составляющим оболочку растительных клеток, и состоит из целлюлозы (собственно клетчатка) и лигнина, не поддающегося перевариванию пищеварительными соками. [c.271]

    Целлюлаза расщепляет целлюлозу до целлобиозы (но не до глюкозы). Встречается у простейших, бактерий, грибов, в кишке улиток и личинок жуков, а также у червей. Переваривание целлюлозы в пищеварительном канале жвачных происходит под влиянием находящихся там бактерий и инфузорий. То же наблюдается у термитов. [c.342]

    ГГо мере продвижения к нижнему отделу тонкого кишечника на перевариваемую пищу начинает действовать все большее количество бактерий особенно много их в толстом кишечнике. Бактерии, находящиеся в кишечнике некоторых животных, нанример коров, овец и лошадей, играют важную роль в процессе переваривания целлюлозы. Расщепляя ее на более простые углеводы, они делают доступным для организма пищевой материал, который иначе пе мог бы подвергнуться действию обычных ферментов.  [c.346]

    Гемофлагелляты (Haemoflagellata) являются возбудителями ряда самых страшных болезней человека. Трипаносомы (род Trypanosoma) проникают в клетки нервной системы, вызывая сонную болезнь. Некоторые жгутиковые находятся в симбиотических отношениях с другими организмами. Наиболее сложные из известных в настоящее время жгутиковых (рис. 1-7) обитают в пищеварительном тракте термитов и тараканов. В клетках этих простейших в свою очередь живут бактерии-симбионты, которые обеспечивают термитов ферментами, необходимыми для переваривания целлюлозы древесины. [c.45]

    ЦЕЛЛЮЛОЗА (клетчатка). Углевод, принадлежащий к группе по-ллсахарждов, ( eHioOs) . Как и крахмал, является полимером глюкозы. В воде нерастворима. Основное вещество клеточных стенок растений. По своему распространению в растениях занимает первое место среди всех органических веществ. На ее долю приходится 50% сухого вещества древесины. Ц. почти не переваривается в желудочно-кишечном тракте животных. Частично ее переваривание происходит благодаря деятельности микрофлоры пищеварительных путей. Особенно значительное количество Ц. переваривается у жвачных животных, которые имеют сложный желудок, населенный большим количеством различных микроорганизмов, в том числе и гидролизующих Ц. В гидролизных цехах деревообрабатывающих предприятий сернокислотный гидролизат Д., содержащий большое количество глюкозы, после нейтрализации избытка серной кислоты используется для производства кормовых (гидролизных) дрожжей. [c.352]

    Важной задачей ученых и специалистов, работающих в области сельскохозяйственной биотехнологии, является создание и внедрение в природные экосистемы желудочно-кишечного тракта животных высокоактивных штаммов микроорганизмов, способных к лучшему перевариванию целлюлозы и других углеводов, растительных белков и липидов, сверхсинтезу незаменимых аминокислот и витаминов. Важное значение имеют исследования по изучению микробных популяций рубца (предже-лудка) жвачных животных, в котором подвергается перевариванию 70—85 % всего сухого вещества корма, проходящего через желудоч-но-кишечный тракт этих жйвотных.  [c.295]

    Растворимые продукты переваривания переносятся затем в зоны роста зародыша. Сахара, жирные кислоты и глицерин служат субстратами для дыхания как в зоне запасных веществ, так и в зоне роста в последней они могут использоваться также для анаболических реакций, т. е. для реакций, связанных с синтезом. Особенно важное значение для этих реакций имеют глюкоза и аминокислоты. Глюкоза используется главным образом для синтеза целлюлозы и других веществ, образующих клеточные стенки. Аминокислоты используются в основном для синтеза белков, играющих важную роль в качестве ферментов и структурных компонентов цитоплазмы. Кроме того, для многих процессов, перечисленных в табл. 7.7 и 7.8, необходимы минеральные вещества. [c.127]

    Объем переваривания в кишечнике ферментами микробов целлюлозы зависит от характера пищевых продуктов. Целлюлоза ранних овощей и фруктов расщепляется в кишечнике человека в большей степени, чем целлюлоза поздних овощей -одеревеневшая целлюлоза совершенно не расщепляется в кишечнике человека. У жвачных животных целлюлоза грубых кормов расщепляется в значительном объеме, благодаря особенностям пищеварения, создающим условия для длительного воздействия на нее ферментов микробов. [c.263]

    Уже давно было установлено значение зависимости между содержанием лигнина и перевариваемостью пастбищных трав и кромов. Мейнард [96], Норман [105], Паттон и Гизекер [107], Клейсон [11] опубликовали общирные обзоры литературы, посвященные лигнину как физическому барьеру против активности микрофлоры и фауны жвачных при переваривании целлюлозы. [c.664]

    При расчете максимального усвоения в рубце (на основе содержания лигнина) Хейл с сотрудниками [53] нашли, что протеины и простые углеводы быстро перевариваются в течение первых 6 ч. Затем имеет место быстрое переваривание целлюлозы. После этого переваривание в рубце прекращается даже при продолжительной выдержке корма, так как лигнин, по-видимому, защищает фрагменты растения от дальнейшего воздействия микрофлоры рубца.  [c.667]

    Химический состав пищевых и кормовых растений часто очень сильно влияет на перевариваемость и питательную ценность растений для жвачных животных, поскольку некоторые содержащиеся в растениях вещества действуют на микроорганизмы, населяющие рубец животных. Тем, кто серьезно интересуется этими вопросами, мы рекомендуем работу Роберта Хан-гейта [34], где очень подробно обсуждаются все аспекты, связанные с процессами, протекающими в рубце, и его микрофлорой. Смарт [35] и др. сообщили, что полифенолы, выделенные из листьев леспедецы, подавляют (в рубце) активность целлю-лазы, осуществляющей переваривание целлюлозы. Фермент целлюлаза, безусловно, синтезируется микрофлорой рубца. Эфирные масла полыни трехзубчатой (Artemisia iridentata) подавляют рост некоторых видов бактерий [34]. Если эфирные масла А. iridentata добавлять к искусственной системе, имитирующей работу рубца и состоящей из сена люцерны в качестве субстрата и жидкости рубца оленя, овцы или коровы, то в такой системе образуется значительно меньшее количество жирных кислот с короткими цепями.  [c.138]

    Л етаи является основной составной частью природного газа. Кроме того, он заключен в каменноугольных пластах — при их разработке образуются взрывоопасные смеси метана с воздухом, так называемый рудничный газ . Наконец, метан наряду г. диоксидом углерода содержится в болотном газе, который образуется на дне озер и на болотах в результате анаэробного брожения (метановое брожение) целлюлозы. Аналогичные процессы образования метана протекают при переваривании нини в рубцах пли разложении фекалий (биогаз). [c.203]

    Скармливание сена из ежи сборной (Da tylis glomerata) ягнятам иногда вызывает у них замедление роста, развитие ригидности, порой приводит даже к смерти [37]. Экстракты из такого сена содержат вещества, заметно подавляющие переваривание целлюлозы в искусственных системах рубца. [c.138]

    В результате того, что амилосубтилин ГЗх и протосубтилин ГЗх оказывают влияние на редукционную способность бактерий в желудочно-кишечном тракте животных, количество и подвижность инфузорий, переваривание целлюлозы и других трудноусвояемых углеводов, эти препараты используются для профилактики и лечения желудочных заболеваний, в частности алиментарных атоний преджелудков у жвачных животных, Ферменты, содержащиеся в этих препаратах, вызывают также гидролиз оболочек яиц гельминтов.  [c.294]

    Описанный подход люжно использовать и для очистки рестриктов ДНК, содержащих определенную последовательность, из продуктов переваривания рестриктазами суммарных нативных ДНК или для оценки содержания определенных генов в исследуемой ДНК путем титрования избытком меченой кДНК. Авторы отмечают, что аналогичные задачи решались путем гибридизации с НК, сорбированными на целлюлозе. Однако гибридизация с участием иммобилизованных НК идет хуже, а при последующем плавлении гибридов с матрицы могут частично сниматься и пе закрепленные ковалентной связью молекулы, по которым идет отбор. [c.439]

    Теперь мы знаем, что при обмене веществ кровь играет важнейшую роль транспортного средства. Перенос газов, удаление чужеродных веществ, заживление ран, транспортировка питательных веществ, продуктов обмена, ферментов и гормонов являются главными функциями крови. Вся пища, которую человек съедает, подвергается в желудке и кишечни е химической переработке. Эти превращения осуществляются под действием особых пищеварительных соков — слюны, желудочного сока, желчи, поджелудочного и кишечного сока. Активным началом пищеварительных соков являются, главным образом, биологические катализаторы — так называемые ферменты, или энзимы. Например, ферменты пепсин, трипсин и эрепсин, а также сычужный фермент химозин, действуя на белки, расщепляют их на простейшие фрагменты — аминокислоты, из которых организм может строить свои собственные белки. Ферменты амилаза, мальтаза, лактаза и целлюлоза участвуют в расщеплении углеводов, тогда как желчь и ферменты группы липаз способствуют перевариванию жиров. [c.271]

    Существуют, однако, 1некото1рые виды микроорганизмов, способные расщеплять целлюлозу. Такое расщепление сопровождается выделением метана. Переваривание клетчатки в кишечнике жвачных животных происходит при помощи микроорганизмов, содержащихся в их кишечнике. [c.235]

    В переваривании сложных углеводов участвует ряд ферментов —карбогидразы, поступающие в пищеварительный тракт с пищеварительными соками. К. ним относятся амилаза, образующаяся в слюнных железах и в поджелудочной железе и выделяющаяся с секретом этих желез, мальтаза, сахараза и лактаза, вырабатываемые в железах слизистой оболочки тонких кишок и выделяющиеся с кишечным соком. Целлюлоза в организмах человека и животных расщепляется в пищеварительном тракте под влиянием ферментов целлюлозорасщепляющих микробов. Здесь имеет место явление симбиоза, заключающееся в том, что животные предоставляют микробам в качестве пищи целлюлозу, микробы же расщепляют целлюлозу с образованием продуктов, используемых животными. [c.262]

    В настоящее время ферментативные процессы широко используются в различных отраслях промышленности. В хлебопекарном производстве для ускорения гидролиза крахмала и улучшения качества теста используют амилазы. При приготовлении детской пищи с целью облегчения переваривания углеводов и белков исходные продукты обрабатывают амилазой и протеиназами. Протеиназы и пектиновые ферменты используются в виноделии и при приготовлении соков. Они способствуют ускорению сокоотделения и осветлению сока. В сыроварении используют ренин или химозин, образующийся в сычуге — четвертом отделе желудка телят и ягнят молочного возраста. Амилазы используются в текстильном производстве для расшлихтовки хлопчатобумажного волокна (удаление примесей крахмала) перед отбеливанием и крашением. Для придания любимым всеми джинсам благородного потертого вида деним (джинсовую ткань) подвергают биохимической обработке амилазой и целлюлазой. Механизм ферментативной обработки денима аналогичен тому, который имеет место при ферментативном гидролизе крахмала, ведь целлюлоза (основная составляющая хлопкового волокна), как и крахмал, относится к классу полисахаридов. Причем ферменты начинают действовать с поверхностных волокон, которые окрашены индиго, в результате связь этих волокон с поверхностью ткани ослабевает, и постепенно на ткани образуются белые участки. Специфические протеиназы применяются в кожевенной промышленности с целью мягкого удаления волос с кожи, в технике — при регенерации кинопленки. Щелочные протеазы наряду с липазами используют при производстве синтетических моющих средств. [c.122]

    Стильман и Сегалов [20] сообщили о результатах исследований по очистке и характеристике ФСГ свиньи. Предложенный ими метод очистки состоял из фракционирования сульфатом аммония, обработки панкреатином и хроматографии на ДЭАЭ-целлюлозе. Протеолитическая обработка, видимо, необходима, чтобы избежать потери активности при очистке препарата. Весьма вероятно, что после очистки по этому методу конечный продукт представляет собой вещество, сходное с продуктами переваривания нативного гормона. Как сообщалось в статье, очищенный препарат, по данным электрофореза, был гомогенен. Аминокислотный состав был обычным за исключением высокого содержания цистина (6,5%). [c.239]

    Изменение клеточных стенок в уже зрелых клетках можно также проиллюстрировать на примере процессов, происходящих при потфе части растения, напримф отмершего листа. При отмирании листа клеточные полимеры распадаются, а сахара, аминокислоты и ионы вновь используются растением. Кроме того, стареющий лист выделяет небольшие количества газа этилена В зоне, расположенной между основанием черешка листа и стеблем (отделительный слой), клетки реагируют на сложные и еще плохо изученные комбинации этилена и других эндогенных регуляторов роста растений (см. рис. 20-67) образованием и секрецией ферментов, разрушающих клеточную стенку (пектиназа и целлюлоза). Эти ферменты действуют локально на определенный участок и частично растворяют клеточные стенки в отделительном слое (рис. 20-19). Одновременно с этим в слое клеток со стороны стебля откладывается водоустойчивый суберин, который защищает рану , образующуюся после отделения листав результате ффментативного переваривания. [c.395]

Польза пищевых волокон для организма человека, для чего рекомендуется применять клетчатку

30 марта 2020

Существует целый класс веществ, которые когда-то воспринимались как ненужные и даже вредные, а сегодня организации здравоохранения устанавливают суточные нормы их потребления. Речь идёт о пищевых волокнах. Почему у медиков так изменилось мнение о них, чем полезны эти компоненты и для чего нужны добавки на их основе?

Что такое пищевые волокна

Любые растительные продукты содержат нутриенты двух типов. Одни расщепляются в желудочно-кишечном тракте и обеспечивают организм энергией. Другие компоненты – неутилизируемые. Это означает, что у нас нет нужных ферментов для их переваривания, и в энергообмене они практически не участвуют.
Но человеческий организм умеет извлекать пользу даже из тех составляющих пищи, которые не в силах переработать. В природе существует огромное разнообразие этих веществ, объединенных механизмами полезного воздействия. Их общее название – пищевые волокна, или клетчатка.

Какие бывают пищевые волокна

Учёные используют несколько классификаций пищевых волокон, среди которых наиболее распространено их разделение на растворимые и нерастворимые.

• К растворимым волокнам относятся пектины, камеди, крахмалы. При взаимодействии с жидкостью эти вещества образуют вязкие гели.
• Нерастворимые волокна – целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин. С водой не взаимодействуют, сохраняют первоначальную структуру на всём пути через пищеварительную систему.

Растворимые и нерастворимые волокна играют для человека разные роли, дополняя друг друга. Важно получать в полном объеме клетчатку каждого из видов.

Где содержатся пищевые волокна

В таблице представлены богатые клетчаткой продукты с указанием типа и массовой доли волокон¹.

Почему пищевые волокна полезны для организма человека

В прошлом специалисты по питанию считали пищевые волокна балластными веществами, которые проходят через пищеварительный тракт без изменений, не принося никакой пользы для организма. Нередко продукты очищали от них, чтобы повысить пищевую ценность.
В 60-ые годы прошлого века по этому стереотипу был нанесён серьёзный удар. Ирландский врач Денис Бёркитт во время работы в Уганде заметил, что местным жителям практически незнакомы многие распространенные среди европейцев заболевания: ишемическая болезнь сердца, диабет, аппендицит, камни в желчном пузыре, запоры. Доктор выдвинул предположение, что угандийцы меньше болеют благодаря присутствию в их рационе пищевых волокон, в то время как мы испытываем дефицит этих важных веществ².
Со временем учёные нашли всё больше свидетельств пользы пищевых волокон для человека. Так, только за последние несколько лет получены следующие результаты:

• учёные из университета Квинс в Северной Ирландии выяснили, что пищевые волокна способны снизить риск злокачественных опухолей толстой кишки³;
• их коллеги из университетов Китая обнаружили такую же связь между пищевыми волокнами и раком яичников⁴;
• испанские исследователи из университета Комплутенсе пришли к выводу, что клетчатка помогает нормализовать артериальное давление⁵.

Другие механизмы полезного воздействия пищевых волокон давно изучены и объяснены наукой.

Растворимые волокна

• Сорбируют и выводят из организма вредные вещества, в том числе холестерин. Кроме того, они также способны впитывать воду, что делает стул более мягким и уменьшает риск запоров.
• Замедляют усвоение сахара. Глюкоза поступает в кровь плавно, без резких скачков уровня, даже после употребления сладкого. Тем самым снижается риск развития диабета.
• Являются пребиотиками. Наш организм не может расщеплять клетчатку, но её растворимые виды перерабатывают живущие в желудке и кишечнике полезные бактерии. Такая питательная среда способствует их активному размножению и синтезу соединений, необходимых для бесперебойной работы пищеварительной системы. В частности, превосходной средой для желудочно-кишечной микрофлоры является пищевое волокно инулин, недостаток которого вместе с другими разновидностями клетчатки легко восполнить при помощи препарата NUTRILITE™ Смесь пищевых волокон с инулином.

Нерастворимые волокна

• Усиливают перистальтику, стимулируя стенки желудочно-кишечного тракта при движении по нему.

Волокна обоих видов

• Создают чувство сытости, заполняя желудок. Благодаря этому людям, которые хотят снизить вес, легче придерживаться диеты.

