Что это такое
Зерно злаков состоит в основном из крахмала, построенного из цепочек молекул глюкозы; большая часть пищевых волокон сосредоточена в наружных слоях зерна 123.
В 100 g цельнозерновой пшеничной муки содержится 57,8 g крахмала и 10,7 g пищевых волокон, в белой муке — 2,7 g волокон 1. Пищевой крахмал примерно на 25% состоит из амилозы, линейного α-1,4-глюкана, и на 75% — из амилопектина, цепи которого разветвляются за счёт α-1,6-связей 2. К пищевым волокнам относятся лигнин и неперевариваемые углеводы, например овсяный β-глюкан и ретроградированная амилоза 3.
В организме
Пищеварительные ферменты расщепляют крахмал до глюкозы, а бактерии толстой кишки сбраживают пищевые волокна до короткоцепочечных жирных кислот 3.
α-Амилаза гидролизует внутренние α-1,4-связи 2. Ферменты щёточной каймы мальтаза-глюкоамилаза и сахараза-изомальтаза высвобождают глюкозу; почти всю активность в отношении α-1,6-связей обеспечивает сахараза-изомальтаза 2.
- α-Амилаза (слюнная AMY1, панкреатическая AMY2A)Гидролизует внутренние α-1,4-связи; α-1,6-связи в точках ветвления не расщепляет
- Мальтаза-глюкоамилаза (MGAM) и сахараза-изомальтаза (SI)Экзогидролазы щёточной каймы; α-1,6-связи расщепляет почти исключительно SI
- SGLT1 (SLC5A1)2 Na⁺Вторично-активный транспорт через апикальную мембрану
- GLUT2 (SLC2A2)Облегчённая диффузия через базолатеральную мембрану
Гликемический индекс зависит от соотношения амилозы и амилопектина и от клейстеризации, при которой крахмал становится доступнее для пищеварительных ферментов 3. Неизмельчённые зёрна злаков, пропаренный рис и белковая сеть макаронных изделий снижают гликемический индекс 3.
Бактерии толстой кишки синтезируют бутират из непереваренных полисахаридов; в метагеномах образцов кала преобладает ацетил-КоА-путь 4.
- несколько стадийКрахмал, ксилан и другие непереваренные полисахариды; через пируват
- Тиолаза (Thl)Ацетил-КоАКонденсирует две молекулы ацетил-КоА с высвобождением КоА
- β-Гидроксибутирил-КоА-дегидрогеназа (Hbd)
- Кротоназа (Cro)
- Комплекс бутирил-КоА-дегидрогеназы и электронпереносящего флавопротеина (Bcd-Etfαβ)ФерредоксинОбщая для всех четырёх путей синтеза бутирата; предполагаемое запасание энергии
- Бутирил-КоА:ацетат-КоА-трансфераза (But)Ацетат → ацетил-КоААльтернативный путь: фосфатбутирилтрансфераза (Ptb) и бутираткиназа (Buk)
Ацетат и пропионат всасываются и используются как источники энергии; бутират служит одним из основных энергетических субстратов слизистой оболочки толстой кишки 3.
При целиакии иммунный ответ на глютен вызывает воспаление тонкой кишки у генетически предрасположенных людей 56.
Большинство больных — носители HLA-DQ2, кодируемого аллелями DQA1*0501 и DQB1*02; среди остальных преобладают носители HLA-DQ8 6. Из 94 норвежских детей с целиакией гены DQA1 и DQB1, которые могут кодировать DQ2, обнаружены у 93, а в контрольной группе — у 14 из 56 человек 56. Тканевая трансглутаминаза — основной аутоантиген при целиакии — дезамидирует отдельные остатки глутамина в глиадине, превращая их в глутаминовую кислоту 6. Два иммунодоминантных пептида α-глиадина стимулировали Т-лимфоциты кишечника только после дезамидирования, повышавшего сродство пептидов к DQ2 6.
Что показывают исследования
В исследованиях, в которых наблюдали большие группы людей, у тех, кто потреблял больше всего пищевых волокон, реже встречались болезни сердца, диабет и рак толстой и прямой кишки, а преждевременная смертность была ниже 7.
При наибольшем потреблении пищевых волокон по сравнению с наименьшим относительный риск смерти от всех причин составил 0,85 (95% ДИ 0,79–0,91) — на 13 смертей меньше на каждую 1000 участников за время исследований 7. Относительный риск развития ишемической болезни сердца был равен 0,76 (0,69–0,83) — на 6 случаев меньше на каждую 1000 участников 7. Для цельного зерна относительный риск смерти от всех причин равнялся 0,81 (0,72–0,90) — на 26 смертей меньше на каждую 1000 участников 7. В испытаниях продолжительностью не менее 4 недель увеличение потребления пищевых волокон снижало массу тела на 0,37 kg, а уровень общего холестерина — на 0,15 mmol/L 7. Работу заказала ВОЗ, которая финансировала её вместе с пятью новозеландскими организациями; экспертная группа ВОЗ определила исследовательские вопросы, а также подтвердила или изменила оценки достоверности доказательств 7.