Пищевые волокна и пребиотики

Пищевые волокна – компоненты пищи, не перевариваемые пищевыми ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника.

Пищевые волокна – компоненты пищи, не перевариваемые пищевыми ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника.

В некоторых источниках пищевые волокна определяются как сумма полисахаридов и лигнина, не перевариваемые эндогенными секретами желудочно-кишечного тракта человека ( Trowell H.C., Burkitt D.P. The development of the concept of dietary fibre // Mol Aspects Med. #9(1), 1987. p. 7-15).

Пребиотики (в соответствии с определением, данным ТР ТС 021\2011 « О безопасности пищевой продукции» ) – это пищевые вещества, избирательно стимулирующие рост и (или) биологическую активность представителей защитной микрофлоры кишечника человека, способствующие поддержанию ее нормального состава и биологической активности при систематическом потреблении в составе пищевой продукции.

ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения» предлагает следующее определение термина «пребиотик» – « физиологически функциональный пищевой ингредиент в виде вещества или комплекса веществ, обеспечивающий при систематическом употреблении в пищу человеком в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате избирательной стимуляции роста и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника» .

Все пребиотики являются пищевыми волокнами, однако не все пищевые волокна - преботики.

Для того, чтобы отнести какой-либо пищевой ингредиент к пребиотикам, требуется научно доказать, что данный продукт:

- не переваривается в желудке, не гидролизируется ферментами млекопетающих и не абсорбируется в верхнинх отделах желудочно-кишечного тракта;

- ферментируется кишечной микрофлорой;

- изберательно стимулирует рост и\или активность полезных кишечных бактрий.

Основными « потребителями» пребиотиков в желудочно-кишечном тракте человека, а именно в толстом отделе кишечника, являются лактобактерии и бифидобактерии.

Польза для здоровья пребиотиков уже давно оценена.

Продукты с высоким содержанием пребиотиков потребляются с доисторических времен. При археологических исследованиях северной пустыни Чихуахуа были обнаружены свидетельства использования доистрическими племенами пустынных растений с высоким содержанием инулина. Анализ хорошо сохранившихся копролитов показывает, что диетическое потребление инулина (являющегося одним из самых известных олигосахаридов-пребиотиков и в настоящее время) для типичного взрослого мужчины-охотника составляло в то время около 135 г /сутки.

Потребление пребиотика в типичных диетах настоящего времени оценивается в несколько граммов в день. Калорийность пребиотиков находится в пределах от 1 до 2 ккал\ г.

Пребиотики встречаются естественным образом в пищевых продуктах, таких как лук-порей, спаржа, цикорий, иерусалимские артишоки, чеснок, лук, пшеница, овес и соя.

Изначально в понятие пребиотиков включали только полисахариды, в более поздних определениях к ним отнесли и олигосахариды, основываясь на их физиологических эффектах. На сегодняшний день все известные и предполагаемые пребиотики представляют собой углеводные соединения, в основном олигосахариды, которые, как известно, не перевариваются в тонком кишечнике человека и ферментируются кишечной микрофлорой в толстом кишечнике.

Пребиотики имеют ряд преимуществ для здоровья, изменяя состав кишечной флоры. Эти неперевариваемые вещества обеспечивают полезный физиологический эффект для организма путем избирательного стимулирования благоприятного роста или активности ограниченного числа местных бактерий. Обычно это относится к способности волокна увеличивать рост бифидобактерий и лактобактерий, которые считаются полезными для здоровья человека. Преимущества пребиотиков включают улучшение барьерной функции кишечника и иммунитета человека, уменьшение субпопуляций условно-патогенных бактерий (например, клостридий).

Исследования показали, что такие вещества как инулин и олигофруктоза, лактулоза и устойчивый крахмал полностью соответствуют определению « пребиотики» , включая стимуляцию Bifidobacterium.

