Fibra dietética - Dietary fiber

Alimentos ricos em fibras: frutas, vegetais e grãos
O farelo de trigo possui alto teor de fibra alimentar.

A fibra dietética (grafia britânica fibra ) ou volumoso é a porção de alimentos derivados de plantas que não podem ser completamente humanos discriminadas por enzimas digestivas . As fibras dietéticas são diversas na composição química e podem ser agrupadas geralmente por sua solubilidade , viscosidade e fermentabilidade , que afetam como as fibras são processadas no corpo. A fibra dietética tem dois componentes principais: fibra solúvel e fibra insolúvel, que são componentes de alimentos vegetais, como legumes , grãos inteiros e cereais , vegetais , frutas e nozes ou sementes . Uma dieta com alto consumo regular de fibras geralmente está associada ao apoio à saúde e à redução do risco de várias doenças.

As fontes alimentares de fibra dietética têm sido tradicionalmente divididas de acordo com o fato de fornecerem fibra solúvel ou insolúvel. Os alimentos vegetais contêm ambos os tipos de fibra em quantidades variáveis, de acordo com as características da fibra de viscosidade e fermentabilidade. As vantagens de consumir fibra dependem de qual tipo de fibra é consumida e quais benefícios podem resultar no sistema gastrointestinal. Fibras volumosas - como celulose, hemicelulose e psyllium - absorvem e retêm água, promovendo regularidade. Fibras viscosas - como beta-glucano e psyllium - engrossam a massa fecal. As fibras fermentáveis ​​- como o amido resistente e a inulina - alimentam as bactérias e a microbiota do intestino grosso e são metabolizadas para produzir ácidos graxos de cadeia curta, que têm diversos papéis na saúde gastrointestinal.

A fibra solúvel (fibra fermentável ou fibra prebiótica ) - que se dissolve em água - geralmente é fermentada no cólon em gases e subprodutos fisiologicamente ativos , como ácidos graxos de cadeia curta produzidos no cólon por bactérias intestinais . Os exemplos são beta-glucanos (em aveia, cevada e cogumelos) e goma de guar crua . Psyllium - uma fibra solúvel, viscosa e não fermentada - é uma fibra volumosa que retém água à medida que se move pelo sistema digestivo , facilitando a defecação . A fibra solúvel é geralmente viscosa e retarda o esvaziamento gástrico que, em humanos, pode resultar em uma sensação prolongada de plenitude. A inulina (na raiz de chicória ), dextrina de trigo , oligossacarídeos e amidos resistentes (em legumes e bananas) são fibras solúveis não viscosas. A ingestão regular de fibras solúveis, como beta-glucanos de aveia ou cevada , foi estabelecida para reduzir os níveis sanguíneos de colesterol LDL , um fator de risco para doenças cardiovasculares .

A fibra insolúvel - que não se dissolve na água - é inerte às enzimas digestivas do trato gastrointestinal superior . Exemplos são farelo de trigo, celulose e lignina . A fibra insolúvel moída grosseiramente desencadeia a secreção de muco no intestino grosso, proporcionando aumento de volume. A fibra insolúvel finamente moída não tem esse efeito e pode, na verdade, ter um efeito obstipante. Algumas formas de fibra insolúvel, como amidos resistentes, podem ser fermentadas no cólon.

A fibra dietética consiste em polissacarídeos sem amido e outros componentes vegetais, como celulose, amido resistente, dextrinas resistentes , inulina, ligninas, quitinas (em fungos ), pectinas , beta-glucanos e oligossacarídeos.

Definição

A fibra dietética é definida como componentes vegetais que não são decompostos pelas enzimas digestivas humanas. No final do século 20, apenas a lignina e alguns polissacarídeos eram conhecidos por satisfazer essa definição, mas no início do século 21, o amido resistente e os oligossacarídeos foram incluídos como componentes da fibra alimentar. A definição mais aceita de fibra alimentar é "todos os polissacarídeos e lignina, que não são digeridos pela secreção endógena do trato digestivo humano". Atualmente, a maioria dos nutricionistas de animais está usando uma definição fisiológica, "os componentes da dieta resistentes à degradação por enzimas de mamíferos", ou uma definição química, "a soma de polissacarídeos não amiláceos (NSP) e lignina". A lignina , uma importante fonte de fibra insolúvel na dieta, pode alterar a taxa e o metabolismo das fibras solúveis. Outros tipos de fibra insolúvel, principalmente o amido resistente , são fermentados para produzir ácidos graxos de cadeia curta, que são fontes de energia para os colonócitos . Uma dieta rica em fibras dietéticas e grãos integrais pode reduzir as taxas de doenças coronárias , câncer de cólon e diabetes tipo 2 .

A definição de fibra alimentar varia entre as instituições:

Organização Definição
Instituto de Medicina
(2001)
A fibra dietética consiste em carboidratos não digeríveis e lignina que são intrínsecos e intactos nas plantas. "Fibra adicionada" consiste em carboidratos não digeríveis isolados que têm efeitos fisiológicos benéficos em humanos.
American Association of Cereal Chemists
(2001)
Fibra dietética são as partes comestíveis de plantas ou carboidratos análogos que são resistentes à digestão e absorção no intestino delgado humano, com fermentação completa ou parcial no intestino grosso. A fibra dietética inclui polissacarídeos, oligossacarídeos, lignina e substâncias vegetais associadas. As fibras dietéticas promovem efeitos fisiológicos benéficos, incluindo laxação e / ou atenuação do colesterol no sangue e / ou atenuação da glicose no sangue.
Comissão do Codex Alimentarius
(2014; adotado pela Comissão Europeia e 10 países internacionalmente)
Fibra alimentar significa polímeros de carboidratos com mais de 10 unidades monoméricas, que não são hidrolisados ​​por enzimas digestivas no intestino delgado dos humanos.
British Nutrition Foundation
(2018)
A fibra dietética refere-se a um grupo de substâncias presentes nos alimentos vegetais que não podem ser completamente decompostas pelas enzimas digestivas humanas. Isso inclui ceras, lignina e polissacarídeos, como celulose e pectina. Originalmente, pensava-se que a fibra alimentar era completamente indigesta e não fornecia energia. Sabe-se agora que algumas fibras podem ser fermentadas no intestino grosso por bactérias intestinais, produzindo ácidos graxos de cadeia curta e gases.
União Européia Fibra significa polímeros de carboidratos com três ou mais unidades monoméricas, que não são digeridas nem absorvidas no intestino delgado humano. De acordo com o Centro de Pesquisa Conjunta da Comissão Europeia , "as definições da UE e dos EUA diferem da definição do Codex Alimentarius (FAO 2009) no número de monômeros que constituem o polímero de carboidrato; enquanto a UE e os EUA incluem três ou mais unidades monoméricas, o Codex A definição especifica dez ou mais, deixando as autoridades nacionais decidirem se incluem como fibra também carboidratos com 3-9 monômeros. "

As fibras dietéticas podem agir alterando a natureza do conteúdo do trato gastrointestinal e alterando a forma como outros nutrientes e produtos químicos são absorvidos. Alguns tipos de fibra solúvel absorvem água para se tornarem uma substância gelatinosa e viscosa. Alguns tipos de fibra insolúvel têm ação de volume e não são fermentados, enquanto algumas fibras insolúveis, como o farelo de trigo, podem ser fermentadas lentamente no cólon, além do efeito de volume fecal. Geralmente, as fibras solúveis são fermentadas mais do que as fibras insolúveis no cólon.

Tipos e fontes

Nutriente Aditivo alimentar Fonte / Comentários
fibras dietéticas insolúveis em água
β-glucanos (alguns dos quais são solúveis em água)
   Celulose E 460 cereais, frutas, vegetais (em todas as plantas em geral)
   Quitina - em fungos , exoesqueleto de insetos e crustáceos
Hemicelulose cereais, farelo , madeira , leguminosas
   Hexoses - trigo , cevada
   Pentose - centeio , aveia
Lignina - pedras de frutas, vegetais (filamentos do feijão de jardim ), cereais
Goma xantana E 415 produção com Xanthomonas -bactérias a partir de substratos de açúcar
Amido resistente Pode ser amido protegido por semente ou casca (tipo RS1), amido granular (tipo RS2) ou amido retrogradado (tipo RS3)
   Amido resistente - milho com alto teor de amilose, cevada , trigo com alto teor de amilose, legumes, bananas crus, macarrão cozido e resfriado e batatas
fibras dietéticas solúveis em água
Arabinoxilano (uma hemicelulose ) - psyllium
Frutanos substituir ou complementar em alguns taxa de plantas o amido como carboidrato de armazenamento
   Inulina - em diversas plantas, por exemplo , topinambour , chicória , etc.
Poliuronida
   Pectina E 440 na casca da fruta (principalmente maçãs , marmelos ), vegetais
   Ácidos algínicos (alginatos) E 400 – E 407 em algas
      Alginato de sódio E 401
      Alginato de potássio E 402
      Alginato de amônio E 403
      Alginato de cálcio E 404
      Alginato de propilenoglicol (PGA) E 405
      ágar E 406
      carragena E 407 algas vermelhas
Rafinose - leguminosas
Polidextrose E 1200 polímero sintético, ca. 1kcal / g

Conteúdo em comida

As fibras dietéticas são encontradas em frutas, vegetais e grãos inteiros . A quantidade de fibra contida nos alimentos comuns está na tabela a seguir:

Grupo de comida Servindo mal Fibermass por porção
Fruta 120  mL (0,5 xícara) 1,1 g
Vegetais verde-escuros 120 mL (0,5 xícara) 6,4 g
Vegetais de laranja 120 mL (0,5 xícara) 2,1 g
Feijões cozidos (leguminosas) 120 mL (0,5 xícara) 8,0 g
Vegetais amiláceos 120 mL (0,5 xícara) 1,7 g
Outros vegetais 120 mL (0,5 xícara) 1,1 g
Grãos inteiros 28 g (1 oz) 2,4 g
Eu no 28 g (1 oz) 0,1 g

A fibra dietética é encontrada nas plantas, geralmente consumida inteira, crua ou cozida, embora a fibra possa ser adicionada para fazer suplementos dietéticos e alimentos processados ricos em fibra . Produtos de farelo de grãos têm os maiores teores de fibra, como farelo de milho bruto (79 g por 100 g) e farelo de trigo bruto (43 g por 100 g), que são ingredientes para alimentos industrializados. As autoridades médicas, como a Clínica Mayo , recomendam a adição de produtos ricos em fibras à Dieta Americana Padrão (SAD), que é rica em alimentos processados ​​e adoçados artificialmente, com ingestão mínima de vegetais e legumes.

Fontes vegetais

Algumas plantas contêm quantidades significativas de fibras solúveis e insolúveis. Por exemplo, ameixas e ameixas secas têm uma casca grossa cobrindo uma polpa suculenta. A pele é uma fonte de fibra insolúvel, enquanto a fibra solúvel está na polpa. As uvas também contêm uma boa quantidade de fibras.

