Пищевые волокна. Роль в питании. Химическая природа

Благодаря своим ионообменным свойствам, пищевые волокна выводят  ионы тяжелых металлов (свинца, стронция), влияют на электролитный обмен в  организме, электролитный состав фекалиев.

Пищевые волокна являются субстратом, на котором развиваются  бактерии кишечной микрофлоры, а пектины  также являются питательными веществами для этих бактерий. В состав нормальной микрофлоры кишечника входит несколько  сотен видов бактерий. Пищевые  волокна используются полезными  бактериями кишечника для своей  жизнедеятельности; в результате этого  увеличивается количество необходимых  организму бактерий, что положительно сказывается на формировании каловой  массы. При этом полезными бактериями образуются необходимые для организма  человека вещества (витамины, аминокислоты, особые жирные кислоты, которые используются клетками кишечника).

Часть условно патогенных бактерий усваивает питательные  вещества с помощью биохимических  процессов гниения и брожения. Пектины подавляют жизнедеятельность  этих микроорганизмов, что способствует нормализации состава кишечной микрофлоры. Пищевые волокна стимулируют  рост лактобацилл, стрептококков и  уменьшают рост колиформ, влияют на метаболическую активность нормальной микрофлоры.

Из балластных веществ  бактерии образуют короткоцепочечные  жирные кислоты (уксусную, пропионовую  и масляную), являющиеся источником энергии для кишечной слизистой  оболочки, предохраняющие ее от дистрофических изменений, способствующие повышению  абсорбции витамина К и магния. Также неусвояемые углеводы уменьшают  бактериальное расщепление защитной слизи кишечника.

Пищевые волокна увеличивают  синтез витаминов В ₁ , В ₂ , В ₆ , РР, фолиевой кислоты кишечными бактериями.

Пищевые волокна являются источником калия и оказывают  диуретическое действие, то есть способствуют выведению воды и натрия из организма.

Дефицит пищевых волокон  в питании считается одним  из многих факторов риска развития различных заболеваний: синдрома раздраженной кишки, гипомоторной дискинезии толстой  кишки, синдрома функциональных запоров, рака толстой и прямой кишки, дивертикулеза  кишечника, грыжы пищеводного отверстия  диафрагмы, желчнокаменной болезни, атеросклероза  и связанных с ним заболеваний, ожирения, сахарного диабета, метаболического  синдрома, варикозного расширения и  тромбоза вен нижних конечностей  и ряда других заболеваний.

 

 

 

                    Функции пищевых волокон в организме человека

Функции пищевых волокон  в организме человека разнообразны и многогранны.

Пищевые волокна отличаются по составу и по своим свойствам. Разные виды ПВ выполняют разные функции.

Растворимые волокна лучше  выводят тяжелые металлы, токсичные  вещества, радиоизотопы, холестерин.

Нерастворимые волокна лучше  удерживают воду, способствуя формированию мягкой эластичной массы в кишечнике  и улучшая ее выведение.

Целлюлоза абсорбирует воду, помогает вывести из организма токсины  и шлаки и регулировать уровень  глюкозы.

Лигнин помогает удалять  холестерин и желчные кислоты, находящиеся  в желудочно-кишечном тракте.

Камедь и гуммиарабик  растворяются в воде, создавая чувство  сытости.

Пектин предотвращает  попадание в кровь избыточного  холестерина и желчных кислот.

                 

                                    Роль пищевых волокон в организме человека

К пищевым волокнам относят  целлюлозу, клетчатку, гемицеллюлозу  и пектиновые вещества.

Пищевые волокна широко распространены в растительных тканях.

         Их роль сводится к следующему:

формирование гелеобразных структур, что влияет на опорожнение желудка, скорость всасывания в тонкой кишке и время транзита через желудочно-кишечный тракт;

способность пищевых волокон  удерживать воду (предотвращает образование  каловых камней), меняет давление в  полости органов пищеварительной  системы, электролитный состав и  массу фекалиев, увеличивая их вес;

