МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН

М.Д. Ардатская, УНЦ МЦ УДП РФ, кафедра гастроэнтерологии



Превращение пищевых волокон в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) человека и их основные физические и метаболические эффекты

А. Физико-химические эффекты пищевых волокон

Важное свойство ПВ состоит в том, что они устойчивы к действию амилазы и других ферментов и поэтому в тонкой кишке не всасываются.

Это свойство обеспечивает
их своеобразное физико-химическое действие:

  • При прохождении по кишечнику ПВ формируют матрикс фиброзного или аморфного характера по типу “молекулярного сита”, физико-химические свойтсва которого обусловливают водоудерживающую способность, катионообменные и адсорбционные свойства, чувствительность к бактериальной ферментации в толстой кишке.
  • Наличие у ПВ гидроксильных и карбоксильных групп способоствует, кроме гидратации, ионообменному набуханию.
  • Способность к набуханию, то есть удержанию и последующему выведению воды из организма, в большей степени выражена у аморфных ПВ.
  • Это свойство ПВ способоствует ускоренному кишечному транзиту, увеличению влажности и массы фекалий и снижению напряжения кишечной стенки (Gybney, 1986).
  • В желудке под влиянием ПВ замедляется эвакуация пищи, что создает более длительное чувство насыщения, ограничивает потребление высокоэнергезированной пищи и способствует снижению избыточной массы тела.

Б. Превращение пищевых волокон

Деградация ПВ происходит под воздействием микрофлоры макроорганизма. Местные и системные эффекты микрофлоры, оказываемые на макроорганизм представлены в таблице 4.

Таблица 4.
Локальные и системные функции микробиоты
(Бабин В.Н., Минушкин О.Н., Дубинин А.В. и др., 1998 г.)

Эффект
1Трофические и энергетические функции – тепловое обеспечение организма
2Энергообеспечение эпителия
3Регулирование перистальтики кишечника
4Участие в регуляции дифференцировки и регенерации тканей, в первую очередь эпителиальных
5Поддержание ионного гомеостаза организма
6Детоксикация и выведение эндо– и экзогенных ядовитых соединений, разрушение мутагенов, активация лекарственных соединений
7Образование сигнальных молекул, в том числе нейротрансмиттеров
8Стимуляция иммунной системы
9Стимуляция местного иммунитета, образование иммуноглобулинов
10Обеспечение цитопротекции
11Повышение резистентности эпителиальных клеток к мутагенам (канцерогенам)
12Ингибирование роста патогенов
13Ингибирование адгезии патогенов к эпителию
14Перехват и выведение вирусов
15Поддержание физико-химических параметров гомеостаза приэпителиальной зоны
16Поставка субстратов глюконеогенеза
17Поставка субстратов липогенеза
18Участие в метаболизме белков
20Участие в рециркуляции желчных кислот, стероидов и других макромолекул
21Хранилище микробных плазмидных и хромосомных генов
22Регуляция газового состава полостей
23Синтез и поставка организму витаминов группы В, пантотеновой кислоты и др.


Хотя ПВ и резистентны к гидролизу пищеварительными ферментами, их компоненты не обнаруживаются в кале, т.к. подвергаются воздействию кишечных бактерий. Пектин и большая часть гемицеллюлоз, составляющих значительную часть ПВ злаковых растений, разрушаются полностью. Только лигнин и в меньшей степени целлюлоза резистентны к бактериальному воздействию и переходят в фекалии. Преобладающие в толстой кишке анаэробные микроорганизмы (Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Bifidobacterium) являются сахаролитиками и способны переварить многие виды некрахмальных полисахаридов. При электронной сканирующей микроскопии отмечено, что волокна, обнаруженные в фекалиях, плотно окружены бактериями и вокруг последних имеются зоны разрушения клеточных стенок.

По результатам изучения рубца (первого отдела желудка жвачных животных) и толстой кишки человека, которые в отношении метаболизма могут быть сравнимы, выведено уравнение ферментации в кишечнике человека: 34,5 С6Н 12О6 48СН3СООН + 11СН3СН2СООН +5СН3(СН2)2СООН+ 23,75 СН4 + 34,25 СО2 + 10,5 Н2О + энергия.

