Лечебные свойства пищевых волокон

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН

 

Физические и метаболические эффекты пищевых волокон при различных патологических состояниях макроорганизма

1. Пищевые волокна (ПВ) и заболевания гастродуоденальной зоны
2. Пищевые волокна и заболевания кишечника
3. Пищевые волокна и рак толстой кишки
4. Пищевые волокна и холелитиаз (Желчнокаменная болезнь) 
5. Пищевые волокна и цирроз печени
6. Пищевые волокна и заболевания обмена веществ
7. Пищевые волокна и сахарный диабет
8. Пищевые волокна и нарушения липидного обмена при заболеваниях сердечно-сосудистой системы
9. Пищевые волокна и ожирение
10. Пищевые волокна и аллергические реакции и псевдоаллергические синдромы

Пищевые волокна (ПВ) 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 и слизи), 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:
• За счет влияния ПВ на эвакуаторную функцию желудка (увеличение времени)
• Модификация инкреции интестинальных гормонов (энтероглюкагона и желудочного ингибирующего полипептида).

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, синдромураздраженного кишечника и другим функциональным заболеваниям с нарушениеммоторно-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 ранее, к метаболитам, ответственным за энергообеспечение эпителия, поставке субстратов липо- и глюконеогенеза, поддержание ионного обмена (схема 1) 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.

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:

1. 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/с;
2. 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.

Схема 1. Окислительный и синтетический  вклады КЖК в обменные процессы колоноцита, связанные с функциями всасывания Na⁺, детоксикацией и липогенезом (W.E.W. Roediger, 1990)

• 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, энергообеспечения и дифференцировки колоноцитов.
• ПВ (особенно грубого помола и из семян) 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.

Пищевые волокна и рак толстой кишки

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

• Снижение концентрации канцерогенов за счет их связывания 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 ПВ ко- и канцерогенов, в том числе желчных кислот.
• 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 гексэстрола 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 холелитиаз (Желчнокаменная болезнь) 

В многочисленных экспериментальных исследованиях показана способность ПВ снижать концентрацию холестерина в желчи и предотвращать возникновение холестериновых желчных камней.

Учитывая метаболизм холестерина в организме (схема 2), механизм влияния ПВ на снижение холестерина реализуется следующими путями:

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

Схема 2. 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 энтерогепатической циркуляции (схема 3).

Схема 3. Энтерогепатическая циркуляция желчных кислот у человека

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
• Изменением метаболической активности и популяционной численности родов микроорганизмов, принимающих участие в 7-α-дегидроксилировании ЖК
• Изменением времени транзита по кишечной трубке.

Пищевые волокна и цирроз печени

Угрожающим синдромом при заболеваниях печени является печеночная энцефалопатия (ПЭ), в конечной стадии приводящая к смерти больного. Существует несколько гипотез патогенеза ПЭ, среди которых значительное место занимает «гипотеза глии», где рассматривается аммиачная и нейротрансмиттерная модели.

Как было установлено, ПВ значительно снижают степень ПЭ, путем прямого:

• Ре- и абсорбирующего действия в отношении аммиака, среднецепочечных жирных кислот (кислот с разветвленной углеродной цепью (изомеров) и др. нейротрансмиттеров (меркаптанов и др.) и выведения их с калом.
• Изменения времени кишечного транзита.

и непрямого:

• Изменения метаболической активности и популяционной численности кишечной микрофлоры – продуцентов короткоцепочечных жирных кислот, аммиака, нейротрансмиттеров бактериального происхождения (меркаптаны, γ-аминомасляная кислота)
• Снижение проницаемости кишечной стенки, вследствие изменения окислительно-восстановительного внутрипросветного потенциала, что приводит к уменьшению проникновения не только бактериальных нейротрансмиттеров в кровяное русло и лимфу, но и снижает проницаемость и непосредственно для микроорганизмов.

Последнее крайне важно, для профилактики другого грозного осложнения ЦП –спонтанного бактериального перитонита, смертность от которого достигает 50%, а у 69% больных наблюдается рецидив в течение года, где общая смертность в течение уже достигает 61–78%.

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.

Пищевые волокна и сахарный диабет

Проведенными исследованиями 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 и трав; 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, стимуляции гликолиза и изменения инкреции инсулина и интестинальных гормонов.

См. также: Растительная клетчатка защищает от диабета

Пищевые волокна и нарушения липидного обмена при заболеваниях сердечно-сосудистой системы

Выявленная существенная отрицательная корреляция между потреблением  вегетарианских рационов и смертностью в результате ИБС побудила исследователей более детально оценить влияние пищевого рациона на изменение 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 восстановления баланса между образованием и выведением холестерина.

Механизмы влияния ПВ на адсорбцию липидов:

Прямые эффекты:

• изменение времени опорожнения 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:

1. увеличение фекальной экскреции кислых и нейтральных стероидов как результат нарушения их всасывания из-за недостатка желчных кислот;
2. 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 нарушению обмена холестерина.

Пищевые волокна и ожирение

Обоснованность применения ПВ при лечении избыточной массы тела связана со многими факторами. Например, при ферментации пищевых волокон в кишечнике микроорганизмами образуются короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК), среди которых особый интерес представляет пропионовая кислота, т.к. пропионаты стимулируют секрецию лептина - гормона, регулирующего аппетит и усиливают процесс перевода жиров в энергию.

Факторы влияния ПВ на эффективность лечения ожирения:

• снижение усвояемости энергии рациона;
• наполнение желудка и поддержание чувства насыщения;
• удлинение времени опорожнения желудка;
• изменение моторики тонкой кишки (время транзита химуса и его перемешиваемость);
• изменение профиля рН внутрикишечного содержимого;
• освобождение желудочно-кишечных гормонов;
• изменение полостного пищеварения;
• изменение всасывания в кишечнике;
• нормализация липидно-углеводного обмена.

Кроме того, огромное значение ПВ приобретают в профилактике и лечении поражений органов-мишеней, в частности неалкогольного стеатогепатита. При ожирении увеличивается поступление в печень свободных жирных кислот и формируется стеатоз печени, что рассматривается как «первый удар». Последовательно или одновременно развивается оксидативный стресс («второй удар»), который имеет место при синдроме избыточного бактериального роста в результате повышенной эндогенной секреции этанола и липополисахаридов, стимулирующих избыточную продукцию провоспалительных цитокинов клетками Купффера. Проведенные научные исследования продемонстрировали эффективность назначения ПВ, как средств, обеспечивающих нормальную работу кишечной микрофлоры, что способствует профилактике и лечению заболеваний печени, в том числе у пациентов неалкогольным стеатогепатитом.

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, в частности гистамина, а также повышение иммунорезистентности.

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

Таким образом, с учетом многообразия действия пищевых волокон и их влияния на основные механизмы формирования заболеваний желудочно-кишечного тракта и других систем, доказана целесообразность их использования в клинической и профилактической медицине.

В настоящее время разработано много препаратов, имеющих в своем составе различные пищевые волокна.

К РАЗДЕЛУ: ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

1. ПРОБИОТИКИ
2. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
3. БИФИКАРДИО
4. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
5. ПРОПИОНИКС
6. ЙОДПРОПИОНИКС
7. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
8. БИФИДОБАКТЕРИИ
9. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
10. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
11. СИНБИОТИКИ
12. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
13. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
14. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
15. МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
16. МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
17. ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
18. ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
19. МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
20. ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
21. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
22. ДИСБАКТЕРИОЗ
23. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
24. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
25. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
26. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
27. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
28. СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
29. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
30. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
31. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
32. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
33. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
34. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
35. НОВОСТИ