способность волокон адсорбировать  желчные кислоты и таким образом влиять на их распределение вдоль желудочно-кишечного тракта и обратное всасывание их, что существенно отражается на потере стероидов с калом и обмене холестерина в целом. При увеличении количества пищевых волокон в рационе снижается уровень холестерина в крови. Это связано с участием пищевых волокон в кругообороте желчных кислот. При отсутствии поступления пищевых волокон нарушается не только обмен желчных кислот (отсюда понижение гемоглобина в крови), но и холестерина и стероидных гормонов;

большое значение для электролитического обмена в организме и в желудочно-кишечном тракте имеют катионо-обменные свойства кислых полисахаридов, антиоксидантный (противоокислительный) эффект лингина;

влияние пищевых волокон  на среду обитания бактерий вкишечнике. Переваривание 50% пищевых волокон, поступающих  в кишечник, реализуется микрофлорой  толстой кишки. Пищевые волокна нужны для нормального функционирования не только пищеварительной системы, но и всего организма;

отсутствие пищевых волокон  в диете может провоцировать  рак толстой кишки и других отделов кишечника. Известен также антитоксический эффект пищевых волокон. Они способны адсорбировать и выводить из организма различные соединения, в том числе экзо- и эндогенные токсины, тяжелые металлы;

недостаток пищевых волокон  ведет к возникновению атеросклероза, гипертонии, диабета. В ряде стран интенсивно вводят в пищевую промышленность пищевые волокна. Условно пищевые волокна можно разделить на нежные (картофель, капуста, яблоки, абрикосы и другие подобные продукты) и на грубые (морковь, свекла и другие).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   Значение пищевых волокон в питании

   Так как пищевые волокна не представляют энергетической ценности для организма, они долгое время  считались балластными веществами. В настоящее время эта теория считается несостоятельной. Результаты научных исследований подтверждают важную роль пищевых волокон в  процессах обмена веществ и пищеварении. Пищевые волокна в своем составе  содержат в основном углеводные соединения (целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества) и неуглеводные - лигнин и  др. Волокнистые вещества имеют свойство связывать некоторые токсические  компоненты, желчные кислоты, снижать  уровень холестерина и глюкозы  в крови, стимулируют выведение  желчи, нормализуют функционирование желчевыводящих путей. Клетчатка ограничивает воздействие токсических химических добавок и красителей, присутствующих в некоторых продуктах питания. В ее состав входят необходимые для  организма витамины, минеральные  соли, микроэлементы. Норма потребления  клетчатки для взрослого человека составляет около 40 грамм в день В связи с ростом потребления  рафинированных продуктов среднее  суточное потребление клетчатки  в развитых странах значительно  сократилось, и не превышает 20 грамм. Пектины наиболее полно расщепляются в организме, в меньшей степени  расщепляется гемицеллюлоза и совсем в незначительной степени – целлюлоза. Расщепление пищевых волокон  происходит в толстой кишке под  действием ферментов бактерий. Продукты расщепления – летучие органические кислоты, такие как уксусная, пропионовая  и масляная, используются организмом. Пектиновые вещества имеют свойство связывать тяжелые металлы и  канцерогенные вещества, препятствуя  их всасыванию. Поэтому они широко применяются в профилактических диетах. Волокнистые вещества обладают способностью удерживать влагу, благодаря  чему увеличивается пищевой комок  и ускоряется движение пищи в кишках. Кроме увеличения моторной (перистальтической) функции кишечника пищевые волокна  выполняют роль своеобразного «ершика», производя чистку ворсинок эпителиального слоя кишечника от шлаков. Они способствуют также развитию полезной кишечной микрофлоры. По данным исследований возникновение  дивертикулита (мешковидного выпячивания  стенок кишок), желчнокаменной болезни, полипов и даже рака толстой кишки  в значительной степени связано  с дефицитом пищевых волокон  в питании. Источниками пищевых  волокон для организма являются бобовые, овощи, фрукты, ягоды, хлеб из муки грубого помола (хлеб с отрубями), ржаной хлеб. Макаронные изделия и  хлебные изделия из белой муки высших сортов относятся к рафинированным продуктам, практически не содержащим пищевых волокон. Пшеничные отруби включают в рацион питания больных  холециститом, желчнокаменной болезнью, страдающим запорами.

