Резюме
Съществува общо съгласие с твърдението, че „фибрите са полезни за вас.“ 1–5 Съществува и общо съгласие, че повечето хора не консумират достатъчно фибри в диетата си и следователно биха се възползвали от консумацията на повече фибри. И двете твърдения са верни, когато се прилагат към богати на фибри пълнозърнести храни (напр. Плодове, зеленчуци, бобови растения, пълнозърнести храни). Изявленията стават по-малко точни и по-малко широко приложими, когато се прилагат към добавки с фибри. Важно разграничение е разликата между заместването и добавката. Ако пациентите спазват съветите на своя клиницист да променят хранителните си навици и значителна част от дадена диета се заменя с храни с високо съдържание на фибри, тогава общите консумирани калории и гликемичният индекс на диетата6 трябва да бъдат значително намалени. Получените ползи за здравето биха подкрепили връзка между консумацията на голямо разнообразие от фибри от пълнозърнести източници (напр. Плодове, зеленчуци, бобови растения, пълнозърнести храни) и наблюдавани подобрения в здравето. Това до голяма степен епидемиологичните проучвания показват, че диетата с високо съдържание на фибри от цели храни е силно свързана с намален риск от инфаркт, инсулт и сърдечно-съдови заболявания.
Остава обаче неясно колко от наблюдаваната полза за здравето всъщност се дължи на увеличаването на диетичните фибри, в сравнение с това колко се дължи на намаляването на калориите, елиминирането на по-малко здравословни диетични компоненти и увеличената консумация на здравословни съставки на плодовете, зеленчуците и пълнозърнестите храни, които са независими от фибрен компонент. Въпреки че все още може да се твърди, че оптималната цел е да се промени драстично типичната американска диета на такава, която да бъде заменена с високи нива на плодове, зеленчуци и пълнозърнести храни, десетилетия опит показва, че само малка част от хората консумират препоръчителните нива на диетични фибри. Насоките за адекватен прием на Института по медицина препоръчват 14 g диетични фибри на консумирани 1000 kcal, което е около 25 g/d за жените и 38 g/d за мъжете.9 За разлика от тази препоръка, повечето (90%) от САЩ населението не консумира достатъчно диетични фибри. Средностатистическият американец консумира само 15 g диетични фибри на ден, а за тези, които са на диета с ниско съдържание на въглехидрати, общият прием на фибри може да бъде по-малък от 10 g/d.
ВЛАКНОВИТЕ ДОБАВКИ СА ИЗОЛИРАН ВЛАКНОВ ИЗТОЧНИК И НЕ ПРЕДОСТАВЯТ МНОГО ОТ ЗДРАВНИ ПОЛЗИ, СВЪРЗАНИ С ЗАМЯНА НА ХРАНИТЕ
В опит да се преодолее разликата между препоръчителните нива на консумация на фибри спрямо това, което всъщност се консумира при типична американска диета, добавките с фибри се превръщат в популярна опция като удобен, концентриран източник на фибри. Като се има предвид, че добавката с фибри е изолиран източник на фибри, консумиран в допълнение към съществуваща диета, и много от допълнителните предимства, описани по-горе за подмяна на храненето, не се осигуряват чрез добавяне на изолиран източник на фибри, става важно да имаме по-задълбочено разбиране на уникалните физикохимични характеристики на всяка добавка от фибри и как тези характеристики са или не са свързани с 1 или повече клинично значими ползи за здравето. Терминът добавка към фибри предполага, че редовната (ежедневна) консумация ще осигури ползи за здравето, които може да липсват при диета с ниско съдържание на фибри, но за повечето добавки с фибри това значение не се подкрепя от клинични данни. Ползите за здравето, получени от добавките с фибри, са преди всичко функция от физическите ефекти на фибрите в тънките черва (например понижаване на холестерола, подобрен гликемичен контрол, ситост/загуба на тегло) и дебелото черво (подобрена форма на изпражненията и намалени симптоми при запек, диария и синдром на раздразнените черва [IBS]).
ВЛАКНОВИТЕ ДОБАВКИ МОГАТ ДА БЪДАТ РАЗДЕЛЕНИ НА 4 КЛИНИЧНО ОЗНАЧАВАЩИ ОПИСАНИЯ
Има 4 основни характеристики на добавките с фибри, които движат клиничната ефикасност: разтворимост, степен/скорост на ферментация, вискозитет и образуване на гел. Разтворимостта определя дали дадена фиброва добавка ще се разтвори във вода (разтворима) или ще остане като дискретни неразтворими частици. 3,11 За разтворимите влакна вискозитетът се отнася до способността на някои влакна да се "сгъстяват", когато се хидратират, в зависимост от концентрацията (Фигура (Фигура1 1) .3,11-15 Гелообразуването се отнася до способността на подгрупа от разтворими вискозни влакна да образуват напречни връзки, което води до вискоеластичен гел, когато се хидратира (Фигура (Фигура2 2) .3,11-13
Линейни спрямо разклонени полимери. Чертежи, представящи линейни и разклонени полизахариди. Обемът, „изметен“ от напълно удължено линейно влакно, е много по-голям от влакното с равен брой захарни единици (същото молекулно тегло), но с „храстовидна“, силно разклонена конфигурация. Тъй като обемът, зает от полимерна молекула, е функция на радиуса на куб, дори малките увеличения на ефективния хидродинамичен размер могат да се превърнат в голямо увеличение на вискозитета за линейни влакна.