A fibra solúvel é encontrada em quantidades variáveis ​​em todos os alimentos vegetais, incluindo:

As fontes de fibra insolúvel incluem:

Suplementos

Esses são alguns exemplos de formas de fibra que foram vendidas como suplementos ou aditivos alimentares. Estes podem ser comercializados aos consumidores para fins nutricionais, tratamento de vários distúrbios gastrointestinais e para possíveis benefícios à saúde, como redução dos níveis de colesterol , redução do risco de câncer de cólon e perda de peso.

Os suplementos de fibra solúvel podem ser benéficos para aliviar os sintomas da síndrome do intestino irritável , como diarreia ou prisão de ventre e desconforto abdominal. Produtos de fibra solúvel prebiótica , como aqueles que contêm inulina ou oligossacarídeos , podem contribuir para o alívio da doença inflamatória intestinal , como na doença de Crohn , colite ulcerativa e Clostridium difficile , devido em parte aos ácidos graxos de cadeia curta produzidos com ações antiinflamatórias subsequentes no intestino. Os suplementos de fibras podem ser eficazes em um plano alimentar geral para controlar a síndrome do intestino irritável por meio da modificação das escolhas alimentares.

Uma fibra insolúvel, o amido resistente do milho com alto teor de amilose, tem sido usada como suplemento e pode contribuir para melhorar a sensibilidade à insulina e o controle glicêmico, bem como promover a regularidade e possivelmente o alívio da diarreia. Uma descoberta preliminar indica que o amido de milho resistente pode reduzir os sintomas da colite ulcerosa.

Inulins

Definidas quimicamente como oligossacarídeos que ocorrem naturalmente na maioria das plantas, as inulinas têm valor nutricional como carboidratos ou, mais especificamente, como frutanos , um polímero do açúcar natural da planta, a frutose . A inulina é normalmente extraída pelos fabricantes de fontes vegetais enriquecidas, como raízes de chicória ou alcachofras de Jerusalém, para uso em alimentos preparados. Sutilmente doce, pode ser usado para substituir açúcar, gordura e farinha, é freqüentemente usado para melhorar o fluxo e as qualidades de mistura de suplementos nutricionais em pó e tem valor potencial para a saúde como uma fibra fermentável prebiótica .

Como uma fibra fermentável prebiótica, a inulina é metabolizada pela flora intestinal para produzir ácidos graxos de cadeia curta ( veja abaixo ), que aumentam a absorção de cálcio , magnésio e ferro .

A principal desvantagem da inulina é sua fermentação no trato intestinal, possivelmente causando flatulência e distúrbios digestivos em doses superiores a 15 gramas / dia na maioria das pessoas. Indivíduos com doenças digestivas têm se beneficiado com a remoção da frutose e da inulina de sua dieta. Embora os estudos clínicos tenham mostrado mudanças na microbiota com níveis mais baixos de ingestão de inulina , podem ser necessárias quantidades maiores de ingestão para atingir efeitos no peso corporal.

Gomas vegetais

Os suplementos de fibra de goma vegetal são relativamente novos no mercado. Muitas vezes vendidas em pó, as fibras de goma vegetal se dissolvem facilmente sem deixar gosto residual. Em ensaios clínicos preliminares, eles se mostraram eficazes no tratamento da síndrome do intestino irritável. Exemplos de fibras de goma vegetal são goma de guar e goma arábica .

Atividade no intestino

Muitas moléculas que são consideradas "fibra dietética" são assim porque os humanos não possuem as enzimas necessárias para quebrar a ligação glicosídica e atingir o intestino grosso. Muitos alimentos contêm vários tipos de fibras dietéticas, todas as quais contribuem para a saúde de maneiras diferentes.

As fibras dietéticas fazem três contribuições principais: volume, viscosidade e fermentação. Fibras diferentes têm efeitos diferentes, sugerindo que uma variedade de fibras dietéticas contribui para a saúde geral. Algumas fibras contribuem por meio de um mecanismo primário. Por exemplo, a celulose e o farelo de trigo fornecem excelentes efeitos de volume, mas são minimamente fermentados. Como alternativa, muitas fibras dietéticas podem contribuir para a saúde por meio de mais de um desses mecanismos. Por exemplo, o psyllium fornece volume e também viscosidade.

As fibras volumosas podem ser solúveis (por exemplo, psyllium) ou insolúveis (por exemplo, celulose e hemicelulose). Eles absorvem água e podem aumentar significativamente o peso e a regularidade das fezes. A maioria das fibras volumosas não são fermentadas ou são minimamente fermentadas ao longo do trato intestinal.

As fibras viscosas engrossam o conteúdo do trato intestinal e podem atenuar a absorção de açúcar, reduzir a resposta ao açúcar após a alimentação e reduzir a absorção de lipídios (notadamente demonstrada com a absorção de colesterol). Seu uso em formulações de alimentos é frequentemente limitado a níveis baixos, devido à sua viscosidade e efeitos de espessamento. Algumas fibras viscosas também podem ser parcialmente ou totalmente fermentadas no trato intestinal (goma guar, beta-glucano, glucomanano e pectinas), mas algumas fibras viscosas são minimamente ou não fermentadas (celulose modificada, como metilcelulose e psílio).

As fibras fermentáveis ​​são consumidas pela microbiota dentro do intestino grosso, aumentando levemente o volume fecal e produzindo ácidos graxos de cadeia curta como subprodutos com atividades fisiológicas de amplo alcance (discussão abaixo). O amido resistente , a inulina , o frutooligossacarídeo e o galactooligossacarídeo são fibras alimentares totalmente fermentadas. Isso inclui fibras insolúveis e solúveis. Essa fermentação influencia a expressão de muitos genes no intestino grosso, que afetam a função digestiva e o metabolismo de lipídios e glicose, bem como o sistema imunológico, a inflamação e muito mais.

