VLÁKNINA POTRAVY Veronika Březková Listopad 2011 ¢Definice ¢Zdroje ¢Doporučení (děti a dospělí) ¢Zdravotní účinky (pozitivní a negativní) DEFINICE DEFINICE ¢1953 (poprvé) – „nestravitelná složka potravy, která tvoří stěnu rostlinných buněk (celulosa, hemicelulosy, lignin“) ¢1972 - „...zbytky rostlinných buněčných stěn, které jsou odolné hydrolýze trávícími enzymy člověka“ ¢1976 - „nejenom zbytky buněčných stěn jsou nestravitelné“ - nestravitelné polysacharidy a lignin ¢1992 - … zahrnuty i polysacharidy částečně fermentovatelné střevní mikroflórou (např. rezistentní škrob), dnes zvané prebiotika ¢1993 - …zahrnuty nestravitelné oligosacharidy ¢1994 – … všechny nestravitelné polysacharidy ¢ ¢ ¢2001 AACC - (Am. Asoc. Cereal Chemist) Vlákninu potravy tvoří jedlé části rostlin nebo analogické sacharidy, které jsou odolné vůči trávení a absorpci v lidském tenkém střevě a jsou zcela nebo částečně fermentovány v tlustém střevě. Vláknina potravy zahrnuje polysacharidy, oligosacharidy, lignin, a přidružené rostlinné složky. Vláknina potravy vykazuje prospěšné fyziologické účinky: laxativní a/nebo upravující hladinu cholesterolu v krvi a/nebo upravující hladinu glukózy v krvi, a další vlastnosti. ¢ ROZPUSTNOST A NEROZPUSTNOST ¢1980 – rozdělení vlákniny na nerozpustnou (odolná fermentaci v tlustém střevě) a rozpustnou NEROZPUTNÁ (celulosa, lignin) - podporují peristaltiku střev, urychlují tak průchod tráveniny zažívacím střevem a zvětšují ojem stolice ROZPUSTNÁ (pektiny, beta-glukany) - vytváří v tenkém střevě gelovité (rosolovité) prostředí a snižují tak vstřebávání glukosy a mastných kyselin přes střevní stěnu ¢1998 – WHO doporučila nečlenit - rozdělení platí jen pro některé ze složek obou skupin (některé „nerozpustné“ jsou v tlustém střevě fermentovány) ¢Navíc = rozpustnost ve vodě předem neurčuje fyziologický efekt ¢ O JAKÉ VLÁKNINĚ NÁS INFORMUJÍ ÚDAJE NA ETIKETÁCH V RŮZNÝCH ZEMÍCH? A CO TO VLASTNĚ PRO NÁS ZNAMENÁ? CO JE VLÁKNINA POTRAVY? ¢Neškrobové polysacharidy a rezistentní oligosacharidy (Celulóza, hemicelulóza (arabinoxylany, arabinogalaktany), polyfruktózany (inulin, oligofruktózany), chitin, gumy, slizy, galaktooligosacharidy, pektiny, beta glukany) ¢Analogické sacharidy a) Nestravitelné dextriny (rezistentní maltodextriny, rezistentní dextriny brambor) b) Syntetické sloučeniny na bázi sacharidů (polydextróza, metylcelulóza, hydroxypropylmetylcelulóza, nestravitelný (rezistentní) škrob c) Lignin ¢Složky doprovázející komplexy neškrobových polysacharidů a ligninu v rostlinách (vosky, fytáty, kutin, saponiny, suberin, taniny) ¢ > ZDROJE ZDROJE VLÁKNINY 5 QUICK TIPS : CHOOSING HIGH FIBER FOODS ¢1. Go with whole fruit instead of juice. Whole apples and whole oranges are packed with a lot more fiber and a lot fewer calories than their liquid counterparts. ¢2. Break the fast with fruit. Get off to a great start by adding fruit, like berries or melon, to your breakfast every day. ¢3. Check the label for fiber-filled whole grains. Choose foods that list whole grains (like whole wheat or whole oats) as