Кому рекомендуется принимать пищевые волокна

Клетчатка необходима каждому человеку независимо от пола и возраста. Согласно рекомендациям российских медиков, суточная норма пищевых волокон для взрослого составляет 20 г. Американские эксперты советуют употреблять ещё больше клетчатки: 38 г в день для мужчин и 25 г для женщин⁶.
Чтобы в организм поступало такое количество пищевых волокон, необходимо съедать не менее 300-400 грамм свежих растительных продуктов ежедневно. Однако данные Всемирной организации здравоохранения говорят о том, что рацион большинства людей не соответствует этим требованиям. По этой причине очень важно употреблять биологически активные добавки на основе клетчатки. Дневная доза жевательных таблеток NUTRILITE™ содержит 5,1 г растворимых и нерастворимых пищевых волокон из 13 источников, включая овёс, пшеницу, сахарный тростник, яблоки, лимоны, морковь, кактус опунцию.

Как правильно принимать пищевые волокна

Существует ряд правил, позволяющих повысить эффективность употребления клетчатки:
1. Отдавайте предпочтение свежим продуктам: в них больше пищевых волокон, чем в консервированных.
2. Ешьте цельнозерновой хлеб и макароны вместо тех, что сделаны из муки мелкого помола.
3. Пейте соки с мякотью, а не осветлённые.
4. Завтракайте овощами, фруктами, злаками, чтобы клетчатка поступала в организм с самого утра.
5. Включите в рацион как можно больше различных растительных продуктов, чтобы получать пищевые волокна во всём их многообразии.

И ещё один ценный совет. Попытка резко изменить рацион, увеличив долю растительных продуктов с высоким содержанием клетчатки, приносит больше вреда, чем пользы. Вместе с пищевыми волокнами вы получаете слишком много углеводов и при этом испытываете недостаток белков и жиров. Такой дисбаланс питательных веществ причиняет существенный вред здоровью. Вот зачем нужно не злоупотреблять одними продуктами в ущерб другим, а составить сбалансированный, удовлетворяющий вашим потребностям рацион и принимать биологически активные добавки для устранения дефицита пищевых волокон. БАД NUTRILITE™ Жевательные таблетки Смесь пищевых волокон обеспечивает 25,5% суточной потребности в клетчатке без кардинальной перестройки привычного вам режима питания.

Узнайте также:

*БАДы NUTRILITE™ не являются лекарственными средствами. Имеются противопоказания. Проконсультируйтесь со специалистом.

** Наличие товаров может измениться. Представленные изображения товаров могут отличаться от их фактического внешнего вида. С подробной информацией о товарах можно ознакомиться по телефонам +7 (495) 981-40-00 (для Москвы и МО), 8 (800) 100-90-00 (для остальных регионов России) или на сайте Amway.ru.

¹ По данным сайта nutritiondata.self.com

² Coffin C.S., Shaffer E. A. The hot air and cold facts of dietary fibre // Canadian Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2006 Apr. №20(4). С. 255–256.

³ Kunzmann A.T., Coleman H.G., Huang W.Y., Kitahara C.M., Cantwell M.M., Berndt S.I . Dietary fiber intake and risk of colorectal cancer and incident and recurrent adenoma in the Prostate, Lung, Colorectal, and Ovarian Cancer Screening Trial // The American Journal of Clinical Nutrition. 2015 Oct. №102(4). С. 881-890.

⁴ Zheng B., Shen H., Han H., Han T., Qin Y. Dietary fiber intake and reduced risk of ovarian cancer: a meta-analysis // Nutrition Journal. 2018 Oct 30. №17(1).

⁵ Aleixandre A., Miguel M. Dietary fiber and blood pressure control // Journal of Functional Foods. 2016 Apr. №7(4). С. 1864-1871.

⁶ Institute of Medicine, Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, DC: The National Academies Press, 2005. С. 339.

В чём заключается польза пищевых волокон?

С термином «пищевые волокна» знакомы практически все. Но, далеко не все понимают природу волокон и их роль в питании человека, хотя специалистам давно известно, что они играют важнейшую роль в процессах пищеварения и жизнедеятельности организма.

Синонимами термина «пищевые волокна» являются: балластные вещества, клетчатка, неперевариваемые углеводы, неусваиваемые углеводы.

В настоящее время с этими терминами знакомы практически все. Но, тем не менее, далеко не все до конца понимают природу волокон и их роль в питании человека. Пищевые волокна по традиции часто называют «балластными веществами», хотя давно известно, что они играют важнейшую роль в процессах пищеварения и жизнедеятельности организма в целом. Под балластными веществами подразумевают вещества, проходящие через организм в переработанном виде (транзитом), не всасывающиеся в кровь и не дающие энергии.

Да, действительно, пищевые волокна — это компоненты пищи (растительной), которые практически не перевариваются в желудочно-кишечном тракте и не являются для нас ни источником энергии, ни источником питательных компонентов, но при этом они являются отличной питательной средой для размножения полезной микрофлоры кишечника (бифидо- и лактобактерий).

Пищевые волокна не перевариваются пищеварительными ферментами организма человека, но при этом перерабатываются ферментами полезной кишечной микрофлоры. Пищевые волокна содержатся только в растениях и представлены полисахаридами. К пищевым относится целлюлоза (клетчатка), пектины, слизи и камеди.

Крахмал тоже представляет собой полисахарид, но при этом к пребиотикам не относится, поскольку в норме он полностью расщепляется и всасывается в верхних отделах кишечника, поэтому бактерии толстого кишечника не могут использовать его в качестве питательного субстрата.

В связи с этим любимый россиянами картофель, содержащий большое количество крахмала, не служит источником пищевых волокон.

Для больных кожными заболеваниями ещё большее значение имеет детоксикационное действие пищевых волокон. В чём оно выражается?

Людям, страдающим кожными заболеваниями, особенно такими как псориаз, экзема нейродермит регулярный стул имеет первостепенное значение для течения кожных процессов. Важно знать, что, застаиваясь в кишечнике, каловые массы оказывают сильнейшую интоксикацию на весь организм, что незамедлительно проявляется в виде высыпаний и зуда на коже.

Первоочередная задача каждого, кто страдает каким-либо дерматозом, — это наладить регулярный стул. В этом помогут пищевые волокна, которые обладают гигроскопичностью, то есть способностью удерживать воду (например, сырая морковь, яблоко, свёкла, капуста разбухают в желудке и кишечнике вдвое или втрое своего первоначального объёма, а отруби приблизительно впятеро). Это их свойство помогает опорожнять кишечник.

Длительная задержка каловых масс в кишечнике вызывает накопление и всасывание в кровь токсичных и канцерогенных соединений. Существуют данные научных исследований, из которых видно, что частота развития рака толстой кишки зависит от рациона питания. Смертность от злокачественных новообразований в среднем в три раза выше среди людей с низким уровнем потребления пищевых волокон.

Пищевые волокна тормозят всасывание сахара после приёма пищи, что полезно для диабетиков. Ещё один плюс состоит в том, что в кишечнике они поглощают холестерин и желчные кислоты, что способствует оттяжке этих веществ из печёночно-кишечного кругооборота желчи. При этом значительно снижается концентрация холестерина в сыворотке крови и одновременно тормозится камнеобразование в жёлчном пузыре. Пищевые волокна используют в диетах для похудания, выводя значительное количество жира, что снижает калорийность рациона.

Пищевые волокна — это ещё и источник калия, который является антагонистом натрия. Поэтому лишняя вода выводится из организма.

Для больных дерматозами полезно знать, что пищевые волокна оказывают гипоаллергенный эффект. Реализуется он путём абсорбции аллергенов из желудочно-кишечного тракта, тем самым снижая количество токсинов, вырабатываемых патогенной флорой.

Таким образом, как вы поняли из статьи, пищевые волокна — это не балласт, от которого нужно избавляться, а очень нужный и полезный компонент пищи!

Что такое клетчатка и зачем она нужна. Диета, сбалансированная по клетчатке.

Клетчатка, она же пищевые волокна – неотъемлемая часть здорового рациона человека. Посмотрим, что это такое, в каких продуктах её содержится больше всего, и сколько требуется клетчатки на день.

Что такое клетчатка?

Организм человека усваивает из поступающей пищи множество разных веществ – жиры, белки, углеводы, микроэлементы и т. д. Однако в составе пищи есть элементы, которые вроде бы и являются лишь балластом – но без них желудочно-кишечный тракт либо не работает вообще, либо функционирует с нарушениями. И на первом месте среди этих веществ находится клетчатка.
Под этим термином понимаются волокна, которые в первую очередь содержатся в продуктах растительного происхождения. Они напрямую не усваиваются клетками пищеварительной системы, но выполняют две важнейших функции:

1. Служат питанием для полезной микрофлоры кишечника, которая в свою очередь является организмами-симбионтами человека.
2. Создают «балластную нагрузку» на кишечник, обеспечивая его нормальную перистальтику.

Клетчатка – это собирательный термин, поскольку включает в себя целый ряд различных веществ:

• Нерастворимые. Это прежде всего лигнин – вещество, из которого состоят стенки растительных клеток. Также к нерастворимым относится и целлюлоза – полисахарид, который тоже является компонентом клеточных стенок у растений.
• Растворимые. Это разного рода нецеллюлозные полисахариды. Их существует множество разновидностей: гемицеллюлоза различных форм, гуар, слизи, камеди и т. д. Их главная особенность состоит в том, что они образуют гелеобразную массу, которая может подвергаться микробной ферментации в толстом отделе кишечника.

Зачем нужна клетчатка?

Человек не является травоядным, и его ЖКТ не может напрямую усваивать клетчатку.
Однако она выполняет ряд очень важных функций при питании:

1. Она обеспечивает объём пищи. Для того, чтобы перистальтика совершалась нормально, пища должна заполнять просвет кишечника, оказывая давление на его стенки, что улучшает прохождение по кишечнику и позволяет избегать запоров.
2. Клетчатка очищает кишечник. Очень сильно упрощая, можно сказать, что её частицы работают как ёршик, вычищая всё, что прилипло к стенкам ЖКТ. Без этого опять-таки начинаются «завалы», образуются каловые камни (копролиты) и т.д.
3. Клетчатка замедляет усвоение сахаров и других углеводов. Поэтому продукты с большим содержанием пищевых волокон способствуют нормализации содержания глюкозы в крови. Это позволяет избежать скачков, снижает чувство голода и помогает не набирать лишний вес.
4. Пищевые волокна не усваиваются человеком, но служат питанием для микрофлоры кишечника. Некоторые вещества (как, например, лигнин) микробы не используют, но всё остальное полностью или частично служат им пищей.

Норма клетчатки для человека

Количество пищевых волокон, необходимых для здорового питания, различается в зависимости от пола, возраста, адаптации организма к различным видам диеты и других факторов. Однако усредненно можно считать, что человеку необходимо принимать с пищей за сутки от 35 до 50 гр. клетчатки. Соблюдается ли эта норма?

Увы, нет. Как показывают исследования диетологов, большинство людей в среднем не набирают в день и 15 гр. Причин этого несколько:

• Питание очищенными и рафинированными продуктами. Отсутствие шелухи и примесей улучшает вкус и качество – однако приводит к «голоданию» по клетчатке.
• Варка, жарка и другие виды обработки также расщепляют клетчатку.

Что же делать? Ведь переходить на питание сырыми растительными продуктами проблематично. Выход – употребление в пищу продуктов, которые богаты клетчаткой настолько, что очистка и термообработка этому компоненту не вредит.

Где источники клетчатки?

Чтобы набрать необходимую норму пищевых волокон, необходимо в своей диете учитывать следующие продукты:

• Хлеб из неочищенной муки (цельнозерновой).
• Отруби.
• Каши из злаковой крупы – овсянка, перловка, гречневая и т. д.
• Макароны, особенно, как ни странно, серые – из неочищенной муки.
• Свежие фрукты. Особенно полезны ягоды (ежевика, малина и т. д.), груши и яблоки, а также апельсины и мандарины.
• Овощи – здесь лидируют морковь (особенно сырая), тыква и брокколи.
• Орехи, особенно миндаль.
• Бобовые культуры – фасоль, горох, чечевица и нут.

Диета, сбалансированная по клетчатке

Общепризнанной диеты, которая содержала бы все необходимые вещества для каждого человека, нет – здесь всё индивидуально. Однако для здорового питания следует
придерживаться следующих правил:

• Есть не менее трёх свежих фруктов в день (например, три яблока или груши).
• Иметь в дневном рационе 3 порции овощных блюд (желательно, из сырых продуктов – например, в виде салатов).
• Есть четыре куска цельнозернового хлеба.
• Обязательно не реже раза в 2-3 дня употреблять овсянку.
• Хотя бы 3-4 раза в неделю употреблять блюда из бобовых.

ВАЖНО: При выборе диеты нужно учитывать калорийность блюд, индивидуальную переносимость, аллергию и т.д. Если возникнут сомнения – проконсультируйтесь с врачом.

Возможные проблемы

Хотя клетчатка и полезна, всё должно быть в меру. Если в рационе пищевых волокон слишком много, может начаться газообразование (метеоризм). Оно означает, что в питание активно включились бактерии толстого кишечника и начали расщеплять клетчатку, попутно вырабатывая метан и другие газы.

Как избежать этих проблем? Есть несколько простых способов:

• Есть часто, но понемногу, постепенно увеличивая количество клетчатки.
• Начинать питание с утренней овсянки. Она содержит достаточно волокон, но мало возбуждает метеоризм.
• Есть больше фруктов. Можно заменять ими десерты, добавлять их в кашу и т. д.
• Активно двигаться. Сидячий образ жизни способствует застоям в кишечнике, а чем дольше клетчатка там находится – тем сильнее газообразование.

Наконец, можно использовать специальные добавки, содержащие клетчатку. Однако диетологи настаивают: принимаемые отдельно в виде БАДа пищевые волокна не так эффективны, как тогда, когда они смешаны с основной пищей. Поэтому лучше нормализовать диету.

Клетчатка — описание показателя, измерение клетчатки в лаборатории

Проведение исследований основывается на стойкости волокон к действию окисляющих и гидролизующих реагентов. В результате реакции в раствор переходят сопровождающие клетчатку вещества, но сами волокна изменений не претерпевают. Полученный осадок представляет собой сырую клетчатку. Разница между ее количеством и величиной примесей (лигнина, азотистых веществ, пентозанов, золы) является значением содержания чистой целлюлозы в продукте или сырье.

Точными лабораторными методами определения клетчатки являются

1. Метод, открытый Геннебергом и Штоманном. В процессе исследования проба сырья (продукта) последовательно обрабатывается растворами кислоты и щелочи с тридцатиминутным кипячением. Затем производят озоление и по разнице весов определяют остаток массы органического вещества – кислотно-детергентной клетчатки (КДК). Недостаток метода – большая длительность многоэтапного процесса и сложность выполнения.
2. Метод Кюршнера и Ганека. Лабораторное исследование основывается на окислительном разрушении всех, кроме клетчатки, веществ. Волокна целлюлозы отделяют, высушивают. В результате взвешивания определяют ее процентное отношение к весу сырой или безводной пробе. Метод является достаточно трудоемким, из-за чего широко не используется.

Экспресс-методы определения целлюлозы в растительном сырье

Приборные ИК-методы проведения анализа сырья, пищевых и кормовых продуктов позволяют в течение нескольких секунд произвести точное определение параметра. При этом анализу могут быть подвергнуты как пастообразные, так и сыпучие и жидкие продукты. Действие инфракрасного анализатора основано на спектроскопии – измерении интенсивности спектра, который получается при прохождении через подготовленный образец ближнего излучения этой спектральной области. Обработка результатов производится с использованием компьютерной программы, что позволяет получать перерасчет в любые величины (%, г/ кг и другие). При создании инфракрасных анализаторов использованы высокоточные электронные и оптические составляющие. Прибор оснащен сенсорным экраном довольного большого размера, результаты анализа можно читать при удалении от анализатора. Специальная подготовка пробы не требуется.

Автоматическое определение сырой клетчатки, КДК и НДК (нейтрально-детергентной клетчатки) происходит с применением фильтровальных пакетиков Filter Bag Technology. Перед включением соответствующей программы в специальную кассету помещается до 24 проб сырья или продуктов, герметично упакованных в пакетики. Реактивы добавляются автоматически, в приборе производится нагрев пробы. Высушивание и взвешивание пакетиков с образцами производит оператор после выемки их из прибора. Ключевыми достоинствами прибора и метода являются оперативность проведения процесса, легкость в обслуживании, безопасность, экономичность, возможность одновременного определения параметров нескольких образцов продуктов.

Определение не перевариваемого остатка (сырой клетчатки) в кормах для животных – на экстракторах от итальянского производителя Velp Scientifica. Точное определение сырой клетчатки в аппарате возможно только после предварительного обезжиривания (экстракции жира) с использованием ацетона, петролейного эфира, гексана и других растворителей. Последующие процессы протекают в анализаторе аналогично определению клетчатки в сырье и продуктах.