A fermentação da fibra produz gás (principalmente dióxido de carbono, hidrogênio e metano) e ácidos graxos de cadeia curta . Fibras fermentáveis ​​isoladas ou purificadas são fermentadas mais rapidamente no intestino e podem resultar em sintomas gastrointestinais indesejáveis ​​( inchaço , indigestão e flatulência ).

As fibras dietéticas podem alterar a natureza do conteúdo do trato gastrointestinal e podem alterar a forma como outros nutrientes e produtos químicos são absorvidos por meio do volume e da viscosidade. Alguns tipos de fibras solúveis ligam-se aos ácidos biliares no intestino delgado, tornando menos provável que voltem a entrar no corpo; isso, por sua vez, reduz os níveis de colesterol no sangue devido às ações da oxidação do colesterol mediada pelo citocromo P450 .

A fibra insolúvel está associada à redução do risco de diabetes, mas o mecanismo pelo qual isso é alcançado é desconhecido. Um tipo de fibra alimentar insolúvel, o amido resistente , pode aumentar a sensibilidade à insulina em pessoas saudáveis, em diabéticos tipo 2 e em indivíduos com resistência à insulina, possivelmente contribuindo para a redução do risco de diabetes tipo 2.

Ainda não proposta formalmente como um macronutriente essencial , a fibra alimentar tem importância na dieta, com autoridades regulatórias em muitos países desenvolvidos recomendando aumentos na ingestão de fibra.

Propriedades físico-químicas

A fibra dietética tem propriedades físico-químicas distintas . A maioria dos alimentos semi-sólidos, fibra e gordura são uma combinação de matrizes de gel que são hidratadas ou colapsadas com elementos microestruturais, glóbulos, soluções ou paredes de encapsulamento. Frutas e vegetais frescos são materiais celulares.

  • As células de batatas cozidas e leguminosas são géis preenchidos com grânulos de amido gelatinizado. As estruturas celulares de frutas e vegetais são espumas com geometria de células fechadas preenchidas por um gel, circundadas por paredes celulares que são compostos com uma matriz amorfa reforçada por fibras de carboidratos complexos.
  • O tamanho da partícula e as interações interfaciais com matrizes adjacentes afetam as propriedades mecânicas dos compostos alimentares.
  • Os polímeros alimentares podem ser solúveis e / ou plastificados com água.
  • As variáveis ​​incluem estrutura química, concentração de polímero, peso molecular, grau de ramificação da cadeia, extensão da ionização (para eletrólitos), pH da solução, força iônica e temperatura.
  • A reticulação de diferentes polímeros, proteínas e polissacarídeos, por meio de ligações covalentes químicas ou ligações cruzadas por emaranhamento molecular ou ligação cruzada de hidrogênio ou iônica.
  • Cozinhar e mastigar os alimentos altera essas propriedades físico-químicas e, portanto, a absorção e o movimento através do estômago e ao longo do intestino

Trato gastrointestinal superior

Após uma refeição, o estômago e o conteúdo gastrointestinal superior consistem em

Micelas são aglomerados de moléculas do tamanho de colóides que se formam em condições como as anteriores, semelhantes à concentração micelar crítica de detergentes. No trato gastrointestinal superior, esses compostos consistem em ácidos biliares e di- e monoacil gliceróis que solubilizam triacilgliceróis e colesterol.

Dois mecanismos colocam os nutrientes em contato com o epitélio:

  1. as contrações intestinais criam turbulência; e
  2. correntes de convecção direcionam o conteúdo do lúmen para a superfície epitelial.

As múltiplas fases físicas no trato intestinal diminuem a taxa de absorção em comparação com a do solvente de suspensão sozinho.

  1. Os nutrientes se difundem através da camada fina e relativamente não agitada de fluido adjacente ao epitélio.
  2. A imobilização de nutrientes e outros produtos químicos dentro de moléculas polissacarídicas complexas afeta sua liberação e subsequente absorção pelo intestino delgado, um efeito que influencia o índice glicêmico .
  3. As moléculas começam a interagir conforme sua concentração aumenta. Durante a absorção, a água deve ser absorvida a uma taxa compatível com a absorção de solutos. O transporte de nutrientes absorvidos ativa e passivamente através do epitélio é afetado pela camada de água não agitada que cobre a membrana das microvilosidades .
  4. A presença de muco ou fibra, por exemplo, pectina ou guar, na camada não mexida pode alterar a viscosidade e o coeficiente de difusão do soluto.

Adicionar polissacarídeos viscosos às refeições com carboidratos pode reduzir as concentrações de glicose no sangue pós-prandial . Trigo e milho, mas não aveia, modificam a absorção de glicose, sendo a taxa dependente do tamanho da partícula. A redução na taxa de absorção com goma guar pode ser devido ao aumento da resistência das soluções viscosas aos fluxos convectivos criados pelas contrações intestinais.

A fibra alimentar interage com as enzimas pancreáticas e entéricas e seus substratos. A atividade da enzima pancreática humana é reduzida quando incubada com a maioria das fontes de fibra. A fibra pode afetar a atividade da amilase e, portanto, a taxa de hidrólise do amido. Os polissacarídeos mais viscosos estendem o tempo de trânsito boca- ceco ; guar, tragacanto e pectina sendo mais lentos que o farelo de trigo.

Cólon

O cólon pode ser considerado como dois órgãos,

  1. o lado direito ( ceco e cólon ascendente ), um fermentador . O lado direito do cólon está envolvido na recuperação de nutrientes, de modo que a fibra dietética, o amido resistente, a gordura e a proteína são utilizados pelas bactérias e os produtos finais absorvidos para uso pelo corpo
  2. o lado esquerdo ( cólon transverso , descendente e sigmóide ), afetando a continência.

