Где содержатся олигосахариды: Как составить рацион, чтобы поддерживать мозг в тонусе
Содержание
Как составить рацион, чтобы поддерживать мозг в тонусе
Ввести пребиотики
Прежде всего, здоровье ЖКТ зависит от регулярного потребления как пребиотической, так и пробиотической пищи.
Пребиотики — это пища для ваших хороших кишечных микробов. Эти продукты особенно богаты особым видом углеводов под названием «олигосахариды» — любимое лакомство микробиома. Они так хороши потому, что в то время как другие углеводы в тонком кишечнике расщепляются, олигосахариды перевариваться там не могут и нетронутыми следуют прямиком в толстый кишечник. И вот здесь они выполняют свою главную роль — питания и укрепления здоровья наших дружественных бактерий.
Эти полезные для бактерий углеводы содержатся в продуктах, не отличающихся особой сладостью, но обладающих определённым сладким послевкусием: это, например, лук, спаржа, артишоки и корень лопуха. Также много пребиотиков вы найдёте в бананах, чесноке, овсе и молоке.
Лайза Москони
Некоторые олигосахариды привлекают к себе внимание не только из-за полезных качеств для дружественного микробиома, но и благодаря своим способностям понижать уровень холестерина, препятствовать развитию рака и выводить токсины. Сюда входят бета-глюканы, обнаруженные в грибах (грибы рейши и шиитаке всё чаще становятся объектом исследований), и глюкоманнаны, которыми богат сок алоэ вера. Я большой фанат и того и другого, так что обязательно расскажу о них подробнее в следующих главах.
Есть клетчатку
Кроме того, для хорошего самочувствия нашего микробиома совершенно необходима пища, богатая клетчаткой, так как она поддерживает правильную работу ЖКТ. Здоровое пищеварение — ключ к своевременному удалению продуктов жизнедеятельности, вредных токсинов и плохих бактерий, всего того, что может повредить вашей кишечной флоре.
Овощи из семейства крестоцветных, например брокколи, богатые клетчаткой фрукты и ягоды, все виды листовой зелени, а за компанию с ними бобовые и неподслащённые цельнозерновые хлопья — прекрасные источники клетчатки, которые нам следует есть регулярно, чтобы сохранить кишечник здоровым.
Лайза Москони
Покупать ферментированные продукты
Помимо пребиотиков и клетчатки, наши кишечные микробы с жадностью набрасываются и на пробиотические продукты. Они содержат живые бактерии (пробиотики), которые, оказавшись в ЖКТ, пополняют ряды наших микробиотических хороших парней. Пробиотики получаются естественным путем во время сбраживания продуктов, в том числе и ферментирования молока, результатом которого становятся йогурт и кефир, но также содержатся и в квашеных продуктах, например в капусте. Более точные рекомендации на эту тему вы найдёте в главе 12.
По возможности отказаться от антибиотиков
Важно знать не только то, какие продукты включать в рацион, но и каких следует избегать. Любые продукты или вещества, ослабляющие здоровье кишечника (будь то воспаление или повышенная проницаемость), могут равным образом повредить и нашему микробиому.
Антибиотики занимают первую строчку в списке «Вооружён и очень опасен». Микробиом крайне отрицательно реагирует на передозировку антибиотиками, поскольку эти ребята — известные убийцы и без разбору уничтожают как полезную флору, так и вредную.
Вплоть до Второй мировой войны, когда такие болезни, как пневмония или инфекции при ранениях, почти всегда приводили к летальному исходу, антибиотики казались великой победой. Однако так считали лишь до тех пор, пока повальное увлечение антибиотиками не спровоцировало пандемию устойчивых к ним инфекций. В то же время возникло дополнительное осложнение из-за вызванных этими медикаментами нестабильности и обеднения кишечной микрофлоры.
Я ни в коем случае не призываю вас отказаться от антибиотиков, когда в них есть необходимость. Однако многие люди злоупотребляют ими как мерой скорой помощи или принимают просто на всякий случай. Так, я постоянно слышу: «У меня грипп, мне нужно принять антибиотики». В противовес обывательскому мнению, это вовсе не так, поскольку грипп вызывают не бактерии, а вирусы. Помните, что в Европе многие врачи рекомендуют есть йогурт (или принимать пробиотические добавки) перед приёмом антибиотиков или во время него, чтобы защитить ваш ЖКТ и поддержать микробиом.
После лекарств пища — второй важный фактор, влияющий на пищеварение. Антибиотики попадают в организм лишь эпизодически, а вот еда постоянно сказывается на статусе и здоровье кишечной флоры. Из всех продуктов, оказывающих отрицательное воздействие на микробиом, самым вредным считается промышленно переработанное мясо.
Лайза Москони
Хотите верьте, хотите нет, но мясо может стать главным источником самых опасных «супербактерий». Животные, выращенные на мегафермах, в процессе обычного ухода получают низкие дозы антибиотиков для профилактики инфекций, неизбежных при содержании в тесноте и антисанитарных условиях. Фактически из общего количества продаж антибиотиков в США 80% приобретается для домашнего скота, а не для людей! Проблема заключается в том, что, питаясь таким мясом, мы тоже получаем антибиотики. И в результате это ведёт к передозировке.
Хуже того, половина мяса в розничной торговле в США заражена устойчивыми к антибиотикам бактериями, способными вызвать тяжелые пищевые инфекции. Согласно недавнему исследованию американского Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA), устойчивые к антибиотикам штаммы Salmonella и Campylobacter были обнаружены в 81% мяса индейки фабричного производства, 69% свиных стейков, 55% говядины с промышленных ферм и 39% курицы по всей стране. Ещё больше обескураживают федеральные данные, согласно которым 87% из всего протестированного мяса показали положительный результат на наличие бактерий Enterococcus и Escherichia coli (E. coli). Это говорит о том, что мясо по крайней мере один раз имело прямой контакт с фекальными массами.
Это лишь одна из многих причин, почему я рекомендую употреблять только мясо животных, выросших на естественном откорме, а также молочные продукты и яйца только от таких животных. Стандарты органической продукции запрещают производителям использовать антибиотики без медицинских показаний.
Ограничить употребление переработанных продуктов
Переработанные продукты — ещё одна серьёзная угроза нашему ЖКТ. Мало того, что они изобилуют нездоровыми сахарами (например, карамельная патока с повышенным содержанием фруктозы или рафинированный белый сахар), в них, как правило, присутствуют эмульгаторы, особенно вредные для микробиома.
Эмульгаторы — пищевые добавки, улучшающие текстуру, внешний вид и сохранность многих продуктов и использующиеся практически везде: от производства мороженого до выпечки, заправок для салатов, соусов и молочных продуктов (да, даже ваше любимое «здоровое» миндальное молоко может оказаться вредным, если содержит эмульгаторы).