Во время ферментации в больших количествах вырабатывается водород, который экскретируется. У 30-40% людей продуцируется метан. Имеются три важнейших продукта ферментации: короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), газы , энергия (схема 2). Весь перечень низкомолекулярных метаболитов, продуцируемых микрофлорой, представлен в таблице 5.

Схема 2.
Последствия метаболизма пищевых волокон в толстой кишке
(Вайнштейн С.Г.,1994)

Таблица 5.
Основные низкомолекулярные метаболиты,
продуцируемые индигенной микрофлорой

ГазыH2
CO2
CH4
NH3
NO
Монокарбоновые кислоты
и их соли
Уксусная
Пропионовая
Масляная
Изомасляная
Валериановая
Изовалериановая
Капроновая
Муравьиная
Циклические нуклеотидыЦАМФ
ЦГМФ
Дикарбоновые кислотыЯнтарная
ОксикислотыМолочная
Аминокислотыβ-аланин
γ-аминомасляная
ε-аминокапроновая
глутаминовая
АминтыГистамин
Серотонин
Глутамин


В. Метаболические эффекты

Всосавшись, КЖК доступны аэробному метаболизму в тканях организма, и как таковые являются источником энергии. При расчете энергетической ценности пищевого рациона следует иметь в виду, что некрахмальные полисахариды дают 70% энергии углеводов.

Газообразование со всеми его последствиями считают важнейшей причиной ограничения ПВ в рационе большинства людей. Следует помнить, что источником газообразования в кишечнике могут быть не только ферментируемые микробами полисахариды, но и олигосахариды (рафиноза, стахиоза, вербаскоза), которые содержатся, например, в бобовых.

Третьим важным результатом анаэробной ферментации полисахаридов является энергия, поглощаемая толстокишечной микрофлорой для существования и роста. У человека присутствие ферментабельных полисахаридов в рационе приводит к увеличению роста микроорганизмов в толстой кишке. Увеличение экскреции азота, наблюдаемое при добавлении некрахмальных полисахаридов в диету, частично является результатом ассимиляции азота в белок бактерий, но могут быть и другие причины этого, например, нарушение гидролиза белка. Другие воздействия микрофлоры толстой кишки, например, на дегидроксилирование желчных кислот, гидролиз глюкуроновых конъюгатов и синтез витаминов, также могут изменяться.

Кроме энергетической ценности, КЖК и другие метаболиты оказывают ряд положительных местных и системных эффектов на макроорганизм (табл. 6): поставка субстратов липо– и глюконеогенеза, поддержание ионного обмена, осуществление антибактериального эффекта и блокировка адгезии патогенов, активация местного иммунитета, регуляция и дифференцировка эпителия и мн. др.

Таблица 6.
Некоторые эффекты низкомолекулярных метаболитов микрофлоры

ЭффектМетаболиты, ответственные за эффект
Энергообеспечение эпителияУксусная (ацетат), масляная (бутират) кислота
Антибактериальный эффектПропионовая кислота, пропионат
Регуляция пролиферации и дифференцировки эпителияМасляная кислота, бутират
Поставка субстратов глюконеогенезаПропионовая кислота, пропионат
Поставка субстратов липогенезаАцетат, бутират
Блокировка адгезии патогенов к эпителиюПропионат, пропионовая кислота
Активация фагоцитозаФормиат
Регулировка моторной активности кишечникаКЖК, соли КЖК, ГАМК, глутамат
Поставка субстратов для синтеза пантотеновой кислотыβ-аланин
Усиление местного иммунитетаБутират, масляная кислота
Поддержание ионного обменаКЖК, соли КЖК (в большей степени уксусная к-та (ацетат), пропионовая к-та (пропионат), масляная кислота (бутират)


Метаболические эффекты пищевых волокон
при различных патологиях макроорганизма

Пищевые волокна и заболевания гастродуоденальной зоны

Экспериментальные и клинические исследования
выявили полезное воздействие ПВ
у лиц с заболеваниями гастродуоденальной зоны,
реализуемые несколькими путями:

  • Увеличение полупериода эвакуации из желудка как жидкой, так и твердой пищи (в основном пектины), увеличение моторного индекса двенадцатиперстной кишки.
  • Стимуляция репаративных процессов в стенке желудка (наиболее выраженное у люцерны, эспарцета и микрокристаллической целлюлозы); восстанавливающее действие на железистый аппарат желудка ( возрастание функции желез с низкой их активностью до лечения и снижение секреторной функции с изначально гиперфункциональным состоянием).
  • Торможение секреторной активности желудочного сока.
  • Повышение рН в теле и антральном отделе желудка.
  • Уменьшение регургитации желчи в желудок посредством увеличения абсорбции желчных кислот.

