LÄHDE: SPILLER A GENE:
CRC HANDBOOK of Dietary Fiber in Human Nutrition.
1.Overview
Käsite kuitu vaatii seuraavan sanaston selventämistä !
2.Definiton and Properties of Dietary Fiber
Ravintokuidun määritelmä ja sen ominaisuuksia
2.1. Definitions of Fiber
Kuidun määritelmistä
2.2. Dietary Fiber Parts of Food Plants and Algae
Ravintokasvien ja levien kuituosista
2.3. Food Components that behave as Dietary Fiber
Ravintokuidun tapoaan käyttäytyvät elintarvikekomponentit
2.4. Food components Associated with Dietary Fiber
Ravintokuituun littyvät ruoan komponentit
2.5. Polysaccharide Food Additives that can contribute to Dietary Fiber
Polysakkaridirakenteiset ravintolisät, jotka osaltaan kuuluvat ravinnon kuituun
2.6. Glossary of Dietary Fiber Components
Ravintokuidun osien sanastoa
2.7. Physical Chemistry of Dietary Fiber
Ravintokuidun fysikokemiaa
2.8. Chitin and Chitosan-Special Class of dietary Fiber
Kitiini ja kitosaani- erityinen kuituryhmänsä
2.2. Dietary Fiber Parts of Food Plants and Algae
Ravintokasvien ja levien kuituosista
2.2.1. FRAKTIOT, komponenttien pääryhmät
Kasvikudos: On osa, mikä voidaan uuttaa vesipitoisella alkoholilla
ja myös sellainen osa, joka on alkoholiin liukenematonta materiaalia.
Kuumalla vedellä ja kelaateilla voidaan uuttaa PEKTIINIAINEET
ja alkalilla uuttuu HEMISELLULOOSA
Alkaliin liukenematta jäänyt osa on alfa-SELLULOOSAA.
A. Kasvin soluseinämän rakenneosista
2.2.2. Mitä ovat PEKTIINI-aineet
Ne ovat vesiliukoisia kasvissolun seinämäosia kuten rhamnogalakturoneja, arabinogalaktaaneja, beeta-glukaaneja ja arabinoxylaaneja.
NIMITYS: NCP, non-selluloosa polysakkarideja ja NSP, non-tärkkelys polysakkarideja, liukoista kuitua.
2.2.3. Mitä on HEMISELLULOOSA?
Tämä on veteen liukenematonta, mutta alkaliin liukenevaa kuten arabinoxylaaneja, galaktomannaaneja, (glukomannaania) , xyloglykaaneja.
NIMITYS: Ne kuuluvat NCP ja NSP joukkoon.
2.2.4. Mitä on alfa-SELLULOOSA?
Tämä on alkaliin liukenematonta, kuten selluloosaa ( ja puuainesta ligniinia)
NIMITYS: Se kuuluu NSP- joukkoon.
2.2.5. Ligniini, puuaine
ei liukene 12 M rikkihappoon. Se on aromaattisia polymeerejä, non-carbohydraatti, sisältää N-molekyylejä ( typpeä) .
NIMITYS: Ligniini, kuuluu ravinnon kokonaiskuidun joukkoon.
Liittyy kovalentisti polysakkarideihin.
B. Kasvin ei-rakenteellisia komponentteja, muita kuin rakenneosia:
2.2.6. Kumit (gums), limat ( mucilages)
Nämä ovat vesiliukoisia, dispersoituvia kuten galaktomannaanit, arabinogalaktaanit, laaja kirjo substituoituja ja haaroittuneita galaktaaneja.
2.3. MUITA Kuidun tapaan käyttäytyviä ruoan osia
2.3.1. Kasvisolukudoksen sulamattomia osia
Ligniini, useimmissa täysikasvuisissa kasvikudoksissa, arom. polymeeri ( kumaryyli, guaiacyyli, coniferyyli, sinapyyli)
Cutiini, kasvien epidermaaliosassa
Suberiini, kasvin subepidermaalisessa osassa, juuri, mukulat
Vahat, hedelmien pinnoissa
Proteiini, inorgaaninen osa, kaikissa kasveissa virtuaalisti
2.3.2. Resistentti tärkkelys (RS) käyttäytyy myös kuidun tapaan, vaikka ei ole kuitua.
RS1 Kristallirakenne, kuten puoliraa´assa vihreässä banaanissa
RS2 Fysikaalisesti pakkautunut tärkkelys kuten viljan jyvissä
RS3 Retrogradinen amyloosi, kuumakäsitellyissä ruoissa ( kuten kylmässä keitetetyssä perunassa)
2.3.3. Sulamaton hiilihydraatti
Fruktaani, inuliini
Frukto-sarja, Frukto-oligosakkaridit, monissa kasveissa, erit. vihanneksissa ja hedelmissä.
Galakto-sarja, Galakto-oligosakkaridit, raffinoosi, stakyoosi, verbaskoosi
Malto-sarja
Sokerialkoholit, joita lisätään prosessoituihin ruokiin ( sorbitoli, inositoli *)
2.3.4. Non-strukturelli hiilihydraatti
alfa-sidokselliset glukaanit
Kumit, prosessoiduissa ruoissa ingredienssinä käytetyt
Modifioidut tärkkelykset
Semi-synteettiset polymeerit
2.3.5. Assimiloitumattomat (sulamattomat) osat
Hydrokarboniöljyt, vahat, kontaminaatiota
Värit, prosessoiduissa ravinnoissa
Pigmentit, luonnollisia ja synteettisiä
Kitiini ja exoskeleton, itikoista ja kuori-ja kotiloeläimistä
Mukopolysakkaridit, hiukset, karvat, animaalisista lähteistä tulevat kontaminaatiot
2.4. Ravinto-osista kuidussa lisää tekstiä
2.4.1. Ligniini
( puisten kasvien pääaine; sitä esiintyy joissain siemenissäkin). Se on aromaattinen polymeeri, jossa on kumaryyli-, guaiacyyli-, coniferyyli-, sinapyyli- alkoholeja. Lignifikaatiossa kasvin soluseinämän matrix infiltroituu ligniinillä(puulla), joka muodostaa 3-dimensioisen rakenteen polysakkaridimatriksin kera ja lisää tilavuutta seinämään (xylem-seinämät lignifikoituvat kypsässä tilassa täydellisesti). Viljan jyvien siemenen kuoressaon tätä nähtävissä, samoin monen hedelmän siemenessä, esim. päärynän siemenissä. Seinämän hydrofobinen kerros, suojaa bakteereilta ja entsyymeiltä. (”Klasonin ligniini”, kestää 12 M rikkihappoa.)
2.4.2. Kasviproteiini
sisältää usein hydroksiproliinia (HYP) ja linkkiytyneitä polysakkarideja. Raaoissa kasveissa 10 % solun seinämästä on kasviproteiinia.
Cutiini, suberiini ja vahat ovat komplekseja lipidejä, hyvin hydrofobista
2.4.3. Cutiini
hedelmien ja lehtien pinnasta on muodostunut polymeerinä C16 ja C18- OH-alifaattisten rasvahappojen estereistä. Cutinoitu hedelmäkuori on hyvin resistenttiä hydrolyysille ja voi voi poistua sellaisenaan kehosta.
2.4.4. Suberiini
on polymeerimateriaalia C20- ja C26-rasvahapoista ja fenolisista alkoholeista ja dikarboksyylisistä hapoista. Maan sisällä olevissa kasviosissa, joskus hedelmän pinnassa esiintyy tätä. Suberinisoitu kasviosa on hyvin hydrofobista ja resistenttiä suoliston hajoitusproseseille.
2.4.5. Kasvisvahat
ovat hydrokarbonien, ketonien, estereiden, fenoliestereiden, ketolien ym komplekseja seoksia. Sellainen vaha peittää hedelmäpintoja. Lipaasit voivat sappihappojen läsnäollessa hydrolysoida näitä rajoitetusti.
2.4.6. Inorgaaniset osat
ovat mm Ca++, Mg++, K+ suoloja ja silikaatteja.
Pektiinikomponenteissä keskilamellissa on kalsiumia mukana. Tavallista on K+, Mg++ suolat sekä fosfaatteina että oksalaatteina.