Зачем требуется измерять содержание клетчатки

Необходимость количественного определения целлюлозы вытекает из экономических, диетологических и законодательных соображений. Законодательное регулирование количественных и качественных показателей зернобобовых культур и других продуктов растительного происхождения изложено в технических регламентах. Их неукоснительное выполнение – обязательное условие совершения торговых операций на внутреннем и внешнем рынках и работы с/х предприятий.

Комбинированные и грубые корма, применяемые в животноводстве, отличаются высоким содержанием полезных волокон. Такое питание способствует эффективному рубцовому пищеварению, в результате чего в желудке животного образуются вещества — источники энергии, повышается жирность молока у коров. Сведения о количестве полезных волокон в кормах животных позволяет разрабатывать оптимальные питательные рационы для питания, существенно влияющие на стоимость фуража и экономическую себестоимость молока и мяса.

Клетчатка в организме человека усиливает чувство сытости, т. е. – уменьшает потребность в килокалориях. Этот принцип лежит в основе многих диет. Человек, мечтающий снизить свой вес, достигает задуманного, не замечая дискомфорта от недоедания. Кроме того, клетчатка очищает человеческий организм от токсических веществ и создает благоприятную среду для развития полезной микрофлоры, снижает уровень холестерина, предотвращает запоры. Эксперты в области питания и ученые-диетологи рекомендуют довести суточную дозу употребления клетчатки до 25–35 грамм, вместо получаемой на сегодня доли ее в дневном рационе 12–15 грамм. При этом неочищенные фрукты и овощи, орехи, семена, цельное и пророщенное зерно быстрее помогут пополнить баланс полезных волокон в организме.

Значения содержания целлюлозы (растительной клетчатки) в основных видах сырья и некоторых пищевых продуктах:

• пшеница цельная – 9,6%;
• бобы – 7%;
• горошек зеленый – 12%;
• миндаль – 15%;
• арахис – 8,1%;
• изюм – 6,8%;
• морковь – 3,1%;
• капуста – 2,9%;
• яблоки – 2,0%;
• хлеб цельнозерновой – 8,5%;
• мука белая – 2,0%;
• рис – 0,8%;
• отруби – 44%;
• подосиновики сушеные – 26,8%;
• подберезовики сушеные – 21,7%;
• макароны (из твердых сортов пшеницы) – 5,1%.

Избыток клетчатки организму повредить не может, но будет способствовать активной работе кишечника человека или животного.

Богатый волокнами корм для собак является малокалорийным

Концентрат балластных веществ JELUCEL® содействует здоровью собак, страдающих избыточным весом и сахарным диабетом.

Богатый волокнами корм для собак рекомендуется для диетического питания собак с лишним весом, которым в целях похудения показаны низкокалорийная диета и активное движение. У собак, страдающих сахарным диабетом, богатый волокнами корм может содействовать лучшему регулированию содержания сахара в крови, а тем самым и улучшению качества жизни собаки.

Диетический корм для собак с лишним весом

По оценкам специалистов около половины домашних собак страдают избыточным весом. Собаки с лишними килограммами испытывают меньше радости от движения и становятся вялыми. При этом у них снижается не только качество жизни, но и ее ожидаемая продолжительность. Так же как и у человека, у собаки с лишним весом наблюдается повышенный риск возникновения таких заболеваний, как сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения обмена веществ, а также заболевания костей и суставов.

Малокалорийный и одновременно сытный корм

Для похудения собакам, страдающим ожирением, необходимо больше двигаться и питаться малокалорийным кормом. Диетический корм для собак должен содержать все жизненно необходимые питательные вещества и способствовать сохранению чувства сытости. Богатые волокнами диетические кормовые средства отличаются более высоким содержанием сырой клетчатки и более низким содержанием жира. Такая сырая клетчатка, как, например, целлюлоза, удерживает воду и несмотря на низкую энергетическую ценность корма вызывает у животного продолжительное чувство сытости. Целлюлоза, называемая также кормовой целлюлозой, идеально подходит для повышения содержания волокон в корме для собак.

Сырая клетчатка для малокалорийного корма для собак

В зависимости от отрасли науки и от аналитического метода целлюлоза называется сырой клетчаткой, балластным веществом или нерастворимыми волокнами. Натуральный концентрат сырой клетчатки JELUCEL® состоит из чистой целлюлозы. JELUCEL® подмешивается к обычному корму для собак и повышает уровень содержания в нем волокон. Сырая клетчатка может заменять от 10 до 15 процентов мокрого или сухого корма для собак. Целлюлоза повышает содержание балластных веществ и является идеальной для диетических кормовых средств. Концентраты сырой клетчатки, изготовляемые фирмой JELU, нейтральны на вкус, состоят из натуральных растительных волокон и не содержат консервантов.

Богатый волокнами корм для собак, страдающих сахарным диабетом

Диетический корм для собак, страдающих диабетом, отличается средним содержанием растворимых и нерастворимых волокон. Богатый волокнами корм

• замедляет опорожнение желудка,
• замедляет абсорбцию кормового средства,
• повышает высвобождение регуляторных гормонов желудочно-кишечного тракта в кровообращение,
• замедляет абсорбцию глюкозы,
• приводит к лучшему регулированию содержания сахара в крови.

JELUCEL® повышает содержание волокон в корме для собак и улучшает качество жизни собак, страдающих диабетом.

JELUCEL® содержит:

97 % нейтральных кормовых волокон
(Анализ детергентов по ван Зосту)

Какая пищевая ценность имеет целлюлоза? | Здоровое питание

Автор: Jody Braverman Обновлено 6 декабря 2018 г.

Все стенки растительных клеток сделаны из целлюлозы. В результате это самое распространенное органическое соединение на Земле. По данным Американского химического общества, растения содержат около 33 процентов целлюлозы. Сама по себе целлюлоза не обеспечивает питательных веществ. Однако он играет очень важную роль в питании человека в виде пищевых волокон, которые имеют решающее значение для здорового пищеварения.

Что такое целлюлоза?

Когда вы откусываете стебель сельдерея, возникает приятный хруст. Этот хруст происходит благодаря целлюлозе, которая придает жесткость стенкам растительных клеток. Целлюлоза позволяет растениям стоять прямо, и это делает древесину твердой. Целлюлоза содержится в различных количествах во всех растительных продуктах, которые вы едите, и даже присутствует в вашей одежде и стенах вашего дома.

Пищевая ценность целлюлозы

Целлюлоза не содержит калорий, витаминов и минералов, а также белков, углеводов или жиров.Целлюлоза — это нерастворимая клетчатка, поэтому организм не может ее переваривать. Когда вы едите сельдерей, другие компоненты овоща перевариваются, но клетчатка проходит через пищеварительный тракт без изменений. Это дает несколько важных преимуществ для вашего здоровья.

Преимущества нерастворимой клетчатки

Поскольку нерастворимая клетчатка не растворяется в воде, она не распадается в пищеварительном тракте. Вместо этого он связывается с другими пищевыми компонентами, которые вы съели, увеличивая массу и помогая ей перемещаться по вашему кишечнику.Это вызывает желание пойти в ванную. По словам зарегистрированного диетолога Дебры А. Бутин из Бастирского университета, при дефекации действует мускулатура кишечника. Без достаточного количества нерастворимой клетчатки в рационе кишечник становится слабым, и испражнения становятся реже, что приводит к запорам.

Нерастворимая клетчатка также поддерживает здоровье пищеварительной системы, способствуя росту полезных кишечных бактерий, которые питаются сахаром и клетчаткой в ​​пищевых продуктах. Эта здоровая кишечная флора предотвращает размножение вредных бактерий и их распространение.

Убедитесь, что вы получаете достаточно

Как нерастворимая, так и растворимая клетчатка является ключом к здоровому пищеварению, которое влияет на многие другие области здоровья, включая расщепление углеводов, белков и жиров, а также усвоение витаминов, минералов и других питательных веществ. Клетчатка также полезна для предотвращения набора веса, способствует похуданию и улучшает здоровье сердца.

Не существует отдельного рекомендуемого приема целлюлозы или нерастворимой клетчатки, только общее количество клетчатки.Рекомендуемое потребление клетчатки составляет 38 граммов в день для мужчин младше 50 и 30 граммов в день для мужчин старше 50 лет. Женщины до 50 лет должны получать 25 граммов, а женщины старше 50 должны получать 21 грамм каждый день. Необязательно зацикливаться на том, какой тип клетчатки вы потребляете. Если вы едите достаточно растительной пищи в течение дня, вы будете получать всю растворимую и нерастворимую клетчатку, необходимую вашему организму.

Почему вам нужна целлюлоза в вашем рационе?

Чаша груш

Кредит изображения: wmaster890 / iStock / Getty Images

Если откусить сочное яблоко или сладкую грушу, то часть того, что вы едите, составляет целлюлозу, компонент растительной пищи, который не переваривается человеческим организмом.Может показаться нелогичным, что то, что ваше тело не может переварить, может принести пользу вашему здоровью, но это может. Целлюлоза — это тип волокна, называемый нерастворимой клетчаткой, и его преимущества включают в себя ускорение прохождения пищи через пищеварительную систему, что предотвращает запор и снижает риск развития состояния, называемого дивертикулярной болезнью.

Более пристальный взгляд на целлюлозу

Целлюлоза, наиболее распространенная из всех природных органических соединений, является структурным компонентом растительной пищи, находящейся в клеточных стенках растений.Около 33 процентов растительного вещества, 90 процентов хлопка и 50 процентов древесины состоит из целлюлозы. Помимо естественного присутствия в пищевых продуктах, он также используется в производстве бумаги, ткани, пластика и фотопленки. Вы также можете найти его в полке с добавками в виде порошка.

Основное назначение нерастворимой клетчатки

Целлюлоза считается нерастворимой, потому что она не связывается с водой и не меняет форму в пищеварительном тракте.Другой тип клетчатки, называемый растворимой клетчаткой, действительно связывается с водой и становится гелеобразным веществом — этот тип клетчатки служит различным целям в вашем организме. Поскольку нерастворимая клетчатка проходит через пищеварительную систему в неизменном виде, она помогает перемещать отходы по пищеварительному тракту, что предотвращает запоры.

Дополнительные преимущества целлюлозы

Нерастворимая клетчатка — это тип, который в первую очередь отвечает за предотвращение дивертикулярной болезни, состояния, характеризующегося развитием карманов, называемых дивертикулами, вдоль стенки толстой кишки.Согласно веб-сайту Гарвардской школы общественного здравоохранения, дивертикулярная болезнь является одним из наиболее распространенных возрастных заболеваний, поражающих толстую кишку в западном обществе. Дивертикулит возникает при инфицировании и воспалении дивертикулов. Согласно веб-сайту Американского общества хирургов толстой и прямой кишки, дивертикулярная болезнь чаще встречается у людей, которые не едят достаточно клетчатки.

Сколько вам нужно и источники

Рекомендации по волокну включают как нерастворимую, так и растворимую клетчатку.Обычно всем взрослым рекомендуется потреблять не менее 20 граммов пищевых волокон в день; однако на сайте Гарварда объясняется, что ваши потребности в клетчатке пропорциональны потреблению калорий: чем больше калорий вы едите, тем больше клетчатки вам нужно, поэтому мужчинам может потребоваться от 30 до 35 граммов каждый день. Лучшими источниками целлюлозы являются семена конопли и льна, а также цельнозерновые продукты, морковь, помидоры и огурцы. Если вы едите разнообразные фрукты, овощи, цельнозерновые, орехи и семена, у вас больше шансов получить клетчатку, необходимую для сохранения здоровья.

Переваривание целлюлозы — Дартмутский научный журнал

Введение

Клетчатка является важным элементом в рационе человека. Было показано, что он предотвращает всасывание холестерина и сердечные заболевания, а также помогает контролировать диабет (1). Институт медицины Национальной академии наук рекомендует взрослым мужчинам потреблять не менее 38 граммов растворимой клетчатки в день — единственный вид клетчатки, который люди могут переварить (1). Другой, более распространенный тип клетчатки, нерастворимая клетчатка, проходит через пищеварительную систему человека практически в неизменном виде и не имеет питательной ценности.

Что, если бы люди могли переваривать клетчатку? Целлюлоза, основной тип нерастворимых волокон в рационе человека, также представляет собой наиболее распространенное органическое соединение на Земле (2). Практически каждое растение имеет клеточные стенки из целлюлозы, которая состоит из тысяч структурно чередующихся единиц глюкозы (рис. 1). Такая конфигурация придает целлюлозе прочность, но не дает ей взаимодействовать с ферментами человека. Целлюлоза содержит столько же энергии, что и крахмал, потому что обе молекулы состоят из субъединиц глюкозы.Эту энергию можно использовать только для сжигания древесины и других целлюлозных материалов. Однако, если бы эта энергия была физиологически доступной, люди могли бы снизить потребление пищи и производить гораздо меньше пищеварительных отходов, чем в настоящее время.

Рисунок 1: Структура целлюлозы

Пищеварительная система человека

Если не принимать во внимание переваривание целлюлозы, переваривание человека все еще является очень эффективным процессом (рис. 2). Еще до того, как пища попадает в рот, слюнные железы автоматически начинают выделять ферменты и лубриканты, чтобы начать процесс пищеварения.Амилаза расщепляет крахмал во рту на простой сахар, а зубы измельчают пищу на более мелкие кусочки для дальнейшего переваривания. После проглатывания пищи соляная кислота и различные ферменты воздействуют на пищу в желудке в течение двух-четырех часов. За это время желудок поглощает глюкозу, другие простые сахара, аминокислоты и некоторые жирорастворимые вещества (3).

Рисунок 2: Органы пищеварительной системы человека.

Смесь пищи и ферментов, называемая химусом, затем попадает в тонкий кишечник, где остается в течение следующих трех-шести часов.В тонком кишечнике соки поджелудочной железы и выделения печени переваривают белки, жиры и сложные углеводы. Большая часть питательных веществ из пищи всасывается во время своего путешествия по тонкому кишечнику длиной более семи футов. Затем толстый кишечник поглощает остаточную воду и электролиты и накапливает остатки фекалий.

Хотя пищеварительная система человека достаточно эффективна, среди населения существуют расхождения в том, что люди могут или не могут переваривать. Например, около семидесяти процентов людей не могут переваривать лактозу, содержащуюся в молоке и других молочных продуктах, потому что их организм постепенно теряет способность вырабатывать лактазу (4).Люди также могут страдать от дефицита других ферментов или гормонов, которые влияют на пищеварение и всасывание, например, диабет.

Сравнительные исследования показывают, что пищеварительная система человека гораздо ближе к пищеварительной системе травоядных, чем плотоядных. У людей короткие и притупленные зубы, как у травоядных, и относительно длинный кишечник — примерно в десять раз длиннее их тела. Ободочная кишка человека также имеет мешковидную структуру, свойственную травоядным (5). Тем не менее, рот, желудок и печень человека могут выделять ферменты для переваривания почти всех видов сахара, кроме целлюлозы, которая необходима для выживания травоядных.

В случае непереносимости лактозы добавки с лактазой могут легко исправить дефицит, так что же исправляет неспособность переваривать целлюлозу?

Жвачные и термиты

Жвачные животные, такие как крупный рогатый скот, козы, овцы, бизоны, буйволы, олени и антилопы — отрыгивают то, что они едят в виде жвачки, и снова жевают ее для дальнейшего переваривания (6). Кишечник жвачных животных по своей форме и функциям очень похож на кишечник человека (рис. 3). Ключ к специализированному пищеварению жвачных находится в рубце.Жвачные животные, как и люди, также выделяют слюну в качестве основного этапа пищеварения, но, в отличие от людей, они сначала проглатывают пищу, а затем отрыгивают ее для пережевывания. Жвачные животные имеют многокамерные желудки, и частицы пищи должны быть достаточно маленькими, чтобы проходить через сетчатую камеру в камеру рубца. Внутри рубца особые бактерии и простейшие выделяют ферменты, необходимые для расщепления различных форм целлюлозы для переваривания и всасывания.

Целлюлоза имеет множество форм, некоторые из которых более сложны и труднее расщепляются, чем другие.Некоторые микробы в рубце, такие как Fibrobacter succinogenes, , продуцируют целлюлазу, которая расщепляет более сложные формы целлюлозы в соломе, в то время как другие, такие как Ruminococci , производят внеклеточную целлюлазу, которая гидролизует более простой аморфный тип целлюлозы (7). Обычно гидролиз целлюлозы дает несколько побочных продуктов, таких как дисахариды целлобиозы и пентозы, которые полезны для микробов рубца. В результате реакции образуются другие побочные продукты, такие как метан, который в конечном итоге выделяется из жвачных животных (7).Таким образом, микробы и жвачные животные живут симбиотически, так что микробы производят целлюлазу, которая расщепляет целлюлозу для жвачных животных, получая при этом источник пищи для собственного пропитания.