Что касается предупреждений обострений язвенной болезни и удлинении сроков ремиссии мнения исследователей противоположны: по данным Kang J.Y. et al (1988) прием ПВ не вызывал снижения частоты рецидивов, однако в работах Rydning A. (1990) указано на достоверное удлинение периода ремиссии и снижение частоты обострений.

Более важное значение приобретает потребление ПВ пациентами, перенесшими резекцию желудка. Благотворное действие ПВ направлено на:

  • Профилактику рака ободочной и прямой кишки (воздействие на желудочную секрецию и метаболизм желчных кислот)
  • Профилактику и лечение демпинг-синдрома
    • Влияние ПВ на эвакуаторную функцию желудка
      (увеличение времени)
    • Модификация инкреции интестинальных гормонов (энтероглюкагона и желудочного ингибирующего полипептида).

Влияние пищевых волокон на активность пищеварительных ферментов и усвояемость нутриентов

Исследования данного вопроса крайне важны для понимания изменений, происходящих в ЖКТ, а именно усвояемости белков, жиров и углеводов при приеме ПВ.

При исследованиях in vivo и in vitro рядом авторов были определены следующие эффекты ПВ в отношении активности панкреатических ферментов.

Установлено, что:

  • ПВ ингибируют активность панкреатических ферментов in vivo, поэтому индуцированная волокнами стеаторея зависит, во всяком случае частично, от мальабсорбции жира;
  • Увеличение вязкости дуоденального сока (пектином, гуаром) ингибирует активность или/и происходит связывание липазы.
  • Снижение рН дуоденального сока (пектином) понижает активность амилазы и липазы.
  • Предварительная обработка ПВ НСl увеличивает их ферментингибирующие свойства.
    Следовательно, подавление активности ферментов может быть связано с ацидификацией ПВ в желудке, увеличением вязкости и снижением рН дуоденального содержимого, адсорбцией панкреатических ферментов.
  • Пектин, гуар, пшеничные отруби тормозят в дуоденальном соке амилазную активность на 35-100%, липазную – на 40-95%, триптическую – на 40-85%, фофолипаза подавляется только пектином на 75%.

Исходя из вышеизложенного, можно полагать, что постоянное потребление ПВ приводит к снижению всасывания белков, жиров и углеводов, что приводит к уменьшению энергетической ценности пищи.

В результате, полученные данные побудили многочисленных исследователей оценить всасываемость других нутриентов при приеме ПВ.

  • Большинство авторов предостерегает от злоупотребления ПВ, которые способны снизить адсорбцию кальция, железа, цинка, магния; увеличить выведение азота из организма; тормозить активность трипсина и химотрипсина (Schwartz et al, 1986). Этот эффект особенно характерен для некоторых отрубей, содержащих фитаты, ингибирующих всасывание железа и цинка.
  • Длительное потребление ПВ может отрицательно влиять на баланс витаминов, особенно А, С, Е, глутаминовой кислоты, серина и треонина.
  • В связи с вышеизложенным, при обогащении диет ПВ рекомендуется дополнительное введение минеральных нутриентов и комплекса витаминов.

Однако необходимо отметить, что указанные эффекты обнаруживаются при применении довольно больших доз ПВ, да и то не всеми авторами. Так, в эксперименте на животных только тенденция к снижению содержания витаминов групп В и С в крови была выявлена при добавлении в диету пшеничных отрубей, а пектин и микрокристаллическая целлюлоза никакого влияния не оказывали. (Богданов и др., 1987). Практически не влияют на обмен минеральных веществ ПВ злаковых. Следует учитывать тот факт, что при длительном введении ПВ в организме происходят адаптивные реакции, восстанавливающие исходный уровень микроэлементов (Shah et al., 1991). Немаловажное значение при применении ПВ придают перерывам между курсами, в течение которых баланс минеральных элементов, витаминов и азота быстро восстанавливается.

