Пищевые волокна, или клетчатка (часть 2)
Важным свойством, также влияющим на поведение и различные эффекты в желудочно-кишечном тракте человека, является водоудерживающая способность ПВ, по которой ПВ целесообразно разделить на следующие группы: 1) сильноводосвязывающие — более 8 г воды на 1 г ПВ (жом сахарной свеклы, виноградной лозы, клевера, галеги и др.);
2) средневодосвязывающие — 2-8 г на 1 г ПВ (пшеничные отруби, люцерна, виноградные выжимки и др.);
3) слабоводосвязывающие — до 2 г на 1 г ПВ (жмых виноградных семян, целлюлоза жмыха виноградных семян и др.). Наибольшую гигроскопичность имеют растворимые ПВ — гемицеллюлоза и пектин, содержащиеся в овощах и фруктах. Нерастворимые ПВ (например, отруби злаковых) обладают только свойством поверхностного удержания воды.
Водоудерживающая способность ПВ оказывает большое влияние при их использовании в профилактике многих заболеваний. Установлено, что дефицит ПВ в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженной толстой кишки, гипомоторная дискинезия толстой кишки с синдромом запоров, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей и т.д. Чрезвычайно важную роль играют ПВ в функционировании толстой кишки.
Способность ПВ сохранять воду обеспечивает ускорение кишечного транзита и перистальтики толстой кишки, увеличение массы кала, изменяет внутрикишечное давление (что очень важно для больных с грыжей пищеводного отверстия диафрагмы, варикозным расширением вен нижних конечностей), изменяет концентрацию фекальных электролитов. Зерновые отруби с самым низким уровнем удержания воды обеспечивают наибольшую скорость прохождения содержимого начальных отделов толстой кишки и непосредственно действуют как фактор, формирующий стул.
Другие виды ПВ (например, из овощей) концентрируются в нутриентах начальных отделов толстой кишки (в слепой кишке), что усиливает бактериальную ферментацию.
Таким образом, злаковые ПВ (в основном отруби) могут оказывать прямой эффект на формирование содержимого толстой кишки, в то время как ПВ из других источников дают тот же эффект не прямо, а в результате бактериальной ферментации и других механизмов.
Нерастворимая стенка клеток растений может выступать как плотная матрица, через которую просачивается жидкая часть кишечного содержимого. В то же время растворимая часть ПВ может являться как бы жидкой матрицей. Кишечная флора и ПВ, взаимодействуя, изменяют кишечное содержимое — трансформируют гликохолаты в дезоксихолаты. При этом увеличение объема ПВ снижает степень такой токсемии либо адсорбцией токсинов на ПВ, либо путем растворения токсинов за счет увеличения массы содержимого толстой кишки. Это укорачивает время кишечного транзита, т.е. уменьшает опасность контакта слизистой оболочки с токсинами.
Наряду с этим добавление ПВ к пище усиливает внутрикишечный синтез витаминов В1, В2, В6, РР и фолиевой кислоты кишечными бактериями. Благоприятно действуют они и на микрофлору кишки — возрастает доля полезных лактобацилл и стрептококков и подавляется рост коли-форм, что особенно важно для пожилых людей, поскольку с годами микрофлора кишечника приобретает все более гнилостный характер. Ферментативная атакуемость пищевых компонентов в пищеварительном тракте определяет их перевариваемость и относительную усвояемость во внутренней среде организма.
По степени микробной ферментации ПВ целесообразно разделить на ферментируемые (пектин, камеди, слизи, некоторые виды гемицеллюлоз) и слабоферментируемые ( некоторые виды гемицеллюлоз, целлюлоза).
Из других свойств ПВ следует отметить их адсорбирующий эффект. Доказано, что ПВ способны не только связывать и выводить из организма как чужеродные вещества (нитраты, нитриты, формальдегид, фенолы, пестициды, тяжелые металлы, микотоксины), так и необходимые организму макро- и микроэлементы, витамины.
Имеются данные, указывающие, что пектины и пектиносодержащие препараты, например, «Медетопект», оказывают нормализующее влияние на микрофлору толстой кишки при свинцовой интоксикации организма, причем по мере снижения этерификации пектина усиливается его эффект.
Систематизация ПВ по сорбционной способности представляется следующей:
— катиониты: сильные — более 3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (рисовая лузга, клевер, люцерна, салат и др.); средние— 1-3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (сельдерей, лук, ревень, яблоки, морковь, баклажаны, соя, оболочки гречихи); слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г ПВ (жмых сахарной свеклы, целлюлоза жмыха виноградных семян, груша, горох);
— аниониты: сильные — более 3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (ПВ люцерны, клевера, столовой свеклы, виноградной лозы и др.); средние— 1-3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (оболочки гороха, гречихи, рисовая лузга, виноградные выжимки и др.); слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г ПВ (целлюлоза и целлолигнин жмыха ви-ноградных семян и др.);
— амфолиты: сильные — более 3 мэкв сорбата на 1 г ПВ (виноградные выжимки, люцерна и др.); средние — 1-3 мэкв сорба-та на 1 г ПВ (сахарная свекла); слабые — до 1 мэкв сорбата на 1 г ПВ (оболочки гороха).
Механизм связывания биополимерами различных адсорбатов неидентичен. Положительно заряженные ионы свинца сорбируются противоположно заряженными функциональными группами полимеров ПВ, в частности гидроксильными и карбоксильными группами лигнина. Фенол, обладая гидроксильной группой, может связываться с веществами ароматической природы лигнинного комплекса, образуя химические соединения и уменьшая тем самым концентрацию фенола в водных растворах. Не следует также недооценивать процессы физической сорбции, обусловленные большой площадью внутренних поверхностей ПВ.