Рисунок 3: Пищеварительная система жвачных

Различные микробы в составе жвачных животных могут гидролизовать определенные виды целлюлозы, но жвачные животные по-прежнему не могут есть древесину или хлопок. С другой стороны, термиты могут питаться различными видами древесины. Долгое время считалось, что термиты также зависят от микроорганизмов, которые живут в их телах, чтобы переваривать целлюлозу для них, но исследования в конце 1990-х годов показали, что определенные типы термитов обладают способностью производить достаточное количество целлюлаз и ксиланаз в средней кишке для поддержания жизнедеятельности. собственное выживание (8).Однако другие виды термитов не обладают способностью самостоятельно продуцировать достаточное количество целлюлазы и должны зависеть от микробов из доменов Archaea, Eubacteria и Eucarya, чтобы расщепить целлюлозу. Независимо от различных уровней независимости термитов, между термитами и более чем 400 видами микроорганизмов существуют симбиотические отношения, аналогичные отношениям жвачных животных и их микробов (8). Кишечник термита даже предназначен для обеспечения энергосберегающих субстратов для микробов (8).Как протисты, так и грибы связаны с производством дополнительных ферментов, но их конкретные роли и механизмы все еще обсуждаются, поскольку выделение чистых культур оказалось технически трудным. Несмотря на повсеместное распространение этих микробов и те преимущества, которые они приносят жвачным и термитам, исследования еще не полностью выяснили их механизмы.

Современные технологии

Людей давно интересовало использование энергии целлюлозы. Однако большинство компаний и исследовательских групп сосредоточены только на способах использования этой энергии в качестве биотоплива, а не в качестве пищи.Основные исследования направлены на преобразование целлюлозного материала в этанол, хотя этот процесс все еще неэффективен и требует доработки.

Целлюлозу необходимо сначала гидролизовать до более мелких компонентов сахара, таких как глюкоза, пентоза или гексоза, прежде чем ее можно будет ферментировать в биоэтанол (9). Один метод использует кислоты для гидролиза целлюлозы, но это может разрушить большую часть сахара в процессе. Другой способ гидролиза целлюлозы — имитация микроорганизмов внутри жвачных животных и термитов.Инженеры по биоэнергетике могут использовать ферменты, вырабатываемые микробами, для расщепления целлюлозы. Однако ферменты имеют биологические ограничения и реализуют естественное ингибирование с обратной связью, что создает проблему для промышленного производства (9). Другие технические препятствия на пути к эффективному ферментативному гидролизу включают низкую удельную активность текущих коммерческих ферментов, высокую стоимость производства ферментов и отсутствие понимания механизмов и биохимии ферментов (9).

Компании и правительства по всему миру стремятся вкладывать значительные средства в исследования по превращению биомассы в биотопливо, что может принести огромную пользу мировой экономике и окружающей среде.Биомасса легко доступна, биоразлагаема и устойчива, что делает ее идеальным выбором в качестве источника энергии как для развитых, так и для развивающихся стран. Это также могло бы помочь уменьшить проблемы с отходами, от которых сегодня страдает общество. Соединенные Штаты производят 180 миллионов тонн городских отходов в год, около пятидесяти процентов из которых являются целлюлозными и потенциально могут быть преобразованы в энергию с помощью правильной технологии (10).

Переваривание целлюлозы у человека

Преимущества превращения целлюлозы в биотопливо не менее важны, если рассматривать вопрос о том, как люди могут переваривать целлюлозу в качестве источника пищи.Сейчас технологии сосредоточены на контроле гидролиза и обработки целлюлозы на заводах, но, возможно, в будущем люди могут служить машиной для извлечения энергии из целлюлозы, тем более что ферменты, используемые для гидролиза целлюлозы, трудно выделить в больших количествах для промышленного использования. Сами термиты — крошечные существа, но как колония они могут разрушать дома и целые строения. Здоровая пищеварительная система человека уже содержит около 1 кг бактерий, поэтому добавление пары дополнительных безвредных видов не должно вызывать проблем (11).

Термиты и жвачные животные служат прекрасным примером того, как организмы могут эффективно использовать микробы. Однако человеческому организму потребуются некоторые корректировки, чтобы микробы попали в организм. Наш желудок слишком кислый, чтобы выжить большинство микробов. Кислота, помимо других выделений и ферментов, попадает с пищей в тонкий кишечник, где микробы могут в конечном итоге конкурировать с нами за пищу. К тому времени, когда пища достигает толстого кишечника, остается только целлюлозный материал для обезвоживания и, возможно, гидролиза.Однако наш толстый кишечник не способен поглощать сахара, которые микробы производят в результате гидролиза. Возможно, еще один орган можно было бы добавить к концу желудочно-кишечного тракта человека, чтобы он мог особенно приспособиться к микробам, переваривающим целлюлозу. Современная медицина допускает безопасную межвидовую трансплантацию, но идеальным решением было бы генетически спроектировать людей для развития самих органов, чтобы избежать осложнений после операции и трансплантации органов. Генная инженерия с целью лечения болезней и болезней все еще является предметом интенсивных дискуссий, поэтому несущественные занятия, такие как переваривание целлюлозы, будут невозможны, пока научные и медицинские сообщества не примут генную инженерию как безопасную и практичную процедуру.

Более простым решением было бы принимать добавки, аналогичные тем, которые используются для лечения непереносимости лактозы. Целлюлоза, расщепленная в желудке, может абсорбироваться в виде глюкозы. Извлечение нужных ферментов для работы в желудке человека может обойти проблемы поддержки микробов внутри человеческого тела. Кроме того, поскольку процесс будет происходить внутри человеческого тела, ограничения, которые создают проблему для коммерческого гидролиза целлюлозы, станут необходимыми биологическими мерами контроля. В случае непереносимости лактозы лактаза легко экстрагируется из дрожжевых грибов, таких как Kluyveromyces fragilis , поэтому, возможно, самым простым решением при расстройстве пищеварения целлюлозы является извлечение соответствующего фермента из правильных микробов (12).Как упоминалось ранее, коммерческое извлечение ферментов пока нецелесообразно. Как указывалось ранее, эта область улучшения человеческого потенциала не изучается, потому что компании и финансовые учреждения гораздо больше заинтересованы в прибыльной индустрии биотоплива. Следовательно, многие вопросы остаются без ответа. Например, как удаление целлюлозы из стула повлияет на процесс дефекации? Какие еще эффекты могут иметь микробы на человеческом теле? Что делать с другими побочными продуктами гидролиза целлюлозы, такими как производство метана?

Эти вопросы можно проанализировать путем наблюдения.Другие млекопитающие выжили многие тысячелетия, переваривая целлюлозу микробами, и, поскольку люди являются млекопитающими, нет никаких основополагающих причин, по которым человеческие тела не могут быть совместимы с этими организмами. Микробы, которые в настоящее время обитают в организме человека, уже производят газы в пищеварительной системе, десять процентов из которых составляют метан (3). Раньше производство метана считалось проблемой на животноводческих фермах и молочных фермах, но сам метан является высокоэнергетическим биогазом, который можно использовать в качестве топлива.Освоение этого может оказаться трудным, учитывая, что нынешние социальные могилы не благоприятствуют открытому метеоризму даже ради возобновляемых источников энергии. Однако было доказано, что определенные рационы, более богатые люцерной и льняным семеном, снижают выработку метана у коров, что потенциально может решить эту проблему (13).

Заключение

Растительность, которой в современном рационе сильно не хватает, является основным источником нерастворимой клетчатки. Овощи содержат много витаминов, питательных веществ и растворимых волокон, которые, как упоминалось во введении, имеют множество преимуществ для здоровья.Добавление этих продуктов в наш рацион после добавления способности переваривать целлюлозу может помочь смягчить эпидемию ожирения и значительно улучшить здоровье человека.

В конечном счете, улучшение пищеварения человека может значительно сократить количество отходов, производимых людьми, и повысить эффективность потребления человеком. Нам нужно только лучше наблюдать и понимать эти конкретные микробы, чтобы интегрировать их в наши тела, которые уже структурно благоприятны для таких изменений. С успешной интеграцией микробов мы могли бы сократить потребление пищи, используя энергию из ранее неперевариваемой целлюлозы, уменьшить целлюлозные отходы, превратив их в пищу, решить проблемы нехватки продовольствия, производя водоросли, траву, солому и даже древесину. съедобными, и со временем превратят человеческие тела в источник возобновляемой энергии.

Список литературы
1. Б. Ковач. Волокно . Доступно на http://www.medicinenet.com/fiber/article.htm (15 апреля 2010 г.).

2. Целлюлоза (2010). Доступно по адресу http://www.britannica.com/EBchecked/topic/101633/cellulose (17 апреля 2010 г.).

3. Пищеварительная система человека (2010). Доступно по адресу http://www.britannica.com/EBchecked/topic/1081754/human-digestive-system (15 апреля 2010 г.)

4. Х. Б. Мелвин, Педиатрия. 118, 1279-1286 (2006).

5. М. Р. Миллс, Сравнительная анатомия питания (2009). Доступно по адресу http://www.vegsource.com/news/2009/11/the-comparative-anatomy-of-eating.html. (17 апреля 2010 г.).

6. Д. К. Черч, Физиология пищеварения и питание жвачных животных (O&B Books, Корваллис, Орегон, 1979).

7. Р. Л. Болдуин, Р. Л., Моделирование пищеварения и метаболизма жвачных животных, (Chapman & Hall, Лондон, Великобритания, 1995).

8. Т. Абэ, Д. Э. Бигнелл, М.Хигаши, ред., Термиты: эволюционная социология, симбиоз, экология (Kluwer Academic Publishers, Дордрехт, Нидерланды, 2000).

9. А. Демирбас, Биотопливо ( Springer-Verlag London Limited, Лондон, Великобритания, 2009).

10. С. Ли, Альтернативные виды топлива, (Тейлор и Фрэнсис, Вашингтон, округ Колумбия, 1995).

11. Дружественные бактерии в пищеварительной системе (2000). Доступно на http://www.typesofbacteria.co.uk/friendly-bacteria-digestive-system.html (19 апреля 2010 г.).

12. Лактаза (2006). Доступно по адресу http://www.vitamins-supplements.org/digestive-enzymes/lactase.php (20 апреля 2010 г.).

13. Л. Кауфман, Озеленение стада: новая диета для ограничения потребления газа (2009). Доступно по адресу http://www.nytimes.com/2009/06/05/us/05cows.html (20 апреля 2010 г.).

Влияние пищевых волокон и их компонентов на метаболическое здоровье

Abstract

Пищевые волокна и цельные зерна содержат уникальную смесь биоактивных компонентов, включая устойчивые крахмалы, витамины, минералы, фитохимические вещества и антиоксиданты.В результате исследованиям, касающимся их потенциальной пользы для здоровья, в последние несколько десятилетий уделялось большое внимание. Эпидемиологические и клинические исследования показывают, что потребление пищевых волокон и цельного зерна обратно пропорционально ожирению, диабету второго типа, раку и сердечно-сосудистым заболеваниям (ССЗ). Определение пищевых волокон — это разнородный процесс, который зависит как от питания, так и от аналитических концепций. Наиболее распространенное и принятое определение основано на физиологии питания. Вообще говоря, пищевые волокна — это съедобные части растений или аналогичные углеводы, которые устойчивы к перевариванию и всасыванию в тонком кишечнике.Пищевые волокна можно разделить на множество фракций. Недавние исследования начали выделять эти компоненты и определять, полезно ли повышение их уровня в рационе для здоровья человека. Эти фракции включают арабиноксилан, инулин, пектин, отруби, целлюлозу, β-глюкан и резистентный крахмал. Изучение этих компонентов может дать нам лучшее понимание того, как и почему пищевые волокна могут снизить риск определенных заболеваний. Механизмы, лежащие в основе описываемых эффектов пищевых волокон на метаболическое здоровье, не установлены.Предполагается, что это результат изменений вязкости кишечника, всасывания питательных веществ, скорости прохождения, выработки короткоцепочечных жирных кислот и выработки гормонов кишечника. Учитывая несоответствия, о которых сообщалось между исследованиями, в этом обзоре будут рассмотрены самые последние данные о пищевых волокнах и их влиянии на метаболическое здоровье.

Ключевые слова: клетчатка, ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, арабиноксилан, инулин, пектин, отруби, целлюлоза, резистентный к β-глюкану крахмал

1.Введение

Пищевые волокна и цельные зерна содержат уникальную смесь биоактивных компонентов, включая устойчивые крахмалы, витамины, минералы, фитохимические вещества и антиоксиданты. В результате исследованиям, касающимся их потенциальной пользы для здоровья, в последние несколько десятилетий уделялось большое внимание. Эпидемиологические и клинические исследования показывают, что потребление пищевых волокон и цельного зерна обратно пропорционально ожирению [1], диабету второго типа [2], раку [3] и сердечно-сосудистым заболеваниям (ССЗ) [4].

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило два утверждения о пользе пищевых волокон для здоровья. В первом заявлении говорится, что наряду со снижением потребления жиров (<30% калорий) повышенное потребление пищевых волокон из фруктов, овощей и цельного зерна может уменьшить некоторые виды рака [5]. «Повышенное потребление» определяется как шесть или более эквивалентов одной унции, при этом три унции получены из цельного зерна. Эквивалент одной унции соответствует одному ломтику хлеба, ½ стакана овсянки или риса или пяти-семи крекерам.

Недавние исследования подтверждают эту обратную связь между пищевыми волокнами и развитием нескольких типов рака, включая рак прямой кишки, тонкой кишки, полости рта, гортани и груди [3,6,7]. Хотя большинство исследований согласны с этими выводами, механизмы, ответственные за это, до сих пор неясны. Однако было предложено несколько способов действий. Во-первых, пищевые волокна (DF) препятствуют перевариванию в тонком кишечнике, тем самым позволяя им проникать в толстый кишечник, где они ферментируются с образованием короткоцепочечных жирных кислот, которые обладают антиканцерогенными свойствами [8].Во-вторых, поскольку DF увеличивает объем и вязкость фекалий, сокращается время контакта между потенциальными канцерогенами и клетками слизистой оболочки. В-третьих, DF увеличивает связывание желчных кислот и канцерогенов. В-четвертых, увеличение потребления пищевых волокон приводит к увеличению уровня антиоксидантов. В-пятых, DF может увеличить количество эстрогена, выделяемого с калом, из-за ингибирования абсорбции эстрогена в кишечнике [9].

Второе утверждение FDA, подтверждающее пользу для здоровья от DF, гласит, что диеты с низким содержанием насыщенных жиров (<10% калорий) и холестерина и с высоким содержанием фруктов, овощей и цельного зерна имеют пониженный риск развития ишемической болезни сердца (ИБС). [10].Для большинства считается, что повышенное потребление пищевых волокон составляет примерно от 25 до 35 г / день, из которых 6 г составляют растворимые волокна.

Очевидно, что многие исследования подтверждают обратную зависимость количества пищевых волокон и риска ИБС. Однако в более поздних исследованиях были обнаружены интересные данные, показывающие, что на каждые 10 г дополнительных волокон, добавленных в рацион, риск смертности от ИБС снижается на 17–35% [11,4]. Факторы риска ИБС включают гиперхолестеринемию, гипертонию, ожирение и диабет второго типа.Предполагается, что контроль и лечение этих факторов риска лежат в основе механизмов профилактики DF и CHD. Во-первых, было показано, что растворимые волокна увеличивают скорость выведения желчи, что снижает общий уровень сывороточного холестерина и холестерина ЛПНП [12]. Во-вторых, производство короткоцепочечных жирных кислот, в частности пропионата, ингибирует синтез холестерина [13]. В-третьих, пищевые волокна демонстрируют способность регулировать потребление энергии, что способствует снижению веса или поддержанию более здорового веса тела.В-четвертых, диетическая клетчатка за счет гликемического контроля или снижения потребления энергии снижает риск диабета второго типа. В-пятых, было показано, что DF снижает провоспалительные цитокины, такие как интерлейкин-18, который может влиять на стабильность бляшек [14]. В-шестых, увеличение потребления DF снижает уровень циркулирующего C-реактивного белка (CRP), маркера воспаления и предиктора ИБС [15].

Хотя FDA одобрило и поддержало только два заявления, многие другие «потенциальные заявления» были изучены и хорошо задокументированы.Эти состояния особенно важны из-за их все возрастающей распространенности среди населения в целом, включая ожирение и диабет второго типа [16,17]. Физиология пищеварения пищевых волокон имеет большое значение для риска и лечения этих метаболических нарушений. Было показано, что пищевые волокна приводят к снижению отклонений уровня глюкозы в крови и ослаблению реакции на инсулин. Это может быть связано с задержкой [18] или снижением [1] кишечной абсорбции. Таким образом, цель статьи — рассмотреть текущие исследования пищевых волокон и цельного зерна в связи с этими предложенными утверждениями.Основное внимание будет уделяться усвоению питательных веществ, постпрандиальной гликемии, чувствительности к инсулину, калорийности и насыщению. Кроме того, мы подробно обсудим некоторые составляющие DF, чтобы лучше определить их роль в метаболическом здоровье.

2. Определение пищевых волокон

В простейшей форме углеводы можно разделить на две основные группы в зависимости от их усвояемости в желудочно-кишечном тракте. Первая группа (, то есть , крахмал, простые сахара и фруктаны) легко гидролизуется ферментативными реакциями и всасывается в тонком кишечнике.Эти соединения можно назвать неструктурными углеводами, неволокнистыми полисахаридами (NFC) или простыми углеводами. Вторая группа (, т.е. , целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, пектин и бета-глюканы) устойчивы к перевариванию в тонком кишечнике и требуют бактериальной ферментации, расположенной в толстом кишечнике. Эти соединения могут называться сложными углеводами, некрахмальными полисахаридами (NSP) или структурными углеводами и являются отражающими в анализе нейтрального детергентного волокна (NDF) и кислотно-детергентного волокна (ADF).NDF состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, а ADF состоит из целлюлозы и лигнина. Однако анализ NDF и ADF используется в основном для питания животных и анализа грубых кормов.