Кроме того, более значимое воздействие оказывает применение ПВ на выведение тяжелых металлов и радионуклидов.

  • Низкоэтерифицированный пектин легко образует пектинаты металлов, в т.ч. и свинца, а высокоэтирифицированный (метоксилированный) пектин обволакивает кишечную стенку и посредством механизма гель-фильтрация снижает всасывание молекул высокотоксических веществ. Таким образом, пектины могут связывать как поступающие извне тяжелые металлы, так и предупреждать вторичную резорбцию металлов при попадании их в ЖКТ с желчью или в составе др. пищеварительных секретов, выводя их с калом.
  • Микроорганизмы кишечника частично гидролизуют пектиновые вещества с образованием олиго– и галактуроновой кислот, которые реабсорбируются в кишечнике и попадают в кровяное русло. Карбоксильные и гидроксильные группы этих кислот связывают свинец, кадмий, ртуть и др. в крови способствуют их выходу из депо с последующим выведением с мочой.

Пищевые волокна и заболевания кишечника

Заболевания кишечника по ряду эпидемиологических исследований занимают 2-3 место среди других патологий ЖКТ. Лидирующее положение в списке заболеваний кишечника отводят хроническим колитам различной этиологии, синдрому раздраженного кишечника и другим функциональным заболеваниям с нарушением моторно-эвакуаторной функции, а также дивертикулезу толстой кишки, который развивается как результат чрезвычайного напряжения при акте дефекации, что характерно при потреблении так называемой западной (содержащей мало ПВ) диете.

Как указывалось выше, к метаболитам, ответственным за энергообеспечение эпителия, поставке субстратов липо– и глюконеогенеза, поддержание ионного обмена (схема 3, таблица 6) относят короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК) и их соли, продуцируемые микрофлорой кишечника. Поэтому ПВ, помимо прямых физических эффектов, являясь субстратом для микрофлоры, оказывают многофункциональное действие при хронической патологии кишечника.

Схема 3.
Окислительный и синтетический вклады КЖК
в обменные процессы колоноцита, связанные с функциями
всасывания Na+, детоксикацией и липогенезом
(W.E.W. Roediger, 1990)

А. Пищевые волокна и заболевания толстой кишки

Эффекты, оказываемые ПВ при хронических заболеваниях толстой кишки, можно суммировать в следующем списке:

  • ПВ при различных видах обработки оказывают разнонаправленное воздействие на транзит химуса и кала по пищеварительному тракту, а также на массу и состав кала
    • А) увеличивают массу фекалий, содержание в них жидкости, уменьшают время кишечного транзита при заваривании кипятком и увеличении потребления суточного количества жидкости до 1,5-2 л/сут.
    • Б) уменьшают массу фекалий, содержание в них жидкости, увеличивают время кишечного транзита при употреблении сухих отрубей.

Изложенное разнонаправленное действие ПВ предполагает их назначение при патологии кишечника с различными типами моторно-эвакуаторных нарушений. Следует учитывать, что овсяные отруби при запорах менее эффективны.

  • ПВ изменяют миоэлектрическую активность кишечника, приводят в равновесие пропульсивные и тонические сокращения мускулатуры толстой кишки.
  • ПВ, являясь пищевым субстратом для микрофлоры, способствуют нормализации популяционной численности и активности облигатной микрофлоры, которая в свою очередь поставляет КЖК, необходимые для нормальной трофики и энергообеспечения колоноцитов.
  • ПВ (особенно грубого помола) снижают внутрикишечное давление, профилактизируя дивертикулез кишечника и его осложнения.
  • ПВ не ускоряют транзита химуса в начальном отделе кишечника, где наиболее интенсивно проходят процессы гидролиза нутриентов и значительна степень всасывания пластических и энергетических составных частей пищи, витаминов, микроэлементов и др.