A presença de bactérias no cólon produz um 'órgão' de intensa atividade metabólica, principalmente redutora, enquanto o fígado é oxidativo. Os substratos utilizados pelo ceco passaram por todo o intestino ou são produtos de excreção biliar. Os efeitos da fibra alimentar no cólon são sobre

  1. fermentação bacteriana de algumas fibras dietéticas
  2. assim, um aumento na massa bacteriana
  3. um aumento na atividade enzimática bacteriana
  4. mudanças na capacidade de retenção de água do resíduo de fibra após a fermentação

O aumento do ceco é um achado comum quando algumas fibras dietéticas são alimentadas e agora acredita-se que seja um ajuste fisiológico normal. Esse aumento pode ser devido a uma série de fatores, residência cecal prolongada da fibra, aumento da massa bacteriana ou aumento dos produtos finais bacterianos. Alguns carboidratos não absorvidos, por exemplo, pectina, goma arábica, oligossacarídeos e amido resistente, são fermentados em ácidos graxos de cadeia curta (principalmente acético, propiônico e n-butírico) e dióxido de carbono, hidrogênio e metano. Quase todos esses ácidos graxos de cadeia curta serão absorvidos pelo cólon. Isso significa que as estimativas de ácidos graxos de cadeia curta fecal não refletem a fermentação cecal e do cólon, apenas a eficiência de absorção, a capacidade do resíduo de fibra de sequestrar os ácidos graxos de cadeia curta e a fermentação contínua de fibra ao redor do cólon, o que presumivelmente continuará até que o substrato se esgote. A produção de ácidos graxos de cadeia curta tem várias ações possíveis na mucosa intestinal. Todos os ácidos graxos de cadeia curta são prontamente absorvidos pela mucosa do cólon, mas apenas o ácido acético atinge a circulação sistêmica em quantidades apreciáveis. O ácido butírico parece ser usado como combustível pela mucosa do cólon como a fonte de energia preferida para as células do cólon.

Metabolismo do colesterol

A fibra dietética pode atuar em cada fase da ingestão, digestão, absorção e excreção para afetar o metabolismo do colesterol, como o seguinte:

  1. Energia calórica dos alimentos por meio de um efeito de volume
  2. Diminuição do tempo de esvaziamento gástrico
  3. Um tipo de índice glicêmico de ação na absorção
  4. Uma diminuição da absorção do ácido biliar no íleo para que os ácidos biliares escapem para o ceco
  5. Alteração ou aumento do metabolismo dos ácidos biliares no ceco
  6. Indiretamente pelos ácidos graxos de cadeia curta absorvidos, especialmente o ácido propiônico, resultante da fermentação das fibras que afetam o metabolismo do colesterol no fígado.
  7. Ligação dos ácidos biliares às fibras ou bactérias no ceco com aumento da perda fecal da circulação entero-hepática.

Uma ação de algumas fibras é reduzir a reabsorção de ácidos biliares no íleo e, portanto, a quantidade e o tipo de ácido biliar e gorduras que chegam ao cólon. Uma redução na reabsorção do ácido biliar do íleo tem vários efeitos diretos.

  1. Os ácidos biliares podem ficar presos no lúmen do íleo por causa de uma alta viscosidade luminal ou por causa da ligação a uma fibra alimentar.
  2. A lignina na fibra adsorve os ácidos biliares, mas a forma não conjugada dos ácidos biliares é adsorvida mais do que a forma conjugada. No íleo, onde os ácidos biliares são absorvidos principalmente, os ácidos biliares são predominantemente conjugados.
  3. A circulação enterohepática dos ácidos biliares pode estar alterada e há um aumento do fluxo de ácidos biliares para o ceco, onde são desconjugados e 7alfa-desidroxilados.
  4. Esta forma solúvel em água, os ácidos biliares, por exemplo, deoxicólico e litocólico, são adsorvidos à fibra dietética e aumentam a perda fecal de esteróis, dependendo em parte da quantidade e do tipo de fibra.
  5. Outro fator é o aumento da massa bacteriana e da atividade do íleo, pois algumas fibras, por exemplo, a pectina, são digeridas por bactérias. A massa bacteriana aumenta e a atividade bacteriana cecal aumenta.
  6. A perda entérica de ácidos biliares resulta no aumento da síntese de ácidos biliares a partir do colesterol, o que, por sua vez, reduz o colesterol corporal.

As fibras que são mais eficazes em influenciar o metabolismo do esterol (por exemplo, pectina) são fermentadas no cólon. Portanto, é improvável que a redução do colesterol corporal se deva à adsorção dessa fibra fermentada no cólon.

  1. Pode haver alterações nos produtos finais do metabolismo bacteriano do ácido biliar ou na liberação de ácidos graxos de cadeia curta que são absorvidos do cólon, retornam ao fígado na veia porta e modulam a síntese de colesterol ou seu catabolismo em ácidos biliares .
  2. O principal mecanismo pelo qual a fibra influencia o metabolismo do colesterol é através da ligação das bactérias aos ácidos biliares no cólon após a desconjugação e desidroxilação iniciais. Os ácidos biliares sequestrados são então excretados nas fezes.
  3. As fibras fermentáveis, por exemplo, a pectina aumentam a massa bacteriana no cólon em virtude de fornecerem um meio para o crescimento bacteriano.
  4. Outras fibras, por exemplo, goma arábica , agem como estabilizadores e causam uma diminuição significativa no colesterol sérico sem aumentar a excreção fecal de ácidos biliares.
Crianças comendo alimentos ricos em fibras

Peso fecal

As fezes consistem em um material semelhante à plasticina, composto de água, bactérias, lipídios, esteróis, muco e fibra.

