Майкъл Р. Лион

1 Канадски център за функционална медицина, 1550 United Boulevard, Coquitlam, BC Канада V3K 6Y2

2 Програма за храна, хранене и здраве, Университет на Британска Колумбия, 1550 United Boulevard, Coquitlam, BC Канада V3K 6Y2

Вероника Качиник

1 Канадски център за функционална медицина, 1550 United Boulevard, Coquitlam, BC Канада V3K 6Y2

Резюме

Недостатъчният прием на диетични фибри е често срещан в съвременните диети, особено при децата. Епидемиологичните и експериментални доказателства сочат значителна връзка между липсата на прием на фибри и исхемичната болест на сърцето, инсулт атеросклероза, диабет тип 2, наднормено тегло и затлъстяване, инсулинова резистентност, хипертония, дислипидемия, както и стомашно-чревни разстройства като дивертикулоза, раздразнително заболяване на червата, рак на дебелото черво и холелитиаза. Физиологичните ефекти на фибрите са свързани с физическите свойства на обема, вискозитета и капацитета за задържане на вода, които влакната придават на храната, което води до важни влияния върху енергийната плътност на храната. Освен тези физични свойства, фибрите влияят пряко върху комплекс от микробиологични, биохимични и неврохормонални ефекти директно чрез модифициране на кинетиката на храносмилането и чрез метаболизма му в съставни части като късоверижни мастни киселини, които са едновременно енергийни субстрати и важни ентероендокринни лиганди. От особен интерес за клиницистите е важната роля, която диетичните фибри играят за глюкорегулацията, апетита и ситостта. Допълването на диетата с високофункционални фибри може да се окаже, че играе важна роля в дългосрочното управление на затлъстяването.

Въведение

Парадигмата „яжте по-малко и упражнявайте повече“ се оказа малко полезна при клиничното управление на затлъстелия пациент. По същия начин, леченията, които разчитат на сложни или строги диетични планове, обикновено водят до лоши дългосрочни ползи, като пациентите обикновено се връщат към старите си навици, след като новостта на диетата изчезне. Клиницистите все по-често подпомагат пациентите със затлъстяване при установяването на по-постижими дълги цели, включително избягването на по-нататъшно наддаване на тегло като реалистична крайна точка при някои пациенти. Вместо сложни диетични режими, повечето пациенти реагират по-благоприятно на включването на хранителни стратегии, които им помагат да постигнат и поддържат чувство за ситост, като същевременно намаляват приема на калории. Значително увеличаването на консумацията на диетични фибри за намаляване на калоричната плътност на храната и намаляване на гликемичното въздействие на храната обикновено се счита за важна, ако не и съществена, част от дългосрочното управление на теглото [1].

Какво е диетично влакно?

Нормативната класификация на влакната варира значително в различните страни. Комисията на Codex Alimentarius на Световната здравна организация е определила диетичните фибри въз основа на аналитични методи, а не на техните физически или физиологични характеристики [4].

Източници

Типичната западна диета обикновено липсва в достатъчно диетични фибри, съставени главно от рафинирани зърнени храни и други високо смилаеми източници на нишесте, захар, различни мазнини и животински продукти. Децата по-специално имат дефицит на фибри, с дневен прием често под 5 g и с малко разтворими фибри. По същия начин много възрастни в западното общество консумират 5 до 10 g фибри дневно, за разлика от 35 до 50 g, които се считат за желани за оптимално здраве [5]. Освен това, тъй като повечето фибри в западната диета се получават от зърнени култури, приемът на вискозни разтворими фибри обикновено е недостатъчен.

Диетата, фокусирана върху голям прием на зеленчуци и плодове, както и нерафинирани пълнозърнести храни и бобови растения, трябва да бъде основата на здравословния начин на живот. С тази диета, основана на „пълноценни храни“, е сигурно, че приемът на диетични фибри значително ще се увеличи [6]. За съжаление, само малка част от населението, особено децата, вероятно ще приеме диета с пълноценни храни по всяко време в близко бъдеще. Поради това се полагат усилия за създаване на ефективни средства за укрепване на западната диета с диетични фибри чрез използването на функционални влакна (различни фибри като хранителни добавки или съставки, както и използването на лесно приети добавки с фибри).

Ефекти върху здравето

Съществуват убедителни епидемиологични и експериментални данни, свързващи многобройни разстройства, поне отчасти, с липсата на диетични фибри. Исхемична болест на сърцето, инсулт атеросклероза, диабет тип 2, наднормено тегло и затлъстяване, инсулинова резистентност, хипертония, дислипидемия, както и стомашно-чревни разстройства като дивертикулоза, раздразнителни заболявания на червата, рак на дебелото черво и холелитиаза са само някои от многото състояния, които изглеждат да бъде повлиян от адекватността на приема на диетични фибри [7, 8].

Многобройни проучвания демонстрират, че някои фибри намаляват гликемичния отговор на храната, насърчават ситостта, понижават серумния холестерол, насърчават редовността на червата, влияят положително върху микрофлората на дебелото черво, осигуряват хранителни субстрати за лигавичните клетки на дебелото черво, подобряват лигавичната бариерна функция, както и подпомагат секвестирането и елиминиране на токсични и канцерогенни диетични и екологични съединения. Тези и други ефекти постоянно си взаимодействат, за да увеличат или намалят развитието на широк спектър от здравословни състояния.

