С растительной пищей в организм человека поступают также неперевариваемые углеводы. Все они являются полимерами моносахаридов и их производных. Неперевариваемые углеводы можно разделить на «грубые» и «мягкие» пищевые волокна.
Продукты богатые клетчаткой: полезные пищевые волокна
Из «грубых» пищевых волокон в пищевых продуктах чаще всего присутствует клетчатка (целлюлоза). Она, как и крахмал, является полимером глюкозы, однако из-за различий в строении молекулярной цепочки целлюлоза не расщепляется в кишечнике человека.
К группе грубых пищевых волокон относятся и некоторые представители гемицеллюлоз. Они состоят из разнообразных пятичленных — пентоз (ксилоза, арабиноза) и шестичленных — гексоз (фруктоза, галактоза) углеводов. Представителем грубых пищевых волокон является лигнин, второй после целлюлозы компонент древесины. Однако по химической структуре лигнин — не углевод, а полимер ароматических спиртов. К неусваиваемым углеводам относят еще и фитиновую кислоту, вещество, сходное по строению с целлюлозой. Фитин содержится в семенах растений. Сходен по структуре с целлюлозой и хитин — полисахарид, из которого состоят клеточные стенки грибов и панцири раков, крабов и остальных членистоногих.
К «мягким» пищевым волокнам относят пектины, камеди, декстраны, агарозу.
«Грубые» и «мягкие» пищевые волокна не являются источниками энергии. У человека они могут только частично расщепляться в Толстой кишке под действием микроорганизмов. Так, целлюлоза расщепляется на 30—40%, гемицеллюлоза — на 60—80%, пектиновые вещества — на 95%. Практически всю освобождающуюся при этом энергию бактерии используют на собственные нужды. Большая часть образующихся при разложении пищевых волокон моносахаридов превращается в летучие жирные кислоты (пропионовую, масляную и уксусную). Они могут частично всасываться через стенки кишечника, но в организм человека поступает лишь около 1% питательных веществ, образованных при расщеплении пищевых волокон. В энергетическом обмене эта доля ничтожна, и ею обычно пренебрегают. Лигнин, которого довольно много в клеточных оболочках растительных продуктов, в организме человека совершенно не расщепляется и не усваивается.
Функции пищевых волокон
Пищевые волокна по традиции называют «балластными веществами», хотя давно известно, что они играют важнейшую роль в процессах пищеварения и в жизнедеятельности организма в целом.
Функции пищевых волокон разнообразны. Они снижают скорость всасывания в кишечнике моно- и дисахаридов и тем самым предохраняют организм от повышенного содержания глюкозы в крови и усиленного синтеза инсулина, стимулирующего синтез жиров. Этим участие пищевых волокон в обмене липидов не исчерпывается.
Пищевые волокна повышают связывание и выведение из организма желчных кислот, нейтральных стероидов, в том числе холестерина, уменьшают всасывание холестерина и жиров в тонкой кишке. Они снижают синтез холестерина, липопротеидов и жирных кислот в печени, ускоряют синтез в жировой ткани липазы — фермента, под действием которого происходит распад жира, то есть положительно влияют на жировой обмен. Таким образом, пищевые волокна в какой-то мере препятствуют отклонению от идеальной массы. Они снижают уровень холестерина и фосфолипидов в желчи, препятствуя выпадению камней в желчном пузыре. Особенно выражено влияние на обмен холестерина у пектинов, в частности, яблочного, цитрусового.
Балластные вещества составляют около трети каловых масс, обеспечивают нормальную перистальтику кишечника, желчевыводящих путей, препятствуют развитию запоров, геморроя, рака толстой кишки. Если в рационе не хватает клетчатки, то пища по желудочно-кишечному тракту проходит медленно, каловые массы накапливаются в толстой кишке. Еще Гиппократ рекомендовал для борьбы с запорами употребление зерновых отрубей. Пищевые волокна связывают от 8 до 50% нитрозаминов и других гетероциклических соединений, обладающих канцерогенной активностью. Эти вещества образуются при жарке мяса, а также являются обязательным участником процесса пищеварения, так как образуются в процессе распада в кишечнике желчных ферментов. Длительная задержка каловых масс в толстой кишке вызывает накопление и всасывание канцерогенных соединений, что повышает вероятность развития опухолей не только в кишечном тракте, но и в других органах.
Кроме того, пищевые волокна являются субстратом, на котором развиваются бактерии кишечной микрофлоры, а пектины — еще и одним из питательных веществ для этих бактерий. Важное значение имеют и сорбирующие свойства пектинов — способность связывать и выводить из организма холестерин, радионуклиды, тяжелые металлы (свинец, ртуть, стронций, кадмий и др.) и канцерогенные вещества. Пектины способствуют заживлению слизистой оболочки кишечника при ее повреждении. В состав нормальной микрофлоры кишечника входит несколько сотен видов бактерий. Часть из них усваивает питательные вещества с помощью биохимических процессов гниения и брожения. Пектины подавляют жизнедеятельность этих микроорганизмов, что способствует нормализации состава кишечной микрофлоры.
Все это является основой для использования пищевых волокон в профилактике и лечении ожирения, атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, онкологических заболеваний, болезней пищеварительной системы.