Вискозни и гелообразуващи линейни полимери. Чертежи, представящи вискозни линейни полимери (отгоре) и гелообразуващи линейни полимери (отдолу). Дълговерижните линейни полимери се ориентират успоредно на съседните влакна и увеличават вискозитета по зависим от концентрацията начин. Някои дълговерижни линейни полимери също могат да образуват напречни връзки, които създават гел в зависимост от концентрацията (държат се като вискоеластично твърдо вещество). Образуването на гел е важен двигател на няколко метаболитни ползи за здравето на хранителните добавки с фибри, включително понижаване на холестерола, подобрен гликемичен контрол, ситост, контрол на теглото и нормализиране на изпражненията (омекотяват твърди изпражнения при запек и твърди разхлабени/течни изпражнения при диария). (Чертежи, пресъздадени с разрешение от Джон Д. Келер, младши, Keller Konsulting LLC, Freehold, NJ.)
Ферментацията се отнася до скоростта и степента, до която диетичните фибри, след като се противопоставят на ензимното храносмилане в тънките черва, могат да бъдат разградени от чревни бактерии, като се получат ферментационни странични продукти като късоверижни мастни киселини и газове.3 Повечето влакна не са изключително разтворими или неразтворими, така че за целите на този преглед ще се обсъди преобладаващата характеристика (например влакно, което е 70% разтворимо, ще се счита за разтворимо влакно). Използвайки 4-те характеристики на фибрите, описани по-горе, добавките с фибри могат да бъдат разделени на 4 клинично значими категории:
Неразтворим, лошо ферментирал (напр. пшенични трици): когато мислите за „неразтворими фибри“, помислете за пластмаса (клиничните проучвания, описани по-късно, всъщност са използвали пластмасови частици, за да имитират ефектите на пшеничните трици): не се разтваря във вода (няма капацитет за задържане на вода); слабо ферментирала; може да упражнява слабително действие чрез механично дразнене/стимулиране на лигавицата на червата, ако частиците са достатъчно големи и груби („пластичен ефект“); малките гладки частици (напр. брашно от пшенични трици/хляб) нямат значително слабително действие; неразтворимите фибри не гелират или променят вискозитета и по този начин не осигуряват други (зависими от гела) фибри за здравето.
Разтворим, невязък, лесно ферментирал (напр. инулин, пшеничен декстрин, олигозахариди, устойчиви нишестета): разтваря се във вода; без увеличаване на вискозитета; бързо и напълно ферментира (след като ферментира, влакното вече не присъства в изпражненията, бързо образуване на газове, повишено газообразуване, енергийна реколта [усвояване на калории] от ферментационни странични продукти); може да промени броя на специфичните бактерии в червата (напр. „пребиотичен“ ефект); няма слабително действие при физиологични дози; не гелира или променя вискозитета и по този начин не осигурява никоя от гел-зависимите ползи за здравето на фибрите. Лесно ферментиралите фибри са част от нововъзникващата научна област, свързана с въздействието им върху чревния микробиом, но към днешна дата предлаганите на пазара фибри добавки нямат установени клинично значими ползи за здравето.
Разтворим вискозен/гел, лесно ферментиращ (напр. β-глюкан [овес, ечемик], сурова гума гуар): разтваря се във вода, образува вискозен гел (например овесени ядки), увеличава вискозитета на химуса, за да забави усвояването на хранителните вещества и подобрява гликемичния контрол, понижава повишения серумен холестерол, лесно ферментира (образуване на газове, енергийна реколта [усвояване на калории] от ферментационните странични продукти), ферментацията води до загуба на гел и капацитет за задържане на вода и по този начин, няма значителен слабителен ефект и няма задържан гел за отслабване на диарията.
Разтворим вискозен/гел, неферментирал (т.е. псилиум): разтваря се във вода; образува вискозен гел; повишава вискозитета на химуса, за да забави усвояването на хранителните вещества и да подобри гликемичния контрол, понижава повишения серумен холестерол; не ферментира (няма производство на газ, няма събиране на калории от странични ферментационни продукти); тъй като не е ферментирал, той остава желиран в дебелото черво, осигурявайки дихотомичен ефект „нормализиране на изпражненията“: омекотява твърдото изпражнение при запек (облекчава/предотвратява запек) и стяга/образува хлабав/течен стол при диария (облекчава/предотвратява диарията) ) и нормализира формата на изпражненията при IBS.
