Рассмотрим подробнее, что же такое пищевые волокна (ПВ). Это термин биологический, а не химический, поскольку он объединяет вещества растительного происхождения, имеющие волокнистую структуру - они не перевариваются пищеварительными ферментами, не усваиваются пищеварительной системой человека, а ферментируются кишечными бактериями. Называют их по-разному: клетчатка, растительные (диетические) волокна, балластные вещества. ПВ классифицируются по химическому строению, по сырьевым источникам, по методам выделения из сырья, по степени микробной ферментации, по водорастворимости и основным медико-биологическим эффектам. Важнейшими компонентами пищевых волокон являются целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, камеди, слизи, лигнин и связанные с ними белковые вещества, формирующие клеточные стенки растений.
Целлюлоза, или клетчатка, представляет собой линейный полимер глюкозы, входит в состав растительных клеточных оболочек и выполняет опорную функцию. Много ее в оболочках зерен и кожуре плодов.
Гемицеллюлоза - это разветвленные полимеры пентоз и гексоз. Гемицеллюлоза входит в состав клеточных оболочек. Ее больше всего в мякоти фруктов и овощей.
Пектин - комплекс коллоидных полисахаридов, в основе которых галактуроновая кислота с боковыми цепями из рамнозы, арабинозы, ксилозы и фруктозы. Пектин является желирующим веществом. Он вместе с целлюлозой образует клеточный каркас плодов и фруктов, зеленых частей стебля и листьев. Наиболее важным свойством пектина является его высокая поглощающая способность в отношении тяжелых металлов, желчных кислот и солей. Кроме того, пектин легко подвергается бактериальному расщеплению и практически полностью (в отличие от клетчатки) гидролизуется микрофлорой толстой кишки.
Лигнин - неуглеводное вещество, фенилпропановый полимер ароматических спиртов. Участвует в одревеснении клеточных стенок, защищает их от микробного переваривания. Он почти не встречается в незрелых фруктах и овощах.
Растительные камеди и слизи - водорастворимые клейкие полисахариды гексоз и пентоз содержатся в основном в морских водорослях и семенах. Некоторые из них, например гуар, являются полисахаридными запасами растительной клетки, слизи - полисахаридами семян и морских водорослей.
Недавно включены в класс пищевых волокон неперевариваемые растительные белки, хитины грибов, связанные минеральные вещества, воски и другие субстанции. Содержание их в растениях невелико, и потому они не играют существенной роли в нашем питании.
Основное свойство перечисленных ПВ - способность удерживать воду (адсорбция). Уже при попадании в желудок пищевые волокна начинают активно впитывать воду, набухая и увеличиваясь в объеме (приблизительно в 5 раз). Поскольку волокна работают как неизбирательный сорбент, то нетрудно предположить, что они способны связывать не только воду, но и другие, в первую очередь токсические, вещества: нитриты, нитраты, канцерогенные вещества, бактериальные токсины. На волокнах могут фиксироваться пищеварительные ферменты, а также поступившие с пищей жиры, легко расщепляемые углеводы, сахара. Это и определяет другие важнейшие свойства ПВ: снижать уровень сахара, холестерина в сыворотке крови, быть основой для переваривания питательных веществ и формирования каловых масс. Имея большой объем, ПВ создают эффект ложного насыщения, оказывают обволакивающее действие на стенки желудка. Если содержание ПВ достаточно высоко, то снижается аппетит, что может быть весьма кстати при избыточном весе.
Сорбционное действие волокон не заканчивается в желудке. Проходя через двенадцатиперстную кишку, где пища подвергается воздействию желчи, ПВ способны активно связывать вещества, входящие в ее состав (желчные кислоты, билирубин, холестерин), препятствуя тем самым образованию камней в желчном пузыре, благотворно влиять на липидный состав крови. Присутствие ПВ в переваренной пище способствует разрыхлению каловых масс и существенно ускоряет их продвижение по кишечнику. Например, достаточно человеку, ведущему малоподвижный образ жизни и страдающему запорами, включить в суточный рацион дополнительно 20-25 г ПВ, и уже через несколько дней у него восстанавливается регулярное опорожнение кишечника. При этом слизистая оболочка кишечника меньшее время контактирует с токсичными продуктами расщепления пищи и канцерогенами, что заметно снижает риск поражения толстой кишки опухолевыми заболеваниями. Не усвоенные нашим организмом волокна служат прекрасным питанием для микрофлоры кишечника, способствуя увеличению количества полезных бактерий и помогая повысить сопротивляемость вредным, болезнетворным микроорганизмам. Особенно важно это для пожилых людей, поскольку с годами микрофлора кишечника приобретает гнилостный характер.
Рассмотрим, каким же образом волокна могут влиять на обмен веществ в организме в целом.
• Они не расщепляются и не всасываются в кровь, т. е. не вмешиваются активно в обмен веществ. Зато препятствуют всасыванию поступающих с пищей или образующихся в процессе ее переваривания токсических веществ.
• ПВ облегчают работу органов, ответственных за поддержание «чистоты» нашей внутренней среды и выведение шлаков (продуктов жизнедеятельности) кишечника, печени и почек.
• Пища с большим количеством ПВ быстрее вызывает чувство насыщения, и потому человек меньше потребляет энергоемких жиров и углеводов. Известно, что избыточное количество холестерина и насыщенных жирных кислот является причиной формирования на стенках сосудов холестериновых бляшек, возникновения атеросклероза, ишемической болезни сердца и других заболеваний. Однако холестерин не только поступает с пищей, но и синтезируется внутри организма (эндогенный холестерин). Его синтез осуществляется в печени из желчных кислот, всосавшихся из кишечника. Пектин и другие пищевые волокна активно связывают желчные кислоты, изымая их из печеночно-кишечного кругооборота. Это приводит к снижению уровня желчных кислот и эндогенного холестерина.
• Потребление практически бескалорийных волокон позволяет легко контролировать калорийность рациона, а значит, и собственный вес.
• Клетчатка поддерживает слабокислую среду в кишечнике, чем предотвращает процессы гниения остатков пищевых продуктов и уменьшает время контакта слизистой оболочки кишечника с токсическими веществами, поступающими с пищей или образовывающимися в процессе пищеварения, что важно в профилактике злокачественных опухолей в кишечнике.
Все эти замечательные свойства позволяют считать ПВ необходимыми компонентами питания, использовать их как уникальный природный сорбент, регулятор деятельности пищеварительного тракта, корректор нарушений жирового и углеводного обмена.