  1. As fezes são 75% de água; as bactérias contribuem muito para o peso seco, sendo o resíduo fibra não fermentada e compostos excretados.
  2. A produção fecal pode variar entre 20 e 280 g em 24 horas. A quantidade de fezes egeridas por dia varia para qualquer indivíduo durante um período de tempo.
  3. Dos constituintes da dieta, apenas a fibra alimentar aumenta o peso fecal.

A água é distribuída no cólon de três maneiras:

  1. Água livre que pode ser absorvida pelo cólon.
  2. Água que é incorporada à massa bacteriana.
  3. Água ligada por fibra.

O peso fecal é ditado por:

  1. a retenção de água pela fibra alimentar residual após a fermentação.
  2. a massa bacteriana.
  3. Também pode haver um efeito osmótico adicional dos produtos da fermentação bacteriana na massa fecal.

Efeitos da ingestão de fibra

Pesquisas preliminares indicam que a fibra pode beneficiar a saúde por diferentes mecanismos.

Codificação de cores das entradas da tabela:

  • Ambos se aplicam a fibras solúveis e insolúveis
  • Solúvel Aplica-se apenas a fibra solúvel
  • Insolúvel Aplica-se apenas a fibra insolúvel
Efeitos
Aumenta o volume dos alimentos sem aumentar o conteúdo calórico na mesma medida que os carboidratos digestíveis, proporcionando saciedade que pode reduzir o apetite.
Atrai água e forma um gel viscoso durante a digestão, retardando o esvaziamento do estômago, encurtando o tempo de trânsito intestinal, protegendo carboidratos de enzimas e retardando a absorção de glicose, o que diminui a variação nos níveis de açúcar no sangue
Reduz o colesterol total e LDL, o que pode reduzir o risco de doenças cardiovasculares
Regula o açúcar no sangue, o que pode reduzir os níveis de glicose e insulina em pacientes diabéticos e pode diminuir o risco de diabetes
Acelera a passagem dos alimentos pelo sistema digestivo, o que facilita a defecação regular
Aumenta o volume das fezes, o que alivia a constipação
Equilibra o pH intestinal e estimula a produção de fermentação intestinal de ácidos graxos de cadeia curta

A fibra não se liga a minerais e vitaminas e, portanto, não restringe sua absorção, mas existem evidências de que as fontes de fibra fermentáveis ​​melhoram a absorção de minerais, especialmente cálcio.

Pesquisar

A partir de 2019, pesquisas clínicas sobre os benefícios potenciais para a saúde de uma dieta regular rica em fibras mostraram tendências gerais para menor risco de vários tipos de câncer , doenças cardiovasculares e diabetes tipo II .

Um estudo com 388.000 adultos com idades entre 50 e 71 anos durante nove anos descobriu que os maiores consumidores de fibra tinham 22% menos probabilidade de morrer neste período. Além de reduzir o risco de morte por doença cardíaca, o consumo adequado de alimentos contendo fibras, especialmente grãos, também foi associado à redução da incidência de doenças infecciosas e respiratórias e, principalmente entre os homens, à redução do risco de morte relacionada ao câncer .

Um experimento desenvolvido com uma grande amostra e conduzido pelo NIH-AARP Diet and Health Study estudou a correlação entre a ingestão de fibras e o câncer colorretal. A coorte analítica consistiu de 291.988 homens e 197.623 mulheres com idades entre 50-71 anos. A dieta foi avaliada com um questionário de frequência alimentar auto-administrado no início do estudo em 1995–1996; 2.974 casos incidentes de câncer colorretal foram identificados durante cinco anos de acompanhamento. O resultado foi que a ingestão total de fibras não foi associada ao câncer colorretal.

Embora muitos pesquisadores acreditem que a ingestão de fibra dietética reduz o risco de câncer de cólon, um estudo conduzido por pesquisadores da Harvard School of Medicine com mais de 88.000 mulheres não mostrou uma relação estatisticamente significativa entre maior consumo de fibra e menores taxas de câncer colorretal ou adenomas. Da mesma forma, um estudo de 2010 com 58.279 homens não encontrou nenhuma relação entre fibra alimentar e câncer colorretal.

Obesidade

A fibra dietética tem muitas funções na dieta, uma das quais pode ser ajudar no controle da ingestão de energia e reduzir o risco de desenvolvimento de obesidade. O papel da fibra alimentar na regulação da ingestão de energia e no desenvolvimento da obesidade está relacionado às suas propriedades físicas e químicas únicas que auxiliam nos primeiros sinais de saciedade e nos sinais aumentados ou prolongados de saciedade . Os primeiros sinais de saciedade podem ser induzidos por meio de respostas da fase cefálica e gástrica relacionadas aos efeitos de volume da fibra alimentar na densidade de energia e palatabilidade, enquanto os efeitos produtores de viscosidade de certas fibras podem aumentar a saciedade por meio de eventos da fase intestinal relacionados a alterações gastrointestinais função e subsequente atraso na absorção de gordura. Em geral, as dietas ricas em fibras, sejam obtidas por meio da suplementação de fibras ou da incorporação de alimentos ricos em fibras às refeições, têm uma densidade energética reduzida em comparação com as dietas ricas em gordura. Isso está relacionado à capacidade da fibra de adicionar volume e peso à dieta. Também há indicações de que as mulheres podem ser mais sensíveis à manipulação dietética com fibras do que os homens. A relação entre o peso corporal e o efeito da fibra na ingestão de energia sugere que indivíduos obesos podem estar mais propensos a reduzir a ingestão de alimentos com a inclusão de fibra alimentar.