Б. Пищевые волокна и рак толстой кишки (РТК)

Профилактическая роль ПВ в отношении РТК может быть связано
со следующими механизмами:

  • Снижение концентрации канцерогенов вследствие гидрофильности ПВ и удержания в просвете кишки большего количества жидкости, с увеличением общей массы фекалий.
  • Ускорение пассажа химуса, т.е. уменьшение времени контакта ко– и канцерогенного вещества и слизистой оболочки кишки.
  • Связывание ко– и канцерогенов, в том числе желчных кислот, ПВ.
  • Изменение внутрикишечного рН, обычно в кислую сторону, вследствие выработки летучих жирных кислот при бактериальной ферментации ПВ, что приводит к снижению концентрации свободного аммиака, который содействует канцерогенезу в толстой кишке.
  • Изменение кишечной микрофлоры количественно и качественно, что может приводить к иным воздействиям на некоторые канцерогены, особенно “непрямые” или “требующие активации” (диметилгидразин или афлатоксин Б1).
  • Образование при бактериальном расщеплении ПВ, особенно злаковых, лигнанов – энтеролактона и энтеродиола; последние, не обладая эстрогенной активностью, вследствие близости их структуры к структуре синтетических эстрогенов стильбэстрола и гексестрола связывают рецепторы к эстрогенам; поскольку 30-50% всех опухолей ТК имеют рецепторы к эстрогенам, лигнаны блокируют пролиферативное действие эстрогенов на эпителий ТК.


Пищевые волокна и заболевания гепатобиллиарной зоны

А. Пищевые волокна и холелитиаз

В многочисленных экспериментальных исследованиях показана способность ПВ снижать концентрацию холестерина в желчи и предотвращать возникновение холестериновых желчных камней. Учитывая метаболизм холестерина в организме (схема 4), механизм влияния ПВ на снижение холестерина реализуются следующими путями:

  • Абсорбция холестерина и желчных кислот (ЖК),
    и усиленное выведение их с калом
  • Для поддержания пула ЖК, выводимых с калом, происходит усиленный синтез их из холестерина, уменьшая его количество в желчи.

Схема 4.
Метаболизм холестерина в организме
(Vanhouny G.V., 1982, модификация Ардатской М.Д., 2001)

Кроме того, действие ПВ на ингредиенты и литогенность желчи связано в большей степени с изменением метаболизма ЖК и их энтерогепатическая циркуляция (схема 5). Влияние ПВ на изменение указанной метаболической цепи осуществляется:

  • Путем изменения качественного состава ЖК: ПВ сорбируют желчные кислоты неодинаково. Свободные ЖК связываются больше, чем конъюгаты, что приводит к снижению индекса литогенности;
  • Изменения метаболической активности
    и популяционной численности родов микроорганизмов,
    принимающих участие в 7-альфа-дегидроксилировании ЖК;
  • Изменении времени транзита по кишечной трубке.

Схема 5.
Энтерогепатическая циркуляция желчных кислот у человека

Б. Пищевые волокна и цирроз печени

Угрожающим синдромом при заболеваниях печени является гепатическая энцефалопатия (ПЭ), в конечной стадии приводящая к смерти больного. Существует несколько гипотез патогенеза ПЭ, среди которых значительное место занимает аммиачная и нейротрансмиттерная модели. Как было установлено, ПВ значительно снижают степень ПЭ,

путем прямого:

  • Ре– и абсорбирующего и действия в отношении аммиака
    и коротко– и среднецепочечных жирных кислот ( кислоты с длиной цепи атомов углерода более 3, кислот с разветвленной углеродной цепью (изомеров) и выведения их с калом;
  • Изменении времени кишечного транзита;

и непрямого:

  • Изменения метаболической активности и популяционной численности кишечной микрофлоры — продуцентов короткоцепочечных жирных кислот, аммиака, нейротрансмиттеров бактериального происхождения (гамма-аминомасляная кислота)
  • Снижение проницаемости кишечной стенки, вследствие изменения окислительно-восстановительного внутрипросветного потенциала.

Пищевые волокна и заболевания обмена веществ

Заболевания обмена веществ также связывают с уменьшением в рационе современного человека содержания ПВ, что относит их также к болезням цивилизации. Следует полагать, что диетотерапия вышеуказанных заболеваний с включением достаточного количества ПВ обеспечит наибольший профилактический и лечебный эффект.