2.5. Polysakkaridipitoiset lisäaineet, jotka lasketaan kuituihin
2.5.1. Pektiini, amidoitu pektiini, käyttö emulgaattoreina ja stabilaattoreina
2.5.2. Selluloosasta käsin muodostettu metyyli- tai metoksyyliselluloosa, käyttö emulgaattoreina ja stabilisaattoreina.
2.5.3 Fosfaatti- tai isopropyyliryhmän modifioitu tärkkelys ; kuumakäsittelyt tehdään siksi että amyloosiketjujen liittyminen estyy.
2.5.4. Sulamattomat fruktoosipolymeerit ja oligosakkaridit.
Jerusalemin artisokka ja sikuri sisältävät fruktaania inuliini nimeltään. Fruktaani on substraattia paksun suolen bakteeriflooralle.
Fruktoosioligosakkarideilla on probioottisia ominaisuuksia.
2.5.6. Kumieksudaatit (kompleksit heteropolysakkaridit) : Arabikumi ja tragacanttikumi.
Tavallisin on guar (galaktomannaani, jonka glukoosiosa on vaihteleva) ja (locust) carob bean kumi. Käytetään soppien sakeuttajina.
2.5.7. Levien polysakkaridit
2.5.7.1. Agar (Polysakkaridiseos; lineaari galaktaani; agaroosi on sen pääkomponentti: polymeeri D-galaktoosista ja L-anhydrogalaktoosista; Agaropektiini sis. PS ja karboksyyli ja sulfaattiryhmiä eikä hydrolysoidu.
Lähde: Red marine algae Rhodophytaceae, Gelidium, esiintyy soluseinämässä. Tämä on laajalti käytetty.
2.5.7.2. Leväsuoloja alginaatteja (copolymeerejä, D-mannuronihapon ja L-glukuronihapon suoloja) ruskeasta levästä; modifioituja alginaatteja käytetään sakeuttajina.
2.5.7.3. Irlantilaisesta sammalesta (Chrondus crispus) ja punalevästä on Carragenaanit ( eri polymeerejä anhydrogalaktoosista, sulfatoidusta galaktoosista ja sulfatoidusta anhydro-galaktoosista). Tämä reagoi maidon proteiinien kanssa.
ja sitten on myös eräitä muita leviä, jotka soveltuvat käytettäviksi maitotuotteiden yhteydessä.
2.5.8. Semisynteettiset polymeerit
Bakteerisynteesistä Xantaanikumi ( glukoosirunkoon trisakkarideja mannoosiss
ta ja glukuronihaposta, terminaalissa palorypälehappo ja etikkahappo)
Satunnaisesti rakentuneet glukaanit, polydextroosit, polymeerit.
2.6 Hakemisto kuitukomponenttisanoille.
ACD Acid detergent fiber
Agar. (2.5.7.) Tärkein galaktaani. Agaroosi, agaropektiini ovat komponentteja
Algal polysaccharides: Leväuute, 1) rakenteellisiä ja 2) varastopolysakkarideja
Alginates. Levä polysakkarideja, Na-alginaatti, visköösi, käyttö jäätelöissä ym.
Alginic acid. Liukenematon alg. PS, polymannuronihappo, liukenevä alkalimetallien hydroksideina tai karbonaatteina
Arabinans. Polysakkaridi, josta tulee L-arabinoosia. Puun selluloosassa, liittyy pektiiniin, pektiinisubstanssista sinapinsiemenistä ja sokeriruovosta eristetty.
Arabinogalactan (2.2.3.) Hemiselluloosakompleksin osana substituoituja galaktaaneja, puuaineksesta. Lehtikuusesta (larch) saadaan vesiliukoista.
Arabinoxylan. Pääkomponentti (1 -4) beeta-D-xylopyranysoli yksikkö, joskus satunnainen haaroittuminen, yksi tai kaksi arabinoosia sivuketjuna. Monen jyvän kuoressa. Harvinainen puussa.
Carrageenan (2.5.7.3.) Leväpolysakkaridi, polymerisoituja sulfaattipitoisia D-galaktopyranoosiyksikköjä ym. Käytetty maidon ja suklaan valmistuksessa. Kolesterolia alentava vaikutus. Haitta: ulseroi caecumaluetta koe-eläimessä. Umpisuolihaavaumia.
Cellulose (2.2.4.) Tunnetuin. Ainoa todella säikeinen kasvinseinämän osa. Glukoosipolymeeri, jossa sidokset ovat beeta-glykosidejä. Ihmisentsyymit eivät pysty tähän beeta-sidokseen. Selluloosa kuuluu BULK- kuituun
Crude Fiber. Karkea kuitujäte. Laimean happo ja emäskäsitellyn keitetyn rasvattoman kuidun jäännösosa, 50-80% selluloosaa, 10-50% ligniiniä ja 20% hemiselluloosaa.
Cutin (2.4.3.) Kompleksi polymeeri mono-, di-, tri- ja polyhydroksirasvahapoista kasvisolujen ulkoseinämän vedenpitävän pintaosan ja cuticulan lipidikomponentti.
Dietary Fiber- käsittää kaikki kasvipolymeerit, joita ihmisen suoliston endogeenit entsyymit eivät pysty sulattamaan ( selluloosa, pektiini, hemiselluloosa, kumit, limat ja ligniini)
Galactans. Polysakkaridi, josta hydrolyysissä tulee galaktoosia. Esiintyy puussa ja monissa levissä. Tärkein galaktaani on agar (2.5.7.1.)
Galactomannans. Polysakkaridi, jossa on galaktoosi ja mannoosia ketjussa. Esim Guar gum( guaran)( 2.5.6.). Hemiselluloosa-fraktiossa (2.2.3.) kasviseinämissä on galaktomannaaneja.
Glucomannans. Lineaaripolymeri mannoosista ja glukoosista suhteessa 1:1 ta 2,4:1.Kovapuun glukomannaaneissa ei ole galaktoosia.Gymnosperman glukomannaaneisa on galaktoosia sivuketjuna ja man:glu suhde 3:1. Sivuketju antaa liukoisuutta lisää. Glukomannaani on hemiselluloosan (2.2.3). osa kasviseinämässä.
Glucuronoxylans. Runko on (1-4) linkkiytyneitä beeta-D-xylopyranosyylejä ja sivuketjuina 4-O-metyyli-alfa-D-glukopyranosyyliuronihappoja ja joissain vuosikasveissa metyloitumattomia D-glukuronihappoja. Glukuronoxylaaneja löytyy kaikkien maakasvien hemiselluloosaosasta ja useimmista kasviosista.
Glycan.-aani päte kuvaa polymeerisyyttä. Glyc- nimi tarkoittaa glykoosipolysakkaridia. Yksinkertaisen sokerin PS. (esim. glukaani, mannaani, xylaani, galaktaani, fruktaani)
Glycuronans uronihappojen polymeeri (esim glakturonihaposta galakturonaani)
Guar gum ( guaran) (2.5.6.) neutraali polysakkaridi D-galakto-D-mannaanista. Guarsiementen endospermasta eristettyä, palkokasvituote Intiasta, tehdään eläinrehuna. Käytetään ihmisravinnossa sakeuttajana salaattikastikkeissa ja jäätelössä, myös hammastahnoissa.
Gum (exudates and seed gums) (2.5.6.) Komplekseja polysakkarideja, jokaisessa on useita eri sokerimolekyylejä ja uronihappoja. Todellinen kasvikumi on akasia- ja tragakanttikumi ( puun kuoren viillon jälkeen tulevaa tihkueritystä) Sulamattomia ihmisessä. Vesiliukoista, visköösiä kolloidia, musilagoksi sanottua. Siemenkumeja ovat guar ja locust bean kumit.
Hemicelluloses (2.2.3.) useita , ainakin 250 erilaista tunnettua polysakkaridipolymeeriä. Pentosaanit, kuten xylaanit ja arabinoxylaanit, ovat suurin ryhmä. Seuraavaksi heksosaanit kuten galaktaanit. Kolmas ryhmä happamet hemiselluloosat kuten galakturoni- ja glukuronihapot. Uuttuu kylmässä vesialkaliliuoksessa. Eivät ole selluloosan prekursoreita. Yhdessä pektiininkanssa tekee matriksin ( plantix) verkkona selluloosan kanssa.Ei sula ohutsuoeessa, mutta bakteerit fermentoivat colonissa selluloosa paremmin.
