Клетчатка помогает некоторым бактериям в кишечнике увеличивать свою колонию, поэтому изменение в питании может оказывать непосредственное влияние на микрофлору кишечника, когда предпочтение получают микробы, способные использовать клетчатку.
Статья основана на выводах 26 научных исследований
В статье цитируются такие авторы, как:
- Отдел метаболизма, эндокринологии и питания, Департамент медицины Вашингтонский университет, США
- Микробиологическая группа, Институт питания и здоровья Роуэтта, Абердинский университет, Великобритания
- Лаборатория Валленберга и Сахльгренский центр сердечно-сосудистых и метаболических исследований, Отделение молекулярной и клинической медицины, Медицинский институт Гетеборгского университета, Швеция
Внимание! Все статьи на сайте носят информационный характер. Перед использованием тех или иных техник или рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со своим врачом или профильным специалистом.
Содержание
Что такое клетчатка?
Клетчатка или пищевые волокна – это растительные вещества, которые иногда называют грубыми частями растений. Это один из видов углеводов, но, в отличие от других углеводов, она не может быть расщеплена на легкоусвояемые молекулы сахара. Поэтому клетчатка проходит через кишечный тракт относительно неповрежденной.
Термин “пищевые волокна” относится к неперевариваемым частям растительной пищи. В других контекстах “клетчатка” может относиться к растительной ткани, но когда речь идет о питании, термины “клетчатка” и “пищевые волокна” часто взаимозаменяемы.
Научные институты установили рекомендуемое суточное количество потребления клетчатки. Мужчинам в возрасте до 50 лет рекомендуется потреблять 38 граммов клетчатки в день, а мужчинам от 51 года рекомендуется потреблять не менее 30 грамм. Женщинам до 50 лет желательно потреблять 25 грамм клетчатки в день, в то время как в более старшем возрасте нужно ежедневно 21 грамм.
В развитых странах большинство жителей потребляет гораздо меньше клетчатки. Например, американцы ежедневно получают менее половины от рекомендуемой дозы по клетчатке – 14 граммов на каждые 1000 калорий пищи. (1)
Растворимые и нерастворимые пищевые волокна: в чем разница между ними?
Существует два типа волокон: растворимые и нерастворимые. Хотя оба они важны, но они по-разному функционируют в организме.
Растворимые волокна
Растворимые волокна (растворимая клетчатка) – это тип растительных волокон, которые притягивают воду и образуют гель. Этот гель вызывает замедление процесса пищеварения, что может быть полезно для похудения. Продукты с большим количеством растворимой клетчатки включают овес, бобовые, съедобные кожуры растений и орехи. (4)
Нерастворимые волокна
Нерастворимые волокна (нерастворимая клетчатка) – это такие волокна, которые отталкивают воду. Вы можете найти нерастворимые волокна в таких продуктах, как овощи, фрукты, орехи и семена, пшеничные отруби и цельнозерновые продукты (например, макароны из цельной пшеницы или коричневый рис). Основные полезные свойства такого типа клетчатки заключается в обеспечении объема стула и помощи в его движении через пищеварительный тракт. (4)
Большинство диет содержат комбинацию растворимых и нерастворимых волокон, причем 75% приходится на нерастворимые волокна и 25% – на растворимые. (5)
Как клетчатка помогает организму человека
Пищевые волокна представляют собой смесь полисахаридов, которые сопротивляются быстрому перевариванию ферментами организма в тонком кишечнике и сохраняются в почти неизменном виде по поступления в толстый кишечник. Попав в толстую кишку, клетчатка может быть переварена местными микробами. (1, 9)
Отчасти это связано с тем, что геном человека кодирует только 17 ферментов (то есть гликозидгидролаз), способных переваривать углеводы. (10) И наоборот, резидентные микробные сообщества кишечника коллективно кодируют тысячи разнообразных ферментов из 152 семейств генов, которые могут расщеплять пищевые волокна. (11)
В толстой кишке специализированные бактерии метаболизируют нерастворимые волокна и производят ферментированные побочные продукты – короткоцепочечные жирные кислоты (SCFAs), такие как ацетат, пропионат и бутират. (12)
Эти жирные кислоты SCFAs способны всасываться через эпителиальные клетки кишечника человека и оказывать прямое воздействие на здоровье, например, стимулируя и поддерживая слой слизи для кишечного эпителия и обеспечивая источник энергии для колоноцитов (клетки, выстилающие тонкий кишечник), потребляющих бутират. (13, 14, 15)
Было также показано, что SCFAs оказывают иммуномодулирующее действие, включая усиление защиты от вирусов за счет изменения метаболизма иммунных Т-клеток CD8+ и подавление патогенных бактерий (например, Clostridioides difficile). (7, 16)
Клетчатка и здоровье
Потребление пищевых волокон резко сократилось в прошлом веке, поскольку переработанные продукты питания стали большей частью рациона в промышленно развитом мире. Доиндустриальные и современные сельские общества людей получают от 60 до 120 г клетчатки в день, в то время как люди в США или Европе потребляют около половины суточной рекомендуемой нормы – не более 15 г. (1, 2)
Снижение потребления клетчатки за последнее столетие привело к осложнениям здоровья человека. Например, длительное следование диете с низким содержанием растительных волокон связано с рисками развития сахарного диабета 2-го типа, сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком толстой кишки. (3, 4, 5)
Действительно, проведенные исследования, в которых западная диета была заменена на диету сельских африканцев с высоким содержанием клетчатки (увеличение в среднем на 40 г в день), показали значительное снижение предраковых биомаркеров, что еще больше обеспечило связь между клетчаткой и здоровьем человека. (6) Кроме того, было доказано, что пищевые волокна защищают от гриппа (7) и могут влиять на эффективность вакцин. (8)
Польза клетчатки при различных заболеваниях
Клетчатка действительно может помочь вам прожить дольше. (6) Исследования показывают, что люди, которые получают больше клетчатки, как правило, имеют более низкие риски развития сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, диабета 2-го типа, инсульта, высокого кровяного давления (гипертонии) и разных заболеваний пищеварительного тракта. (7)
С помощью увеличения количества клетчатки в своем рационе питания вы можете улучшить течение или предотвратить такие заболевания, как преддиабет, диабет, высокий уровень холестерина, ожирение и различные проблемы с пищеварением (запор, рак толстой кишки и дивертикулит). (8, 9)
Похудение
Ваш организм использует соли желчи, которые выделяются желчным пузырем, чтобы расщепить жир, содержащийся в пище. Соли желчи состоят из холестерина, который забирается из печени при производстве желчи.