Лайза Москони
Выясняется, что эти вещества способны повышать проницаемость кишечной стенки, позволяя попадать в кровоток вредоносным бактериям. Это, в свою очередь, чревато колитами и синдромом раздражённого кишечника, а также метаболическими дисфункциями, ведущими к ожирению, повышению сахара в крови и резистентности к инсулину.
Отправляясь в следующий раз за покупками, обратите пристальное внимание на этикетки ваших любимых фасованных продуктов: нет ли в списке ингредиентов лецитина, полисорбитов, полиглицеринов, карбоксиметилцеллюлозы, каррагинанов, ксантановых полимеров, пропилена, цитрата натрия, а также упоминаний о моно- или биглицеридах? Всё это красные флажки на пути к оптимальному состоянию умственных способностей.
Ещё из этой книги вы узнаете, на каком уровне питания вы находитесь сейчас, как пища разлагается на отдельные питательные вещества и что именно готовить, чтобы заботиться о своём мозге.
Купить книгу
Читайте также 🧐
Топ-10 продуктов, содержащих пребиотики
В преддверии предстоящего сезона простудных заболеваний необходимо уделить особое внимание профилактике. Конечно, я имею в виду не вакцинацию с сомнительной эффективностью, а естественное природное средство для повышения иммунитета – пребиотики. Пребиотики являются пищевыми ингредиентами, которые не усваиваются кишечником, но стимулируют рост и активность нормальной микрофлоры в пищеварительной системе. Впервые они были выявлены Марселем Роберфруа в 1995 году. Как правило, пребиотики представляют собой углеводы (например, олигосахариды).
Каким образом пребиотики могут повысить иммунитет? Не секрет, что кишечник является самым мощным органом иммунной защиты. Около 80% иммунных клеток находятся в тонком и толстом кишечнике. А четверть всей слизистой оболочки в кишечнике представлена иммунологически активным типом ткани и иммунными клетками. В тонкой кишке определяется примерно 10 000 000 клеток, синтезирующих иммуноглобулины.
Слизистая оболочка кишечника выполняет барьерную функцию, отделяя ткани организма от чужеродных антигенов. При появлении «чужака» система местного иммунитета кишечника проявляет свойственные ей защитные свойства. Кроме того, в кишечном тракте специализируются Т-лимфоциты, которые затем циркулируют по всему организму. Однако без участия нормальной микрофлоры формирование иммунных реакций немыслимо. Существует тесная связь между состоянием микрофлоры и активностью механизмов иммунного ответа.
В организме человека микроорганизмов больше чем собственных клеток в десять раз, а количество различных видов может составлять до нескольких сотен. Причем состав микрофлоры является весьма уникальным. О чем свидетельствует открытие энтеротипов. Вот почему бесполезно заселять его чужеродными микроорганизмами из пробиотиков. Эти препараты в основном содержат чужие микроорганизмы, которые зачастую не приживаются, так как противоположны тонкому миру биоценоза конкретного кишечника.
В отличие от пробиотиков, пребиотики, являясь пищевым компонентом нормальной микрофлоры, кишечника, просто стимулируют жизнедеятельность всей существующей в кишечнике популяции бактерий.
Согласно определению, к пребиотикам относятся вещества, которые обладают одновременно двумя важными свойствами: не перевариваются и не всасываются в верхних отделах пищеварительного тракта, а также селективно ферментируются микрофлорой толстой кишки, вызывая активный рост полезных микроорганизмов.
Такими свойствами в основном обладают фруктозо-олигосахариды, инулин, галакто-олигосахариды, лактулоза и лактитола. Традиционными источниками пребиотиков являются соевые бобы, молочные продукты, кукурузные хлопья, крупы, хлеб, фасоль, горох, артишок, аспарагус, плоды баобаба.
Наибольшее количество пребиотиков содержится в следующих десяти продуктах (в скобках указано количество волокон от веса продукта):
Углеводы, от которых «вздувает живот» / Блог / Клиника ЭКСПЕРТ
Вздутие живота (ВЖ) – одна из распространенных проблем пищеварительной системы, с которой пациенты по всему миру обращаются к терапевтам, врачам общей практики, гастроэнтерологам. По некоторым данным, до 30% взрослого населения в течение жизни имеет вздутие живота той или иной степени выраженности.
Вздутие живота может быть симптомом какого-либо заболевания, однако в подавляющем большинстве случаев оно имеет алиментарную причину, т.е. связано с особенностями питания. Одной из частых причин повышенного газообразования и, как следствие, вздутия живота, является избыточное поступление углеводов в толстую кишку. В результате эти углеводы становятся источником пищи для бактерий, которые начинают расщеплять их с образованием газов.
В норме часть углеводов пищи всасывается тонкой кишкой (молочный сахар лактоза, глюкоза, фруктоза и т.д.). При нарушении всасывания лактозы, например, при лактазной недостаточности, происходит поступление этого углевода в толстую кишку и как следствие – повышенная продукция газов. Фруктоза даже в здоровом организме имеет лимит всасывания в тонкой кишке: организм человека не может обеспечить усвоение большого количества фруктозы. Все что не усвоилось – поступает в толстую кишку и расщепляется бактериями.
Наконец, существуют углеводы, которые в тонкой кишке здорового человека не всасываются и их поступление в толстую кишку с последующим расщеплением и образованием газов – нормальный процесс. Однако как только этих углеводов в рационе становится много, газов образуется больше, и пациент испытывает вздутие живота.
Ранее мы уже писали об углеводах из группы FODMAP – ферментируемых углеводах, которые сегодня известны как частая причина повышенного газообразования и вздутия живота. К ним относятся лактоза, фруктоза, фруктаны, галактаны и многоатомные спиты (сорбитол, маннитол и т.д.). О фруктозе и лактозе написано множество статей, значимое внимание уделяется многоатомным спиртам (особенно в контексте диетотерапии пациентов с сахарным диабетом).
В этой статье мы попробуем разобраться с галактанами (галактоолигосахаридами).
Какие углеводы бывают?
Когда речь идет о вздутии живота, полезно разобраться, какие углеводы часто встречаются, что собой представляют различные углеводы.
1. Простые углеводы. Простые углеводы, или моносахариды, состоят из одной молекулы и не могут быть расщеплены на более простые компоненты. Яркими представителями углеводов этой группы являются глюкоза (Гл), фруктоза (Ф) и галактоза (Гал).
2. Сложные углеводы. Эти углеводы построены из нескольких молекул моносахаридов и делятся на несколько подгрупп:
А) Дисахариды – состоят из 2 молекул простых углеводов.
*Для мелебиозы характерна α( 1→ 6) гликозидная связь между молекулами глюкозы и галактозы. Для лактозы характерна β(1→4)-гликозидная связь между молекулами глюкозы и галактозы.
Б) Олигосахариды – состоят из нескольких молекул (3-4 и более) простых углеводов.
Примеры:
Раффиноза = галактоза + сахароза (дисахарид из глюкозы и фруктозы)
Особенностью этих олигосахаридов заключается в том, что сахароза в них связана с галактозой α(1→6) гликозидной связью.