Heteroglycans. Polysakkarideja, joista tulee 2,3, tai useampi monosakkaridi. Di,-tri-,
Hexoses. Kuuden hiilen monosakkarideja Glukoosi, fruktoosi, galaktoosi, mannoosi.
Homoglycan. Polysakkaridi, jossa on vain yhden tyypin sokeriyksiköitä. Tällainen on tärkkelys ja selluloosa.
Lignin (2.2.5.) Aromaattinen polymeeri, jonka molekyylipaino on noin 10 000, sisältää coniferyyli ja sinapyylialkoholeja. Puisessa kasvikudoksessa. Ei sula. Vanilliinin ja aromaattisten kemikaalien lähde.
Mannans Mannoosiyksiköistä muodostunut polysakkaridi, glykaani. Varastopolysakkaridi, jota on hemiselluloosan joukossa monissa soluseinämissä.
Middle lamella. Galakturonaanipitoinen, pektiinisubstanssi. Kasvin tytärsolumuodostuksessa seinämä näitten solujen välillä.
Mucilages. Polysakkarideja, joisa on galaktooseja galakturonihappoja, xylooseja ja arabinoosia. Vesiliukoisia, muistuttaa hemiselluloosaa, limaisia, kolloidaalisia. Varastopolysakkaridien tai endosperman joukossa tai siemenhunnun erityisissä soluissa.Pidättää (retain) vettä ja suojaa siementä kuivumiselta ( desiccation).
Neutral detergent fibers (NDF). Na-lauryylisulfaattidetergentillä kuumasta neutraalista liuoksesta uuttamalla saatu ravinteen jäänne.Erotettaessa kuiva-aineesta osia, jotka ovat sulatettavissa tai vain fermentoitavissa.
Non cellulosic polysaccharides (NCP) Hemiselluloosan toinen termi. Kaikki soluseinämän matrixpolysakkaridit, jotka eivät ole selluloosaa.
Non starch polysaccharides (NSP) Englyst et al. suosittama termi: hiilihydraattipitoinen kasvissoluseinämän kuitumaterial, dietääri kuitu, ligniini poisluettuna.
Oligosaccharides. Di-, tri- ja tetrasakkaridien ryhmänimi. Prosessoidussa ruoassa voi yhdeksänkin yksikön polysakkarideja.
Pectic substances (2.2.2.) Seos neutraaleja ja happamia polysakkarideja, voidaan uutta vedellä kasvikudoksista. Galakturonihappoja ja galakturonaaneja eriasteisella metyyliesteröinnillä
Pectin. Raa-assa hedelmässä pektiini on liukenemattomampaa ja kypsyvässä liukenevampaa. Metyyliestereitten määrä pektiinihapoissa vaihtelee. Neutralisaatioaste vaihtelee, geelejä veden ja hapon kanssa muodostavia.
Pectinic acid. Vesiliukoisia. Pektiiniryhmiä, joissa vain osa happoryhmistä on metyloituneita.
Pentoses. Viiden hiiliatomin monosakkarideja, kuen L-arabinoosi, L-xyloosia. Näiden osuus ihmisdieetin energiassa on pienehkö. Näitä on kaikissa soluseinämissä, animaalisissa, kasvi ja bakteerisoluissa.
Plantix. Plant- matrix, kasveista saatavaa dietääristä kuitua.
Primary plant cell wall. Keskilamelliin asettuva primäärisoluseinämän selluloosasäikeitten verkko, johon sijoittuu hemiselluloosan amorfinen matrix.
Protopectin. Liukenematon pektiinin alkusubstanssi kasvissa, antaa hydrolyysissä pektiinihappoa.
Resistent starch (RS). Ei ole ihmisentsyymien sulatettavissa ja tulee colonalueelle asti toimien usein kuten kuitu.
Sclerenchyma. Kasvin kovia osia muodostava, kuten pähkinön kuoria tai siemenkelmuja.
Secundary cell wall. Polysakkaridia, amorfista. Muodostuu, kun solu on kypsynyt ja asettuu primäärisolun sisäpinnalle joko jatkuvana kerroksena tai paikallisina paksunemina tai juosteina.
Silica. Saostuu kasvisoluun, sen ilmaviin osiin. Pitoisuus riippuu lajista, maaperästä ja kasvin kypsyydestä. Kasvintuhka, esim vehnästä voi sisältää tätä 10%. Pääosa on silikonia.Silica huonontaa soluseinämateriaalin sulatettavuutta.
Suberin. Korkissa esiintyvä cutiinin tapainen aine. Kasvilipidi, joka vaatii saponifikaation uuttamiseen.
Uronic acid Soluseinämän hemiselluloosa osassa ja pektiinisubstanssissa . Löytyy puolesta koko tunnetusta kasvipolysakkaridien joukosta.Tavallisin on D-galakturonihappo ja D-glukuronihappo. Uronihapot ovat sokereista (niiden –CH2OH –ryhmän muuttumisesta COOH ryhmäksi ) oksidaatiolla johtuneita molekyylejä. Kun ne esiintyvät glykosideina, ne käyttäytyvät kuten yksinkertaiset hydrokarboksyylihapot muodostaen metallisuoloja, amideja, alkyyleja ja metyyliestereitä.
Water holding capacity. Kuivan kuidun vedenottokyky pisteeseen, ettei vapaata vettä jää
Water-soluble fraction. Osa minkä kuitu liukenee veteen. Pektiiniaineita, kumeja, limoja ja joitain PS-lisäaineita.
Xylans. Polymeeriryhmä, jossa on pääketju (1-4) beeta-D-xylopyranosyylitähteistä. Muita tavallisia aineita ovat arabinoosi ja 4-O-metyyli glukuronihappo. Sijaitsee hemiselluloosaosassa kaikissa maakasveissa, kaikissa kasviosissa.
Xylem Kasvien vesisuonisto. Kasvikudoksen vettäjohtavat osat, usein lignigioituneen seinämän muodostamina. Xyleemisuonien seinämät kypsässä puuaineksessa ovat täysin lignifioituneita. Vähemmän kypsässä on lignifikaatio vain osittaistaja lokalisoitunutta.
2.8. Kitiini ja kitosaani. Ravintokuidun erityinen luokka
Aminopolysakkaridit kitiini ja kitosaani ovat luonnon aminopolysakkarideja, joilla on lineaarisia ketjuja N-asetylglukosamini- ja D-glukosamini-yksiköistä koostuneina. Yksikköjen liittyminen toisiinsa tapahtuu (1-4) beeta-glykosidisidoksin. Aminoryhmien sisältäminen on näiden erityisominaisuus. Ne ovat baasisia, polykationisia, kun taas muut polysakkaridit kuidussa ovat polyanionisia, neutraaleja tai asidisia.
Kitiinissä on pääasiassa NAc-D-Glucam. 70-95%. Asetylaatioaste on korkea. Se käyttäytyy kuin liukenematon kuitu
Kitosaanissa on D-GlucAm 70-95%. Deasetylaatio on huomattava. Liukoisuus on ainutlaatuinen ominaisuus. Mahan matalassa pH-miljöössä täysin tai osittain liukeneva. Ohutsuolessa saostuu liukenemattomaksi.
Aminopolysakkarideja tulee lähinnä animaalisesta exoskeletonista ( hyönteiset, ravut, kotilot, hummerit ja muut kuorieläimet). Myös sienien ja hiivojen seinämissä on näitä.
Kitosaania on Mucorales-sienien seinämissä, Mucor rouxii. Sitten vihreän levän Chlorella solusinämissä ym. Mucorales-sientä käytetään orientaalisten ruokien fermentaatiossa / tempeh, sufu, ragi ym)
Koska niissä on samoja sidoksia kuin selluloosassa, niitä ei ihmisentsyymit voi sulattaa. Ohutsuolessa ne eivät sula. Bakteerit voivat hajoittaa niitä paksusuolessa.
Kitiini ja kitosaanibiopolymeerejä on tutkittu, koska ne alentavat kolesterolia ja lipidejä. Kitosaani lisää HDL-kolesterolia ja sitoo lipidejä. Sitä on käytetty matalakaloridieetissä painon alentamiseen 2-3 gramman annoksilla.