 

 

 

 

 

 

Содержание клетчатки  в продуктах (г/100 г продукта)

 

Зерновые продукты	Сухие овощи	Сухофрукты, орехи
Отруби - 40	Бобы- 25	Кокос- 24
Хлеб из муки грубого помола - 13	Лущеный горох- 23	Инжир- 18
Мука из грубого помола- 9	Чечевица- 12	Миндаль- 14
Неочищенный рис- 5	Горох турецкий- 2	Изюм- 7
Белый хлеб - 2,5		Финики- 9
Белый рис -1		Арахис- 8

 

Зелёные овощи	Сырые овощи	Свежие фрукты, ягоды
Вареный горошек- 12	Капуста- 4	Малина- 8
Петрушка- 9	Редис- 3	Груши нечищенные- 3
Шпинат- 7	Грибы- 2.5	Яблоки нечищенные- 3
Салат- 5	Морковь- 2	Клубника- 2
Артишоки- 4	Латук- 2	Персики- 2
Лук-порей- 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблицу содержания в ста граммах растительных продуктов  пищевых волокон ( количество их также  дано в граммах):

Листовые  овощи                              Корнеплоды                                         Мука

Белокочанная капуста 2,8                  Морковь 3                                             Пшеничная 3,15

Цветная капуста 1,8                           Свекла 2,6                                             Ржаная 10,5

Салат-латук 1,55                                 Репа 2,2                                                Пшеничные отруби 45-55

Зеленый лук 2,1                                  Картофель 3,5

                                                             Картофельные чипсы 11,9

Другие  овощи                                    Бобовые

Огурцы 1,2                                           Фасоль 7,6

Кабачки 0,8                                          Консервированный горошек 6,3

Баклажаны 2,2                                     Горох 8

Перец 1,1

Свежие помидоры 1,4

Свежая кукуруза 4,7

Тыква 1,9

Фрукты, ягоды, орехи                      Сухофрукты                            Хлеб         

Абрикосы 1,8                                        Чернослив 9,2                          Ржаной формовой 7,0-8,5                                            

Виноград 1,8                                         Курага 10,1                              Белково-отрубной 3,5-5                 

Яблоки 2,6                                            Изюм 6,8                                 «Дарницкий» 1,8-2,6    

Груши 2,2                                              Инжир 18,5                              "Барвихинский” 2,5-3                               

Сливы 1,9                                                                                               Зерновой "Здоровье” 2,8-3,5              

Черная смородина 4,2                          Крупы

Малина 7,4                                             Пшено 4,7

Клубника 2,2                                          Овсяная "Геркулес” 3,1

Крыжовник 2,9                                        Овсяная недробленая 7

Ревень 1,8                                              Рис 0,4

Лесные орехи (фундук)                         Перловая 3

Апельсины 2                                           Гречневая (ядрица) 3,7

                                                                                          

 

                       Физико-химические свойства пищевых волокон

Растворимость в  воде, что характерно для большинства пищевых волокон.

Гидрофильность  и высокую водоудерживающую способность, которая очень сильно различается в зависимости от вида пищевые волокна.

Высокую сорбционную способность пищевых волокон в отношении очень широкого класса веществ.

Способность большинства  пищевых волокон перевариваться с помощью бактериальных ферментов, что определяет их пребиотические свойства.

Природные пищевые волокна  являются источником пищевых субстратов: белков, липидов, углеводов, макро- и  микроэлементов. Отдельные виды пищевых  волокон, например, отруби, являются важным источником витаминов.

                                              РАСТВОРИМОСТЬ В ВОДЕ

Большинство пищевых волокон  хорошо растворяются в воде, с которой  они могут образовывать гели. Однако встречаются и нерастворимые  пищевые волокна. По этой характеристике все пищевые волокна можно  разделить на две группы:

РАСТВОРИМЫЕ - пектин, КМЦ, альгинаты, зостерин, каррагинан, камеди, мукополисахариды, олигофруктоза, инулин.

НЕРАСТВОРИМЫЕ - целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, альгиновая кислота.

                 ГИДРОФИЛЬНОСТЬ И ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Гидрофильность пищевые  волокна определяет их способность  связывать воду. Это свойство пищевых  волокон приводит к тому, что они  набухают в водных средах, увеличивая свой объем, что является раздражающим фактором для кишечной стенки, может усиливать моторику кишечника и сокращать время транзита по желудочно-кишечному тракту.