В) Полисахариды – состоят из множества простых углеводов. Яркими представителями этой подгруппы являются крахмал, целлюлоза, гликоген.
Роль галактанов в развитии вздутия живота
Мелибиоза, раффиноза, стахиоза и вербаскоза относятся к группе галактанов (или галактоолигосахаридов), поскольку все они в своем составе содержат одну или несколько молекул галактозы.
Выше в тексте несколько раз встречается α(1→6) гликозидная связь. Людям, далеким от химии, эти сведения, возможно, покажутся избыточными. Однако именно эта химическая связь между молекулами углеводов играет важную роль при вздутии живота.
Дело в том, что всасывание углеводов в тонкой кишке возможно только в том случае, если они представлены в виде моносахаридов, т.е. простых молекул. Поэтому глюкоза, лактоза и фруктоза всасываются относительно быстро. Более сложные углеводы для успешного всасывания должны быть сперва расщеплены на простые составляющие. Для этого существует целый ряд ферментов, действующих в тонкой кишке.
Дисахариды расщепляются ферментами дисахаридазами: лактоза – лактазой, мальтоза – мальтазой, сахароза – сахаразой. А вот дисахарид мелибиоза не расщепляется в тонкой кишке ввиду отсутствия в организме человека фермента, расщепляющего ту самую (1→6) гликозидную связь между молекулами глюкозы и галактозы. Этот фермент называется альфа-галактозидаза, и продуцируется он только кишечными бактериями.
При избытке в рационе нерасщепляемых и невсасываемых углеводов из группы галактанов (раффиноза, мелибиоза, стахиоза и т.д.) происходит повышенное образование газов из-за расщепления этих веществ бактериями толстой кишки.
В каких продуктах содержатся галактаны?
Раффиноза содержится в различных продуктах питания, но наибольшее ее количество – в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, капусте брокколи, цельных злаках, артишоках, свекле, сое.
Мелибиоза преобладает в картофеле, кофейных бобах, мальве, капусте всех видов.
Стахиоза содержится в бобовых культурах (бобы, соя, фасоль), а также в винограде.
Многие пациенты отмечали появление вздутия живота с повышенным газообразованием после употребления в пищу следующих продуктов: фасоль (белая, красная, коричневая), чечевица, капуста (белая, красная, брюссельская, цветная, брокколи, кольраби), соя и соевые продукты (соевое молоко, тофу), виноград и т.д.. Причина: присутствие в этих продуктах раффинозы, стахиозы и мелибиозы.
Что же делать?
К сожалению, медицинских тестов для выявления газообразующих углеводов в стуле нет. Установление четкой связи между употреблением описанных в предыдущем разделе продуктов и появлением большого количества кишечных газов позволяет предположить, что проблема именно в углеводном составе пищи.
Пациентам можно рекомендовать ограничить или (реже) полностью исключить продукты-провокаторы газообразования. Обычно достаточно уменьшить количество такого продукта, употребляемое в один прием пищи.
Дополнительным способом лечения является назначения средств, содержащих фермент альфа-галактозидазу. Этот фермент помогает расщеплять связи внутри углеводов, в результате чего образуются более простые молекулы, которые успевают всосаться в тонкой кишке и не доходят до толстой кишки. Таким образом, снижается количество газа, производимого кишечными бактериями.
Олигосахариды — пребиотики в детском питании.По материалам зарубежной печати |
Олигосахариды — пребиотики в детском питании. По материалам зарубежной печати
Е.С. Киселева, Н.С. Жихарева
Московский НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ
В последние годы внимание врачей и научных работников все чаще привлекают вопросы, связанные со значением кишечной микрофлоры для нормального роста и развития ребенка. Получены достоверные доказательства того, что интестинальная микрофлора выполняет важные физиологические функции.
Формирование кишечной микрофлоры у детей, находящихся на искусственном и естественном вскармливании, происходит неодинаково. Уже в 1900 году Tissier доказал, что у грудных детей основным компонентом кишечной микрофлоры являются бифидобактерии. Такая бифидодоминантная микрофлора выполняет защитные функции и способствует созреванию механизмов иммунного ответа ребенка.
Напротив, у детей, находящихся на искусственном вскармливании, количество бифидобактерий в толстом кишечнике значительно меньше и видовой состав кишечной микрофлоры менее разнообразен. Следовательно, одним из основных направлений в развитии технологий производства детского питания должно стать создание такой смеси для искусственного вскармливания, которая бы влияла на состав кишечной микрофлоры ребенка, приближая его к составу микрофлоры грудных детей.
В результате интенсивных исследований крупнейшего в Европе научно–исследовательского центра Numico голландской компании Nutricia, специализирующейся на производстве детского питания, удалось получить такую смесь путем добавления компонентов–пребиотиков в обычные смеси для искусственного вскармливания.
Основные положения:
Кишечная микрофлора выполняет ряд важных физиологических функций, таких как обеспечение целостности и барьерной функции слизистой оболочки кишечника, подавление роста патогенных микроорганизмов и индукция механизмов иммунного ответа на уровне слизистой оболочки кишечника.
Интестинальная микрофлора начинает формироваться в момент появления ребенка на свет. Ее дальнейшее развитие во многом зависит от того, как ребенок питается. У детей, находящихся на грудном вскармливании, в составе кишечной микрофлоры преобладают бифидобактерии. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, состав кишечной микрофлоры менее разнообразен и количество бифидобактерий значительно ниже.
Одним из важнейших компонентов грудного молока, отвечающих за состав кишечной микрофлоры, являются олигосахариды. Это составные части углеводной фракции молока. Молекулы олигосахаридов имеют очень сложное строение, и основной их особенностью является наличие большого количества остатков галактозы. Благодаря тому, что олигосахариды не подвергаются расщеплению в верхних отделах ЖКТ, они способны выполнять функции пребиотиков и стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике.
Типичная бифидодоминантная микрофлора детей, находящихся на грудном вскармливании, связана с такими эффектами, как повышенная устойчивость ребенка к кишечным инфекциям, развитие нормальных механизмов иммунного ответа ребенка.
«Золотым стандартом» в детском питании является вскармливание детей грудным молоком. Дети, находящиеся на грудном вскармливании, имеют бифидодоминантную микрофлору кишечника. Поэтому в случае искусственного вскармливания желательно применение таких смесей, которые приводили бы к формированию похожей по составу микрофлоры.
В последние годы было предпринято несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания детей. Все они оказались безуспешны. При добавлении в смеси лактоферрина (Balmer et al., 1989) и уменьшении общей концентрации фосфатов (Radke et al., 1992) никакого влияния на количество бифидобактерий в кишечнике отмечено не было. При использовании сывороточных протеинов количество бифидобактерий лишь незначительно увеличилось (Balmer et al., 1989). Одним из способов повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания является добавление в них пробиотиков, т.е. живых бифидобактерий (Langhendries et al.