3.3. Ravintokuidun analyysi NSP polysakkarideina
Ravinnon CHO Hiilihydraatit
3.1. Vapaat sokerit
Mono- ja disakkaridit Glukoosi, fruktoosi, sukroosi, maltoosi, laktoosi. Nopeasti imeytyviä ovat glukoosi, maltoosi ja sukroosi. Fruktoosi ja laktoosi osittain välttää imeytymistä ohutsuolessa
3.2. Sokerialkoholit
Mono- ja disakkaridit. Sorbitoli, inositoli*, mannitoli, galaktitoli, maltitoli. Huonosti absorboituvia ohuesta suolesta. Ne pääsevät paksuun suoleen asti.
3.3. Lyhytketjuiset hiilihydraatit
Maltodekstriinit, alfa-glukaaneja rakenteeltaan. Ne ovat osittain hydrolysoitunutta tärkkelystä. Laskuissa ne asetetaan tärkkelyksen joukkoon.
3.4. Polysakkaridit (PS)
3.4.1.Tärkkelys on alfa-glukaaneja. Ravinnon kaikkein runsain hiilihydraatti (CHO)
Nopeasti sulava tärkkelys ( Rapidly digestible starch, RDS) antaa nopeasti vapautuvaa glukoosia ja sulatetaan ohuessa suolessa.
Hitaasti sulatettava tärkkelys ( Slow digestible starch, SDS). Sulatetaan ohuessa suolessa hitaasti.
Resistentti tärkkelys (Resistant starch, RS) välttää sulatuksen ohuessa suolessa ja fermentoituu eri asteisesti paksussa suolessa. Fysiologista merkitystä ei täysin tunneta.
RS1 on fysikaaliseti saavuttamattomissa olevaa
RS2 on resistenteissä jyväsissä olevaa
RS3 on retrogradista amyloosia.
3.4.2. Ei-tärkkelys polysakkaridit (NSPs)Non starch polysaccharides. Näitä on monta eri tyyppiä. Välttää sulamasta ohuessa suoelssa, fermentoituu eri asteisesti.
3.4.3. Kasvisoluseinämän NSP. Pääosina ovat arabinoosi, xyloosi, mannoosi, galaktoosi, glukoosi, uronihapot. Kapseloituneena ja hidastamassa ravintotekijöiden imeytymistä. Hyvä merkkiaine luonnostaan hyvi nkuitupitoiselle, terveelliselle dieetille
3.4.4. Muu NSP. Monen tyyppisiä osia. Lisäaine ravinnossa. Ihmisdieetin vähäinen osa.
3.7 Fytaatin*(PA, Phytic Acid, Phytin, IP(6)) analyysi
Fytaatille * ei ole ollut spesifistä havaitsemiskeinoa, useita uudempiakin metodeja on tämän kirjan painamisen jälkeiseltä ajalta. Tässä käydään metodeja läpi.
3.8. Saponiinipitoisuuden määritys
Saponiinit
Fytokemikaali kuitupitoisessa ravinnossa, erityisesti palkokasveissa ( leguminosae). Lisäävät sappihappojen eritystä kehosta ( sekamisellimuodostus, molekyylipaino useita miljoonia, sappihappojen takaisin imeytyminen terminaalisesta ileumista estyy).
Yucca saponiinit ja saponiinipitoiset alfalfa siemenet alentavat kolesterolia
( Esim. kolesteroli kiinnittyy digitoniiniin)
Saponiinirakenne: triterpeenejä tai steroidiglykosideja, amfifiilisiä molekyylejä, jossa hydrofobinen osa on triterpeeni tai steroidi ja hydrofiilinen osa on sokeri. Pinta-aktiivisia. Tyypillinen saponiini on soijapavussa. Monta sataa kasvispesifistä saponiinia tunnetaan. Vain muutamaa on ihmisravinnossa.
Saponiinipitoisuuksia kuivapainosta
Alfalfa idut ( Medicago sativa) 80 g/ kilo.
Asparagus, parsa ( a. Officinalis) 15
Broad bean( Vicia faba) 3.5
Chickpea (Cicer arietinum) 0.7-60
Green pea , Vihrea herne (Pisum sativum) 1.8-11
Kidney bean (Phaseolus vulgaris) 2-16
Lentil, linssit, virvilät( Lens culinaris) 0.7-1.1
Mung bean (Phaseolus mungo) 0.5-6
Navy bean( Phaseolus vulgaris) 4.5-21
Outs, kaura (Avena sativa) 0.2-0.5
Peanut, maapähkinä (Arachis hypogaea) 0.05-16
Quinoa ( Chenopodium quinoa) 10-23
Sesame seed, seesamin siemen( Sesamum indicum) 3
Silver beet (Beta vulgaris) 58
Soy bean, soijapapu ( Glycine max) 5.6-56
Spinach, pinaatti ( Spinacea oleracia) 47
Sweet lupin , Sudenherne ( Lupinus augustifolius) 0.4-0.7
Lähd:e Oakenfull et Potter, Spillerin kirja., sivu 129.
4.1. Ravintokuidun vaikutus proteiinin sulavuuteen ja hyödynnykseen
PER Protein Efficiency Ratio ( body weight gain per protein consumed)
Proteiinin tehokkuus vaikuttuu miltei lineaarisesti ravintokuidun määrästä ja laatu vaikuttaa myös. Energian saantiin voi tehdä kuitukorjauksen, kun tietää kuidun määrän.
NPU Net Protein utilization
BV Biological Value.
Pektiini vaikuttaa eniten PER-arvoihin. Jos määrä on yli 10 % dieetissä, proteiinin hyväksikäyttö laskee huomattavasti.
4.2. Ravintokuidun ja fytaatin * vaikutus mineraalien homeostaasiin ja saatavuuteen
Fytaatti* on vahva komplekseja tekevä yhdiste, kykenee kombinoimaan essentiellejä divalentteja kationeja, vähentämään niitten absorptiota tai (Zn, Mg) reabsorptiota ja ympäristön pH vaikuttaa asiaan. Suhde kuituun on epäselvä.
Kuitu yleensä antaa joko BULK tai vaikuttaa osmoottiseen potentiaaliin ( pektiini ja kumit) , mutta vain vähän mineraaleihin.
Fytaattia* on kaikissa kasvin siemenissä sekä viljassa että palkokasveissa, monissa juureksissa ja mukuloissa sekä hedelmissä. Kuitua saa näitten kasvien varsista, rungoista, ja lehdistä, jotka ovat kantorakenteita.
Fytaatti* on erillinen, identifioitavissa oleva aine ja määrällisesti mitattava yhdiste, mutta usein se asetetaan kuitujoukkoon, erityisesti viljan leseissä.
Muut ravintokuidun komponentit ( kuten veteen liukenemattomat selluloosa, ligniini ja osa hemiselluloosaa, veteen liukenevat kuten pektiini, kumit ja osa hemiselluloosaa) ovat osia, jotka liittyvät säikeisiin tai karkeusasteeseen. Näillä ei ole paljoakaan riittävää sitomiskykyä mineraalien suhteen, jotta ne vaikuttaisivat mineraalien tasapainoon.
Fytiini* sen sijaan omaa hyvin elektrovalenttisia fosfaattiryhmiä, jolla on vahvoja sitomis- ja kompleksinmuodostusominaisuuksia. Vaikka tämä on suhteellisen pieni molekyyli, sillä on laaja kyky tehdä kompleksit essentiellien divalenttien kationien kanssa. On myös näyttöä siitä, että kalsium, magnesium ja sinkki tekevät kiertävää sykliä haiman kautta. Näin nämä divalentit kationit altistuvat kompleksin muodostukselle. Vaikka muuukin kuitu menee ohi samasta GI-kanavan kohdasta, fytaatin suurempi kompleksimetrinen voima kationeja kohtaan suosii fytaatin suurempaa vaikutusta näiden mineraalien homeostaasiin. Erityinen poikkeus on rauta, jolla on erikoiset kompleksitaipumukset fytaatin kanssa. Jokainen, jonka ravinto on tasapainoista, saa fytaattia. Fytaatti on kautta maailman ihmisdieetin osana. Vaikka fytaatti ( fytiini, IP6) ja sen fosfaatit (IP5, IP4, IP3, IP2, IP1) eivät pysty imeytymään niin inositoli* ja irronneet fosfaatit sen sijaan pystyvät imeytymään. Fosfaattiestereistä irronnut inositoli* absorboituu ja voi metaboloitua glukoosina, jos rengas katkeaa ( rengasta katkaisevaa entsyymiä tavataaan munuaisesta)
Löydettävä metaboloinnista kartta!/LB
Sinkin homeostaasissa fytaatilla on merkitystä. Sinkki on ainoa essentielli hivenaine, joka erittyy haimasta. Siitä täytyy reabsorboitua myös osa.