Другие изолированные углеводы и содержащие углеводы продукты, включая галактоолигосахариды, трансгалактоолигосахариды, полидекстрозу, декстрин пшеницы, аравийскую камедь, псиллиум, банан, цельнозерновую пшеницу и цельное зерно также имеют пребиотические эффекты.

Продукты, богатые пребиотиками – йогурт, кефир, квашеная капуста, кимчи, традиционная пахта, некоторые виды сыров (моцарелла, гауда, чеддер), соевые продукты.

Термин «пищевое волокно» (или «диетическое волокно» ) был придуман только в 1953 году. Однако надо отметить, что еще в 430 г. до н.э. Гиппократ описал слабительные эффекты крупной пшеницы по сравнению с рафинированной пшеницей. В 20-е годы прошлого века Д. Келлогг опубликовал статьи о полезных свойствах отрубей, утверждая, что отруби увеличивают вес стула, имеют слабительный эффект и предотвращению заболевания кишечника. В 1930-х годах начались первые научные исследования пищевых волокон, но затем о них забыли до 1970-х годов.

Повторный всплеск интереса к пищевым волокнам связывают с Д. Буркитом, популяризовавшим идеи о полезных свойствах пищевой клетчатки в качестве продукта, предотвращающего развитие таких « западных» заболеваний, как диабет, сердечно-сосудистые болезни, рак толстой кишки и ожирение. С этого момента исследования пищевых волокон возобновились и продолжаются по сей день.

Эпидемиологические исследования определнноо показывают, что высокое потребление пищевых волокон приводит к снижению риска равзития сердечно-сосоудистых заболеваний.

Данные, касающиеся ожирения, диабета и рака более неоднозначны, требуется проведение дополнительных, более масштабных и глубоких исследований.

Механизм действия пищевых волокон и пребиотиков заключается в их ферментации в толстой кишке и, таким образом, изменении микрофлоры кишечника.

В толстом кишечнике человека обитает более 1000 различных видов бактерий, микробная популяция толстой кишки содержит приблизительно 1011-1012 КОЕ\г содержимого.

Нормальная микрофлора кишечника ферментирует углеводы, не переваренные в верхних отделах кишечника, а также, совместно с иммунной системой кишечника, участвует в предотвращении проникновение патогенных бактерий в желудочно-кишечный тракт.

В Российской Федерации в соответствии с ТР ТС 022\2011 « Пищевая продукция в части ее маркировки» рекомендуемый уровень суточного потребления пищевых волокон для взрослого человека составляет 30 г. Однако, к сожалению, современные диеты и пищевые привычки приводят к тому, что фактическое содержание пищевых волокон в ежедневном рационе взрослого человека в лучшем случае составляет половину от рекомендуемого уровня. Как правило, стандартная порции пищи содержит от 1 до 3 г клетчатки.

Влияние на здоровье пищевых волокон и пребиотиков

Сердечно-сосудистые заболевания

Эпидемиологические исследования показывают, что адекватное потребление клетчатки последовательно снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний и ишемической болезни сердца (ИБС), в основном за счет снижения уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Результаты рандомизированных клинических испытаний предполагают, что волокно может сыграть полезную роль в снижении уровней С-реактивного белка, уровня аполипопротеина и артериального давления, которые являются биомаркерами для сердечных заболеваний. Водорастворимые волокна (в частности, бета-глюкан, псиллиум, пектин и гуаровая камедь) наиболее эффективны для снижения концентрации холестерина в ЛПНП в сыворотке, не влияя на концентрации липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Другие растворимые волокна, глюканы и пектины обладают признанной способностью снижать уровень липидов в крови.

Диабет II типа

Существует множество теорий, касающихся взаимосвязи между потреблением волокон и диабетом второго типа. Например, регулярное потребление рекомендуемого количества клетчатки может снизить уровень абсорбции глюкозы, предотвратить увеличение веса и увеличить нагрузку полезных питательных веществ и антиоксидантов в рационе, что, в совю очередь, может помочь предотвратить диабет.