, 1995). Количество бифидобактерий в кишечнике ребенка можно также увеличить, примененяя смеси, содержащие пребиотики–олигосахариды (Boehm et al., 2002; Moro et al., 2002; Knol et al., 2001, 2002; Rigo et al., 2001).
Пребиотики – это компоненты грудного молока, не подвергающиеся расщеплению в верхних отделах желудочно–кишечного тракта. Они способны селективно стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике. Эти свойства пребиотиков легли в основу концепции пребиотиков, разработанной специалистами научно–исследовательского центра Numico компании Nutricia. Так как пребиотики содержатся в грудном молоке, то добавление их в смеси для искусственного вскармливания является наиболее физиологичным способом повышения количества бифидобактерий и лактобацилл в кишечнике детей, находящихся на искусственном вскармливании.
Олигосахариды грудного молока – очень сложные по строению молекулы. Смесь пребиотиков, разработанная специалистами Nutricia, не является полным аналогом олигосахаридов, которые входят в состав материнского молока.
Олигосахариды в составе детского питания Nutricia подобраны таким образом, что по своей массе и размерам они максимально функционально соответствуют грудному молоку. Олигосахариды, входящие в состав смесей для искусственного вскармливания, не подвергаются расщеплению в верхних отделах желудочно–кишечного тракта и функционируют как пребиотики в толстом кишечнике ребенка (Stahl et al., 1994).
В составе молекулы олигосахаридов грудного молока преобладают остатки галактозы. Основным компонентом смесей компании Nutricia являются галактоолигосахариды (ГОС). Смесь содержит 90% низкомолекулярных галактоолигосахаридов и 10% высокомолекулярных фруктоолигосахаридов (ФОС). Соотношение этих двух компонентов подобрано так, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Тогда эффект, оказываемый созданной смесью пребиотиков, в наибольшей степени соответствует эффекту, который оказывает грудное молоко. Галактоолигосахариды состоят из цепочки галактозных остатков с присоединенным к концу этой цепочки остатком глюкозы.
Цепочка галактозных остатков содержит от 1 до 6 звеньев. Мономерные остатки соединены главным образом связями b(1–4) и b(1–6) (Yanahira et al., 1995). Галактоолигосахариды получают путем гидролиза лактозы с помощью фермента b–галактозидазы (лактазы) (Smart, 1993). Фруктоолигосахариды представляют собой цепочку линейных олигосахаридов, состоящую из b–1,2–гликозилированных остатков фруктозы. На конце этой цепочки может быть присоединена одна молекула глюкозы. Степень полимеризации фруктозного каркаса может быть различной. Добавление пребиотиков в смеси для искусственного вскармливания детей не приводит к повышению их осмолярности.
Пребиотики широко распространены в природе. Например, пребиотик инулин входит в состав многих растений, которые издавна употребляются в пищу человеком. Например, содержание инулина в луке–порее составляет 3–10%, в репчатом луке 2–6%, в спарже 1–30%, в бананах 0,3–0,7% (De Vrese, 1997). Инулин также входит в состав злаковых растений, таких как пшеница и рис (1–4% в пшеничной и рисовой муке) (Nielsson and Dahlquist, 1986). Подсчитано, что среднестатистический европеец получает с пищей в день от 4 до 17 г фруктоолигосахаридов (Van Loo et al., 1995; Moshfeg et al., 1999).
Олигосахариды способны выполнять свою основную функцию благодаря тому, что они не расщепляются ферментами верхних отделов ЖКТ и доходят в неизмененном виде до толстого кишечника. Там они подвергаются процессу ферментации бифидобактериями и служат для них факторами роста. Ферментация происходит за счет анаэробных процессов (Szylit and Andriex, 1993). Олигосахариды подвергаются гидролизу бактериальными ферментами с образованием более мелких частиц, которые затем захватываются бактериальной клеткой и подвергаются дальнейшему метаболизму с образованием определенного количества кДж энергии и некоторых конечных продуктов, например, короткоцепочечных жирных кислот.
Резистентность ФОС и ГОС к действию ферментов верхних отделов ЖКТ была доказана в ходе нескольких исследований in vitro и in vivo. Также в ходе исследований как in vitro, так и in vivo было показано наличие мощного бифидогенного эффекта ФОС и ГОС (Van Loo et al. , 1999). Исследования in vitro показали, что ФОС подвергаются избирательной ферментации большим числом штаммов бифидобактерий (Wang and Gibson, 1993; McBain and McFarlane, 1997). Более того, при росте бифидобактерий на этих субстратах они подавляют размножение потенциально патогенной микрофлоры – бактероидов, клостридий и колиформ. Этот эффект частично объясняется образованием в результате жизнедеятельности бифидобактерий молочной кислоты и созданием кислой среды, а частично – секрецией веществ, ингибирующих рост клостридий, кишечной палочки, листерий, шигелл, сальмонелл, холерного вибриона (Gibson and Roberfroid, 1995; McBain and McFarlane, 1997; Bouhnik et al., 1997; Kleesen et al., 1997; Tanaka et al., 1983; Ito et al., 1993; Van Loo et al., 1999 ).
Кроме бифидогенного эффекта, ФОС и ГОС положительно влияют на характеристики стула детей. Также показано, что при добавлении в смеси для искусственного вскармливания пребиотиков повышается всасывание кальция в кишечнике ребенка (Van Loo et al. , 1999; Griffin et al., 2002; Scholz–Ahrens et al., 2001).
Основные положения:
Так как в составе кишечной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии, было предпринято несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания. Единственным эффективным способом повышения бифидогенности оказалось добавление в смеси пробиотиков и пребиотиков.
Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смесь на основе пребиотиков, которая оказывает бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока.
Смесь пребиотиков–олигосахаридов на 90% состоит из короткоцепочечных ГОС и на 10% – из длинноцепочечных ФОС. Это соотношение было подобрано так, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Тогда бифидогенный эффект будет функционально сходным с бифидогенным эффектом грудного молока.
ФОС и ГОС входят в состав многих продуктов питания. Они не подвергаются расщеплению в верхних отделах ЖКТ и достигают толстого кишечника в неизмененном виде. Там они выполняют функции пребиотиков, оказывая мощный бифидогенный эффект.
Эффективность смесей Numico для искусственного вскармливания на основе пребиотиков, а именно их бифидогенность, положительное влияние на характеристики стула детей и другие эффекты, была продемонстрирована в ходе нескольких клинических испытаний, результаты которых описаны ниже.
Для всех новорожденных детей, и в особенности для недоношенных, исключительно важным является правильный состав кишечной микрофлоры, которая принимает участие в механизмах защиты ребенка от кишечных инфекций. В ходе одного из исследований, проведенного Boehm et al. (2002 год), в смесь для искусственного вскармливания недоношенных детей добавлялись пребиотики. Исследование проводилось с двойным слепым контролем, дети для исследования были выбраны случайным образом, контрольная группа детей получала плацебо. Тридцать недоношенных детей получали смесь для искусственного вскармливания, в которую были добавлены пребиотики. Дети из контрольной группы получали обычную смесь. Также была создана третья группа детей, которые получали грудное молоко (группа сравнения).