Хотя NDF и ADF обычно не используются в питании человека, разделение структурных (NSP) и неструктурных углеводов обеспечивает основу для начала определения и понимания пищевых волокон. Эта задача представляла собой расходящийся процесс и зависел как от питания, так и от аналитических концепций.Наиболее распространенное и принятое определение основано на физиологии питания. Тем не менее, химики и регулирующие органы склоняются к аналитическим методам для фактического определения пищевых волокон. Физиологическое определение легче понять и принять на практике.

2.1. Американская ассоциация химиков зерновых

В недавнем описании, предложенном Американской ассоциацией химиков зерновых [19], пищевые волокна называются углеводными полимерами с полимеризацией более трех степеней, которые не перевариваются и не всасываются в тонком кишечнике.Правило для полимеров более трех степеней было разработано для исключения моно- и дисахаридов. Известные составляющие пищевых волокон перечислены в.

Это определение более подробно описывает компоненты пищевых волокон, а также их генетический состав. Кроме того, изменения, изложенные в его описании, требуют незначительных изменений для его аналитической оценки [20].

2.2. Всемирная организация здравоохранения и Продовольственная и сельскохозяйственная организация

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) согласны с определением Американской ассоциации химиков злаков (AACC), но с небольшими вариациями.Они утверждают, что пищевые волокна — это полисахарид с десятью или более мономерными единицами, который не гидролизуется эндогенными гормонами в тонкой кишке [21].

Таблица 1

Компоненты пищевых волокон по данным Американской ассоциации химиков зерновых [22].

ca

Резистентные

1

лигни

3. Растворимый по сравнению с Нерастворимый

NSP можно подразделить на две основные группы растворимые и нерастворимые. Эта группировка основана на химических, физических и функциональных свойствах [23]. Растворимая клетчатка растворяется в воде, образуя вязкие гели. Они обходят пищеварение тонкой кишки и легко ферментируются микрофлорой толстой кишки. Они состоят из пектинов, камедей, фруктанов типа инулина и некоторых гемицеллюлоз. В желудочно-кишечном тракте человека нерастворимые волокна не растворяются в воде.Они не образуют гели из-за их нерастворимости в воде, а ферментация ограничена по нескольким причинам. Некоторыми примерами нерастворимых волокон являются лигнин, целлюлоза и некоторые гемицеллюлозы. Большинство пищевых продуктов, содержащих клетчатку, включают примерно одну треть растворимой и две трети нерастворимой клетчатки [24].

3. Предлагаемые преимущества пищевых волокон для здоровья

Пищевые волокна и цельные зерна являются богатым источником питательных веществ, включая витамины, минералы и медленно усваиваемую энергию. Кроме того, они содержат фитохимические вещества, такие как фенолы, каротиноиды, лигнаны, бета-глюкан и инулин.Эти химические вещества, выделяемые растениями, в настоящее время не классифицируются как основные питательные вещества, но могут быть важными факторами для здоровья человека [25]. Синергетический эффект фитохимических веществ, повышение содержания питательных веществ и пищеварительных свойств, как полагают, является механизмом, лежащим в основе положительного воздействия пищевых волокон на лечение и профилактику ожирения и диабета [1,26], снижение сердечно-сосудистых заболеваний [27] и снижение заболеваемости некоторыми типами. рака [28,29]. В следующих подразделах будет рассмотрена потенциальная польза пищевых волокон для здоровья, а также их возможные механизмы и способы действия.

3.1. Ожирение

Примерно 66% взрослых в США имеют избыточный вес или ожирение [16], что приводит к повышенному риску проблем со здоровьем, включая, помимо прочего, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и некоторые виды рака [30]. Хотя существует множество факторов, которые могут способствовать ожирению, основная причина связана с увеличением соотношения поглощения энергии и расхода энергии. Следовательно, ограничение поглощения энергии имеет решающее значение при лечении ожирения. Ученые пошли еще дальше и изучили влияние других диетических аспектов, которые могут способствовать регулированию веса, включая пищевые волокна.Увеличение потребления пищевых волокон может снизить поглощение энергии за счет снижения энергетической доступности рациона при сохранении других важных питательных веществ.

Были проведены обширные исследования для оценки влияния пищевых волокон и массы тела, большинство из которых показывают обратную зависимость между потреблением пищевых волокон и изменением массы тела. Такер и Томас [1] поддержали это утверждение в исследовании, в котором приняли участие 252 женщины среднего возраста. Они отметили, что за 20-месячный период участники потеряли в среднем 4 балла.4 фунта за счет увеличения количества пищевых волокон на 8 г на 1000 ккал. Эта потеря веса произошла в первую очередь из-за уменьшения жировых отложений. Следует признать, что корреляция между диетической клетчаткой и изменением веса не зависела от многих других потенциальных факторов, включая возраст, исходное потребление клетчатки и жира, уровень активности и исходное потребление энергии.

Koh-Banerjee et al. [31] согласны с вышеуказанными выводами, а также предполагают зависимость «доза-реакция». Они сообщили, что на каждые 40 г / сут увеличения потребления цельного зерна прибавка в весе снижалась на 1.1 фунт. Более того, отруби, по-видимому, сыграли важную роль в снижении прибавки в весе на 0,8 фунта на 20 г в день.

Способность пищевых волокон снижать массу тела или замедлять прибавку в весе может быть обусловлена ​​несколькими факторами. Во-первых, растворимая клетчатка при ферментации в толстом кишечнике производит глюкагоноподобный пептид (GLP-1) и пептид YY (PYY) [32]. Эти два гормона кишечника вызывают чувство сытости. Во-вторых, пищевые волокна могут значительно снизить потребление энергии [1]. Женщины, которые потребляли повышенный уровень клетчатки, как правило, также имели меньшее потребление пищевых жиров.В-третьих, пищевые волокна могут снизить метаболизируемую энергию (ME), которая представляет собой общую энергию за вычетом энергии, потерянной с калом, мочой и горючими газами. Baer et al. [33] заметил, что повышенное потребление пищевых волокон приводит к снижению ME диеты. Это может быть связано с тем, что усвояемость жиров снижалась по мере увеличения количества пищевых волокон. Кроме того, по мере увеличения потребления пищевых волокон потребление простых углеводов имеет тенденцию к снижению. Хотя пищевые волокна по-прежнему вносят свой вклад в общую калорийность рациона, они гораздо более устойчивы к перевариванию в тонком кишечнике и даже в некоторой степени устойчивы в толстом кишечнике.

Следует также отметить, что обратная зависимость между диетической клетчаткой и ME не зависела от диетического жира. Следовательно, ME снижается по мере увеличения количества пищевых волокон как при диете с высоким, так и с низким содержанием жиров. Однако, когда пищевые волокна были разделены на растворимые и нерастворимые, результаты были гораздо более неубедительными. Растворимая клетчатка снижает ME при добавлении к диете с низким содержанием жиров, но увеличивает ME при добавлении к диете с высоким содержанием жиров [33]. На самом деле не известно, как диетические жиры меняют действие растворимой клетчатки.Искен и др. [34] продемонстрировал подтверждающие данные у мышей, потребляющих диету с высоким содержанием жиров. Мыши показали увеличение веса, когда растворимая клетчатка была добавлена ​​к диете с высоким содержанием жиров. Есть несколько механизмов, которые могут объяснить, как растворимая клетчатка может увеличивать ME или прибавку в весе. Во-первых, популяции бактерий в толстом кишечнике увеличиваются из-за увеличения потребления растворимой клетчатки [35]. Это может привести к усилению ферментации и использования короткоцепочечных жирных кислот, тем самым увеличивая поглощение энергии.Во-вторых, растворимая клетчатка увеличивается в желудочно-кишечном тракте и образует вязкий материал, который задерживает время прохождения через кишечник [36]. Впоследствии это увеличение времени в желудочно-кишечном тракте может способствовать более полному перевариванию и всасыванию. И наоборот, некоторые считают, что это увеличение вязкости имеет противоположный эффект и замедляет абсорбцию [26]. В этой области необходимы дополнительные исследования.

Нерастворимая клетчатка, по-видимому, оказывает противоположное действие растворимой. Когда потребление нерастворимой клетчатки было увеличено у мышей, потребляющих диету с высоким содержанием жиров, масса тела снизилась [34].Исследования на свиноматках показали, что нерастворимая клетчатка снижает усвояемость энергии, в то время как она увеличивается с потреблением растворимой клетчатки [37]. Механизм действия, лежащий в основе этих результатов, может быть связан с тем фактом, что нерастворимая клетчатка вызывает повышенную скорость прохождения через желудочно-кишечный тракт [38]. Ожидается, что это приведет к ухудшению пищеварения и усвоения питательных веществ.

Согласно приведенным выше данным, как растворимая, так и нерастворимая клетчатка может приводить к потере веса. Однако, похоже, существует взаимосвязь между типом диеты (с высоким или низким содержанием жиров) и типом потребляемой клетчатки.Нерастворимая клетчатка может играть более важную роль в снижении веса при соблюдении диеты с высоким содержанием жиров. Поскольку резистентный крахмал является составной частью пищевых волокон и переваривается так же, как нерастворимая клетчатка, сравнение резистентного крахмала и нерастворимой клетчатки может дать нам лучшее понимание того, как пищевые волокна можно использовать для лечения и предотвращения ожирения. Добавление в рацион устойчивого крахмала разбавляет его МЭ, но не до степени нерастворимой клетчатки [39].

Многочисленные исследования [31,40] обнаружили такую ​​же обратную зависимость между диетической клетчаткой и набором веса.Однако данные более противоречивы при сравнении растворимых и нерастворимых веществ. Таким образом, хотя увеличение количества пищевых волокон в целом оказывает благоприятное влияние на массу тела, необходимы дополнительные исследования для определения оптимальных пищевых волокон с целью контроля веса.

3.2. Диабет

Сахарный диабет второго типа за последние несколько лет увеличился в геометрической прогрессии. С 1990 г. частота диабета, о котором сообщают сами, увеличилась на 61% [17]. Хотя другие факторы риска, такие как ожирение, недостаток физической активности и курение, являются предвестниками заболевания, диетические факторы также, по-видимому, играют значительную роль.Диабет второго типа возникает в результате снижения чувствительности к инсулину и гипергликемии. По этой причине основным диетическим фактором, вызывающим особую озабоченность, является потребление углеводов.

Мейер et al. [41] заметил, что общие углеводы не влияют на риск диабета. Однако тип углеводов (неструктурные углеводы и пищевые волокна) был существенно связан. Поэтому важно понимать гликемический индекс или нагрузку продуктов. Гликемический индекс оценивает общее потребление углеводов в соответствии с их немедленным постпрандиальным ответом на глюкозу по сравнению с контрольной группой, такой как глюкоза или белый хлеб.Углеводы с низким гликемическим индексом вызывают меньшую реакцию глюкозы / инсулина. Считается, что простые углеводы с небольшой цепью имеют более высокий гликемический индекс, поскольку они производят более высокие концентрации глюкозы в крови.

В то время как Hu et al. [42] обнаружили, что избыток жира в организме является самым важным фактором, определяющим диабет второго типа, плохое питание также является важным фактором. Более того, женщины, соблюдающие плохую диету, значительно увеличивают риск развития диабета второго типа.Плохая диета была классифицирована как диета с высоким содержанием насыщенных жиров, низким содержанием пищевых волокон и высоким содержанием неструктурных углеводов. Эта диета будет соответствовать высокой гликемической нагрузке с более высоким содержанием легкоусвояемых и быстро усваиваемых углеводов. В поддерживающем долгосрочном (восьмилетнем) исследовании с участием более 90 000 медсестер Shuzle et al. [43] обнаружил положительную корреляцию между гликемическим индексом и риском диабета второго типа. Эта связь была значительной даже после поправки на возраст, индекс массы тела (ИМТ) и семейный анамнез.Было предложено несколько способов понять физиологию взаимосвязи гликемического индекса и диабета. Во-первых, углеводы с более высоким гликемическим индексом вызывают более высокий уровень глюкозы в крови. Предполагается, что эта хроническая гипергликемия приводит к дисфункции бета-клеток поджелудочной железы, что снижает высвобождение инсулина. Во-вторых, из-за избытка энергии (, т. Е. , высокая гликемическая нагрузка) ткани, такие как скелетные мышцы, печень и жировая ткань, становятся устойчивыми к инсулину.

Хотя большинство исследований показывают положительную корреляцию между продуктами с высоким гликемическим индексом и диабетом второго типа, некоторые исследования не согласны с этими выводами.Meyer et al. [41] обнаружили, что гликемический индекс не влияет на распространенность диабета у женщин старшего возраста. Однако наблюдалась сильная обратная зависимость ( P = 0,005) между потреблением пищевых волокон и диабетом с поправкой на возраст и ИМТ. У женщин, потребляющих в среднем 26 г пищевых волокон в день, риск развития диабета на 22% ниже, чем у женщин, потребляющих всего 13 г в день. Schulze et al. [43] согласился с этими результатами, так как мужчины и женщины показали снижение риска диабета ( P <0.001) с потреблением дополнительно 12 г пищевых волокон в день. Согласно этим результатам, для предотвращения диабета может быть более важным сосредоточиться на повышенном потреблении пищевых волокон, чем на гликемическом индексе / нагрузке.

Важно отметить, что обратная зависимость между диетической клетчаткой и диабетом, наблюдаемая Meyer et al. [41] и Schulze et al. № [43] не зависел от возраста и массы тела. Hu et al. [42] подтвердил эти выводы, сделав поправку на возраст, потребление жиров, курение, алкоголь, семейный анамнез, физические нагрузки и массу тела.Таким образом, кажется, что пищевые волокна связаны с диабетом второго типа, независимо от других факторов.

Согласно последним исследованиям, растворимая фракция по сравнению с нерастворимой фракцией клетчатки может дать некоторое представление об эффективности пищевых волокон при диабете и его механизмах. Ранние исследования растворимой клетчатки продемонстрировали задержку опорожнения желудка и снижение всасывания макроэлементов, что привело к снижению уровня глюкозы в крови и инсулина после приема пищи [44].Скорее всего, это связано с вязкостью растворимых волокон в желудочно-кишечном тракте. Интересно, что разные типы растворимой клетчатки по-разному влияют на вязкость и усвоение питательных веществ. Гуар имел самую высокую вязкость, а также наибольший эффект на снижение уровня глюкозы в крови после приема пищи. Следовательно, можно было бы предположить, что повышенный уровень растворимой клетчатки будет связан со снижением риска диабета. Однако несколько недавних исследований продемонстрировали обратное, показав отсутствие корреляции между растворимой клетчаткой и снижением риска диабета [41,43,45].

Хотя некоторые исследования противоречивы и не показывают различия между растворимой и нерастворимой клетчаткой при диабете [43], большинство исследований демонстрируют сильную обратную связь между нерастворимой клетчаткой и риском диабета второго типа. Meyer et al. [41] на здоровых женщинах среднего возраста, наблюдала сильную ( P = 0,0012) обратную связь между нерастворимой клетчаткой и риском диабета второго типа, в то время как растворимая клетчатка не имела никакого эффекта. Montonen et al. [45] также обнаружил такие же результаты у здоровых мужчин и женщин среднего возраста, потребляющих повышенное количество цельного ржаного хлеба. Интересно, что клетчатка из фруктов и овощей не влияет на риск развития диабета второго типа. Более ранние исследования согласились с этими выводами. Крупное эпидемиологическое исследование 42000 мужчин показало, что пищевые волокна из фруктов или овощей не влияют на риск диабета. Однако пищевые волокна из цельного зерна злаков значительно снизили частоту возникновения диабета [46].Ежедневное потребление клетчатки во всех группах было одинаковым.

Нерастворимая клетчатка оказывает незначительное влияние на усвоение макроэлементов [44]. Следовательно, должен присутствовать другой способ действия и обсуждаться несколько гипотез. Некоторые предполагают, что нерастворимая клетчатка увеличивает скорость прохождения пищи через желудочно-кишечный тракт, что приводит к снижению всасывания питательных веществ, а именно простых углеводов. Однако Weicket et al. [26] обнаружил, что повышенное потребление зерновых волокон значительно улучшает утилизацию глюкозы в организме, что приводит к повышению чувствительности к инсулину на 8%.Это говорит о том, что механизмы, лежащие в основе нерастворимой клетчатки, более периферические и не ограничиваются усвоением питательных веществ. Во-первых, ускоренная секреция глюкозозависимого инсулинтропного полипептида (GIP) наблюдалась непосредственно после приема нерастворимой клетчатки у здоровых женщин [47]. GIP — это инкретиновый гормон, который стимулирует высвобождение инсулина после еды. Во-вторых, нерастворимая клетчатка может привести к снижению аппетита и снижению приема пищи [48]. Это может привести к снижению потребления калорий и ИМТ, как описано в разделе этого обзора, посвященном ожирению.В-третьих, было показано, что короткоцепочечные жирные кислоты посредством ферментации снижают постпандриальный глюкозный ответ [49,50]. Ранние исследования показали, что липидные инфузии нарушают утилизацию глюкозы [51], а пероральный ацетат может снижать содержание свободных жирных кислот (FFA) в крови [52]. Согласно Келли и Мандарино [53], повышение уровня FFA в крови может ингибировать метаболизм глюкозы за счет ингибирования транспортеров GLUT 4. Следовательно, короткоцепочечные жирные кислоты, уменьшая содержание свободных жирных кислот в сыворотке, могут снижать уровень глюкозы в крови за счет конкуренции в чувствительных к инсулину тканях.