Многочисленные крупномасштабные когортные исследования подтверждают выраженную обратную зависимость между потреблением пищевых волокон и развитием диабета типа II. Люди, потребляющие более 15 г клетчатки в день, имеют значительно более низкий риск развития диабета второго типа.

Люди, которые потребляют большое количество нерастворимой клетчатки (более 17 г /сут) или зерновых волокон (более 8 г /день), имеют меньший риск развития диабета II типа, чем люди с более низким потреблением, в то время как потребление растворимых волокон не влияет на риск развития диабета второго типа.

Запоры

Хорошо известно, что пищевые волокна участвуют в формировании каловых масс и важны для нормальной дефикации. Это обусловлено прежде всего способностью волокна увеличивать вес стула. Увеличенный вес обусловлен физическим присутствием волокна, водой, удерживаемой волокном, и повышенной бактериальной массой от ферментации. Все это приводит к облегчению дефекации и уменьшает время прохождения каловых масс через толстую кишку, что может помочь предотвратить или облегчить запор. Хлопьевидные волокна наиболее эффективны при увеличении веса стула. « Золотым стандартом» для предотвращения\облегечения запоров могут считаться пшеничные отруби, они даже более эффективны, чем лекарственные слабительные средства.

Контроль аппетита и веса тела

Пищевые волокна могут влиять на наступление более быстрого чувства насыщения, в результате увеличения времени, необходимого для жевания определенных продуктов, богатых клетчаткой. Повышенное время жевания способствует выработке слюны и желудочного сока, что может увеличить растяжение желудка. Считается, что растяжение желудка вызывает афферентные блуждающие сигналы наполнения, что, вероятно, способствует более быстрому насыщению во время еды и более длительному чувству сытости после еды.

Кроме того, некоторые волокна могут замедлять опорожнение желудка и уменьшать скорость поглощения глюкозы в тонком кишечнике, что приводит к более медленному высвобождению инсулина.

В когортных исследованиях сообщается, что люди, потребляющие достаточное количество клетчатки имеют меньший вес, чем люди, диета которых бедна пищевыми волокнами.

Потребление пищевых волокон ассоциируется с такими факторами здоровогообраза жизни как потребление фруктов и овощей, регулярная физическая нагрузка. Увеличение потребления пищевых волокон на 14 г в день связывают с потерей веса на 2 кг в течение примерно 4-х месячного периода.

Рак

В 1970-х годах многие научные сообщения предполагали, что высокое распространение рака толстой кишки является результатом распространенности диет с низким содержанием пищевых волокон. Несколько широкомасштабных исследований, показали, что потребление клетчатки не связано с общим риском развития колоректального рака. Например, в 8-летнем испытании по предотвращению полипов было проведено исследование влияния высокомолочной (18 г /1000 ккал), высокоплодовой и растительной и обезжиренной диеты на рецидив аденоматозных полипов толстой кишки. Это исследование не показало снижение риска рецедивов при следовании всем этим диетам после 8 лет наблюдения.

Продукты, богатые пищевыми волокнами

Пищевые волокна проявляют разнообразные физико-химические свойства и соответствующие физиологические эффекты. Роль пищевых волокон в сохранении здоровья человека вышла далеко за рамки пищеварения и включает в себя снижение рисков развития сердечно-сосудистых заболеваний, возможности контроля веса и аппетита, улучшение иммунной функции орнганизма.

Волокна с пребиотическими свойствами также могут быть рекомендованы в качестве пищевых волокон, хотя проведенные исследования говорят об отсутствии выраженных преимуществ потребления пребиотиков здоровым людям.

Из-за изменчивости эффектов пищевых волокон в организме важно потреблять волокна из разных источников. Поскольку потребление пищевых волокон во всем мире составляет менее половины рекомендуемых уровней, увеличение потребления пищевых волокон для укрепления здоровья и профилактики заболеваний является важной целью общественного здравоохранения.

Памятка ФБУЗ «Центр гигиенического образования населения» РОСПОТРЕБНАДЗОРА