А. Пищевые волокна и сахарный диабет

Проведенными иследованиями установлено:

  • При высоком содержании ПВ в диете увеличивается
    время всасывания углеводов из ЖКТ, что приводит к более эффективному использованию углеводов периферическими тканями
  • Из пищевых волокон различного происхождения положительное влияние оказывали только волокна из хлебных злаков;
    волокна из фруктов и овощей подобным действием не обладали.
  • ПВ тормозят всасывание глюкозы в кишечника (гуар)
  • В меньшей степени способствуют повышению гликемии овощи,
    а не крупы или картофель
  • ПВ тормозят секрецию интестинальных гормонов и ингибируют действие некоторых антинутриентов, что спообствует снижению глюкозурии и кетоацидоза, уменьшает потребность в инсулине.

Таким образом, ПВ могут модифицировать углеводный обмен путем изменения транзита пищевой кашицы в желудке и тонкой кишке, замедления всасывания простых углеводов, стимуляии гликолиза и изменения инкреции инсулина и интестинальных гормонов.

Б. Пищевые волокна и нарушения липидного обмена при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (ССС)

Выявленная существенная отрицательная корреляция между потреблением вегетарианских рационов и смертностью в результате ишемической болезни сердца (ИБС), побудили исследователей более детально оценить влияние пищевого рациона на изменения обмена липидов и развитие патологии ССС.

Известно, что морфологическим субстратом ИБС является холестериновая бляшка. На схеме 4 представлен метаболизм холестерина в организме человека. Многочисленные исследования выявили эффекты ПВ на различные звенья метаболической цепи: ПВ способствуют увеличению содержания холестерина липопротеидов высокой плотности и уменьшению уровня общего холестерина крови посредством адсорбции его, увеличения экскреции желчных кислот и восстановлением баланса между образованием и выведением холестерина.

Механизмы влияния пищевых волокон на адсорбцию липидов

Прямые эффекты:

  • опорожнение желудка
  • изменение времени транзита химуса
  • блокирование волокнами поверхности слизистой оболочки кишечника, что уменьшает всасывание липидов
  • секвестрация желчных кислот и других мицеллярных компонентов

Непрямые эффекты:

  • влияние на величину и состав пула желчных кислот
    • увеличение фекальной экскреции кислых и нейтральных стероидов как результат нарушения их всасывания
      из-за недостатка желчных кислот
    • увеличение 7-альфа-гидроксилации холестерина
    • изменение выброса интестинального глюкагона
      и панкреатического инсулина
    • адаптивные изменения кишечной структуры и функции

Кроме того, установлено, что уменьшение усвояемости цинка, при высоком потреблении ПВ, может приводить к обмену холестерина

В. Пищевые волокна и ожирение

Эффективность применения ПВ при лечении тучности
связана со следующими факторами:

  • Снижение усвояемости энергии рациона с 94,5 до 92 %
  • Наполнение желудка и поддержание чувства насыщения
  • Удлинение времени опорожнения желудка
  • Изменение моторики тонкой кишки (время транзита химуса и его перемешиваемость)
  • Изменение профиля рН
  • Освобождение желудочно-кишечных гормонов
  • Изменение полостного пищеварения
  • Изменение всасывания в кишечнике
  • Нормализация липидно-углеводного обмена

Г. Пищевые волокна и аллергические реакции и псевдоаллергические синдромы

Механизм воздействия ПВ реализуется путем:

  • Прямого действия — абсорбция аллергенов из ЖКТ
  • Опосредованное действие — изменение метаболической активности микрофлоры кишечника и снижение выработки биогенных аминов, а также повышение иммунорезистентности.

ПВ существенно снижают уровень эндогенного гистамина и других биологических аминов, которые реализуют аллергические проявления при болезнях пищеварительной системы.


Заключение

Всю совокупность эффектов, однако далеко не полный их перечень, приводим в приложении 3. В 1986 году А.М. Уголев изложил представление о пяти потоках из кишечника во внутреннюю среду организма. Пищевые волокна, контатировал А.М. Уголев, необходимы для нормального функционирования пищеварительной системы и макроорганизма в целом.