a first ingredient. Bread, cereal, crackers and other grain foods should have at least 3 grams of fiber per serving. Read "Health Gains from Whole Grains" for a list of whole grains and their benefits. ¢4. Eat more beans. It's easy to forget about beans, but they're a great tasting, cheap source of fiber, good carbs, protein, and other important nutrients. ¢5. Try a new dish. Test out international recipes that use whole grains, like tabouli or whole wheat wheat pasta, or beans, like Indian dahls. Zdroj: http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/what-should-you-eat/fiber/ ÚKOL : MNOŽSTVÍ VLÁKNINY V POTRAVĚ (5 NEJČASTĚJŠÍCH POTRAVIN) … ZDROJ: HTTP://WWW.CZFCDB.CZ ¢Ovoce: - - - - - ¢Zelenina: - - - - ¢Ořechy: ¢Luštěniny: - - - - - ¢Výrobky z obilovin - - - - - DEFINICE TERMÍNU CELOZRNNÝ DEFINICE AACC (AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMIST) ¢„Obilné zrno sestává ze tří složek – otrub, klíčku a endospermu. Jestliže se zrno láme, drtí nebo vločkuje s cílem získat celozrnný produkt, musí zůstat ve finálním produktu zachovány všechny tři jmenované složky ve stejném poměru jako v originálním zrnu. Celozrnné ingredience se mohou používat jako samostatný výrobek, tepelně upravené, rozemleté na mouku následně použitou pro výrobu chleba a dalších pekařských výrobků, nebo extrudované či vločkované pro výrobu snídaňových obilných směsí“ ¢Za celozrnné pak lze považovat například ovesné vločky, mouku z celých ovesných vloček, mouky z celých zrn jakékoliv obiloviny, bulgur (nalámaná celozrnná pšenice), rýži natural, pukance jakéhokoliv celého zrna včetně popcornu… TEORIE… ¢Podle české vyhlášky (Vyhláška č. 333/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích) se celozrnným výrobkem rozumí výrobek, ve kterém je použito nejméně 80 % celozrnných mouk (nebo jim odpovídající množství upravených obalových částic z obilky) PRAXE… ¢celozrnným výrobkem“ typu Wheatbix s 93% podílem celého zrna pšenice ¢výrobek Ciniminis „s obsahem celozrnných cereálií“, kterých obsahuje 28 % ve formě celozrnné pšeničné mouky ¢sypané Mysli lehké a křehké s roličkami čokolády (Emco) tvořené z 93 % vločkami různých obilovin (ovesné, pšeničné, ječné a žitné vločky) ¢Mysli medové s ořechy (Emco) obsahující 48 % ovesných vloček a dále pak cukr, rostlinný olej, pšeničnou mouku, kukuřičné lupínky (kukuřičná mouka, sůl jedlá), ořechy, extrudát, med, kokos a další ¢ VÝBĚR OBILNÝCH VÝROBKŮ ¢Vhodné vybírat ty, které obsahují nejméně 3 g vlákniny/100 g ¢Výrobky s obsahem vlákniny vyšší než 6 g/100 g lze podle legislativy považovat za výrobky s vysokým obsahem vlákniny Název výrobku, výrobce Vláknina (g/100g) Název výrobku, výrobce Vláknina (g/100g) Dobrá vláknina, 3 druhy Bonavita 22,8 - 19,6 Plněné poltářky, 3 druhy, Emco 0,32-0,74 Bio špaldové lupínky, Semix 13,6 Lion, Nestlé 1,7 Křupavé müsli s lískovými oříšky, Semix 13,3 Jeníkův lup, Bonavita 2,0 Celozrnné polštářky, Emco 13,0 Kukuřičné lupínky plus med a oříšky, Emco 2,2 Diabetické müsli mandle a borůvka, Semix 12,3 Gold Flakes, Nestlé 2,4 