Обратная связь между зерновыми злаками и диабетом также может быть связана с повышенным потреблением магния. Было показано, что повышенное потребление магния снижает частоту диабета второго типа [41,54]. Гипомагниемия распространена среди диабетиков и связана со снижением уровня тирозинкиназы на рецепторе инсулина [55]. Это может нарушить действие инсулина, что приведет к инсулинорезистентности.

Согласно недавним исследованиям, увеличение количества пищевых волокон может способствовать немедикаментозному улучшению метаболизма углеводов.Однако некоторая несогласованность все же существует и может быть связана с классификацией пищевых волокон и цельного зерна. Субъекты с диагностированным диабетом второго типа также могут усугублять нерегулярность данных. В исследовании мужчин и женщин с установленным диабетом Jenkins et al. [56] заметил, что пшеничные отруби не влияют на гликемический контроль у пациентов с диабетом второго типа. В большинстве исследований, показывающих улучшение гликемии с помощью пищевых волокон, изучались здоровые люди, а не люди с диагностированным диабетом второго типа.Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, могут ли пищевые волокна помочь в контроле нормального уровня глюкозы в крови у субъектов с установленным диабетом второго типа.

4. Представляющие интерес компоненты клетчатки

Пищевые волокна можно разделить на множество различных фракций (). Недавние исследования начали выделять эти компоненты и определять, полезно ли повышение их уровня в рационе для здоровья человека. Разделение этих фракций может дать нам лучшее понимание того, как и почему пищевые волокна могут снизить риск определенных заболеваний.

4.1. Арабиноксилан

Арабиноксилан (AX), компонент гемицеллюлоз, состоит из ксилозной основной цепи с боковыми цепями арабинозы. AX является основным компонентом пищевых волокон цельного зерна, имеющего значительные включения как в эндосперме, так и в отрубях. У пшеницы AX составляет около 64–69% NSP в отрубях и около 88% в эндосперме [57]. При обычной переработке пшеничной муки большая часть AX удаляется как побочный продукт. В желудочно-кишечном тракте AX действует как растворимая клетчатка, которая быстро ферментируется микрофлорой толстой кишки.

Lu et al. [58], наблюдали обратную зависимость между уровнем потребления хлеба, богатого AX, и постпрандиальным ответом на глюкозу у здоровых взрослых людей. По сравнению с контролем, уровни глюкозы после приема пищи были значительно ниже при приеме только 6 г добавок, богатых клетчаткой AX, в то время как 12 г давали наибольший эффект. Хлеб с высоким содержанием AX также, по-видимому, контролирует уровень глюкозы в крови и инсулин у взрослых с уже нарушенной толерантностью к глюкозе [59]. Уровень глюкозы в крови натощак, уровень глюкозы в крови после приема пищи и инсулин были значительно ниже, когда взрослым с диабетом 2 типа вводили 15 г / день клетчатки, богатой AX.Механизм действия AX на улучшение толерантности к глюкозе неизвестен. Однако считается, что это происходит из-за высокой вязкости волокна внутри просвета желудочно-кишечного тракта, что снижает скорость всасывания глюкозы.

Низкий гликемический индекс AX также может иметь значение. Хлеб, приготовленный из муки, богатой AX, имеет относительно низкий гликемический индекс — около 59. Цельнозерновая мука, хотя и с высоким содержанием клетчатки, имеет гликемический индекс около 99 [58]. Хлеб, богатый арабиноксиланом, имеет гликемический индекс, аналогичный гликемическому индексу цельнозернового хлеба, но предлагает некоторые явные преимущества, такие как улучшенное ощущение во рту и нежность.Не было существенной разницы в сенсорном анализе между контролем и хлебом, содержащим 14% клетчатки, богатой AX [58].

4.2. Инулин

Инулин представляет собой полимер мономеров фруктозы и присутствует в таких пищевых продуктах, как лук, чеснок, пшеница, артишоки и бананы, и используется для улучшения вкуса и ощущения во рту при определенных применениях. Он также используется в качестве функционального пищевого ингредиента из-за его питательных свойств. Из-за этого продукты на основе инулина могут использоваться в качестве замены жиров или растворимых углеводов, не влияя на вкус и текстуру, и при этом вносят свой вклад в пищевую ценность пищевых продуктов.

Ферментативный гидролиз в тонком кишечнике минимален (<10%), поскольку инулин состоит из бета-связей. Следовательно, он попадает в толстый кишечник и почти полностью метаболизируется микрофлорой. При ферментации они способствуют выработке пропионата, что, в свою очередь, снижает соотношение ацетата к пропионату, что приводит к снижению общего холестерина в сыворотке и ЛПНП [13], которые являются важными факторами риска ИБС.

Инулин также продемонстрировал способность вносить свой вклад в здоровье толстой кишки человека в качестве пребиотика [60].Они продемонстрировали, что инулин стимулировал рост бифидобактерий , ограничивая рост потенциальных патогенных бактерий, таких как E. coli , Salmonella и Listeria . Это может оказаться полезным при таких заболеваниях, как язвенный колит и инфекции C. difficile . Стропила и др. [61] согласился с этими открытиями и предположил, что они лежат в основе наблюдения, что инулин снижает количество биологических соединений, связанных с раком толстой кишки, включая уменьшение пролиферации колоректальных клеток и вызванного водой некроза, уменьшение воздействия генотоксинов и уменьшение высвобождения интерлейкина-2.

Повышенное всасывание минералов также может способствовать функциональности инулина. Сообщалось об увеличении всасывания кальция примерно на 20% у девочек-подростков, получавших инулин [62]. Результаты Abrams et al. [63], подтверждают эти результаты более длительного (один год) исследования мальчиков и девочек пубертатного возраста, принимающих добавки инулина. Субъекты в группе лечения также испытали повышенную минеральную плотность костной ткани по сравнению с контролем. Механизмы, лежащие в основе этих результатов, все еще неясны, но могут быть связаны с повышенным всасыванием кальция из толстой кишки или, возможно, с повышенной растворимостью в просвете желудочно-кишечного тракта из-за короткоцепочечных жирных кислот.Наконец, он может увеличить абсорбцию за счет увеличения витамина D.

Инулин может также обеспечить способ профилактики и лечения ожирения. Cani et al. [64] продемонстрировали, что олигофруктоза, подгруппа инулина, увеличивает чувство насыщения у взрослых, что приводит к снижению общего потребления энергии. Считается, что это связано с короткоцепочечными жирными кислотами и их способностью повышать уровень гормонов, подавляющих аппетит, таких как глюкагоноподобный пептид 1 (GLP-1).

4.3. β-глюкан

β-глюкан представляет собой линейный полисахарид мономеров глюкозы с β (1 → 4) и β (1 → 3) связями и обнаружен в эндосперме злаковых, в первую очередь ячменя и овса.Концентрация β-глюкана в сортах овса Северной Америки колеблется от 3,9% до 6,8% [65]. β-глюкан растворим в воде и имеет высокую вязкость при низких концентрациях [66].

Физиологические преимущества β-глюкана, по-видимому, связаны с их влиянием на метаболизм липидов и постпрандиальный метаболизм глюкозы. Многие исследования согласны с тем, что существует обратная зависимость между уровнями потребления β-глюкана и уровнями холестерина. Несколько недавних исследований, проведенных как на гиперхолестеринемических [67], так и на здоровых [68] субъектах, показали, что ежедневное потребление 5 г β-глюкана значительно снижает общий уровень сывороточного холестерина и холестерина ЛПНП.Дэвидсон и др. [35] обнаружил, что для достижения такого же значительного эффекта необходимо только ежедневное потребление 3,6 г β-глюкана. Сообщалось, что такая же взаимосвязь наблюдается между β-глюканом и постпрандиальной глюкозой и ответами на инсулин как у диабетиков, так и у здоровых субъектов. Biorklund et al. [69] обнаружили, что 5 г β-глюкана из овса значительно снижают уровень глюкозы и инсулина после приема пищи у здоровых взрослых. Tappy et al. [70] сообщил о тех же результатах у взрослых субъектов с диагнозом диабета второго типа, которые потребляли 4.0, 6,0 или 8,4 г β-глюкана.

Большинство авторов согласны с тем, что вязкость β-глюкана в желудочно-кишечном тракте является наиболее вероятным механизмом, при котором он снижает уровень холестерина в сыворотке, а также улучшает постпрандиальный метаболизм глюкозы. Это свойство гелеобразования может снизить всасывание желчных кислот за счет увеличения вязкости кишечника и увеличения экскреции желчных кислот. Это впоследствии приводит к более высокому синтезу холестерина в печени из-за более высокой потребности в синтезе желчных кислот [71]. Такая же вязкость может также задерживать всасывание глюкозы в кровь, тем самым снижая уровни глюкозы и инсулина после приема пищи.Назаре и др. [72] наблюдали, что 5 г овсяного β-глюкана, добавленные в овсяный концентрат, значительно замедляли, но не снижали, общее всасывание глюкозы.

Производство короткоцепочечных жирных кислот из β-глюкана также может быть вероятным механизмом его наблюдаемых метаболических эффектов. Было показано, что ферментация овсяного β-глюкана дает большее количество пропионата [73,74]. Было показано, что пропионат значительно подавляет синтез холестерина у людей [13] и, как полагают, происходит из-за ингибирования ограничивающего скорость фермента HMG CoA редуктазы [75].

Однако не все исследования соглашаются с тем, что β-глюкан может влиять на всасывание / метаболизм липидов и глюкозы. Keogh et al. [76] наблюдали, что обработка 8,1–11,9 г / сут β-глюкана ячменя не влияла на общий холестерин или холестерин ЛПНП у взрослых с легкой гиперлипидемией. Cugent-Anceau et al. [77] не только заметил, что 3,5 г овсяного β-глюкана, добавленного в суп, не изменили липидный профиль сыворотки, но также не повлияли на уровень глюкозы после приема пищи.

Считается, что несоответствие между исследованиями связано с молекулярной массой (MW) и растворимостью β-глюкана.Молекулярная масса может быть изменена несколькими факторами, включая обработку пищевых продуктов и источник β-глюкана. Suortti et al. [78] утверждает, что нагревание, такое как экструзия и выпечка, снижает молекулярную массу β-глюкана, следовательно, снижает его вязкость в желудочно-кишечном тракте. Theuwissen и Meinsk [67] и Naumann et al. [68] оба использовали β-глюкан, полученный в процессе сухого измельчения, в котором он существенно не разложился. Keogh et al. Однако [78] получили свой β-глюкан в процессе экстракции горячей водой, который, возможно, снизил молекулярную массу и, в свою очередь, кишечную вязкость.Kerckhoffs et al. [79] поддерживает эту теорию, поскольку они наблюдали, что β-глюкан при добавлении в хлеб или печенье не вызывает изменений липопротеинового профиля у взрослых с легкой гиперхолестеринемией. Однако, когда тот же β-глюкан был добавлен в апельсиновый сок, уровень ЛПНП в сыворотке крови значительно снизился. Процесс выпечки хлеба снизил молекулярную массу β-глюкана. К сожалению, в этом исследовании не удалось указать молекулярную массу β-глюкана в апельсиновом соке.

Различные источники β-глюкана также могут различаться по своей молекулярной массе и вязкости.Овес был источником β-глюкана для Theuwissen и Meinsk [67] и Naumann et al. [68], в то время как Keogh et al. [76] использовали ячмень. Biorklund et al. [69] обнаружил аналогичные результаты в том, что 5 г β-глюкана, полученного из овса, значительно снижали уровень холестерина в сыворотке, постпрандиальной глюкозы и инсулина, в то время как тот же уровень β-глюкана, полученного из ячменя, не оказывал никакого действия. Так как MW может варьироваться между сортами овса [80], можно с уверенностью предположить, что MW также может варьироваться в зависимости от типа зерна злаков.

β-глюкан овса и ячменя, по-видимому, также различаются по своей растворимости, что может иметь прямое влияние на вязкость кишечника. Гайдосова и др. [81] обнаружил, что растворимость едва ли не β-глюкана была значительно выше, чем растворимость овса.

Сорта овса и ячменя также могут влиять на молекулярную массу β-глюкана. Yao et al. [80] наблюдал большие различия в вязкости между растворами β-глюкана из разных сортов овса в результате широкого диапазона молекулярных масс β-глюкана.Torronen et al. [82] с использованием β-глюкана с более низкой молекулярной массой (370 000 дальтон) не обнаружил изменений липидных профилей сыворотки у мужчин с легкой или умеренной гиперхолестеринемией по сравнению с контролем. Cugent-Anceau et al. [83], также использующий низкомолекулярный (80 000 дальтон) β-глюкан, обнаружил аналогичные отрицательные результаты. Однако, когда использовался β-глюкан с высокой молекулярной массой (1 200 000 да), он снижал уровень холестерина в сыворотке у того же класса пациентов [84]. Kim et al. [73] не согласились с этими выводами, когда они сообщили, что бета-глюкан с более низкой молекулярной массой связывает значительно больше желчной кислоты in vitro .Однако следует отметить, что β-глюкан в этом исследовании не был в его естественной форме. Экстрагированный β-глюкан обрабатывали лихеназой для получения различных молекулярных масс.

4.4. Пектин

Пектин представляет собой линейный полимер галактуроновой кислоты, связанный α (1 → 4) связями. Области этой основной цепи замещены α (1 → 2) рамнопиранозными звеньями, из которых происходят боковые цепи нейтральных сахаров, таких как галактоза, манноза, глюкоза и ксилоза. Пектин представляет собой водорастворимый полисахарид, который препятствует ферментативному перевариванию тонкой кишки, но легко разрушается микрофлорой толстой кишки.Цитрусовые содержат от 0,5% до 3,5% пектина с большой концентрацией в кожуре. Также доступны коммерчески извлеченные пектины, которые обычно используются в пищевых продуктах, где требуется гелеобразователь или загуститель.

Внутри желудочно-кишечного тракта пектин сохраняет способность образовывать гель или загущать раствор. Считается, что это вероятный механизм его многочисленных положительных эффектов на здоровье, включая демпинг-синдром [85], улучшение метаболизма холестерина и липидов [86], а также профилактику и контроль диабета [87].Однако пектин также обладает некоторыми уникальными способностями, которые могут лечить или предотвращать другие заболевания / расстройства, такие как кишечные инфекции, атеросклероз, рак и ожирение.

Несколько недавних клинических исследований, Rabbani et al. [88] и Triplehorn and Millard [89] продемонстрировали, что пероральный прием пектина детям и младенцам снижает острые кишечные инфекции и значительно замедляет диарею. Считается, что это связано с уменьшением количества патогенных бактерий, таких как Shigella , Salmonella , Klebsiella , Enterobacter , Proteus и Citrobacter .Это подтверждается Olano-Martin et al. [90], которые наблюдали, что пектин стимулировал рост определенных штаммов Bifidobacteria и Lactobacillus in vitro . Считается, что эти бактерии напрямую связаны со здоровьем толстого кишечника, и их концентрация отражает здоровую популяцию микрофлоры.

Считается, что качество фибрина является важным фактором риска атеросклероза, инсульта и ишемической болезни сердца. Было показано, что пектин увеличивает проницаемость фибрина и снижает прочность фибрина на разрыв у мужчин с гиперлипидемией [91].Хотя механизм этого неизвестен, предполагается, что это частично связано с образованием ацетата. Пектин выделяет в толстой кишке преимущественно ацетат, который, как считается, попадает в периферическое кровообращение и изменяет структуру фибрина.

Пектин также может играть важную роль в сложной области профилактики рака. Nangia – Makker et al. [92] обнаружил, что пектин способен связываться и уменьшать рост опухоли и миграцию раковых клеток у крыс, получавших модифицированный пектин цитрусовых. Считается, что это результат связывания пектина с галектином-3 и ингибирования некоторых его функций.

4.5. Отруби

Отруби — это самый внешний слой зерна злаковых, состоящий из нуцеллярного эпидермиса, кожуры, околоплодника и алейрона. Алейрон состоит из клеток кубической формы с толстыми стенками, состоящих в основном из целлюлозы. В нем мало крахмала и много минералов, белков и жиров. Однако из-за толстых целлюлозных стенок эти питательные вещества практически недоступны для переваривания у видов с однокамерным желудком. AACC определяет овсяные отруби как « пищевой продукт, который получают путем измельчения чистой овсяной крупы или овсяных хлопьев и разделения полученной овсяной муки путем просеивания болтов и / или других подходящих средств на фракции, так что фракция овсяных отрубей составляет не более 50. % от исходного исходного материала и имеет общее содержание бетаглюкана не менее 5.5% (в пересчете на сухой вес) и общем содержании пищевых волокон не менее 16,0% (в пересчете на сухой вес), и так, что, по меньшей мере, одна треть общего количества пищевых волокон является растворимой клетчаткой. »[19].