Когда вы едите пищу с клетчаткой, то пищевые волокна связываются с солями желчи и выводят из организма, предотвращая их рециркуляцию в следующий раз, когда вы снова будете есть. В результате ваш организм должен вырабатывать больше желчных солей, забирая холестерин из печени. Именно так растворимые волокна снижают уровень холестерина в крови. (14)
Чтобы снизить уровень холестерина в крови на 3-5%, старайтесь принимать не менее 5-10 г растворимой клетчатки в день. (16)
Клетчатка также оказывает профилактическое воздействие на кровяное давление, но причина в большей степени связана с такими веществами, как калий, кальций или магний, содержащимися в продуктах с растительными волокнами.
Если вы всё еще не уверены в необходимости увеличения потребления клетчатки, знайте, что также есть научные данные о способности клетчатки влиять на иммунную систему, настроение и память путем улучшения состава микрофлоры кишечника. (15)
Влияние клетчатки на микрофлору кишечника
Понимание роли пищевых волокон в поддержании структуры микрофлоры кишечника может дать представление о лечении хронических заболеваний, связанных с бактериями кишечника.
Типичные исследования по изменению диеты, оценивающие влияние клетчатки на микрофлору и выработку SCFA жирных кислот, основывались на добавках одного вида клетчатки. (17, 18, 19, 89) Пищевые добавки, такие как шелуха подорожника, инулин, пшеничные отруби, резистентный картофельный крахмал и резистентный кукурузный крахмал, различаются по своей эффективности для каждого человека (17, 20)
Люди могут быть более или менее восприимчивы к добавление подобных добавок в зависимости от их первоначального состава микрофлоры кишечника и его способности переваривать определенный тип клетчатки. Например, одна группа, исследующая влияние трех ферментируемых волокон на состав микробиома кишечника и объема выработки SCFA, не обнаружила значительного эффекта, когда участники исследования потребляли от 20 до 24 г резистентного кукурузного крахмала в день в течение 2 недель. (17)
Разнообразие клетчатки полезно для здоровья
Однако, помимо количества, большое значение может иметь и разнообразие пищевых волокон. Исследования, в которых было увеличено количество типов пищевых волокон, получили данные о существенных изменениях состава микробиома. (3, 17, 18)
Кроме того, большое американское исследование кишечника обнаружило, что люди, которые едят более 30 видов растений в неделю, имеют более разнообразную микрофлору кишечника. (23) Таким образом, увеличение количества получаемой клетчатки из разнообразных растительных продуктов питания, а не отдельных пищевых добавок, может также способствовать увеличению получения разнообразных микроэлементов и витаминов, которые также влияют на состав микробиома. (24)
Увеличение клетчатки быстро меняет микрофлору
Новое исследование американских ученых из Калифорнийского университета показало, что даже кратковременное увеличение количества клетчатки в пище сильно меняет сосав микрофлоры кишечника.
В этом эксперименте участвовали 26 студентов этого университета, которые на протяжении 2-х недель получали 10 блюд в неделю с повышенным содержанием пищевых волокон. Перед студентами стояла задача увеличить потребляемой клетчатки до 50 грамм в сутки. В среднем участники эксперимента увеличили потребление пищевых волокон на 25 грамм (было – около 23 г/сут), хотя были студенты, кому пришлось увеличивать объем клетчатки в своем рационе практически с нуля.
После 2-х недельного изменения диеты ученые сравнили общий бактериальный состав микрофлоры кишечника с помощью секвенирования ДНК и измерили выработку короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) с помощью газовой хроматографии. В дополнение к секвенированию микробиоты команда ученых провела дополнительные эксперименты, нацеленные на выявление изменений в количестве известного переработчика пищевых волокон – бифидобактерии.
Ученые обнаружили, что 2-х недельная диета значительно изменила состав микрофлоры кишечника, включая увеличение количества бифидобактерий в 1,4 раза. Рост наблюдался среди следующих видов бифидобактерий: B. adolescentis, B. breve, B. longum и B. ruminantium. (25)
Однако, несмотря на такие наблюдаемые изменения состава микробиома кишечника, они не увидели значительного сдвига в содержании SCFA жирных кислот. Ученые считают, что краткость исследования (2 недели) недостаточна для выявления изменений в количества выработки бактериями короткоцепочечных жирных кислот (SCFA). Для роста этих кислот требуется более длительный промежуток времени, что еще раз подчеркивает необходимость постоянного получения рекомендуемого количества клетчатки в питании.
В своих выводах ученые отмечают, рост потребления растительных волокон может оказать наибольшее влияние в условиях, когда низкое микробное разнообразие кишечника увеличивает риск заражения C. difficile (клостридии диффициле), например, у жителей домов престарелых и онкологических больных, или после лечения антибиотиками.