В течение 28 дней 4 раза (на 1, 7, 14 и 28 день) брались пробы кала и исследовался состав кишечной микрофлоры детей. Кроме того, оценивались характеристики стула детей, их вес и рост, наличие или отсутствие побочных эффектов. Средний возраст гестации в исследуемой группе составил 31 неделю, средний возраст детей в момент начала исследования составил 8 дней. В течение исследуемого периода количество бифидобактерий в кале детей, получавших смесь с добавлением пребиотиков, возросло, в то время как количество бифидобактерий в кале детей из контрольной группы осталось без изменений. На 28 день эксперимента количество бифидобактерий в кишечнике детей из опытной группы было значительно выше, чем у детей из контрольной группы. Кроме того, у детей из опытной группы увеличилась частота актов дефекации. Консистенция кала изменилась с более твердой на более мягкой. Оба эти показателя приближали детей из опытной группы к детям из группы сравнения, получавших грудное молоко. Дети из всех трех групп не различались по росту и весу, побочных эффектов обнаружено не было.
Это исследование показывает, что пребиотики способны оказывать бифидогенный эффект у недоношенных детей. Кроме явно выраженного бифидогенного эффекта, исследователи наблюдали изменение характеристик стула детей с приближением их к характеристикам стула детей, находящихся на грудном вскармливании.
Целью исследования Moro et al. (2002) было изучение влияния концентрации пребиотиков на выраженность бифидогенного эффекта и характеристики стула доношенных детей. Девяносто доношенных детей, чьи матери не имели возможности кормить их грудью, были случайным образом разделены на три группы. Первая группа детей получала смесь для искусственного вскармливания с добавлением пребиотиков в концентрации 0,4 г/100 мл, вторая – в концентрации 0,8 г/100 мл, третья группа была контрольной и получала обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения была взята группа из 15 детей, находящихся на грудном вскармливании. Средний возраст гестации во всех группах составил 39–40 недель, средний возраст детей в момент начала исследования составил 6–7 дней.
В первый день эксперимента количество бифидобактерий в кале детей из всех трех групп было одинаковым. Однако на 28–й день этот показатель существенно различался между тремя группами. Количество бифидобактерий в кишечнике детей из первой и второй групп, т.е. детей, получавших пребиотики в разной концентрации, значительно возросло и достигло уровня детей из группы сравнения. При этом количество бифидобактерий в кишечнике детей из контрольной группы осталось без изменений. Оказалось, что бифидогенный эффект зависел от дозы полученного пребиотика. Также в кишечнике детей увеличилось количество лактобацилл, причем этот эффект не зависел от дозы полученного пребиотика. Частота стула у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, была незначительно выше, чем у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4. г/100 мл. При добавлении пребиотиков не было замечено никаких побочных эффектов.
При ферментации олигосахаридов образуются молочная кислота и короткоцепочечные жирные кислоты. Считается, что именно эти вещества воздействуют на консистенцию кала и частоту актов дефекации (Van Loo et al., 1999). Известно, что рН кала ниже у детей, находящихся на грудном вскармливании, по сравнению с детьми, находящимися на искусственном вскармливании (Weaver et al., 1988; Morley et al., 1997; Forsyth et al., 1985). Считается, что именно благодаря высокой кислотности кала осуществляется подавление роста потенциально патогенных микроорганизмов. В ходе данного эксперимента было показано, что олигосахариды оказывают влияние на рН кала. В течение 28 дней исследования рН кала детей из контрольной группы увеличился. рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4 г/100 мл, не изменился, а рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, уменьшился, т.е. кал этих детей стал более кислым.
Итак, олигосахариды оказывают дозозависимый бифидогенный эффект, при их добавлении в смеси для искусственного вскармливания уменьшается рН кала детей, и характеристики стула приближаются к таковым у детей, находящихся на грудном вскармливании (Boehm et al., 2002).
В ходе исследования Schmelzle et al. (2002) 145 здоровых доношенных детей были случайным образом разделены на две группы. Первая группа детей получала Omneo/Comformil (в России смесь представлена под названием Нутрилон Омнео, Nutricia, Голландия) – новую смесь, содержащую пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, частично гидролизованные сывороточные протеины и b–пальмитат (общее количество пальмитиновой кислоты 0,6 г/100 мл, 41% молекул в b–положении). Вторая группа детей получала обычную смесь для искусственного вскармливания. Исследование продолжалось в течение 12 недель. Анализ проб кала, взятых у детей из обеих групп, показал, что доля бифидобактерий в кале детей, получавших Omneo/Comformil, увеличилась с 31% до 59%. У детей из контрольной группы таких изменений замечено не было. Кроме того, у детей из опытной группы наблюдалась более мягкая консистенция кала. Однако такой эффект мог объясняться не содержанием пребиотиков, а наличием в смеси Omneo/Comformil других компонентов.
В ходе исследования, проведенного Knol et al. (2002), изучалось влияние пребиотиков на детей 4–12 недели жизни, которые, по меньшей мере, первые 4 недели своей жизни находились на искусственном вскармливании. Целью исследования было выяснение того, могут ли пребиотики оказывать бифидогенный эффект на таких детей.
Дети были разделены на 2 группы. Первая группа получала смесь с пребиотиками, вторая группа – обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения служила третья группа детей, которые находились на естественном вскармливании. Исследование показало, что в опытной группе детей количество бифидобактерий в кишечнике ребенка значительно увеличилось (р<0,01). На шестой неделе эксперимента доля бифидобактерий по отношению к общему количеству микроорганизмов в кишечнике детей составила 65% в опытной группе и 40% в контрольной группе. Кроме того, видовой состав бифидобактерий в опытной группе был сходен с таковым у детей, находящихся на грудном вскармливании.
Видовой состав бифидобактерий в кишечнике детей из опытной группы был таков: B. Breve, infantis, longum, gallicum, bifidum, adolescentis, catenulatum. Штаммы Bifidobacterium lactis/animalis и Bifidobacterium dentium отсутствовали в кишечнике детей из опытной группы, что полностью согласуется с нормальным видовым составом бифидобактерий в кишечнике грудных детей.
Данное исследование показало, что при добавлении пребиотиков в смеси для искусственного вскармливания можно не только индуцировать правильное развитие кишечной микрофлоры, как бывает в случае кормления пребиотиками с рождения, но и изменить уже сложившийся состав кишечной микрофлоры.
Основные положения:
Результаты проведенных исследований, касающихся влияния смесей с пребиотиками, разработанных в научно–исследовательском центре компании Nutricia (Голландия), на состав кишечной микрофлоры новорожденных детей показали, что пребиотики оказывают выраженный бифидогенный эффект. Причем видовой состав бифидобактерий соответствует микробиоценозу, который формируется при грудном вскармливании.