Было показано, что отруби из широкого спектра зерновых культур влияют на уровень глюкозы после приема пищи, холестерин сыворотки, рак толстой кишки и массу тела. Хотя эффективность отрубей может измениться в зависимости от их источника, целью этого раздела будет просто оценить общее влияние отрубей на параметры, перечисленные выше.

В недавнем исследовании здоровых взрослых 31 г ржаных отрубей снизили пиковые уровни глюкозы после приема пищи на 35% по сравнению с контролем [93]. Этот эффект может быть связан с высоким содержанием AX в ржаных отрубях. Арабиноксилан, как обсуждалось ранее, может увеличивать вязкость кишечника и замедлять всасывание питательных веществ. В более продолжительном исследовании Qureshi et al. [94] обнаружил, что у субъектов, страдающих диабетом первого и второго типа, снижался уровень глюкозы натощак из-за ежедневного потребления 10 г стабилизированных рисовых отрубей в течение двух месяцев.Результаты могут возникнуть из-за повышенной вязкости кишечника, но, скорее всего, из-за снижения потребления углеводов / калорий. Koh-Banerjee et al. [31] в более крупном клиническом исследовании подтверждает эту теорию, делая вывод о том, что на каждые 20 г / сут увеличения потребления отрубей масса тела снижалась на 0,80 фунта. Следует отметить, что эти данные оставались значительными даже после корректировки на потребление жиров и белков, дневную активность, калорийность и исходный вес. В более раннем исследовании Zhang et al. [95] наблюдали, что взрослые с илеостомией, потребляющие хлеб, богатый ржаными отрубями, значительно увеличили выведение жира, азота и энергии через подвздошную кишку. Это исследование предполагает, что отруби не задерживают всасывание питательных веществ в тонком кишечнике, а препятствуют ему.

В дополнение к возможному влиянию на всасывание углеводов и метаболизм, отруби, по-видимому, также оказывают такое же влияние на липиды. В долгосрочном клиническом исследовании Jensen et al. [96] сообщил, что повышенное ежедневное потребление отрубей значительно снижает риск ишемической болезни сердца у здоровых взрослых мужчин.Скорее всего, это связано с данными Qureshi et al. [94], который обнаружил, что 10 г рисовых отрубей, потребляемых в течение восьми недель, способны снижать общий холестерин сыворотки, холестерин ЛПНП и триглицериды. Механизмы этих эффектов могут быть двоякими. Снижение уровня холестерина, вероятно, связано с увеличением синтеза желчных кислот. Андерссон и др. [97] обнаружили, что овсяные отруби удваивают концентрацию в сыворотке 7α-гидрокси-4-холестен-3-она (α-HC), который является метаболитом при синтезе желчных кислот, который окисляется из 7α-гидроксихолестерина.Снижение уровня триглицеридов в сыворотке может быть результатом снижения всасывания жира из тонкого кишечника [95].

4.6. Целлюлоза

Целлюлоза представляет собой линейную цепь мономеров глюкозы, связанных β (1 → 4), и является структурным компонентом клеточных стенок зеленых растений и овощей. Он нерастворим в воде и инертен по отношению к пищеварительным ферментам тонкого кишечника. Однако он может до определенной степени подвергаться микробной ферментации в толстой кишке, в свою очередь, с образованием SCFA.

Природную целлюлозу можно разделить на две группы: кристаллическую и аморфную.Кристаллический компонент, состоящий из внутри- и межмолекулярных нековалентных водородных связей, делает целлюлозу нерастворимой в воде. Однако многие модифицированные целлюлозы, такие как порошкообразная целлюлоза, микрокристаллическая целлюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза, были разработаны и используются в качестве пищевых ингредиентов. Разница между натуральной и модифицированной целлюлозой заключается в степени кристаллизации и водородных связей. Когда эти водородные связи разрываются и кристалличность теряется, производное целлюлозы становится водорастворимым [98].

Было проведено мало исследований по оценке воздействия целлюлозы на человека. Поэтому мы обсудим исследования на других моделях, например на крысах. Перевод на человеческое отношение плохо понимается и вызывает споры. Таблетки с целлюлозой стали доступны для употребления человеком с теорией, что целлюлоза может снизить потребление калорий. Хотя не удалось найти исследований на людях, подтверждающих это, несколько исследований на животных с использованием кошек [99], собак [100] и крыс [101] показали, что увеличение количества диетической целлюлозы может снизить ежедневное потребление энергии.Скорее всего, это фактор разбавления, поскольку целлюлоза практически не переваривается в тонком кишечнике и только 51% метаболизируется микрофлорой толстой кишки.

Во многих исследованиях оценивалось влияние целлюлозы на уровень глюкозы и инсулина в крови на многих различных моделях. Однако данные крайне противоречивы и могут зависеть от объекта, типа целлюлозы и других неизвестных факторов. На крысах [102], собаках [103] и кошках [104] было показано, что натуральная целлюлоза снижает постпрандиальные уровни глюкозы и инсулина.Однако аналогичные исследования на свиньях [105] и людях [106] показали, что натуральная целлюлоза не влияет на эти параметры. Исследования с использованием модифицированных целлюлоз показали более достоверные данные. Микрокристаллическая целлюлоза показала способность снижать уровень глюкозы в крови у свиней [107] и крыс [108]. В дополнение к этому, метилцеллюлоза продемонстрировала те же эффекты у людей. Lightowler и Henry [109] обнаружили, что добавление только 1% высоковязкой гидроксипропилметилцеллюлозы (HV-HPMC) к картофельному пюре снижает уровень глюкозы после приема пищи на 37% у здоровых взрослых.Также Maki et al. [110] сообщил об резком 35% снижении уровня глюкозы в крови после приема пищи из-за 4 г HV-HPMC у субъектов с избыточной массой тела.

Сообщалось также, что модифицированная целлюлоза влияет на метаболизм липидов. Maki et al. [111, 112] наблюдали значительное снижение общего холестерина и холестерина ЛПНП у взрослых с гиперхолестеринемией, потребляющих 5 г / день HV-HPMC в течение четырех недель. Интересно, что у субъектов, уже получавших статины, HV-HPMC был способен еще больше снизить общий холестерин и холестерин ЛПНП.

В соответствии с этим модифицированная целлюлоза может быть более полезной, чем натуральная целлюлоза. Эти модифицированные целлюлозы, как описано выше, действуют как растворимые волокна, увеличивая вязкость желудочно-кишечного тракта. Следовательно, предполагается, что повышенная вязкость кишечника задерживает всасывание питательных веществ и увеличивает выведение желчных кислот.

4.7. Устойчивый крахмал

Устойчивый крахмал (RS) определяется как любой крахмал, не перевариваемый в тонком кишечнике [113]. RS ведет себя как растворимая клетчатка без ущерба для вкусовых качеств и ощущения во рту.Таким образом, устойчивый крахмал пытается объединить пользу для здоровья пищевых волокон / цельного зерна с чувственными ощущениями от рафинированных углеводов.

RS подразделяется на четыре основных «типа». Тип 1 (RS1) состоит из гранул крахмала, окруженных неперевариваемой растительной матрицей. Тип 2 (RS2) встречается в естественной форме, такой как сырой картофель и кукуруза с высоким содержанием амилозы. Тип 3 (RS3) — это кристаллизованные крахмалы, полученные с помощью уникальных процессов варки и охлаждения. Тип 4 (RS4) представляет собой крахмал, химически модифицированный этерификацией, сшивкой или трансгликозилированием, и не встречается в природе.Несколько исследований сравнивали типы, но одно недавнее исследование Haub et al. [114] сообщил, что сшитый RS4 вызывает больший эффект снижения глюкозы, чем более часто тестируемый RS2.

Большинство исследований на людях с участием RS показали снижение постпрандиального уровня глюкозы в крови и инсулина. Однако полностью понять эти эффекты сложно из-за различий в дизайне исследований и типах используемых RS. Behall et al. [115] обнаружили, что женщины потребляют 0.71 г, 2,57 г или 5,06 г RS имели значительно более низкие уровни глюкозы и инсулина после приема пищи по сравнению с контролем. Однако в этом исследовании не удалось сохранить равное количество доступных углеводов между лечением и контролем. Поэтому трудно определить, было ли снижение уровня глюкозы и инсулина результатом RS или тем, что в пище было меньше доступных углеводов. Аналогичным образом Reader et al. [116] сообщил, что 7,25 г RS, добавленные к энергетическому батончику, снижали уровень глюкозы в крови и инсулина у здоровых взрослых.Но ингредиенты, количество ингредиентов и уровни питательных веществ были разными для каждого лечения. Недавнее исследование Al-Tamimi et al. [117], однако удалили эти переменные, контролируя некрахмальные ингредиенты и доступные углеводы. Сообщалось, что уровень глюкозы в крови и инсулина после приема пищи значительно снизился с добавлением 30 г RS4.

В нескольких исследованиях сообщается, что длительное употребление RS может снизить уровень холестерина и триглицеридов натощак.В ходе пятинедельного исследования Behall et al. [118] обнаружили, что у мужчин, потребляющих 34% своей энергии из кукурузы с высоким содержанием амилозы, по сравнению с углеводами с высоким содержанием амилопектина, значительно снизились уровни холестерина и триглицеридов натощак. Resier et al. [119] сообщил об аналогичных результатах при изокалорийной и изонутриентной диете с кукурузой с высоким содержанием амилозы или фруктозой. Порикос и Ван Италли [120] предполагают, что существует взаимодействие между сахарозой и, следовательно, наиболее вероятной фруктозой, и насыщенными жирными кислотами, которые, в свою очередь, способствуют повышению уровня триглицеридов в сыворотке.Интересно, что для полиненасыщенных жирных кислот взаимосвязи не существует. Вероятный механизм, лежащий в основе способности RS снижать уровень холестерина, — это повышенная вязкость кишечника. Однако некоторые исследования, такие как Jenkins et al. [121], сообщают о противоречивых данных, поскольку RS2 и RS3 не влияли на липидные профили сыворотки. При использовании одного и того же типа RS испытуемые тестировались только в течение двух недель. Может случиться так, что RS требуется более длительный период времени для достижения эффекта.

Было также проведено исследование, в котором оценивается влияние RS на окисление и хранение жиров.Однако данные между исследованиями противоречивы, и нет четких выводов. Tagliabue et al. [122] сообщил, что RS2, полученный из сырого картофеля, способен увеличивать окисление жиров через 5 часов после приема пищи. Однако тестовая диета, состоящая из RS2, имела значительно меньше валовой и метаболизируемой энергии. Следовательно, трудно определить, было ли повышенное окисление жиров результатом RS2 или снижением калорийности. 10-недельное исследование Howe et al. [123] может предложить последнее.Крахмал с высоким содержанием амилозы по сравнению с высоким содержанием амилопектина не влиял на окисление жиров при употреблении изокалорийной диеты. И наоборот, Robertson et al. [124] сообщил, что добавление 30 г RS2 к привычной диете здоровых субъектов привело к значительному снижению содержания неэфирных жирных кислот (NEFA) в подкожной жировой ткани брюшной полости и высвобождению глицерина. Это может быть результатом повышенного периферического метаболизма SCFA или секреции грелина.

5. Выводы

В упрощенном определении диетическая клетчатка — это углевод, который сопротивляется перевариванию и всасыванию и может подвергаться или не подвергаться микробной ферментации в толстой кишке.Это определение, по сути, является основой для корреляции между уровнями потребления и возможной пользой для здоровья. Однако пищевые волокна состоят из множества различных компонентов; некоторые из них представляют особый интерес и включают арабиноксилан, инулин, β-глюкан, пектин, отруби и устойчивые крахмалы. Было показано, что эти отдельные компоненты пищевых волокон играют важную роль в улучшении здоровья человека. В текущих исследованиях этим элементам уделяется особое внимание; хотя необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять конкретные заявления о вреде для здоровья и задействованные механизмы.

Большое количество исследований показало обратную зависимость между потреблением клетчатки и риском ишемической болезни сердца и нескольких типов рака. По этой причине FDA приняло и опубликовало заявление о том, что повышенное потребление пищевых волокон может снизить распространенность ишемической болезни сердца и рака. Механизмы, лежащие в основе этих результатов, до сих пор неясны. Однако считается, что это связано с несколькими факторами, включая увеличение экскреции желчных кислот, снижение потребления калорий, увеличение производства короткоцепочечных жирных кислот, эффекты связывания канцерогенов, увеличение количества антиоксидантов и витаминов и минералов.

Хотя еще не принято FDA, пищевые волокна, как предполагается, играют роль при других состояниях, таких как ожирение и диабет. Хотя некоторые данные противоречат друг другу, большинство исследований, касающихся пищевых волокон, сообщают об уменьшении этих двух состояний при повышенном потреблении клетчатки.

Пищеварительные характеристики и вязкость пищевых волокон являются вероятными механизмами действия, которые влияют на риск диабета и ожирения. Эти механизмы, по-видимому, уменьшают всасывание питательных веществ, следовательно, уменьшая метаболизируемую энергию.Пищевые волокна также могут снижать общую энергию пищи из-за более низкой плотности энергии.

В некоторых областях исследования пищевых волокон необходимы дальнейшие исследования. Особый интерес представляют компоненты клетчатки, такие как β-глюкан, арабиноксилан, устойчивые крахмалы, и т. Д. Эти субфракции могут дать лучшее понимание пользы пищевых волокон для здоровья, а также механизмов, лежащих в их основе.

10 Пищевые волокна | Диета и здоровье: значение для снижения риска хронических заболеваний

стр. 306

Исследование цинкового статуса беременных.Являюсь. J. Clin. Nutr. 34: 1049-1055.

Kinmonth, A.L., R.M. Ангус, П.А. Дженкинс, М.А. Смит и Дж. Д. Баум. 1982. Цельные продукты и повышенное содержание пищевых волокон улучшают контроль уровня глюкозы в крови у детей с диабетом. Arch. Дис. Ребенок. 57: 187-194.

Нокс, Э. 1977. Пища и болезни. Br. J. Prev. Soc. Med. 31: 71-80.

Knuiman, J.T., and C.E. West. 1982. Концентрация холестерина в сыворотке и в различных липопротеинах сыворотки у макробиотических, вегетарианских и невегетарианских мужчин и мальчиков.Атеросклероз 43: 71-82.

Кричевский Д. 1964. Экспериментальный атеросклероз у кроликов, получавших диету без холестерина. J. Atheroscler. Res. 4: 103-105.

Кричевский Д. 1986а. Пищевые волокна и атеросклероз. Стр. 265-274 в г. Вахуни и Д. Кричевский, ред. Пищевые волокна: основные и клинические аспекты. Пленум Пресс, Нью-Йорк.

Кричевский, Д. 1986б. Жир, калорийность и клетчатка. Стр. 495-515 в C. Ip, D.F. Бирт, А.Е. Роджерс и К. Меттлин, ред. Диетический жир и рак.Алан Р. Лисс, Нью-Йорк.

Кричевский Д., Я.А. Сказка. 1986. Влияние пищевых волокон на метаболизм холестерина у экспериментальных животных. Стр. 129-142 в Г.А. Спиллер, изд. Справочник по диетической клетчатке в питании человека. CRC Press, Бока-Ратон, Флорида,

Кричевский Д., Теппер С.А. 1965. Факторы, влияющие на атеросклероз у кроликов, получавших диету без холестерина. Life Sci. 4: 1467-1471.

Кричевский Д., Теппер С.А. Уильямс и Дж. Сказка. 1977. Экспериментальный атеросклероз у кроликов, получавших диету без холестерина.Часть 7: Взаимодействие животного или растительного белка с клетчаткой. Атеросклероз 26: 397-403.

Кричевский Д., Теппер С. Кларфельд. 1984. Влияние пектина и целлюлозы на образование и регресс желчных камней у хомяков. Experientia 40: 350-351.

Кромхаут Д. и К. де Лезенн Куландер. 1984. Диета, распространенность и 10-летняя смертность от ишемической болезни сердца у 871 мужчины среднего возраста: исследование Zutphen. Являюсь. J. Epidemiol. 119: 733-741.

Кромхаут, Д., Э. Bosschieter и C. de Lezenne Coulander. 1982. Пищевые волокна и 10-летняя смертность от ишемической болезни сердца, рака и всех причин: исследование Zutphen. Ланцет 2: 518-522.

Куне, С., Г.А. Куне и Л.Ф. Уотсон. 1987. Исследование диетических этиологических факторов методом случай-контроль: Мельбурнское исследование колоректального рака. Nutr. Рак 9: 21-42.

Куши, LH., R.A. Лью, Ф.Дж. Стэр, К.Р. Эллисон, М. эль-Лози, Г. Бурк, Л. Дейли, И. Грэм, Н. Хики и Р. Малкахи. 1985. Диета и 20-летняя смертность от ишемической болезни сердца: Ирландско-Бостонское исследование диеты-сердца.N. Engl. J. Med. 312: 811-818.