Mg absorboituu jejunumista ja ileumista, primääristi munuainen reabsorboi sen ja säätää homeostasin. Ihon kautta sitä menetetään hiessä huomattavasti. Ravinnon Mg osa on klorofyllissä.
Fytaatin magnesium toimii tertiäärinä synergistisenä kationina, ei yksinään. Fytaatti vähentää magnesiumin absorptiota ravinnosta.
Kalsiumia imeytyy koko ohuen suolen alueelta. Lysiini, arginiini, fruktoosi, glukoosi, laktoosi ja Xyloosi lisäävät kalsiumin imeytymistä. Fytaatti, kuitu ja oksalaatti vähentävät sen imeytymistä. Kalsiumia voimakkaammin liittyy kuitenkin kupari ja sinkki fytiiniin. Fytaatin net effect kalsiumin aineenvaihduntaan on monitekijäinen seikka.
Kun kuitua fermentoituu colonissa, pH madaltuu.
Liukoiset oligosakkaridit kuten inuliini ja frukto-oligosakkaridit voivat edistää kalsiumin ja magnesiumin imeytymistä ja tätä voi mitata vahvistuneena reisiluutilavuutena ja mineraalipitoisuutena koe-eläimillä.
Kupari Cu++/+++ imeytyy mahalaukusta ja ohuesta suolesta cupri-tilassa (Cu+++) hapettuen ja pelkistyen rautaa helpommin.Se mikä redusoi ferriraudan Fe+++ ferro-raudaksi Fe++ haittaa kuparin imeytymistä. Tällainen on C-vitamiini. Fruktoosit ja sitä sisältävät sokerit kuten sukroosi myös vaikuttaa kuparin imeytymiseen. Kupari erittyy sapessa hyvin stabiilina, mihin fytaatti* tai kuitu ei enää voi vaikuttaa.
Rauta Fe++/+++
Hemirauta on veren hemoglobiinissa, non- joninen, suojattu fytaatilta, absorboituu intaktina, jos sitä on ravinnossa.
Non-hemirautaa on ferro ++ ja ferri+++.
Rauta imeytyy pohjukaissuolesta ja ohutsuolen jejunumin yläosasta,
Laimeassa hapossa Fe+++ ( liukenematon) on ainoa joni, mikä liittyy protonoituun fytaattiin.
Fe++ ferro alkaa saostuu pH2 tasossa.
pH 7 tasossa ferro ja ferrikompleksit ovat stabiileja.
Mangaani Mn omaa monia valensseja +1 ja +7 väliltä. Stabiilein on Mn++. Mn erittyy sapesta. Ja takaisin imeytymistä säätää hormonit. Fytaatin osuudenmerkitystä ei tiedetä.
Fosforin (P) saatavuus Fytaatissa on runsaasti fosforia. Monogastrisilla lajeilla sen saatavuus on matala, kuten kananpojilla.
4.3. Kuidun suhde vitamiineihin
Rasvaliukoiset vitamiinit
Vitamiini A ja karoteenit
Vitamiini D
Vitamiini E
Vitamiini K
Vesiliukoiset vitamiinit
Tiamiini (B1) , pantoteenihappo, biotiini
Riboflaviini (B2)
Pyridoksiini (B6)
Nikotiinihappo ( niasiini Vit P)
Foolihappo
Cobalamiini ( Vit. B12)
Vitamiini C
4.4. Ravintokuidun vaikutus fekaalimassaan(CFW) ja kompositioon
4.5. Transit aika kriittinen Fekaalimassa (CFW) ja kuituaineet
4.6. Kuidun vaikutus suolistoflooran ekologiaan
4.6.1. tekijät:
a. Dieetti, sen substraatit ja ravintoaineet
b. Redoxpotentiaali
c. Kaasukompositio
d. Happamuus pH
e. Osmoottiset ja jonivaikutukst
f. Pintäjännitys ja nestevirtaus
g. Endogeenit ja eksogeenit aineet, jotka voivat estää baktreerien kasvua ( sappihapot, haihtuvat ja haihtumattomat rasvahapot, bakterisidit, suoliston vasta-aineet ja lääkkeet)
h. Bakteerien interaktiot ja kilpailu
i. Suoliston motiliteetti
4.6.2. Suolistobakteerit
Bakteerit huuhtoutuvat syljestä alkaen alaspäin ja yläosissa suolta niitä on vain vähän
ad 10E5 CFU per ml suolen yläosissa.
Ileumissa tilanne kääntyy, se on transitiovyöhyke.
Ileokekaalinen läppä.
Paksusuolessa 10E11-10E12. CFU
400 lajia on ihmiseen sopeutunutta.
Niistä 5 lajia hallitsee. Terveellisiä( x)
Bacteroides (gram- anaerobi sauva)
Eubacterium (gram+ sauva, anaerobi )( x)
Bifidobacterium ( gram+ sauva, anaer.) (x)
Lactobacillus (gram+ sauva fakult tai anaer.)(x)
Grampositiiviset kokit (str.c.)
4.7. Interaktio suolistobakteerien ja kuidun kesken
4.8. Kuidun vaikutus ruoansulatusentsyymeihin
Psylliumkuoria 5 %. Trioleenia ja kolesterolia vähemmän imunesteeseen.
Kitosaania 5 %: Ei erityistä.
Konjac mannaania 5 % Kolesterolia ja trioleiinia 40% vähemmän poistunut suolen sisällöstä kuin selluloosalla yksin.
Pektiini 5 % Trioleenia ja kolesterolia imunesteeseen vähemmän.
Guargum 5 % Kolesterolia ja trioleenia imeytyy 20-25% vähemmän .
Vehnän itu 10 % Triglyseridien katoaminen suolensisällöstä viivästynyttä.
Vehnän lese 20 % Ileostomianesteessä 1.6 kertainen lisä rasvan erittymiseen. TG hävisi hidastuneena suolen sisällöstä.
Selluloosa 10 % Ei erityistä trioleenin suhten. Kolesterolin varhainen nousu oli viivästynyttä mutta ei estynyttä verrattuna kuiduttomaan dieettiin.
Selluloosa 20 % Trioliinin katoaminen suolen sisällöstä aleni 20-30% 5 tunnin aikana ateriasta verrattuna kuiduttomaan ryhmään.
Vehnän lese 20 g Pankreatiittipotilailla trioleenihengitystesti osoitti 30% alenemaa lipidien sulavuudessa
Vehnän lese 16g Ei vaikutusta ileostomianesteeseen.
Pektiini 15 g Ileostomianesteen erityksessä nousi rasvaeritys 36%
Pektiini 5 g Trioleenihengitystestissä entsyymiä saavilla pankreaanpoistopotilailla 30 % laskeuma lipidien sulavuudessa
4.9. Ravintokuitulähteiden vaikutus SCFA tuottoon ja pitoisuuksiin paksussa suolessa
Tärkeimmät lyhyet rasva-hapot ovat etikkahappo (C2:0), propionihappo(C3:0) ja voihappo(C4:0) . SFCA pitoisuus on korkein caecumtasossa. Asetaatin (C2) osuus on suurin. distaalisemmin. Samalla propionaatin (C3) osuus oli laskeva, butyraatin (C4) oli samantapainen.
SCFA tuoton lisääntyessä absorptio lisääntyy. Ne siirtyvät lumenista mesenteerisiin ja portaalisiin suoniin.
Sitruksista ja sokeriruovosta aikaan saadaan enemmän SCFA kuin selluloosasta tai leseistä. Kasvikumit tuottavat enemmän SCFA kuin kasvikuidut viljoista Vihannekset tuottavat enemmän kuin viljat. Vesipitoiset kasvisoluseinämä-PS tuottavat enemmän kuin puiset osat.
Kuitulaatu modifioi SCFA -pitoisuuksia eri tasoissa.
