8.3 Физиологические функции пищевых волокон.

Совершенствование технологии пищевых продуктов ведет к очищению от ПВ, а следовательно, к уменьшению количества их в ежедневных рационах питания.

Как следствие, в конце XX в. в мире получили развитие ряд за­болеваний, названных «болезнями века»: колиты, запоры, дивертикулез, диабет, атеросклероз, рак прямой кишки и др.

Одновременно снизилась сопротивляемость организма человека воздействию экологически вредных веществ. Получили развитие гиподинамия и гипокинезия.

Длительное уменьшение мышечной деятельности человека, обусловленное снижением активности его движения, привело к ухудшению моторной деятельности кишечника. Уменьшение со­держания ПВ в продуктах питания способствует усугублению этого процесса.

Растворимые и нерастворимые пищевые волокна влияют на функции пищеварительного тракта разными путями. В желу­дочно-кишечном тракте отсутствуют ферменты, расщепляющие волокна, поэтому последние достигают толстого кишечника в не­измененном виде. Содержащиеся здесь бактерии обладают фер­ментами, способными метаболизировать некоторые волокна, в пер­вую очередь растворимые, и получать энергию для размножения и строительства новых клеток.

Нерастворимые пищевые волокна, которые не подвергаются действию ферментов бактерий, удерживают воду в кишечнике, сти­мулируют моторную деятельность, участвуют в механизме предуп­реждения кариеса, а также выполняют функции энтеросорбентов, связывая токсические вещества и радионуклиды и выводя их из организма.

Наиболее важные физиологические функции растворимых ПВ обусловлены их пребиотическими свойствами, которые связаны с участием в формировании питательной среды для развития нор­мальной кишечной микрофлоры.

Установлена физиологическая суточная потребность организма взрослого человека в ПВ, которая составляет от 25 до 38 г.

Недостаток ПВ в пище обусловил необходимость анализа со­держания ПВ в разнообразных видах растительного сырья и поис­ка путей их восполнения в ней. Среди них:

• введение в ежедневные рационы питания растительной мас­сы, содержащей повышенное количество ПВ;

• производство и использование концентратов ПВ, выделяе­мых преимущественно из вторичных ресурсов переработки зерна и другого сырья;

• производство новых комплексных продуктов питания, обога­щенных ПВ.

8.4. Систематика пищевых волокон и их свойства.

Украинскими учеными М. С. Дудкиным и Л. Ф. Щелкуновым предпринята попытка систематики ПВ по ряду признаков.

По источникам выделения ПВ из растительно­го сырья (I) различают:

• традиционные для пищевой промышленности источники сырья (злаки, овощи, фрукты, ягоды);

• нетрадиционные источники сырья (травы, водоросли, древесина).

По характеру биополимеров (II) ПВ разделяют на:

• гомогенные (однородные), сформированные из однотипных высокомолекулярных веществ (целлюлоза, пектин, маннаны, арабинаны, лигнин и др.);

• гетерогенные (неоднородные), включающие биополимеры нескольких видов (холоцеллюлоза, целлолигнин, белково-полисахадридные комплексы, гемицеллюлозо-целлюлозо-лигнины, бел-ково-полисахаридо-лигнинные комплексы и др.).

По содержанию ПВ в комплексах (III) различают:

• исходное растительное сырье, содержащее до 30 % ПВ (по­бочные продукты переработки зерна, фруктовые выжимки, очист­ки, вытерки, травы, ряд овощей и др.);

• полуконцентраты ПВ, включающие 30 —60 % собственно волокон (отруби зерна и др.);

• концентраты ПВ, содержащие 60 — 90% этих компонентов (концентраты ПВ томатных выжимок, виноградной лозы, пше­ничных отрубей и др.);

• изоляты ПВ, в которых более 90 % собственно ПВ (лигнин, целлолигнин, целлюлоза, холоцеллюлоза различного сырья и дру­гие высокоочищенные продукты).

По растворимости в воде (IV) — одному из основных свойств ПВ, определяющих их поведение в желудочно-кишечном факте человека, ПВ можно подразделить на:

• водорастворимые (пектиновые вещества, альгиновые кисло­ты, арабиноксиланы, камеди, слизи и др.);

• малорастворимые и нерастворимые в воде (целлюлоза, лигнин, целлюлозолигнинные комплексы, некоторые виды гемицеллюлоз).