Celozrnné lupínky Natural, Semix 11,8 Nesquik, Nestlé 2,4 Ovesné vločky křupavě, Semix 11,8 Kukuřičné lupínky, Nestlé, Emco 3; 3,3 Mysli křehké a lehké s roličkami čokolády, Emco 10,6 Chocapic, Nestlé 3,5 Organic wholegrain wheat bisks, Marks n´Spencer 10,5 Miss Fit cereální lupínky Natural, Emco 3,5 Mysli křupavé s ořechy, Emco 10,2 Cereal Fit, 3 druhy, Bonavita 3,7 – 3,9 DOPORUČENÍ (děti a dospělí) DOPORUČENÝ PŘÍJEM VLÁKNINY PRO DOSPĚLÉ > DOPORUČENÝ PŘÍJEM VLÁKNINY PRO DĚTI ¢pouze pár zemí ma tato doporučení ¢UK: děti do 2 let by neměly konzumovat potraviny bohaté na vlákninu ¢USA (2002, KVO studie): 3,4 g/MJ nebo 14 g/ 1000kcal → děti 1-3 roky: 19 g → děti 3-14 roků: 26g (???) → dospívající 14-18roků: 38g ¢Nizozemsko (2006, KVO a TT studie): → děti 1-3 roky (2,8 g/MJ, 12 g/1000 kcal) → děti 4-8roků (3,0 g/MJ, 13 g/1000 kcal) → děti 9-13 roků (3,2 g/MJ, 13 g/1000 kcal) → děti 14-18 roků (3,4 g/MJ, 14 g/1000 kcal) ¢ ¢ ¢ ZDRAVOTNÍ ÚČINKY ZDRAVOTNÍ ÚČINKY ¢prevence zubního kazu ¢snižování hladiny cholesterolu a lipidů ¢podněcování peristaltiky střev a odstraňování zácpy ¢snižování nadváhy ¢bránění v uplatnění karcinogenů ¢vliv na ischemickou chorobu srdeční ¢zabránění opakování dvanáctníkových vředů ¢léčba divertikulární choroby ¢vliv na absorpci minerálních látek ¢Vliv na menarche ¢ VLÁKNINA A GIT ¢Dutina ústní: „hard food“ X „soft food“ ¢Žaludek: narušení struktury pevných částí potravin (cukr jako zdroj E z jablka X jablečné šťávy) ¢Tenké střevo: - peristaltika – transit time (TT) - pomalá absorpce glukózy - inhibice reabsorbce cholesterolu a žlučových kyselin - vazba těžkých kovů, toxinů, karcinogenů... i některých mineralních látek ¢Tlusté střevo: - bakteriální fermentace ¢ ¢ PREVENCE ZUBNÍHO KAZU ¢Tuhost potravin obsahujících větší množství nerozpustné vlákniny vyžaduje intenzivní kousání , což přispívá ke zvýšení pevnosti zubů v čelisti ¢Při žvýkání se zčásti odstraňuje zubní plak, zvýšená tvorba slin pomáhá neutralizovat vznikající kyseliny, což obojí připívá k prevenci vzniku zubního kazu ¢ SNIŽOVÁNÍ HLADINY CHOLESTEROLU A LIPIDŮ ¢CHOLESTEROL: 1. v játrech - snížení resorpce exogenního cholesterolu přiváděného potravou i cholesterolu, který se dostává do tenkého střeva jako součást žluči 2. vláknina zvyšuje odpad žlučových kyselin, zvyšuje degradaci cholesterolu na žlučové kyseliny ¢LIPIDY 1. intraluminální vazba žlučových kyselin, které nejsou pak dostupné pro emulgaci a resorpci tuků 2. po zvýšeném přívodu vlákniny stoupá ve stolici množství mastných kyselin, neboť triacylglyceroly se v přítomnosti vlákniny hůře absorbují 3. vláknina interferuje s tvorbou micel nebo mění difuzibilitu a brání přístupu micel k resorpčnímu povrchu 4. byla zjištěna i snížená syntéza střevních fosfolipidů, které jsou nutné pro tvorbu lipoproteinů a chylomiker ¢ ¢ VLÁKNINA: KVO A DM ¢Pozitivní účinek: ↑ příjem vlákniny + zdravější životní styl ¢KVO - ß-glukany (oves): ↓ celkový cholesterol a LDL - ↓ absorpce žlučových kyselin, ↓reabsorbce a ↑ exkrece (↑ exkrece→↑ syntéza žlučových kyselin z cholesterolu a ↓ cholesterolu v krvi) ¢DM 2. typu - Konzumace potravin s vysokým GI (s nízkým příjmem vlákniny) zvýšila riziko DM 2.typu o 75% - Kontrola hladiny glukozy v krvi ¢ ¢ VLÁKNINA A MINERÁLNÍ LÁTKY ¢Ve stravě s extrémně vysokým obsahem vlákniny a fytátů, nastává deficit železa a zinku ¢Železo- absorpce železa z obilovin byla zvýšena s přídavkem masa, ryb, ovoce, ovocných džusů a askorbové kyseliny a snížena po podání čaje s přídavkem obilovin ¢Zinek se hůře vstřebává z celozrnných produktů, které obsahují kromě vlákniny i velké množství fytátů, jeho resorpce však stoupá po vykvašení chleba a zvyšuje ji také přídavek živočišného proteinu ¢Nižší pH tlustého střeva - zvyšení absorpce minerálních látek (Ca, Fe, Mg) ¢ ¢ TRÁVENÍ ¢Některé složky vlákniny jsou v tlustém střevě zkvašeny na těkavé mastné kyseliny (octová, propionová, máselná), kyselinu mléčnou a střevní plyny → okyselení prostředí tlustého střeva = znevýhodnění nežádoucích bakterií (omezení tvorby některých škodlivých produktů) → k.máselná = zdroj energie pro růst a obnovu buněk tlustého střeva → ostatní kyseliny jsou vstřebány do krevního oběhu a stávají se zdrojem energie ¢Prebiotiukum = část vlákniny podléhající této fermentaci → zvýšení vstřebávání vápníku (změna pH → pasivní difuze); vyvážení sníženého vstřebání vápníku v tenkém střevě při vysoké konzumaci fytátů → + imunitní systém Pozn.: Zpřesnění definice prebiotik 1) odolává žaludečním kyselinám, (úplné) hydrolýze trávicími enzymy a GIT absorpci 2) je fermentována střevní mikroflórou 3) stimuluje selektivně růst popřípadě aktivitu střevních bakterií souvisejících se zdravím a dobrou pohodou ¢ MIKROBIÁLNÍ FLÓRA TLUSTÉHO STŘEVA ¢Bakterie tlustého střeva - potrava: rezistentní škroby, neškrobové polysacharidy, oligosacharidy (zahrnující prebiotika) - anaerobní fermenatace potravy → produkce MK s krátkým řetězcem (SCFA), CO2, H2, CH4, H2S...střevní plyny !!! inulin - ↑ množství Eubacterium cylindroides, Roseburia spp., Ruminococcus spp. Pektin – ↑↑↑ produkci SCFA BAKTERIÁLNÍ FERMENTACE MIKROFLÓRY TLUSTÉHO STŘEVA ¢Poměr (ve stolici) acetát:propionát:butyrát = 3:1:1 ¢Koncentrace SCFA je v distalnějším úseku tlustého střeva o 40% nižší než v proximálním úseku → ↓ pH je např. prevencí růstu potenciálně patogenních bakterií ¢Butyrát: je nejduležitějším zdrojem E (70%) pro buňky epitelu tlustého střeva = prevence ca tlustého střeva ¢Propionát: je přenesen do jater, kde se účastní glukoneogenze ¢Acetát: krví přenesen do periferních tkání ¢Laktát: je také produktem fermentace, ale ve stolici je detekován jen v malém množství ¢VLÁKNINA JAKO ZDROJ ENERGIE: 1g = 3-8 kJ FYZIOLOGICKÝ EFEKT MIKROFLÓRY TLUSTÉHO STŘEVA A PRODUKTŮ JEJICH FERMENTACE ¢Snižují růst mnoha škodlivých kvasinek a bakterií ¢Zvyšují absorpci minerálních látek (Ca, Fe, Mg) ¢Snižují riziko potravinových nesnášenlivostí a alergií ¢Snižují množství nežádoucích složek (aminy, amoniak, sekundární žlučové kyseliny...) ¢Produkce nutrientů (vitaminů skupiny B) a enzymů podporujících trávení VLÁKNINA A KOLOREKTÁLNÍ KARCINOM ¢Příznivý