Asetaattia (C2) oli caecumissa enemmän kuin colonissa selluloosasta, pektiinistä, psylliumista.
Yhtä paljon perunatärkkelyksestä, vehnän leseistä, kauran leseistä ja pektiinistä
vähemmän kuin distaalissa colonissa kaurajyvistä ja vehnäleseistä .
Voihappo (C4) on paksuasuolta suojaava tekijä.
4.10 Ravintokuidun vaikutus fekaalisiin ja luminaalisiin mutageeneihin
Feces sisältää mutageeneja, mikä muodostaa paksunsuolen syövän riskin. Karsinogeenisyys ja DNA-vaurio vastaavat toisiaan.
N-nitroso yhdistykset nitriitit ja nitraatit ovat tällaisia.
Fecapentaeeni on mutageeni. Se voi absorboitua kuituun.
Antioksidantit C ja E-vitamiini vastavaikuttivat mutaatioihin
Ovo-lakto-vegetariaaneilla ja vegetariaaneilla oli vähemmän mutageeneja.
Karsinogeeneja sitovat ohralese, vehnän lese ja alfalfa suoraan, pH4-6 alueella ja kationivaihdolla. Selluloosa omaa edullista vaikutusta. Ligniini taas ei .
Vehnänleselisä ja fytiinilisä* johtivat poikkeavien kryptamuodostumien vähentymiseen.
4.11. Ravintokuidun ja ruoan vaikutus hiilihydraattimetaboliaan
Glykeminen vaste
Glykeminen indeksi (GI) on suhdeluku verensokerikäyrien alojen kesken.
Ala glukoosikäyrän alla ruoan jälkeen x 100% : Ala glukoosikäyrän alla valkoisen leivän jälkeen
On pitkäaikaisetua hitaasti vapautuvista hiilihydraateista IDDM ja NIDDM taudeissa.
Tärkkelyksen konsumption nosto, matala –GI-elintarvikkeiden käyttö ja kuitu lisäävät myös colonissa fermentoituvaa osaa, jolloin etikkahappoa (C2), propioni (C3) ja voihappoa(C4) (SCFA) muodostuu ja imeytyy.
GI esimerkkejä vertailun vuoksi 50 g CHO on testiannos kustakin elintarvikkeesta.
Hunaja (126), Maltoosi (152), Rusina (93)
Omenamehu (45), luumut (34) banaani (90, kypsä; ei kypsänä 59)
Ruskeat pavut ( 24), virvilät ( 74) Soijapapu ( 20)
Juurekset: Punajuuri (93)
Mysli (96). Riisi puff (132)
Pasta: Spagetti (38- 61)
Leipä vehnästä , patonki (131)
Ruisjyvä (47), Vehnänjyvä (63), Pikariisi(121)
5.1. Vertaillaan ilmeneviä tauteja eri kuitumääriä nautittaessa
5.2. Diabetes mellitus hypoteesi ja ravintokuidun käyttö
E-Afrikasta tietoja. Diabetes alkoi lisääntyä samalla kun ravintotottumukset muuttuivat 1930 jälkeen. Korkea CHO ja matala rasva dieetti on suojaava, matala CHO- ja korkea rasvadieetti on predisponoiva diabeteksessa. Afrikkalainen dieetti oli aiemmin ollut hyvin kuitupitoista. Nyt on maa hyvin diabetesklinikkapitoista. Asia on multifaktorielli. Obesitas myös liittyy asiaan jotenkin. Diabeteksen jo puhjettua on kuiduista hyötyä kontrolloitaessa sokeritasapainoa.
5.3. Diabeteksen hoito korkeakuituisella dieetillä
Edut:
Aterian jälkeinen hypoglykemiä vähempi, veren rheologialle edullista, vähentää ateroskleroosin riskejä, alentaa seerumin lipidejä, verenpainetta, obesiteettia, klaudikaatiovaivat vähenevät, CHO-indusoitu hypertriglyseridemia estyy, obesiteetin ja diabeteksen aiheuttamat akuutit tilanteet vähenevät.
Energian jakautuminen.
a. Hiilihydraateista 55-60E%.
b. Proteiinista 12-16 E% ( 0.8-1.2 g/ kg) maksimi 90 g päivässä. Alempi määrä jos nefropatiaa.
c. Rasvasta alle 30E%, alle 10E% tyydytettyjä ravoja. Päivän kolesterolia alle 200 mg.
Jos ei siedä korkeaa CHO määrää, totaalirasvaa voi nostaa 30-40 E% jolloin lisätään MUFA-rasvahappoja, mikä lisää HDL ja vähentää hypertriglyseridemian riskiä, mikä tulee korkeasta hiilihydraatista ja matalasta kuidusta. ( Huom: Spillerin suositus)
d. Kuidun osuus 35 g päivässä( tai 15-25 g 1000 kcal kohden)
Haitallista on korkea hiilihydraattipitoisuus, jos kuitu on matala.
e. Kokojyvän edut mainitaan erikseen.Se lisää insuliiniherkkyyttä ja alentaa riskiä diabeteksen kehittymiseen ja sydänverisuonitauteihin. Lesekerroksessa on paljon kuitua ja fytokemikaaleja, antioksidantteja, anti-inflammatorisia tekijöitä, fytoestrogeenejä ja muita edullisia tekijöitä. Suositellaan kolmasti päivässä.
Vitamiini E on kardioprotektiivinen ja anti-inflammatorinen, suositellaan 800 IU päivässä aikuis diabeetikoille (Spillerin suositus)
5.4. Hyperlipidemian hoito kuidulla
Liukoisia , visköösejä, kuituja sisältävät ravinnot ( kaura, ohra, palkokasvit) alentavat seerumin kolesterolia. Psyllium, soijaproteiini ja kasvisterolit ovat myös edullisia. Näiden neljän tekijän kombinaatiolla ( visköösi kuitu, kasvisproteiini, matalaglykeminen ravintoaine ja kasvissteroli) voi koostaa kolesterolia alentavaa dieettiä. Seuraavia tietoja on hankittu:
Dietäärinen strategia: Annosmäärä, LDL-kolesterolin alenema (%).
Visköösi kuitu 5-10 g päivässä 5 %
(Psyllium; Guar;
Konjac;
Beeta-glukaani)
Soijaproteiini 25 g päivässä 5 %
Kasvisterolit 1-3 g päivässä 5 %
Dietääri kolesteroli alle 200 mg päivässä 5 %
Tyydytetty rasva alle 7 E% kaloreista 10 E%
Kehon paino 10 paunan vähennys 5 %
Matalaglykeminen dieetti GI 10 yksikön vähennys 5 %
Totaali strategia käytössä 40 %
Trans-rasvahappojen vähennys niin tehokkasti kuin mahdollistaa kuuluu asiaan.
Sterolit ovat steroleja ja stanoleja.
Psyllium parantaa Apo B ja Apo A-1 suhdetta.
Locust beam Gum
Konjac mannan (Amorphophallus Konjac k, kumimainen hyytelö Japanista, glukomannaanipolymeeri, visköösi
Wheat bran
Oat bran
Dried legume
Legume protein
5.5. Ravintokuitu ja colon neoplacia
Milloin alettiin nähdä korrelaatiota paksunsuolen syövän ja ravinnon välillä? Kehitysmaissa carcinoma coli oli epätavallinen. Bantuheimon ruokailutapoja tutkittiin ja havaittiin kuidun korkea käyttö. Pohjois ja Etelä Intian kesken havaiiin ero kuidun käytössä ja paksunsuolen syövän esiintymisessä. Pohjoisessa vähän syöpää ja paljon kuitua. Israelista tuli samanlainen tutkimustulos. Vegetariaaneilla myös oli vain vähän colonsyöpää. Arktisilla inuiiteilla oli taas kasviskuidun käyttö matala, mutta ei silti erityisempää ca coli esiintymistä. He käyttivät kuitenkin paljon sulamattomia aminopolysakkarideja isojen eläinten sidekudoksista. Kaaliperheen indolipitoisilla jäsenillä oli protektiivista merkitystä.
5.6. Kuitu ja colonin divertikuloosi
Jo vuonna 1929 osattiin neuvoa kuitujen käyttöä symptomaattiseen divertikuloosiin.