Вискозните диетични фибри са свързани с умереността в концентрациите на глюкоза и холестерол в кръвта, продължителното изпразване на стомаха и по-бавното време за преминаване през тънките черва [9]. Сред вискозните влакна ферментацията е свързана най-вече с функцията на дебелото черво. Бързо ферментиралите източници на фибри осигуряват субстрати за производството на късоверижни мастни киселини (SCFA) чрез микрофлора в дебелото черво, докато бавно или непълно ферментирали източници на влакна подобряват здравето на червата чрез насърчаване на лаксацията, намаляване на времето за преминаване на дебелото черво и увеличаване на теглото на изпражненията [10].

Механизми на действие на диетичните фибри

Вискозитет на влакното

Вискозитетът, свързан с диетичните фибри, се отнася до способността на някои полизахариди да се сгъстяват или да образуват гелове, когато се смесват с течности в резултат на физически заплитания и хидрофилни взаимодействия между полизахаридните съставки в течността или разтвора [15]. Венците, пектините и β-глюканите съставляват по-голямата част от вискозните диетични фибри. Ябълките, бобовите растения и овесът са често срещани хранителни източници на вискозни влакна. Вискозитетът, който фибрите придават на съдържанието на стомаха и тънките черва, е пряко корелиран със способността на фибрите да намаляват постпрандиалния гликемичен отговор, да насърчават ситостта, да намаляват серумния холестерол и да намаляват серумната пикочна киселина [16, 17 ••]. Смята се също, че вискозитетът на фибрите играе важна роля за увеличаване на защитата на лигавицата на червата чрез стимулиране на производството на ентерална слуз и хипертрофия и репликация на бокаловидни клетки [18]. Освен това онези вискозни влакна, които до голяма степен са ферментирали от микрофлората на дебелото черво, упражняват широк спектър от физиологични ефекти чрез производството на SCFA (основните енергийни субстрати на колоноцитите), насърчаването на полезните микробни популации на дебелото черво и увеличаването на важен пептид, получен от червата хормони.

Вискозитетът на влакното се измерва най-добре чрез методи, които количествено определят вътрешното триене на хидратираното влакно и способността му да устои на потока. Вискозитетът обикновено се изразява в единици милипаскални секунди или сантипуаз [19]. Други фактори, като напрежение на срязване (напр. Дъвчене, перисталтика), киселинно рН, разреждане и химични компоненти на храната определят реалния вискозитет, който влакното ще придаде на храната, а не само нейния ин витро вискозитет.

Концепцията за гликемичния индекс (GI) възниква чрез работата на Jenkins et al. [20] докато изследваха влиянието на поглъщането на вискозни влакна върху толерантността към глюкозата. Понастоящем е общоприето, че GI на храна, съдържаща въглехидрати, е пряко свързана с вискозитета на тази храна след поглъщане. Вискозните влакна увеличават времето за преминаване през тънките черва, като по този начин намаляват скоростта на храносмилане и усвояване на макронутриенти [14]. Заедно с промените в скоростта на абсорбция, удължаването на експозицията на ентералната лигавица на макронутриенти увеличава освобождаването на анорексигенни пептиди. Мазнините и протеините в проксималната част на тънките черва стимулират отделянето на холецистокинин (CCK), което насърчава острата постпрандиална ситост. Освен това повишеното доставяне на въглехидрати до дисталното тънко черво стимулира освобождаването на анорексигенните пептиди глюкагон-подобен пептид 1 (GLP-1) и пептид YY (PYY) по начин, може би подобен на този, който се случва (при по-голяма скала) от малабсорбцията, придружаваща операция на стомашен байпас [21, 22 •]. Тези механизми са склонни да насърчават ситостта между храненията и да водят до забавяне на появата на глад.

Капацитет за задържане на вода и енергийна плътност

Способността на влакното да абсорбира и задържа водата, докато преминава през червата, е ключов фактор, който допринася за нейните функционални ефекти. Разтворимите фибри имат способността да създават стабилен гел, което води до заемане на обема на стомаха и създаване на чувство за ситост без добавяне на значителни калории. Тази концепция е посочена като „изместване на калории“, което означава, че консумацията на храна с нискокалорична плътност или допълнителни фибри може да доведе до постигане на ситост с калориен прием, който е по-малък, отколкото ако консумираната храна е по-калорична или енергийна плътност.

фибри

Сравнението на резултатите от средния глад и вероятната консумация на ден 3 от 1000-калоричната хранителна добавка с 5 g PGX или плацебо при всяко хранене Стойностите са средни ± SE (n = 35). Звездичката (*) показва значително по-ниски резултати при PGX от плацебо добавката (P Wanders AJ, Borne JJ, Graaf C, Hulshof T, Jonathan MC, Kristensen M, et al. Ефекти на диетичните фибри върху субективния апетит, енергийния прием и телесното тегло: систематичен преглед на рандомизирани контролирани проучвания. Obes Rev. 2011; 12 (9): 724–39. [PubMed] [Google Scholar]