Пребиотики также оказывают влияние и на характеристики стула детей, делая его более мягким.
При применении пребиотиков значительно уменьшается рН кала, вследствие чего в кишечнике ребенка подавляется рост патогенных микроорганизмов.
Заключение
В составе кишечной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии. Кишечная микрофлора детей, находящихся на искусственном вскармливании, более разнообразна, и преобладания бифидобактерий в этом случае не наблюдается. Типичная бифидодоминантная микрофлора грудных детей ассоциирована с такими положительными эффектами для детского организма, как устойчивость к инфекционным заболеваниям и правильное формирование механизмов иммунного ответа. Поэтому усилия исследователей в области детского питания были направлены на создание детских смесей, оказывающих сходный с грудным молоком бифидогенный эффект. Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смеси для искусственного вскармливания детей с добавлением пребиотиков. Это смеси Нутрилон 1 с пребиотиками, Нутрилон 2 с пребиотиками, Нутрилон Омнео. Все перечисленные продукты оказывают бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока. Смесь олигосахаридов–пребиотиков на 90% состоит из длинноцепочечных ГОС и на 10% из короткоцепочечных ФОС. Соотношение подобрано таким образом, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Клинические исследования данной смеси олигосахаридов–пребиотиков подтвердили наличие мощного бифидогенного эффекта. Кроме того, показано, что при применении олигосахаридов–пребиотиков уменьшается рН кала, что приводит к ингибированию роста патогенных микроорганизмов в кишечнике ребенка. Также изменяются характеристики стула ребенка. Стул становится более мягким, и, таким образом, решается одна из самых распространенных проблем, возникающих у детей при искусственном вскармливании.
МОСКВА, 22 ноя — РИА Новости. Диетолог Елена Кален перечислила продукты, которые могут вызывать вздутие.По ее словам, при выборе продуктов обязательно нужно обращать внимание на состав. Если присутствуют искусственные подсластители (аспартам, сукралоза и сорбитол, которые очень плохо перевариваются), то неприятные ощущения в области живота точно появятся. Их потребление необходимо исключить или сократить до минимума, рекомендует специалист.Причиной вздутия могут быть молочные продукты, лактоза, продукты из цельного зерна (поскольку клетчатка способствует образованию газов), а также бобовые и чечевица, в которых содержатся олигосахариды.Вместо богатых фруктозой продуктов, например, дыни, лучше есть киви, в составе которого есть актинидин — природный энзим, помогающий расщеплять белки и предотвращающий вздутие.Консерванты, соль и глутамат натрия — не менее популярные причины вздутия живота.
МОСКВА, 22 ноя — РИА Новости. Диетолог Елена Кален перечислила продукты, которые могут вызывать вздутие.
По ее словам, при выборе продуктов обязательно нужно обращать внимание на состав. Если присутствуют искусственные подсластители (аспартам, сукралоза и сорбитол, которые очень плохо перевариваются), то неприятные ощущения в области живота точно появятся. Их потребление необходимо исключить или сократить до минимума, рекомендует специалист.
Причиной вздутия могут быть молочные продукты, лактоза, продукты из цельного зерна (поскольку клетчатка способствует образованию газов), а также бобовые и чечевица, в которых содержатся олигосахариды.
«От крахмала и сахара в некоторых фруктах и овощах в кишечнике скапливаются газы. Это капуста (белокочанная, брюссельская, цветная), морковь, абрикосы, чернослив. Не можете расстаться с любимым продуктом? Попробуйте готовить его на пару», — написала в своем Instagram Елена Кален.
Вместо богатых фруктозой продуктов, например, дыни, лучше есть киви, в составе которого есть актинидин — природный энзим, помогающий расщеплять белки и предотвращающий вздутие.
22 ноября 2020, 14:05ЗОЖДиетолог рассказала, кому вредно есть чеснок
Консерванты, соль и глутамат натрия — не менее популярные причины вздутия живота.
«Чипсы, крекеры, готовые завтраки — это настоящие бомбы, готовые разорваться в вашем пищеварительном тракте. Рецепт один — переходите на полезную пищу. Вместо фастфуда ешьте мясо, вместо газировки пейте чистую воду с лимоном, мятой или огурцом», — заявила Елена Кален.
Что собой представляют олигосахариды грудного молока: укрепление иммунки Нутрилоном? — Партнерский материал
Рождение ребенка является важным событие в жизни родителей. Однако ребенок — это определенная ответственность, связанная с определенным набором трудностей. В первые годы после рождения малышу просто необходимо грудное молоко матери. Именно олигосахариды грудного молока предлагает компания Нутрилон, которая внедряет в свой рацион для младенцев данный компонент. При этом ценам порадует демократичностью.
Составляющие компоненты
В состав грудного молока входит огромное число различных компонентов:
• белки; • углеводы; • жиры; • олигосахариды; • нуклеотиды и другие различные ферменты, которые просто жизненно необходимы младенцу.
Природа позаботилась о том, чтобы питание для грудного ребенка было сбалансированным. Именно грудное молоко влияет на иммунитет.
Здоровье и развитие ребенка
Особую роль в составе грудного молока занимают олигосахариды. Они содержатся в огромное количество и служат в качестве натуральных прибиотиков, для осуществления правильного пищеварения малыша. Они попадают в организм ребенка нерасщепленными и помогают налаживанию естественного пищеварения малыша.
Достаточно часто в связи с различными факторами мать не имеет возможности кормить ребенка грудным молоком. В этом случае на помощь приходят различные смеси для детского питания. На данный момент еще не удалось добиться идентичного сочетания полезных компонентов в смеси, как в грудном молоке.
Компания Нутриция занимается разработкой и производством смесей для кормления грудных детей уже более сорока лет. За это время компания смогла добиться достаточно хороших результатов. Смеси способствуют нормальной работе пищеварения, а также способствует укреплению иммунитета. При этом компания смогла добиться существенных положительных результатов в отсутствии аллергических реакций.
Помимо этого, смесь позволяет лучше усваивать необходимый организму кальций и витамин D. Смесь компании Нутриция является абсолютно безопасной для кормления младенцев. Смесь данной фирмы прошла, все необходимые клинические испытания и доказано обладает положительным действием на организм малыша.
на правах рекламы
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите CTRL+ENTER
Мы будем Вам благодарны!
342161342161
Сейчас читают:
Олигосахариды. Сахароза.
Биоорганическая химия
Олигосахариды. Сахароза.
Олигосахариды – это один из видов полисахаридов.
Олигосахариды представляют собой углеводы, состоящие из нескольких моносахаридных остатков (от греч. ὀλίγος — немногий).
Как правило, их молекулы содержат от 2 до 10 моносахаридных остатков и имеют относительно небольшую молекулярную массу.
Наиболее распространёнными из олигосахаридов являются дисахариды и трисахариды.
Дисахариды
Молекулы дисахаридов состоят из двух остатков моносахаридов.
Общая формула дисахаридов, как правило, C12H22O11.