Divertikuloosin prevalenssi kasvaa. Paikoin Afrikassa sitä ei esiinny. Tautia on Euroopassa ja P-Amerikassa eniten. Tämän alueen ruokatottumusten mukana se siirtyy myös alueille, missä se ei ole aiemmin ollut tavallista. Korkeakuituinen dieetti voi vaikuttaa taudin kulkuun edullisesti, osa voi tulla oireettomiksi. Erityisesti liukenemattomat selluloosakuidut ovat edullisia.
5.7. Kuitu ja tulehdukselliset suolistosairaudet (IBD)
(UC, ulceratiivinen koliitti) (CD, Chrohnin tauti)
On havaittu että f-maitohappopitoisuus nousee UC ja CD taudeissa ja toisaalta normaali SCFA pitoisuus laskee. Olisi loogista kohottaa SCFA-pitoisuutta soveltuvalla korkeakuituisella dieetillä.
Toisaalta bakteerit voivat fermentoida verta ja täten aiheuttaa colonissa SCFA laskua joillain UC-potilailla. Joillain vaikeasti sairailla voi SCFA taas olla tavallista korkeampia ( ehkä talteenoton huonontumisen takia). Jos oli distaali UC, SCFA aiheutti ärtymystä distaalisessa osassa colonia. (Kuitujen osuus UC-taudissa on vaikemapi saada edulliseksi ainakaan yleisohjeilla, ehkä joissain yksityistapauksissa). Sulfasalatsiinilla ainakin koetetaan pitää suolistoflooraa kontrollissa.
5.8. Japanin dieetinkäyttötavat ja korrelaatio sairauksiin (1930-1980)
5.9. Toksiinien ja karsinogeenien indusoimin vaikutusten modifikaatio ravintokuidulla suolessa ja rintarauhaskudoksessa
Toksiineja koe-eläintutkimuksissa olivat:
Glukoaskorbiinihappo 4 %, 2,5-Di-t-butyylihydrokononi, Tween 20, ja 60 klorazaniilihydrokloridi, Cadmiumkloridi, 2-asetylaminofluoreeni.,
Epäsuoria karsinogeenejä: 1,2,-DMH (dimetyylihydratsiini), AOM (azoxymetaani), 3,2,-DM-4-ABP (dimetyyliaminobifenyyli) , MNU( metyylinitrosourea, suora karsinogeeni).
Protektiivinen vaikutus tutkittiin fytiinillä, vehnän leseillä, alfalfalla, selluloosalla, pektiinillä, ligniinillä eri jyvien leseillä, citruskuidulla
Vehnän leseessä oli lipidiosuus merkitsevä (NOS reduktio, COX-1 ja COX-2 aktiviteetti)
6.1. Kokojyvä, kuitu ja antioksidantit
6.1.1. Kokojyvän antioksidantit
Kaikissa viljoissa, hedelmissä ja vihanneksissa on seuraavia:
Kinnamonihappo
Bentsoaatit
Flavonoidit
Tokoferolit
Kaurassa on
Avenantramideja
Useimmissa jyvissä on:
Tokotrienoleja
Pitkäketjuisia ferulihapon ja kaffeiinihapon mono- ja dioliestereitä
Alkyyliresorsinoleja
Useita muita antioksidantteja
Liukenematon antioksidantti on mm fenolihapot kovalentisti kiinnittyneinä arabinoosin sivuketjuissa arabinoxylaanikuitupolymeereissä soluseinämissä. Nämä esterit ovat 90% ferulaatteja ja 10 % kumaraatteja ja muodostavat 1 % siemenen suojakerroksesta.
Diferulaatteja tulee ferulihappoestereistä silloiksi säikeitten väleihin antamaan kiinteyttä soluseinärakenteille. Säikeisiin kiinnittyneet fenoliesterit ( pinaateissa, juurikkaissa) voivat hydrolysoitua vasta colonissa, jolloin niistä saattaa saada hyödyksi antioksidantteja. Useimmat jyvien antioksidantit ovat niiten ulkopinnoissa
6.1.2. Antioksidanttiaktivisuus Trolox ekvivalenteissa TE/ 100g
Vihannekset (400), hedelmät (1200); Kokojyvä vehnäleipä ( 2000); kokojyvä aamiaisvilja(2800)
Kokojyvä vehnävilja (3000 TE);
Rukiissa on tavattoman korkea antioksidanttiaktiivisuus ( 4700); Siinä on paljon lignaaneja ja muita fytonutrientteja.
Riisivilja (1300)
Tanniinilla ( polyfenolirakenne) on hyvin korkea aktiviteetti ( Tannic acid 1 400 000 TE)
Puhdas ohrajyvälese: ( 20 000 TE) 3,9 % ferulihappoa.
Hyvin puhdas vehnä lese (11 000 TE),2.1% ferulihappoa.
Carob hulls- palko ( 160 000 TE). 11 % tanniinihappoa.
Antioksidanttien tie kehoon:
Rasvaliukoiset pääsevat imuteitä myöten. Vesiliukoiset voivat imeytyä ohuesta suolesta. Soluseinäkuituihin kovalentisti kiinnittyneet ja yhdisteet menevät paksuunsuoleen, josta fermentaatiolla ja mikrobeilla saadaan hyödynnettyä antioksidantteja. Ne ovat scavengers paikallisesti paksussa suolessa. Paksunsuolen epiteelisolut absorboivat vapaita fenoleja ja hyötyvät niitten antioksidanttisuudesta. Kokojyvän antioksidantit voivat täten vaikuttaa koko suolistossa. Kulkeutuminen paksuunsuoleen on mahdollinen kokojyville sen takia, että niissä on fenolisia sidoksia, kun taas tämä kulkeutuminen ei ole mahdollsita kuin vain mutamalle vihannekselle ja hedelmälle.
6.2. Koko jyvät, viljan kuitu ja krooniset taudit. Epidemiologisia tositteita.
--
6.4. Mineraalien saatavuus viljoista
6.5. Fytiini* ( PA) (Phytic Acid) ja syöpä
6.5.1.
PA* sitoo tärkkelystä, proteiineja, entsyymeitä ja mineraaleja kuten pro-oksidanttirautaa, osallistuu solun inositolifosfaattialtaaseen ja signaalitransduktioon, solusignalointikaskadiin ja geeniekspressioon. PA* omaa merkitystä syöpäriskin vähentäjänä korkeakuituisessa dieetissä ollessaan. Lisätutkimuksia tarvitaan endogeenin ( kasvimatriksissa olevan fytiinin*) ja exogeenisen , juomaveteen tai dieettiin puhtaana lisätyn fytiinin* , osuuksien selvittelyssä
6.5.2. Fytiinin* mahdollisia toimintoja
Fytiini* on syövältä suojaava eri kudoksissa.
6.5.3. Fytiini* interaktiossa proteiiniin ja tärkkelykseen - entsyymi-inhibitiota ja malabsorptio.
PA* voi sitoutua tärkeisiin proteiineihin ja entsyymeihin solun sisällä ja muuttaa sen kasvuluonnetta. In vitro se estää seriini-treoniini proteiinifosfataaseja kuten useita ic-proteiineja. Vaikutus voi olla eri in vivo.
Ruoansulatuskanavassa PA* sitoo dietäärisiä proteiineja ja ruoansulatusentsyymejä kuten trypsiiniä estäen proteiinien sulatusta ja absorptiota. Se voi myös vähentää tärkkelyksen sulamista ja absorptiota liittymällä vetysilloilla tärkkelykseen, epäsuorasti sitoutumalla proteiineihin, joihin tärkkelys liittyy tai sitomalla amylaasia tai entsyymien kofaktoreita kuten Ca++. Negatiivista korrelaatiota on havaittu PA*- saantitasolla vilja- ja palkolähteistä ja glykeemisellä indeksillä (GI), mikä johtunee tärkkelyksen alentuneesta absorptiosta fytiinivaikutuksesta.
Fytiinin poisto lisää ravinnon absorptiota ja glykemisyyttä.
Fytiinin vaikutuksesta tulee colon-alueelle enemmän BULK-ainetta ja fermentoituu enemmän SCFA ( lyhyitä rasvahappoja) ja pH laskee. Näillä tekijöillä on colonia suojaava vaikutus. SCFA voihapon on havaittu useissa tutkimuksissa hidastavan kolorektaalisyöpäsolujen kasvuvauhtia vähentämällä DNA-synteesiä niissä, indusoimalla apoptoosia syöpäsoluissa ja suppressoimalla tuumorikasvua.