По водоудерживающей способности (V) — важно­му свойству, также влияющему на различные эффекты в желудоч­но-кишечном тракте человека, ПВ разделяют на:

• сильноводосвязывающие — более 8 г Н₂0 на 1 г ПВ (ПВ жома сахарной свеклы, виноградной лозы, клевера и др.);

• средневодосвязывающие — 2 —8 г Н₂0 на 1 г ПВ (ПВ пше­ничных отрубей, люцерны, виноградных выжимок и др.);

• слабоводосвязывающие — до 2 г Н₂0 на 1 г ПВ (ПВ жмыха виноградных семян, целлюлоза жмыха винофадных семян и др.).

Пищевые волокна оказывают значительное влияние на мине­ральный, витаминный и другие виды обменов, происходящих в организме животных и человека. Они способны связывать и выво­дить из организма как экологически вредные вещества (нитраты, нитриты, формальдегид, фенолы, пестициды, тяжелые металлы, микотоксины), так и нужные организму микро- и макроэлементы, витамины, влияют на обмен липидов (холестерин, холевые кисло­ты и т.д.). В связи с этим возможна систематизация ПВ по сорбционной способности.

По сорбционной способности (VI) ПВ подразделяют на:

• катиониты:

сильные — более 3 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ рисовой луз­ги, клевера, люцерны, салата и др.);

средние — 1—3 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (сельдерей, ревень, лук, яблоки, морковь, баклажаны, ПВ сои, ПВ оболочек гречихи и др.);

слабые — до 1 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ жома сахарной свеклы, целлюлоза жмыха виноградных семян, ПВ груши, гороха

и др.);

• аниониты:

сильные — более 3мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ люцерны, клевера, столовой свеклы, виноградной лозы и др.);

средние — 1—3 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ оболочек гороха, оболочек гречихи, рисовой лузги, виноградных выжимок и др.);

слабые — до 1 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (целлюлоза и целло­лигнин жмыха виноградных семян и др.);

• амфолиты:

сильные — более 3 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ виноградных выжимок, ПВ люцерны и др.);

средние — 1 — 3 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ сахарной свек­лы и др.);

слабые — до 1 мг-экв. сорбата на 1 г ПВ (ПВ оболочек гороха и др.).

Пищевые волокна входят в ежедневный рацион питания и иг­рают важную роль, уменьшая всасывание, а в ряде случаев и уве­личивая выведение радионуклидов по сравнению с естественным выведением их из организма. Поэтому целесообразно классифи­цировать ПВ по этому признаку.

По радиозащитным свойствам (VII) ПВ разделяют на:

• снижающие всасывание (накопление) радионуклидов — блокаторы:

слабые — до 10 % (ПВ пшеничных отрубей, ПВ сахарной свек­лы и др.);

средние — 10 —30 % (целлолигнин и холоцеллюлоза люцерны, ПВ столовой свеклы, ПВ жмыха виноградных семян, ПВ кожуры апельсина и др.);

сильные — более 30 % (альгинаты, ламинария, ПВ люцерны, кожуры лимона и др.);

• увеличивающие выведение радионуклидов — декорпоранты: слабые — до 5 % (пектиновые вещества некоторых видов расти­тельного сырья и др.);

средние — 5 —20 % (ПВ люцерны, холоцеллюлоза и целлолиг­нин люцерны и др.);

сильные — более 20 % (ламинария).

По степени микробной атакуемости в пищева­рительном тракте (VIII) ПВ целесообразно разделять на:

• ферментируемые (пектин, камеди, слизи, некоторые виды те­мп целлюлоз);

• плохоферментируемые (некоторые виды гемицеллюлоз, цел­люлоза).

По основным медико-биологическим эффектам (IX) ПВ разделяют на:

• влияющие на обмен липидов (ПВ пшеничных отрубей, кле-иера, виноградных выжимок, лигнин люцерны, гуар и др.);

• влияющие на обмен углеводов (пектин, гуар, ПВ березы, по-лорожника и др.);

• влияющие на обмен белковых веществ (глюкоманнаны из корней Eremurusa R. — семейство лилейных и др.);

• влияющие на обмен других веществ и соединений — ми­неральные вещества, витамины и т.д. (ПВ пшеничных отрубей, ИВ сахарной свеклы и др.).

Иногда ПВ одного вида сырья могут влиять на обмен различ­ных веществ в организме, поэтому IX пункт классификации нуж­дается в дальнейшем совершенствовании.

Данная систематика позволяет:

1. Устанавливать связь между химическим состоянием ПВ и их свойствами в том числе и медицинской направленности

2. Согласно установленным свойствам препарат ПВ может вводится в те или иные продукты

На основании установленных свойств можно создать компоненты из ПВ и вводить в