Guma de guar și fibrele solubile similare în reglarea metabolismului colesterolului Curent
Todd C Rideout
1 Richardson Center for Functional Foods and Nutraceuticals, Universitatea din Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada;
Scott V Harding
1 Richardson Center for Functional Foods and Nutraceuticals, Universitatea din Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada;
Peter JH Jones
1 Richardson Center for Functional Foods and Nutraceuticals, Universitatea din Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada;
Ming Z Fan
2 Center for Nutrition Modeling, Department of Animal and Poultry Science, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada
Abstract
Introducere
O scurtă istorie a fibrelor alimentare
La mijlocul anilor '70, pe măsură ce controversa legată de rolul colesterolului în ateroscleroză a revenit la un punct de dispută fără egal în comunitatea medicală (Steinberg 2004, 2005), ipoteza fibrelor alimentare a apărut ca noua paradigmă a nutriției în sănătatea umană și prevenirea bolilor. În timp ce nutriția modernă a fibrelor dietetice provine din studii observaționale și epidemiologice din anii 1970, ipoteza că consumul de alimente grosiere de origine vegetală ar putea modula sănătatea umană nu a fost un concept cu totul nou. Încă din 430 î.Hr., Hipocrate a înțeles legătura dintre fibrele dietetice și „bolile care afectează un om” și a recunoscut că „corpului uman face o mare diferență dacă pâinea este fină sau grosolană; de grâu cu sau fără carenă ”(Adams 1939). Într-adevăr, progresele în analiza (McCance și colab. 1936) și valoarea energetică (Atwater 1900) a acestor „carbohidrați nedigerabili” fuseseră deja făcute în anii 1930. Cu toate acestea, în prima jumătate a secolului al XX-lea, rapoartele publicate cu privire la funcționalitatea fibrelor alimentare au fost puține și ideea că un grup de carbohidrați din plante nedigerabili ar putea facilita prevenirea bolilor nu a primit multă atenție din partea comunității nutriționale.
În anii 1970, mai mulți cercetători, printre care Burkitt (1972), Trowell (1972a), Painter (1973) și Walker (1974), au propus că prevalența scăzută a bolilor cardiovasculare în țările în curs de dezvoltare se datorează în mare măsură consumului unei diete bogate în fibre. . În urma acestor observații inițiale, mai multe investigații epidemiologice timpurii au susținut o relație inversă între consumul de fibre dietetice și incidența bolilor coronariene (Morris și colab. 1977; Yano și colab. 1978; Kromhout și colab. 1982).
Unul dintre primii cercetători care a furnizat dovezi experimentale în sprijinul rolului protector al fibrelor dietetice împotriva bolilor coronariene a fost David Kritchevsky. Kritchevsky a fost intrigat de faptul că alimentarea cu grăsimi saturate induce ateroscleroza la iepurii hrăniți cu diete semi-purificate, dar nu și la iepurii hrăniți cu chow. Kritchevsky a emis ipoteza că această discrepanță se datora probabil efectelor cardioprotectoare asociate cu componentele din fibre dietetice din dietele comerciale de chow (Kritchevsky 1964). Rezultatele experimentelor ulterioare ale lui Kritchevsky au susținut ipoteza sa inițială a efectelor cardioprotectoare ale fibrelor alimentare (Kritchevsky și Tepper 1965, 1968).
Deși ipoteza fibrelor dietetice a câștigat acceptarea, a fost necesară o definiție cuprinzătoare a fibrelor dietetice pentru a studia eficient aspectele epidemiologice, fiziologice și analitice ale acestor componente dietetice nedigerabile. Cu toate acestea, dezvoltarea unei definiții cuprinzătoare a fibrelor dietetice care a satisfăcut considerațiile distincte ale nutriționiștilor, tehnologilor din alimentație și chimistilor din alimentație a devenit subiectul unei mari dezbateri. În 1972, Trowell a definit inițial fibrele alimentare ca „rămășițele scheletice ale celulelor vegetale care sunt rezistente la hidroliza enzimelor omului” (Trowell 1972b). Această definiție a fost limitată la componentele peretelui celular al plantelor, inclusiv celuloză, hemiceluloză, lignină și alte componente minore, cum ar fi ceara și cutina. Această definiție a fost modificată ulterior pentru a include polizaharide de depozitare a plantelor, cum ar fi gingiile și pectinele, care au efecte biologice similare ale componentelor tradiționale ale peretelui celular, dar nu și-au avut originea în alte structuri decât peretele celular (Trowell 1976).