Схема 6.
Влияние ПВ на основные потоки веществ
из пищеварительного тракта
во внутреннюю среду организма

Теперь не вызывает сомнения, что применение пищевых волокон следует рассматривать как наиболее физиологический подход к профилактике патологии ЖКТ, так и лечению функциональных заболеваний пищеварительной и других систем.

Учитывая низкую стоимость пищевых волокон в сравнении с традиционными методами профилактики и лечения, терапия с использованием пищевых волокон является на настоящий момент экономически целесообразной.

Приложение 1.
Классификация пищевых волокон

  1. По химическому строению.
    1. Полисахариды: целлюлоза и её дериваты, гемицеллюлоза, пектины, камеди, слизи — гуар и др.
    2. Неуглеводные ПВ — лигнин.
  2. По сырьевым источникам.
    1. Традиционные: ПВ злаковых, бобовых растений, овощей, корнеплодов, фруктов, ягод, цитрусовых, орехов, грибов, водорослей.
    2. Нетрадиционные: ПВ лиственной и хвойной древесины,
      стеблей злаков, тростника, трав.
  3. По методам выделения из сырья.
    1. Неочищенные ПВ.
    2. ПВ, очищенные в нейтральной среде.
    3. ПВ, очищенные в кислой среде.
    4. ПВ, очищенные в нейтральной и кислой средах.
    5. ПВ, очищенные ферментами.
  4. По водорастворимости.
    1. Водорастворимые: пектин, камеди, слизи, некоторые дериваты целлюлозы.
    2. Водонерастворимые: целлюлоза, лигнин.
  5. По степени микробной ферментации в толстой кишке.
    1. Почти (или) полностью ферментируемые: пектин, камеди, слизи, гемицеллюлозы.
    2. Частично ферментируемые: целлюлоза, гемицеллюлоза.
    3. Неферментируемые: лигнин.

Приложение 2.
Кассификация пищевых волокон
по основным медико-биологическим эффектам

  • ускоряющие и повышающие чувство насыщения:
    гельформирующие ПВ (пектин, гуар и др.)
  • ингибирующие эвакуаторную функцию желудка:
    вязкие ПВ (гуар и др.)
  • стимулирующие моторную функцию толстой кишки:
    аморфные ПВ (из свекольных выжимок и др.)
  • увеличивающие массу фекалий и соответственно частоту дефекаций за счет:
    - удержания воды в просвете толстой кишки (ПВ пшеницы, бобовых)
    - возрастания массы микрофлоры толстой кишки (ПВ капусты и др.)
  • сорбирующие желчные кислоты: гуар, лигнин, целлюлоза, пектин
  • сорбирующие холестерин: гуар, целлюлоза, пектин
  • замедляющие всасывание углеводов: пектин, гуар
  • преобразуемые бактериями кишечника в лигнины, блокирующие рецепторы к эстрогенам (ПВ злаковых)
  • оказывающие антиоксидантное действие: лигнин

Приложение 3.
Физиологические эффекты пищевых волокон

  • Подавление аппетита
  • Увеличение насыщения
  • Снижение потребления энергии
  • Изменение динамики опорожнения желудка
  • Тонкий кишечник
    • Уплощение кривой толерантности к глюкозе
    • оответствующая редукция инсулярного выброса
    • Изменение степени абсорбции жира
    • Ослабление всасывания кальция, железа, цинка
  • Возрастание экскреции желчных кислот и снижение их метеболизма
  • Повышение выделения нейтральных стеринов
  • Снижение уровня холестерина в крови
  • Толстая кишка
    • Увеличение массы фекалий
    • Разжижение кишечного содержимого
    • Ускорение кишечного пассажа
    • Падение внутриполостного давления
    • Изменение метаболизма микрофлоры
    • Увеличение роста микроорганизмов

Источник: Gаstrоpоrtаl.Ru
Лекция на XVI школе-семинаре “Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения, Пущино-на-Оке, 14-17 мая 2001 года, опубликовано в Приложении №14 к Российскому журналу гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии «Материалы XVI сессии Академической школы-семинара имени А.М. Уголева “Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения”, 2001, том XI, №4, стр. 91-102»