Пищевые волокна: действие на организм
Механизм действия пищевых волокон при лечении и профилактике ожирения основан на том, что при их достаточном поступлении с пищей:
- уменьшается скорость опорожнения желудка;
- увеличивается его растяжение, что способствует подавлению аппетита, создает чувство насыщения, препятствуя перееданию;
- замещение в диете пищевыми волокнами более энергоемких продуктов способствует снижению поступления энергии с пищей;
- благодаря влиянию на обмен углеводов и жиров пищевые волокна снижают в жировой ткани синтез жиров;
- пищевые волокна являются источником калия и оказывают диуретическое действие, то есть способствуют выведению воды и натрия из организма.
Это позволяет рекомендовать использование пищевых волокон в качестве регулятора массы тела.
Содержание клетчатки в съедобной части некоторых продуктов
Очень большое (2,5% и более): отруби пшеничные, фасоль, овсяная крупа, орехи, финики, клубника, смородина, малина, инжир, черника, клюква, рябина, крыжовник, чернослив, урюк, изюм. В этом списке продукты с наибольшей клетчаткой.
Большое (1—2%): крупы гречневая, перловая, ячневая, овсяные хлопья «Геркулес», горох лущеный, картофель, морковь, капуста белокочанная, горошек зеленый, баклажаны, перец сладкий, тыква, щавель, айва, апельсины, лимоны, брусника, грибы свежие.
Умеренное (0,6—0,9%): хлеб ржаной из сеяной муки, пшено, крупа кукурузная, лук, огурцы, свекла, томаты, редис, капуста цветная, дыни, абрикосы, груши, персики, яблоки, виноград, бананы, мандарины.
Малое (0,3—0,5%): хлеб пшеничный из муки 2-го сорта, рис, крупа пшеничная, каяки, салат, арбузы, вишня, слива, черешня.
Очень малое: хлеб пшеничный из муки 1-го и высшего сорта, манная крупа, макароны, печенье.
Углеводы в продуктах с малым содержанием клетчатки называют «незащищенными», с высоким — «защищенными», так клетчатка замедляет доступ пищеварительных ферментов к углеводам. Они начинают усваиваться только после того, как микроорганизмы кишечника частично разрушат клеточные оболочки.
Содержание пищевых волокон в некоторых продуктах
«Грубые» пищевые волокна представлены в различных продуктах. Больше всего их содержится в муке грубого помола, пшене, фасоли, горохе, сухофруктах, свекле.
Во многих ягодах (например, в малине, землянике, крыжовнике, клубнике) большая часть клетчатки находится в зернышках. Много клетчатки в сухофруктах – урюке, изюме, черносливе. Много балластных веществ содержится в крупах и бобовых.
Пектиновые вещества в заметных количествах находятся в основном в продуктах, из которых можно сварить желе. Это слива, черная смородина, яблоки и другие фрукты. В них содержится около 1% пектина. Столько же пектина присутствует и в свекле.
Повседневный рацион должен содержать 20—60 г пищевых волокон. Около половины из этого количества рекомендуется получать за счет клетчатки (целлюлозы и гемицеллюлозы). Если рацион содержит недостаточное количество полезных пищевых волокон, рекомендуется дополнять его пшеничными или ржаными отрубями и препаратами, содержащими пектин и целлюлозу в виде микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) или метилцеллюлозы.
Отруби и препараты пектина можно принимать не только в «чистом виде», но и добавлять в пищу. Препараты на основе яблочного и свекловичного пектина выпускаются в виде порошка, в котором содержится 16—25% чистого пектина. В воде они набухают и образуют студнеобразную массу, и из них можно готовить похожие на кисель напитки. Пектины применяют в производстве мармелада, пастилы и зефира (в сортах попроще — фруктовые пектины, в дорогих — агарозу из морских водорослей). Эти сладости рекомендуются для диетического питания, полезны детям, тем более что их мягкая консистенция, в отличие от карамелей, предохраняет зубы от повреждений. Кондитерские изделия на основе пектина не содержат жира, поэтому при избыточном весе мармелад и зефир менее «опасны», чем шоколад и другие сладости с высоким содержанием жиров.
До недавнего времени в пищевой промышленности была выражена тенденция к производству рафинированных и очищенных от «балластных веществ» продуктов. Это стало одной из причин роста «болезней цивилизации» — ожирения, атеросклероза, диабета, ишемической болезни сердца, солевых артрозов и ряда других.
В последние десятилетия распространилось увлечение пищевыми волокнами и использование в диете так называемых грубых продуктов: ржаного хлеба, бобовых, овощей и фруктов. Потребление хлебобулочных изделий и других продуктов с добавками пищевых волокон можно только приветствовать. Но чрезмерное увлечение микрокристаллической целлюлозой и метилцеллюлозой, а также отрубями, которые многие добавляют в пищу в явно завышенных количествах, тоже небезразлично для организма. Балластные вещества обладают высокими сорбирующими свойствами, и избыточное их потребление может привести к развитию витаминной недостаточности, анемии в связи с выведением железа, к дефициту кальция и других макро- и микроэлементов, Дефицит витаминов и неорганических элементов в диете может отрицательно сказаться на обменных процессах и, как следствие, на поддержании идеального веса человека.