Având progrese în tehnologia analitică și o mai bună înțelegere a implicațiilor fiziologice ale fibrelor dietetice, Asociația Americană a Cerealiștilor (2001) a propus următoarea definiție cuprinzătoare: „fibra dietetică este părțile comestibile ale plantelor sau carbohidrații analogi care sunt rezistenți la digestie și absorbție în intestinul subțire uman cu fermentație completă sau parțială în intestinul gros. Fibrele alimentare includ polizaharide, oligozaharide, lignină și substanțe vegetale asociate. Fibrele dietetice promovează efecte fiziologice benefice, inclusiv laxarea și/sau atenuarea colesterolului din sânge și/sau atenuarea glicemiei ”. Ha și colegii (2000) au criticat definițiile fibrelor bazate pe fiziologie care stresează fermentația intestinului gros fără a include posibilele interacțiuni ale fibrelor dietetice cu alte componente dietetice în tractul gastrointestinal superior.
Mai recent, consultarea comună a experților FAO/OMS privind carbohidrații în nutriția umană (Mann și colab. 2007) a admis că o reevaluare a definiției fibrelor era justificată și a propus ca fibrele dietetice să fie definite ca „polizaharide intrinseci ale peretelui celular al plantelor”.
Înțelegerea actuală în nutriția fibrelor
Clasificarea fibrelor alimentare
Cu ani de cercetare care susțin efectele hipolipidemice și beneficiile cardioprotectoare asociate consumului de fibre, recomandările pentru un consum crescut de fibre de la autoritățile sanitare din întreaga lume sunt justificate (Heart and Stroke Foundation of Canada 2003; Lichtenstein și colab. 2006). Cu toate acestea, este clar, de asemenea, că consumul real de fibre din America de Nord este mult mai mic decât cel recomandat în prezent (James et al 2003). Această discrepanță se poate datora confuziei create de gama largă de substanțe care sunt clasificate sub umbrela „fibrei dietetice” și lipsei de cunoștințe privind efectul diferitelor fibre asupra sănătății umane (Shamliyan și colab. 2006). Fibrele dietetice sunt de obicei clasificate în funcție de diverse criterii fizico-chimice și fiziologice, inclusiv solubilitatea, vâscozitatea și fermentabilitatea (James și colab. 2003). În general, fibrele solubile precum guma de guar (GG), pectina și psyllium sunt foarte vâscoase și sunt ușor fermentate în acizi grași cu lanț scurt (SCFA) în intestinul gros în comparație cu fibrele insolubile precum celuloza (James și colab. 2003) . Mai mult, fibrele solubile determină un răspuns hipolipidemic și hipoglicemiant mult mai pronunțat decât omologii lor insolubili (Fernandez 2001).
Răspunsul hipocolesterolemic variabil la consumul de fibre solubile
Consumul de fibre solubile în apă, formante vâscoase, cum ar fi GG, pectină și psyllium, s-a dovedit în mod constant că reduce colesterolul plasmatic la subiecții umani (Brown și colab. 1999; Knopp și colab. 1999; Schneeman 1999; Butt și colab. 2007 ). Gradul de scădere a colesterolului ca răspuns la consumul de fibre este variabil, în funcție de o serie de factori, inclusiv natura dietei de bază, tipul de fibre dietetice, durata perioadei de adaptare și cantitatea de fibre consumate. Mai mult, o mare parte din această variabilitate a modificărilor lipidice plasmatice raportate ca răspuns la consumul de fibre alimentare se crede că are o bază genetică (Cara și colab. 1992).
Cele mai mari efecte hipolipidemice ca răspuns la consumul de fibre solubile sunt observate în investigațiile modelului animal, în care condițiile experimentale permit aportul de fibre să fie peste ceea ce se observă de obicei la om. Fernandez și colegii săi au raportat o reducere a colesterolului plasmatic total cu până la 43% la cobaii hrăniți cu o dietă bogată în colesterol (0,25%) suplimentată cu 12,5% GG (Shen și colab. 1998). Interesant este faptul că efectul GG de scădere a colesterolului este mai pronunțat atunci când este consumat cu o dietă bogată în colesterol comparativ cu o dietă fără colesterol. La șobolanii hrăniți cu 7,5% GG, Moundras și colegii (1997) au raportat reduceri totale ale colesterolului plasmatic de 14 și 32% cu diete fără colesterol sau bogate în colesterol (0,3%), respectiv. În mod similar, cobaii hrăniți cu diete suplimentate cu 12,5% GG au răspuns cu o reducere de 22% a colesterolului plasmatic total la o dietă cu nivel scăzut de colesterol (0,04%), dar au demonstrat o reducere de 38% a colesterolului plasmatic total la o dietă bogată în colesterol (0,25%) (Fernandez 1995).