Мальтоза + Н2О = D-глюкоза + D-глюкоза
Целлобиоза + Н2О = D-глюкоза + D-глюкоза
Лактоза + Н2О = D-глюкоза + D-галактоза
Сахароза + Н2О = D-глюкоза + D-фруктоза
Типы связей моносахаридных остатков.
Существует два типа связывания моносахаридных остатков:
1. В первом случае связь осуществляется между гликозидной ОН–группой одного
моносахарида и любой спиртовой ОН-группой другого моносахарида. Таким образом, одна из двух гликозидных ОН-групп дисахарида задействована
на образование эфирной связи между двумя остатками моносахаридов, а вторая
гликозидная группа остаётся свободной.
Она может быть задействована для образования новых связей, в которых
дисахарид может играть роль восстановителя.
Моносахариды с такой связью называются восстанавливающими.
Представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза,
целлобиоза, лактоза.
2. Во втором случае связь осуществляется между гликозидными ОН-группами
обоих моносахаридов.
Таким образом, обе гликозидные группы дисахарида уже задействованы на образование эфирной связи между двумя остатками образующих его
моносахаридов. Свободные гликозидные группы в таком дисахариде отсутствуют.
Поэтому он не может проявить восстанавливающих свойств.
Моносахариды с таким типом связи называются невосстанавливающими.
Важнейшими представителями этой группы являются сахароза и трегалоза.
Мальтоза
Мальтоза, солодовый сахар ( от лат. Maltum – солод) – основной продукт расщепления крахмала под действием
фермента ,бета-амилазы, выделяемого слюнной железой, а также содержащегося в солоде, т.е. в проросших, а затем высушенных
и измельчённых зёрнах хлебных злаков.
Молекула мальтозы состоит из двух остатков глюкозы.
Мальтоза имеет в три раза менее сладкий вкус, чем сахароза.
Мальтоза содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружена,
также, в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений.
Мальтоза легко усваивается организмом человека. Расщепление мальтозы до двух остатков глюкозы происходит
в результате действия фермента альфа-глюкозидазы, или мальтазы, которая содержится в пищеварительных соках животных и человека,
в проросшем зерне, в плесневых грибах и дрожжах.
Генетически обусловленное отсутствие этого фермента в слизистой оболочке кишечника человека приводит к врождённой
непереносимости мальтозы — тяжёлому заболеванию, требующему исключения из рациона мальтозы, крахмала и гликогена или
добавления к пище фермента мальтазы.
Лактоза
Лактоза (молочный сахар) содержится в молоке (4-5%) и получается в сыроваренной промышленности
из молочной сыворотки после отделения творога.
Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы, связанных (1-4) гликозидной связью.
Лактоза у многих людей лактоза не усваивается и вызывает нарушения в работе пищеварительной системы, в том числе понос, боли и
вздутие живота, тошноту и рвоту после употребления молочных продуктов. У этих людей отсутствует или производится в недостаточном количестве фермент лактаза.
Назначение лактазы — расщепление лактозы на ее части, глюкозу и галактозу, которые должны затем адсорбироваться тонкой кишкой.
При недостаточной функции лактазы лактоза остается в кишечнике в исходном виде и связывает воду, что вызывает диарею.
Кроме того, кишечные бактерии вызывают брожение молочного сахара, в результате чего происходит вздутие живота.
Сахароза
Сахароза, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов.
Молекула сахарозы состоит из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.
В сахарозе отсутствуют свободные гликозидные ОН-группы, следствием чего является отсутствие восстановительных свойств.
Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах.
Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле (до 28% сухого вещества) и сахарном тростнике, которые и используются
для промышленного производства пищевого сахара.
Трисахариды
Трисахариды (от tri: три, sacchar: сахар) — органические соединения, одна из групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов.
Молекулы трисахаридов состоят из трех остатков моносахаридов, соединённых друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп.
Общая формула трисахаридов, как правило, C18H36O18.
Трисахариды могут отличаться одним от другого структурой входящих в них моносахаридов и их последовательностью в цепи, размером циклов (пятичленные фуранозные или шестичленные пиранозные), конфигурацией гликозидных центров и мест
присоединения к агликонам гликозильных остатков. Это является причиной возникновения десятков тысяч возможных изомеров трисахаридов.
Примеры трисахаридов:
Рафиноза — состоит из остатков D-галактозы, D-глюкозы и D-фруктозы;
Мелицитоза — состоит из двух остатков D-глюкозы и одного остатка D-фруктозы;
Мальтотриоза — состоит из трех остатков D-мальтозы.
Олигосахарид — обзор | ScienceDirect Topics
Олигосахариды, которые часто встречаются в семенах бобовых, считаются основными продуцентами газов. Эти сахариды содержат одну, две или три единицы галактозы, соединенные с α-1,6 галактозидными связями. Они не могут быть гидролизованы и абсорбированы у животных с однокамерным желудком из-за отсутствия α-1,6-галактозидной активности в тонком кишечнике. Микроорганизмы в толстом кишечнике утилизируют эти сахара, что приводит к образованию газов (H 2 , CO 2 и небольшое количество CH 4 ) и вызывает ненормальное урчание, диарею и дискомфорт.Содержание олигосахаридов в некоторых распространенных бобовых и малоиспользуемых семенах бобовых сведено в таблицу (, таблица 4, ).