Recomendações dietéticas

União Européia

De acordo com o Painel da Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) sobre Nutrição, Novos Alimentos e Alérgenos Alimentares (NDA), que trata do estabelecimento de Valores de Referência na Dieta para carboidratos e fibra alimentar ", com base nas evidências disponíveis sobre a função intestinal, o Painel considera a ingestão de fibra alimentar de 25 g por dia adequada para a laxação normal em adultos ".

Estados Unidos

As recomendações atuais da Academia Nacional de Medicina dos Estados Unidos (NAM) (antigo Instituto de Medicina) da Academia Nacional de Ciências afirmam que, para a ingestão adequada , homens adultos com idades entre 19 e 50 anos consomem 38 gramas de fibra alimentar por dia, homens com 51 anos ou mais 30 gramas, mulheres com idades entre 19–50 para consumir 25 gramas por dia, mulheres com 51 e mais velhos 21 gramas. Estes são baseados em três estudos observando que as pessoas no quintil mais alto de ingestão de fibra consumiram uma mediana de 14 gramas de fibra por 1.000 calorias e tiveram o menor risco de doença cardíaca coronária, especialmente para aqueles que comeram mais fibra de cereais.

A Academia de Nutrição e Dietética dos Estados Unidos (AND, anteriormente ADA) reitera as recomendações do NAM. A recomendação de uma equipe de pesquisa de 1995 para crianças é que a ingestão deve ser igual à idade em anos mais 5 g / dia (por exemplo, uma criança de 4 anos deve consumir 9 g / dia). A recomendação atual do NAM para crianças é de 19 g / dia para idades de 1-3 anos e 25 g / dia para idades de 4-8 anos. Ainda não foram estabelecidas diretrizes para idosos ou muito doentes. Pacientes com constipação , vômito e dor abdominal devem consultar um médico. Certos agentes de volume não são comumente recomendados com a prescrição de opioides porque o tempo de trânsito lento misturado com fezes maiores pode levar a severa constipação, dor ou obstrução.

Em média, os norte-americanos consomem menos de 50% dos níveis de fibra alimentar recomendados para uma boa saúde. Nas escolhas alimentares preferidas dos jovens de hoje, esse valor pode ser tão baixo quanto 20%, um fator considerado por especialistas como contribuinte para os níveis de obesidade observados em muitos países desenvolvidos . Reconhecendo as crescentes evidências científicas dos benefícios fisiológicos do aumento da ingestão de fibras, agências regulatórias como a Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos aprovaram produtos alimentícios que fazem alegações de saúde para a fibra. O FDA classifica quais ingredientes se qualificam como sendo "fibra" e requer para a rotulagem do produto que um benefício fisiológico seja obtido ao adicionar o ingrediente de fibra. Em 2008, o FDA aprovou alegações de saúde para produtos de fibra qualificados para exibir a rotulagem de que o consumo regular pode reduzir os níveis de colesterol no sangue - o que pode diminuir o risco de doença cardíaca coronária - e também reduzir o risco de alguns tipos de câncer.

As fontes de fibra viscosa que obtêm a aprovação do FDA são:

Outros exemplos de fontes de fibra volumosa usadas em alimentos e suplementos funcionais incluem celulose , goma de guar e goma xantana . Outros exemplos de fontes de fibras fermentáveis ​​(de alimentos vegetais ou biotecnologia) usadas em alimentos funcionais e suplementos incluem amido resistente , inulina , frutanos , frutooligo sacarídeos, oligo- ou polissacarídeos e dextrinas resistentes , que podem ser parcial ou totalmente fermentadas.

A ingestão consistente de fibra fermentável pode reduzir o risco de doenças crônicas. A quantidade insuficiente de fibras na dieta pode causar prisão de ventre .

Reino Unido

Em 2018, a British Nutrition Foundation emitiu um comunicado para definir a fibra alimentar de forma mais concisa e listar os benefícios potenciais para a saúde estabelecidos até o momento, enquanto aumenta sua ingestão diária mínima recomendada para 30 gramas para adultos saudáveis. Declaração: 'Fibra dietética' tem sido usada como um termo coletivo para uma mistura complexa de substâncias com diferentes propriedades químicas e físicas que exercem diferentes tipos de efeitos fisiológicos.

O uso de certos métodos analíticos para quantificar a fibra alimentar pela natureza de sua capacidade de indigestina resulta em muitos outros componentes indigestíveis sendo isolados junto com os componentes de carboidratos da fibra alimentar. Esses componentes incluem amidos resistentes e oligo sacarídeos junto com outras substâncias que existem dentro da estrutura celular da planta e contribuem para o material que passa pelo trato digestivo. É provável que tais componentes tenham efeitos fisiológicos.

As dietas naturalmente ricas em fibras podem ser consideradas como causadoras de várias consequências fisiológicas principais:

A fibra é definida pelo seu impacto fisiológico, com muitos tipos heterogêneos de fibras. Algumas fibras podem impactar principalmente um desses benefícios (ou seja, a celulose aumenta o volume fecal e evita a constipação), mas muitas fibras afetam mais de um desses benefícios (ou seja, o amido resistente aumenta o volume, aumenta a fermentação do cólon, modula positivamente a microflora do cólon e aumenta a saciedade e sensibilidade à insulina). Os efeitos benéficos das dietas ricas em fibras são a soma dos efeitos dos diferentes tipos de fibras presentes na dieta e também de outros componentes dessas dietas.

Definir fibra fisiologicamente permite o reconhecimento de carboidratos indigestíveis com estruturas e propriedades fisiológicas semelhantes às das fibras dietéticas que ocorrem naturalmente.