Jokainen hiilihydraatti, joka välttää imeytymisen ohuen suolen alueella, vähentää glukoosin imeytymistä ja samalla insuliinineritysvastetta. Vähempi insuliinieritys alentaa tuumorin kasvuvauhtia ( colon carsinogeneesin insuliinihypoteesi).
Proteiini-tärkkelys-PA-interaktio riippuu fytiinihapon (PA) kyvyistä reagoida muidenkin dieettikomponenttien kanssa. PA kelaa Ca++. Kalsiumi taas tarvitaan tärkkelyksen sulavuuteen ja imeytymiseen. Tällöin PA ei voi vaikuttaa inhibitorisesti tärkkelyksen.Tämän takia puhtaan exogeenisesti lisätyn PA:n vaikutus voi olla eri kuin matriksissa olevan eri komponentteja jo valmiiksi sitoneen endogeenisen fytiinihapon vaikutus.
6.5.4. Interaktio mineraaleihin ja antioksidatiivinen vaikutus
Ihmiset, jotka käyttävät vain vähän kuitua, kehittävät runsaammin vapaita hydroksyyliradikaaleja (OH´). PA kelaa Fe, Ca, Zn muun muassa. Sinkkilisä on hyödyksi colonin epiteelille. DNA-synteesi vaatii sinkkia. Sinkin kelaus, voi olla yksi keino, miten PA suppressoi syöpää. Raudan katalyysi kolonissa aiheuttaa vapaita radikaaleja. Jos PA kelaa rautaa, niin tämä vaikutus olisi vähempi, PA ei salli raudan olla liukenevassa muodossa ja tekee sen täysin saavuttamattomaksi biologisesti. PA myös katalysoi Ferroraudan muuttumista ferriraudaksi, jolloin se sitoutuu siihen tehokkaammin. PA estää myös täysin raudan katalysoiman lipidien peroksidaation ja ROS-tuoton in vitro. ( EDTA on vahvempi kelaattori kuitenkin).Vielä ei samaa ole vahvistettu in vivo.
6.5.5. Osallistuminen inositolifosfaattialtaaseen (IP(x))
Fytiini on nopeasti ( jollain tavalla) imeytynyt ja muuttuu soluissa lyhemmiksi inositolifosfaateiksi. Jos se pääsee soluun se voi konvertoitua muiksi polyfosfaateiksi IP-IP(5).
Jos PA asetetaan erytroleukemiasolujen joukkoon, näissä havaitaaan 41 % nousu IP3 molekyylissä ja 26 % lasku IP2 molekyylissä., joten tapahtuu absorptiota ja konversiota samalla. Koeputkessa on osoitettu fytiinin absorboituvan ja muuttuvan IP3-molekyyliksi.
Myo-inositolin läsnäollessa coloncarsinomaa estävä vaikutus potentoituu. Sama on havaittu metastaasien ja rintasyövän yhteydessä. Fytiini + inositoli yhdessä oli selvästi tehokkaampi kuin PA yksin tai inositoli yksin. Fytiinistä tuleva inositoli osallistuu solun inositolifosfaattialtaaseen, osallistuu pienien IP fosfaattien tuottoon ja moduloi signaalintransduktiomekanismia. Myoinositoli suojaa rintasyövältä ja keuhkosyövältä. Koska PA näyttää muuttuvan soluissa pienemmiksi polyfosfaateiksi, on mahdollista että syöpää vastustava vaikutus tulee näistä pienemmistä fosfaateista tai itse myoinositolista käsin.Inositolifosfaattien täydet funktiot, sekundaarilähettitehtävät ja solunsisäinen tärkeys vaatii viellä edelleen selvittelyjä. Täten niin monien solunsisäisten tehtäviensä takia on kuviteltavissa olevaa, että fytiinillä tapahtuva dietäärinen inositolifosfaattien modulaatio voi omata toistaiseksi ratkaisemattoman osuuden colon carsinooman preventiossa tai inhibitiossa.
6.5.6. Muita mekanismeja
PA voi vähentää colonin solujen proliferaatiota. Tämä on osoitettu monin tutkimuksin. PA ilmeisesti vaikuttaa tuumorin kasvuun muuttamalla solun jakaantumisen tahtia.. PA voi myös lisätä colonin solujen apoptoosia ja solujen differentioitumisen astetta.( Tämä on osoitettu tutkimuksella vehnäleseillä, joissa PA jo endogeenisti on 25 %, exogeenisellä 1 %:lla PA:lla defytinoidusta dieetistä ja matalakuituisesta dieetistä). Sekä endogeeni että exogeeni PA ja vehnäkuitu vaikuttivat apoptoosia ja differentioitumista. Nämä ovat syöpäriskin protektiivisa varhaisia merkkiaineita samalla.
PA voi osallistua myös tuumorikasvuun vaikuttamalla PI-3K entsyymiin. Se entsyymi säätyy yleensä tuumoreissa suuripitoisemmaksi. PA vaikuttaa estävän epidermaalisen kasvutekijän indusoimaa solutransformaatiota estämällä PI-3K entsyymiä ( fosfatidylinsotolli-3-kinaasia).
PI-3K entsyymifosforyloi ja hydrolysoi lipidejä, jotka osallistuvat signaalinvälitykseen.
( Huom. 3 –kinaasi sinänsä ei ole mikään suora tie tehdä tavallisinta signaalinvälittäjää IP3, joka on I(1.4.5.)P3, kalsiumkanaviin vaikuttava. Tässä on hyödyksi tietää eri fosfatidylinositolien molekyyli samoin kuin inositolifosfaattien sarja ja niitten keskeinen aineenvaihdunnallinen kartta, erilaiset kinaasit ja erilaiset fosfataasit, jotka asiaan liittyy . lb)
PA syöttö vahvisti NK-solujen toimintaa karsinogeenille altistetussa koe-eläimessä. PA voi täten vaikuttaa immuunijärjestelmän kautta niitä edullisia vaikutuksiaan.
PA voi moduloida soluvastetta reseptoritasossa, Esim. PA kilpailee sitoutumisesta IGF-II reseptoriin, jota on ylisäätyneenä joissain tuumoreissa ja solulinjoissa. Jos IGF-II on ylisäätynyt, on riskia kolorektaaliin tuumoriin. Se merkitsee karsinogeneesin myöhäisvaiheissa, joten inhibitiolla fytiinin kautta on positiivista merkitystä.
PA voi sitoutua myös baasiseen bFGF reseptoriin ( Fibroblast growth factor R), blokeeraten sen sitoutumisdomaanin ja katkaisten täten sen signalointitien.
6.5.7. Yhteenvetona
Tarvitaan lisätutkimuksia , jotta voidaan erottaa puhtaan fytiinin ( veteen tai ruokaan lisätyn) ja ravintoaineeseen asettuneen fytiinin osuudet sen edullisissa syöpäriskiä vähentävissä terveysvaikutuksissa,
( Määriä joita fytiiniä on eri tutkimuksissa puhtaana käytetty:
Alle 1 % , 1-alle 2%, 2%, yli 2% juomavedessä tai dieetissä;
15 millimoolinen;
40 mg painokiloa kohti)
7.1. Kuitukonsumptio 1992-2000
7.2. Kuitukonsumptiotavat
7.3. Australiassa
7.4. Kiinassa
7.5. Ranskassa
7.6. Italiassa
APPENDIX
A1 Eri kuidut ravinnossa
A2 Analyysitietoja kuiva-aine, tuhka, karkea proteiini, tot. Kuitu, liukoinen kuitu, NDR, hemiselluloosa, selluloosa, ligniini
A3 Kuitu tietyissä ruoissa
A4 Viljojen kuitu Norjassa
A5 Karkea kuitu tietyissä ruoissa
A6 Vertaileva analyysi ravintokuidusta ja karkeasta kuidusta
A7 Ruoan fytaattipitoisuudet*
A8 Ruoan ( rusinan) tartaarihappopitoisuus (C4H6O6)
A9 Saponiinipitoisuuksista kasvisruoissa arviolta
INDEX
19/05/2005 19:29 printattu. Silmäilty läpi 8.5. 2010