efekt: - ↓ TT: snížení expozice potenciálně toxických a karcinogenních látek - ↑ cSCFA = ↓pH, ↑ produkce butyrátu→zdroj E pro buňky tlustého střeva a indukce apoptózy těchto buněk - ↑ produkce butyrátu → ↓ metabolismus žlučových kyselin (primární žlučové kyseliny → sekundární žlučové kyseliny)... ¢ ¢Dle různých studií se však nepotvrzuje, že se příjmem vlákniny snižuje riziko vzniku kolorektálního karcinomu ¢Je zřejmé, že výsledky vztahu konzumace vlákniny a rizika kolorektálního karcinomu jsou nejasné. Přesto má vláknina v příjmu potravy svoji nezastupitelnou roli. ¢ ¢ ¢ ¢DVANÁCTERNÍKOVÉ VŘEDY Studie: pacientům podávána po 6 měsíců strava buď s nízkým, nebo vysokým obsahem vlákniny. U 80 % osob ze skupiny konzumující stravu s nízkým obsahem vlákniny se opět objevily dvanáctníkové vředy, zatímco v případě skupiny konzumující stravu s vysokým obsahem vlákniny to bylo jen 45 % ¢DIVERTIKULÓZA - zvýšení hmotnosti stolice + snížení TT, snížení tlaku ve střevě ¢ZÁCPA - zvětšení střevního obsahu - projímavý účinek (vazbou vody) - osmotický efekt degradace produktů a zvýšeni množství bakterií ¢ VLIV NA MENARCHE ¢Relativně vysoký příjem vlákniny (zejména celulózy a ligninu) je spojen s pozdějším nástupem menstruace ¢Existuje počet pravděpodobných biologických mechanismů, kdy vláknina potravy může ovlivnit věk nástupu menstruace, včetně alterace v enterohepatálním oběhu estrogenů, redukce dostupnosti estrogenů a potlačení produkce gonadotropinů ¢ SNIŽOVÁNÍ TĚLESNÉ HMOTNOSTI ¢Sytost: - jablko celé - jablečné pyré - jablečný džus ¢!!! nepříznivé účinky (deti, staří, nemocní,...) VYSOKÝ PŘÍJEM VLÁKNINY ¢Ve stravě s extrémně vysokým obsahem vlákniny a fytátů, nastane deficit zinku a železa ¢Snížení transit time a následné snížení trávení a absorpce živin ¢Ztráta energie ¢Snížení účinnosti léků a antikoncepčních pilulek ¢ ZDROJE ¢GRAY, J.: DIETARY FIBER, ILSI Europe, 2006 ¢SCOTT. K., P. et al.: Dietary fibre and the gut microbiota, Nutrition bulletin, British nutrition foundation, 2008 ¢JOHNSON, I., T.: Dietary fiber, Elsevier, UK, 2008 ¢KEY, T., J., SPENCER, E., A.: Carbohydrates and cancer: an overview of the epidemiological evidence, European Journal of clinical nutrition, 2007 ¢BUTRISS, J., L., STOKES, C.,S.,: Dietary fibre and health: an overview, Nutrition bulletin, British nutrition foundation, 2008 ¢GRAY, J.: Dietary fibre – from definitions to public health messages, Nutrition bulletin, British nutrition foundation, 2008 ¢CUMMINGS, J., H. et al.: Dietary carbohydrates and health: do we still need the fibre concept?, Elsevier, UK, 2004 ¢Bakalářské práce: Svatava Bischofová: Primární prevence kolorektálního karcinomu (2010) Zlata Piskáčková: Cereální snídaně (2010) ¢Diplomová práce: Lenka Zelinková: Vláknina a její příjem (2006) ¢Přednáška: Erban a kol.: Výrobky se zvýšeným obsahem vlákniny (2009) ¢Databáze The Danish Food Composition Databank: www.foodcomp.dk/fcdb_default.asp United States Department of Agriculture: www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/Data/ ¢ DĚKUJI ZA POZORNOST J