Lanza, E., and R.R. Butrum. 1986. Критический обзор анализа пищевых волокон и данных. Варенье. Диета. Доц. 86: 732-743.

Lanza, E., D.Y. Джонс, Г. Блок и Л. Кесслер. 1987. Потребление пищевых волокон населением США. Являюсь. J. Clin. Nutr. 46: 790-797.

Ла Веккья, К., А. Декарли, М. Фасоли и А. Джентиле. 1986. Питание и диета в этиологии рака эндометрия. Рак 57: 1248-1253.

Линдаль, О., Л. Линдвалл, А.Спангберг, А. Стенрам, П.А. Экерман. 1984. Веганский режим с уменьшенным количеством лекарств при лечении гипертонии. Br. J. Nutr. 52: 11-20.

Лю К., Дж. Стамлер, Д. Мосс, Д. Гарсайд, В. Перски и И. Солтеро. 1979. Диетический холестерин, жир и клетчатка, а также смертность от рака толстой кишки. Ланцет 2: 782-785.

Лю К., Дж. Стамлер, М. Тревисон и Д. Мосс. 1982. Диетические липиды, сахар, клетчатка и смертность от ишемической болезни сердца: двумерный анализ международных данных.Артериосклероз 2: 221-227.

LSRO (Отдел исследований в области наук о жизни). 1987. Физиологические эффекты и последствия пищевых волокон для здоровья. Федерация американских обществ экспериментальной биологии, Bethesda, Md. 236 стр.

Lubin, F., Y. Wax, and B. Modan. 1986. Роль жира, животного белка и пищевых волокон в этиологии рака груди: исследование случай-контроль. J. Natl. Cancer Inst. 77: 605-612.

Lyon, J.L., and A.W. Соренсон. 1978. Рак толстой кишки в группе низкого риска.Являюсь. J. Clin. Nutr. 31: S227-S230.

Lyon, J.L., A.W. Махони, Д. Уэст, Дж. Гарднер, К. Смит, А. Соренсон и У. Станиш. 1987. Потребление энергии: его связь с риском рака толстой кишки. J. Natl. Cancer Inst. 78: 853-861.

MacLennan, R., O.M. Дженсен, Дж. Мосбеч и Х. Вуори. 1978. Диета, время прохождения, вес стула и рак толстой кишки у двух скандинавских популяций. Являюсь. J. Clin. Nutr. 31: S239-S242.

Macquart-Moulin, G., E. Riboli, J. Cornée, B. Charnay, P.Бертезен и Н. Дэй. 1986. Исследование методом случай-контроль колоректального рака и диеты в Марселе. Int. J. Cancer 38: 183-191.

Madar, Z. 1983. Влияние неочищенного риса и пищевых волокон сои на контроль метаболизма глюкозы и липидов у крыс с диабетом. Являюсь. J. Clin. Nutr. 38: 388-393.

Malhotra, S.L. 1977 г. Диетические факторы в исследовании рака толстой кишки из ракового регистра, с особым упором на роль слюны, молока, кисломолочных продуктов и растительной клетчатки. Med.Гипотезы 3: 122-126.

Manousos, O., N.E. Дэй, Д. Трихопулос, Ф. Геровассилис, А. Цоноу и А. Полихронопулу. 1983. Диета и колоректальный рак: исследование методом случай-контроль в Греции. Int. J. Рак 32: 1-5.

Мартинес И., Р. Торрес, З. Фриас, Дж. Р. Колон и Н. Фернандес. 1979. Факторы, связанные с аденокарциномой толстой кишки в Пуэрто-Рико. Стр. 45-52 в J.M. Birch, ed. Достижения в медицинской онкологии, исследованиях и образовании, Vol. 3: Эпидемиология. Pergamon Press, Нью-Йорк.

McCulloch, D.K., R.D. Mitchell, J. Ambler, and RB. Таттерсолл. 1985. Проспективное сравнение «обычных» диет и диет с высоким содержанием углеводов / высоким содержанием клетчатки / низким содержанием жиров у взрослых с установленным диабетом типа 1 (инсулинозависимый). Диабетология 28: 208-212.

Макдугалл, Р.М., Л. Якимышин, К. Уокер, О.Г. Терстон. 1978. Влияние пшеничных отрубей на липопротеины сыворотки и липиды желчных путей. Может. J. Surg. 21: 433-435.

МакКаун-Эйссен, Г.Э. и Э. Брайт-Си. 1984. Диетические факторы рака толстой кишки: международные отношения.Nutr. Рак 6: 160-170.

Миллер, А.Б., Г.Р. Хау, М. Джайн, К.Дж.П. Крейб и Л. Харрисон. 1983. Продукты питания и группы продуктов питания как факторы риска в исследовании диеты и рака прямой кишки методом случай-контроль. Int. J. Cancer 32: 155-161.

Модан, Б., Любин Ф., Барелл В., Р.А. Гринберг, М. Модан и С. Грэм. 1974. Роль крахмалов в этиологии рака желудка. Рак 34: 2087-2092.

Модан, Б., В. Барелл, Ф. Любин, М. Модан, Р.А. Гринберг и С. Грэм. 1975 г.Низкое потребление клетчатки как этиологический фактор рака толстой кишки. J. Natl. Cancer Inst. 55: 15-18.

Monnier, L., T.C. Фам, Л. Агирре, А. Орсетти и Дж. Мируз. 1978. Влияние неперевариваемых волокон на толерантность к глюкозе. Уход за диабетом 1: 83-88.

Быстрый ответ: что целлюлоза делает в организме?

Целлюлоза — основное вещество в стенках клеток растений, помогающее растениям оставаться жесткими и вертикальными.

Люди не могут переваривать целлюлозу, но она важна в рационе, как клетчатка.

Клетчатка помогает вашей пищеварительной системе, удерживая пищу в кишечнике и выводя отходы из организма.

Целлюлоза полезна для человека?

Целлюлоза — это тип полисахаридного растительного волокна, состоящего из углеводов, которые не перевариваются человеческими ферментами и не усваиваются человеческим организмом. Целлюлоза не обеспечивает организм человека энергией или питательными веществами; однако он играет ключевую роль в питании и общем состоянии здоровья.

Почему целлюлоза не усваивается организмом?

Целлюлоза трудно переваривается большинством животных.Люди не могут переваривать целлюлозу из-за отсутствия фермента, необходимого для расщепления его гликозидной связи β (1–4 1–4 1–4) (см. Молекулярную структуру на рисунке 1).

Почему целлюлоза хороша для клеточных стенок?

Целлюлоза — важная органическая молекула, поскольку ее прочная структура обеспечивает широкий спектр функций. Это основной компонент прочных клеточных стенок, окружающих клетки растений, и именно он делает стебли, листья и ветви растений такими прочными.Его также используют для изготовления синтетических материалов, таких как ковровые покрытия и хлопчатобумажные ткани.

Каковы характеристики целлюлозы?

Состав и свойства. Целлюлоза не имеет вкуса, запаха, гидрофильна с краевым углом смачивания 20–30 градусов, нерастворима в воде и большинстве органических растворителей, хиральна и биоразлагаема.

Вредна ли целлюлоза для организма?

Это называется целлюлоза, и вы уже ели это раньше. Много.

Первое хорошее: употребление целлюлозы не убьет вас.Нет известных вредных побочных эффектов от добавления его в пищу, и это полностью законно. 17 февраля 2016 г.

Какие продукты содержат много целлюлозы?

Свежие овощи в граммах на 100 граммов сырого веса имеют следующие уменьшающиеся значения DF и NDF: зеленая фасоль, морковь, картофель и помидоры. В зеленых бобах было больше всего целлюлозы и гемицеллюлозы; картофель с самым высоким содержанием лигнина; и морковь с самым высоким содержанием пектина.

Какой фермент расщепляет целлюлозу?

Целлюлазы

Какие продукты ваше тело не может переваривать?

Вот некоторые продукты, которых следует избегать, поскольку они могут быть трудно перевариваемыми.

• Фрукты. Большинство свежих фруктов содержат большое количество клетчатки, особенно если у них есть кожица или семена.
• Овощи.
• Ферментированные продукты.
• Мясные продукты и белок.
• Зерна.
• Молочные продукты.
• Другие продукты.

19 сен 2018

Могут ли люди переваривать хитин?

Человеческий желудочный сок содержит хитиназу, способную разлагать хитин.Переваривание хитина людьми, как правило, подвергалось сомнению или отрицалось. Лишь недавно хитиназы были обнаружены в нескольких тканях человека, и их роль была связана с защитой от паразитарных инфекций и некоторых аллергических состояний. 18 июня 2007 г.

Что такое структура целлюлозы?

(C6h20O5) n

Где в ячейке производится целлюлоза?

Целлюлоза является наиболее важным структурным компонентом клеточной стенки растений. Целлюлоза, полисахарид, содержащий повторяющиеся неразветвленные звенья β (1-4) D-глюкозы, синтезируется на плазматической мембране комплексом целлюлозосинтазы (CSC) от бактерий к растениям.28 апреля 2016 г.

Откуда берется целлюлоза?

Промышленные волокна целлюлозы производятся на заводах, которые перерабатываются в целлюлозу, а затем экструдируются тем же способом, что и синтетические волокна, такие как полиэстер или нейлон. Вискоза или вискоза являются одними из наиболее распространенных «промышленных» целлюлозных волокон, и их можно изготавливать из древесной массы.

Где чаще всего встречается целлюлоза?

Целлюлоза присутствует в клеточных стенках всех растений и некоторых бактерий и является самым распространенным природным полисахаридом на Земле.

Что такое целлюлозная бумага?

Бумага представляет собой тонкий материал, получаемый путем прессования влажных волокон целлюлозной массы, полученных из дерева, ветоши или травы, и высушивания их в гибкие листы. Это универсальный материал, имеющий множество применений, включая письмо, печать, упаковку, чистку, декорирование и ряд промышленных и строительных процессов.

Целлюлоза состоит из глюкозы?

Целлюлоза — третий полимер, сделанный из глюкозы.Но на этот раз он состоит из молекул β-глюкозы, а молекулы полимера «прямые». Целлюлоза по своей природе служит совершенно иной цели, чем крахмал и гликоген. Он составляет клеточные стенки в растительных клетках.

Что такое целлюлоза? Определение, типы, использование в продуктах питания

Определение и структура целлюлозы

Целлюлоза — это в значительной степени неперевариваемый полисахарид (сложный углевод), состоящий из тысяч молекул глюкозы ^[1] .

Функция

В кишечнике человека целлюлоза действует как нерастворимая клетчатка, которая может поглощать воду и, таким образом, увеличивать объем стула.Целлюлоза не переваривается, но может быть частично расщеплена (ферментирована) полезными кишечными бактериями на газы и короткоцепочечные жирные кислоты, которые могут абсорбироваться ^[3] . Целлюлоза — это , а не , необходимое питательное вещество, а это значит, что вам не нужно употреблять ее, чтобы быть здоровым.

Продукты с высоким содержанием целлюлозы

Целлюлоза в природе присутствует только в растительной пище ^[2] :

• Зерновые: цельнозерновая пшеница, ячмень, овес, зерновые отруби, булгур, киноа, кукурузная мука, коричневый рис
• Капуста из овощей семейства, например, руккола, бок-чой, брюссельская капуста, капуста, цветная капуста, капуста, капуста, кольраби, зелень горчицы, редис, брюква, мангольд, репа, зелень репы и кресс-салат
• Фрукты: авокадо, ягоды, яблоки и груши в кожуре
• Бобовые: горох, нут, фасоль, чечевица
• Гайки
• Картофель в кожуре
• Семена: семена тыквы, подсолнечника и чиа с шелухой

Модифицированная целлюлоза в качестве пищевой добавки, связующего вещества для таблеток или слабительного

Целлюлоза, извлеченная из древесной массы или хлопка и химически обработанная кислотами или щелочами, может быть добавлена ​​в качестве сливочного агента или загустителя в тертый сыр (пармезан), мороженое, фаст-фуд (гамбургеры), порошковые смеси для напитков и другие коммерческие продукты питания.Некоторые типы модифицированной целлюлозы растворимы, а некоторые нерастворимы. ^[8] . Целлюлозу также можно производить из кукурузных початков или стеблей, шелухи соевых бобов, стеблей сахарного тростника, шелухи овса, рисовой шелухи, пшеничной соломы, жома сахарной свеклы, бамбука, джута, льна и рами.

Модифицированная целлюлоза также используется в качестве наполнителя таблеток и слабительного средства.

Диаграмма 1. Обозначения: * Бактериальная целлюлоза производится бактериями. ** Бактерии и хлопок № могут быть генетически модифицированными организмами (ГМО).Целлюлоза с E-номерами (E466 и т. Д.) Одобрена в ЕС. GRAS = В целом признано безопасным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

Целлюлоза полезна для вас?

Запор. В различных исследованиях целлюлоза, естественно присутствующая в пищевых продуктах, не оказывала значительного влияния на функции кишечника, но добавки с «целлюлозой» (дополнительно не уточняемые) увеличивали объем стула и оказывали слабительное действие ^[3,9,10,24] .

Похудание. В одном исследовании целлюлозные добавки CM3 не замедляли опорожнение желудка и не усиливали чувство сытости у людей с ожирением ^[11] .

Уровень глюкозы и холестерина в крови. Целлюлоза, естественно присутствующая в пищевых продуктах, а именно нерастворимых волокон, вряд ли снижает уровень липидов и глюкозы в крови ^[3,8] . Добавки, содержащие модифицированную глюкозу, которая представляет собой вязкую растворимую клетчатку , при употреблении во время еды, могут уменьшить скачки уровня глюкозы в крови после еды; он также может снизить общий уровень холестерина в крови и уровень холестерина ЛПНП при регулярном приеме в течение нескольких недель ^[8] , но необходимы дополнительные исследования.

Целлюлоза Побочные эффекты и опасности

Целлюлоза из пищевых продуктов, вероятно, не вызывает каких-либо серьезных побочных эффектов. Клетчатка из добавок может вызвать легкое вздутие живота, чрезмерное газообразование и жидкий стул ^[26] . У людей с синдромом раздраженного кишечника (СРК) употребление продуктов с высоким содержанием целлюлозы и целлюлозных добавок может ухудшить симптомы ^[21] . Модифицированная целлюлоза может вызывать аллергические реакции у чувствительных людей.

Взаимодействие целлюлозы и питательных веществ

Модифицированная очищенная целлюлоза из добавок в больших дозах (> 10 г / день), но вряд ли целлюлоза из пищевых продуктов, может снизить абсорбцию кальция и железа ^[3] .

Часто задаваемые вопросы

1. Почему люди могут переваривать крахмал, но не целлюлозу?

У людей есть кишечные ферменты, которые позволяют переваривать крахмал, но нет ферментов, переваривающих целлюлозу. Однако нормальные кишечные бактерии могут расщеплять (ферментировать) часть целлюлозы.

2. Крахмал против целлюлозы

3.Целлюлоза — это пребиотик?

Согласно Journal of Nutrition, целлюлоза в настоящее время не считается пребиотиком ^[13] .

4. Не содержат ли целлюлозные добавки глютена?

Целлюлоза в основном производится из древесной массы и хлопка, поэтому добавки с целлюлозой не должны содержать глютен, но проверьте информационные буклеты о продукте.

5. Является ли целлюлоза веганской?

Все типы целлюлозы, кроме бактериальной, являются веганскими.

Подобные питательные вещества

Рекомендации

1. Belitz HD et al, 2009, Food Chemistry
2. Coulate, TP, 2009, Food, Chemistry of its Components
3. Каммингс, Дж. Х., 1984, Целлюлоза и кишечник человека
4. Список веществ GRAS U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA)
5. Карбоксиметилцеллюлоза Лондонский университет Южного берега
6. Ацетат целлюлозы Drugs.com
7. Натрийкарбоксиметилцеллюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
8. Латтимер, Дж. М. и др., 2010, Влияние пищевых волокон и их компонентов на здоровье обмена веществ PubMed Central
9. Диетические, функциональные и общие волокна Министерство сельского хозяйства США
10. Liu, BH et al, 2009, Эффективность целлюлозы при функциональном запоре PubMed
11. Berthold, HK et al, 2012, Влияние целлюлозосодержащей добавки для похудания на опорожнение желудка и сенсорные функции Wiley Online Library
12. Заключение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): Карбоксиметилцеллюлоза U.С. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов
13. Роберфроид, М., 2007, Пребиотики: пересмотренная концепция The Journal of Nutrition
14. Микрокристаллическая целлюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
15. Этилгидроксиэтилцеллюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
16. Метилцеллюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
17. Карбоксиметилцеллюлоза натрия, ферментативно гидролизованная Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
18. Этилцеллюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
19. Порошковая целлюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
20. Метилэтилцеллюлоза Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
21. Bijkerk, CJ et al, 2004, Систематический обзор: роль различных типов волокон в лечении синдрома раздраженного кишечника Wiley Online Library
22. Действующие добавки, одобренные ЕС, и их номера E Агентство пищевых стандартов
23. Кешк, С.