Fermentação

A American Association of Cereal Chemists definiu fibra solúvel desta forma: "as partes comestíveis de plantas ou carboidratos semelhantes resistentes à digestão e absorção no intestino delgado humano com fermentação completa ou parcial no intestino grosso." Nesta definição:

Partes comestíveis de plantas
indica que algumas partes de uma planta que comemos - pele, polpa, sementes, caules, folhas, raízes - contêm fibras. Ambas as fontes insolúveis e solúveis estão nesses componentes da planta.
Carboidratos
carboidratos complexos, como açúcares de cadeia longa também chamados de amido , oligo sacarídeos ou polissacarídeos , são fontes de fibra fermentável solúvel.
Resistente à digestão e absorção no intestino delgado humano
os alimentos que fornecem nutrientes são digeridos pelo ácido gástrico e pelas enzimas digestivas no estômago e no intestino delgado, onde os nutrientes são liberados e depois absorvidos pela parede intestinal para transporte através do sangue por todo o corpo. Um alimento resistente a esse processo não é digerido, assim como as fibras insolúveis e solúveis. Eles passam para o intestino grosso apenas afetados por sua absorção de água (fibra insolúvel) ou dissolução em água (fibra solúvel).
Fermentação completa ou parcial no intestino grosso
o intestino grosso compreende um segmento denominado cólon, dentro do qual ocorre a absorção de nutrientes adicionais por meio do processo de fermentação. A fermentação ocorre pela ação de bactérias colônicas sobre a massa alimentar, produzindo gases e ácidos graxos de cadeia curta. São esses ácidos graxos de cadeia curta - butírico , acético (etanóico), propiônico e valérico - que as evidências científicas revelam ter propriedades significativas para a saúde.

Como um exemplo de fermentação, carboidratos de cadeia curta (um tipo de fibra encontrada em legumes) não podem ser digeridos, mas são transformados por fermentação no cólon em ácidos graxos de cadeia curta e gases (que são normalmente expelidos como flatulência ).

De acordo com um artigo de jornal de 2002, os compostos de fibra com fermentabilidade parcial ou baixa incluem:

compostos de fibra com alta fermentabilidade incluem:

Ácidos graxos de cadeia curta

Quando a fibra fermentável é fermentada, os ácidos graxos de cadeia curta (SCFA) são produzidos. Os SCFAs estão envolvidos em vários processos fisiológicos que promovem a saúde, incluindo:

Os SCFAs que são absorvidos pela mucosa do cólon passam através da parede do cólon para a circulação portal (suprindo o fígado ), e o fígado os transporta para o sistema circulatório geral .

Em geral, os SCFAs afetam os principais sistemas regulatórios, como os níveis de glicose no sangue e de lipídios, o ambiente colônico e as funções imunológicas intestinais.

Os principais SCFAs em humanos são butirato , propionato e acetato , onde o butirato é a principal fonte de energia para os colonócitos , o propionato é destinado à absorção pelo fígado e o acetato entra na circulação periférica para ser metabolizado pelos tecidos periféricos.

Alegações de saúde aprovadas pela FDA

Os Estados Unidos FDA permite que os fabricantes de alimentos contendo 1,7 g por porção de fibra solúvel de casca de psyllium ou 0,75 g de aveia ou cevada fibra solúvel como beta-glucanos de acordo com a reivindicação de que o consumo regular pode reduzir o risco de doença cardíaca .

O modelo de declaração da FDA para fazer esta afirmação é:

A fibra solúvel de alimentos como [nome da fonte de fibra solúvel e, se desejado, nome do produto alimentício], como parte de uma dieta pobre em gordura saturada e colesterol, pode reduzir o risco de doenças cardíacas. Uma porção de [nome do produto alimentício] fornece __ gramas de [ingestão dietética diária necessária para o benefício] fibra solúvel de [nome da fonte de fibra solúvel] necessária por dia para ter esse efeito.

As fontes elegíveis de fibra solúvel que fornecem beta-glucano incluem:

  • Farelo de aveia
  • Aveia em flocos
  • Farinha de aveia integral
  • Oatrim
  • Cevada integral e cevada moída a seco
  • Fibra solúvel de casca de psyllium com pureza não inferior a 95%

O rótulo permitido pode declarar que dietas com baixo teor de gordura saturada e colesterol e que incluem fibras solúveis de alguns dos alimentos acima "podem" ou "podem" reduzir o risco de doenças cardíacas.

Conforme discutido no regulamento do FDA 21 CFR 101.81, os níveis de ingestão diária de fibra solúvel de fontes listadas acima associados com risco reduzido de doença cardíaca coronária são:

  • 3 g ou mais por dia de fibra solúvel de beta-glucano de aveia inteira ou cevada ou uma combinação de aveia inteira e cevada
  • 7 g ou mais por dia de fibra solúvel da casca da semente de psyllium.

A fibra solúvel do consumo de grãos está incluída em outras alegações de saúde permitidas para reduzir o risco de alguns tipos de câncer e doenças cardíacas pelo consumo de frutas e vegetais (21 CFR 101,76, 101,77 e 101,78).

Em dezembro de 2016, o FDA aprovou uma declaração de saúde qualificada de que o consumo de amido resistente de milho com alto teor de amilose pode reduzir o risco de diabetes tipo 2 devido ao seu efeito de aumentar a sensibilidade à insulina . A alegação permitida especificava: " Amido resistente de milho com alto teor de amilose pode reduzir o risco de diabetes tipo 2. A FDA concluiu que há evidências científicas limitadas para esta alegação." Em 2018, o FDA divulgou orientações adicionais sobre a rotulagem de fibra alimentar isolada ou sintética para esclarecer como os diferentes tipos de fibra alimentar devem ser classificados.

Veja também

Referências