МАЛКИ ИНТЕСТИНАЛНИ ЕФЕКТИ: ПОДОБРЕНИЯТ ГЛИЦЕМИЧЕН КОНТРОЛ И НАМАЛЯВАНЕТО НА ХОЛЕСТЕРОЛА СА ГЕЛОЗАВИСИМИ ЗДРАВНИ ПОЛЗИ
Въвеждането на неразтворими фибри (напр. Пшенични трици) или разтворими невискозни влакна (напр. Инулин, пшеничен декстрин) няма значителен ефект върху скоростта на абсорбция на хранителни вещества в тънките черва, тъй като нито един тип не образува гел за промяна на вискозитета на химуса. За разлика от това, въвеждането на разтворимо вискозно, гелообразуващо влакно (напр. Гума гуар, псилиум, β-глюкан с високо молекулно тегло) значително ще увеличи вискозитета на химуса по зависим от дозата начин, което ще забави смесването на химус с храносмилателни ензими. Това ще доведе до забавяне на разграждането на сложните хранителни вещества до прости, абсорбиращи се компоненти, а също и бавен оборот на химуса във вилите, като всички те ще забавят усвояването на глюкозата и други хранителни вещества.3 Това забавяне на разграждането и усвояването на хранителните вещества намалява пика серумна концентрация на глюкоза след хранене и доставя хранителни вещества по-нататък в тънките черва за усвояване.
Ефективното желиращо влакно може да забави усвояването на хранителните вещества достатъчно дълго, за да достави хранителни вещества до дисталния илеум, където те обикновено не присъстват. Хранителните вещества, доставяни в дисталния илеум, стимулират лигавичните рецептори, за да инициират каскада от метаболитни реакции, 1 от които е освобождаването на глюкагон-подобен пептид-1 в кръвния поток. Глюкагоноподобният пептид-1 е краткотраен (≈2-минутен полуживот) пептид, който значително намалява апетита, увеличава секрецията на инсулин, намалява секрецията на глюкагон (пептид, който стимулира производството на глюкоза в черния дроб), увеличава β-клетките на панкреаса растеж (клетки, които произвеждат инсулин), подобрява производството и чувствителността на инсулина и забавя изпразването на стомаха и транзита на тънките черва чрез обратна връзка, наречена феномен „илеална спирачка” .3 Всички горепосочени метаболитни отговори са терапевтични цели за лечение на захарен диабет тип 2 . Взети заедно, сумата от тези явления води до гел-зависимо подобрение на гликемичния контрол при пациенти с диабет тип 2 и тези, изложени на риск от развитие на болестта (напр. Метаболитен синдром). 3,14,17–22
МАЛКИ ИНТЕСТИНАЛНИ ЕФЕКТИ: КРАТКОСРОЧНИТЕ И ДЪЛГОСРОЧНИТЕ ПОДОБРЕНИЯ В ГЛИЦЕМИЧНИЯ КОНТРОЛ СА НЕЗАВИСИМИ ЗДРАВНИ ПОЛЗИ
Има 2 основни метода за оценка на ефектите на добавките с фибри върху гликемичния контрол: остро проучване след хранене и дългосрочна оценка на гликемичния контрол. Тестът за остър постпрандиален тест (тест за толерантност към глюкоза) осигурява натоварване с глюкоза (например 50 g разтвор на глюкоза) със и без добавяне на фибри. Концентрациите на глюкоза в кръвта се съставят на чести, предварително определени интервали в продължение на няколко часа, за да се оцени скоростта на усвояване на глюкозата. Глюкозата обикновено се абсорбира много бързо в най-проксималната област на тънките черва, което води до относително бързо покачване на кръвната глюкоза и висока пикова концентрация. Поради краткото изоставане в инсулиновия отговор, това обикновено е последвано от бърз спад на глюкозата с преходна екскурзия под изходното ниво (Фигура (Фигура 3А, С). 3 А, С). Тази преходна хипогликемия се причинява от изоставането в инсулиновия отговор, което има тенденция да остане повишено след точката, в която концентрацията на кръвната глюкоза се е върнала към изходното ниво.
Абсорбцията на хранителни вещества в тънките черва се забавя от вискозни влакна. Диаграми на абсорбция на хранителни вещества в тънките черва. Хранителните вещества обикновено абсорбират много рано в проксималната част на тънките черва (A). Въвеждането на вискозно, гелообразуващо влакно (напр. Гума гуар, псилиум, β-глюкан с високо молекулно тегло) може да забави усвояването на хранителните вещества в по-отдалечените области на тънките черва (В). Бързата абсорбция на хранителни вещества (С: сива линия, съответства на А) се отразява от по-високата пикова концентрация на кръвна глюкоза, последвана от преходно хипогликемично дъно под изходното ниво. С въвеждането на вискозно, образуващо гел разтворимо влакно, забавянето на абсорбцията на хранителни вещества (C: черна линия, съответства на B) води до отслабване на глюкозните отклонения: по-ниска пикова концентрация на кръвна глюкоза и отслабено хипогликемично корито. (Рисунки, пресъздадени с разрешение от д-р Томас Уолвър, Университет в Торонто.)