Таблица 4. Содержание олигосахаридов в некоторых обычных и малоиспользуемых семенах бобовых
Название семян бобовых
Олигосахариды г 100 г — 1
Рафиноза
Стахиоза
Вербазоза
Vicia faba
1,00
0.70
2,10
Vigna mungo
0,32–0,36
0,34–0,42
3,05–3,16
Phaseolus aureus
0,41
1,49
—
um sativum
0,83–1,18
2,61–3,69
1,67–2,22
Phaseolus vulgaris var. Роба
0,34
1,24
—
Phaseolus vulgaris var.Awash
0,29
1,84
—
Phaseolus vulgaris var. Бешбеш
0,24
1,67
—
Cicer arietinum
1,45
2,56
0,19
Sphenostylis stenocarpa
0,66
lunatus
0,29
2.82
0,24
Cajanus cajan
0,42
0,85
1,06
Dolichos lablab var. vulgaris
0,41–0,58
1,66–1,76
1,20–1,24
Canavalia ensiformis
0,28
2,29
0,24
Tamarindus indica
1,53 1,33
4.53
Mucuna monosperma
1,36–1,62
1,18–1,24
0,96–1,07
Mucuna pruriens var. pruriens
0,74–0,94
1,10–1,78
3,68–4,78
Mucuna pruriens var . utilis
1.04–1.12
1.21–1.36
3.68–4.06
Mucuna deeringiana
0.98
1,14
4,24
Mucuna atropurpurea
0,54–1,01
1,21–1,94
3,94–5,55
Canavalia gladiata
0,64
1,64
1.64
Abrus precatorius
1,21–1,38
1,08–1,12
3,34–3,96
Erythrina indica
1,24
0.98
5,86
Rhynchosia cana
0,42–0,68
1,38–1,68
1,01–1,26
Rhynchosia filipes
0,58
1,46
1,12
1,46
1,12 rufescens
0,31
1,21
0,98
Rhynchosia suaveolens
0,78
1,36
0,94
Vigna aconitifolia
0.54
1,68
1,26
Vigna unguiculata subsp. unguiculata
0,48–0,51
1,72–1,74
1,04–1,21
Vigna trilobata
0,41
1,78
1,17
Vigna radiata var. sublobata
0,38
1,58
0,98
Vigna umbellata
0.78
2,01
1,76
Vigna unguiculata subsp. cylindrica
0,56
1,76
1,01
Vigna vexillata
0,66
2,06
1,74
Vigna bourneae
1,01
4,12
Al Kaisey, MT, Alwan, AKH, Mohammad, MH и Saeed, A.Х. (2003). Влияние гамма-облучения на антипитательные факторы в бобовых. Радиационная физика и химия 67 , 493–496; Гириговда К., Прашант С. Дж. И Мулимани В. Х. (2005). Олигосахариды черного грамм ( Vigna mungo L.) в зависимости от методов обработки. Растительные продукты для питания человека 60 , 173–180; Мубарак, А. Э. (2005). Питательный состав и антипитательные факторы семян маша ( Phaseolus aureus ) в результате воздействия некоторых традиционных домашних процессов. Пищевая химия 89 , 489–495; Ван, Н., Хэтчер, Д. В. и Гавалко, Э. Дж. (2008). Влияние сорта и обработки на питательные вещества и некоторые антинутриенты в полевом горохе ( Pisum sativum ). Пищевая химия 111 , 132–138; Шимелис, Э.А., Ракшит, С.К. (2007). Влияние обработки на антинутриенты и усвояемость белка in vitro и фасоли фасоли ( Phaseolus vulgaris L.), выращиваемой в Восточной Африке .Пищевая химия 103 , 161–172; Аладжаджи, С.А. и Эль-Адави, Т.А. (2006). Пищевая ценность нута ( Cicer arietinum L.) при приготовлении в микроволновой печи и других традиционных методах приготовления . Журнал анализа состава пищевых продуктов 19 , 806–812; Обо, Х. А., Музкиз, М., Бурбано, К., Куадрадо, К., Пдероза, М. М. Айет, Г. и Осаги, А. У. (2000). Влияние замачивания, варки и проращивания на содержание олигосахаридов в отобранных семенах нигерийских бобовых. Растительные продукты для питания человека 55 , 97–110; Калпана Деви В. и Мохан В. Р. (2013). Пищевая и антипитательная ценность недоиспользуемых бобовых Dolichos lablab var. vulgaris. Бангладешский журнал промышленных и научных исследований 48 , 119–130; Вадивел В. и Пугаленти М. (2010). Оценка пищевой ценности и качества белка в малоиспользуемых племенных бобовых. Индийский журнал традиционных знаний 9 , 791–797; Виджаякумари, К., Сиддхураджу, П. и Джанардханан, К. (1996). Влияние замачивания, варки и автоклавирования на содержание фитиновой кислоты и олигосахаридов в племенном бобовом, Mucuna monosperma DC.ex.Wight. Пищевая химия 55 , 173–177; Кала, К. Б., Калидасс, К. и Мохан, В. Р. (2010). Питательный и антипитательный потенциал пяти образцов южноиндийского племенного бобового Mucuna atropurpurea DC. Тропическая и субтропическая агроэкосистема 12 , 339–352; Нарцисс Д’Алмейда, Э., Фатима, К. Р. и Мохан, В. Р. (2013). Влияние различных водных или гидротермальных обработок на антипитание и усвояемость белков In vitro трех видов зудящих бобов ( Mucuna pruriens (L.) DC var. pruriens ): малоиспользуемый Tribal Pulse . Международный журнал биохимии 108 , 152–172; Трезина Сорис, П. и Мохан, В. Р. (2013). Оценка питательного и антипитательного потенциала малоиспользуемых бобовых культур рода Mucuna.Тропическая и субтропическая агроэкосистема 16 , 155–169; Фатима, К. Р., Тресина Сорис, П. и Мохан, В. Р. (2010). Оценка питания и антипитания Mucuna pruriens (L.) DC var. pruriens малоиспользуемый племенной зернобобовый. Успехи в биологических исследованиях 1 , 79–89; Тресина П. С. и Мохан В. Р. (2012). Сравнительная оценка питательных и антипитательных свойств малоиспользуемых бобовых, Canavalia gladiata (Jacq.) DC., Erythrina indica Lam. и Abrus precatorius L. Тропическая и субтропическая агроэкосистема 15 , 539–556; Калидасс К. и Мохан В. Р. (2012). Биохимический состав и оценка питания отобранных недостаточно используемых пищевых бобовых растений рода Rhynchosia. Международный журнал исследований в области пищевых продуктов 19 , 977–984; Трезина, П.С., Мохан, В.Р. (2011). Химический анализ и оценка питательности двух менее известных зернобобовых видов Vigna . Тропические и субтропические агроэкосистемы 14 , 473–484; Калидасс К. и Мохан В. Р. (2012). Питательный состав и факторы антипитания малоизвестных видов Vigna [Состав Nutricionaly factores antinutricional DE Especies poco conocidas DE Vigna ]. Тропические и субтропические агроэкосистемы 15 , 525–538.
Олигосахариды — обзор | Темы ScienceDirect
Олигосахариды и гликоконъюгаты
Олигосахариды являются третьим по величине твердым компонентом молока после лактозы и триглицеридов.Большинство олигосахаридов молока содержат лактозу на восстанавливающем конце структуры и могут также содержать фукозу или сиаловую кислоту на невосстанавливающем конце. 40 Идентифицировано более 130 нейтральных и кислых олигосахаридов. 175 Один литр молока содержит от 5 до 10 граммов несвязанных олигосахаридов. Большое количество и структурное разнообразие уникальны для человека. 25
Биохимически олигосахариды являются результатом последовательного добавления моносахаридов к молекуле лактозы в молочной железе гликозилтрансферазами.Присутствие и количество различных типов олигосахаридов в материнском молоке определяется генетически. 41 Из 21 олигосахарида, изученного глубоко, наибольшее количество присутствует к 4 дню с постепенным уменьшением на 20% к 30 дню. Физиологическая роль грудного молока и олигосахаридов была ограничена усилением роста л. bifidus и косвенно к защите от инфекций ЖКТ. Теперь известно, что они играют важную роль в защите от вирусов, бактерий и их токсинов.Это их рецепторный механизм, который предотвращает адгезию патологического вещества к эпителиальным клеткам. Реальная эффективность была продемонстрирована в основных олигосахаридах против Streptococcus pneumoniae , Helicobacter pylori , E. coli и вирусов гриппа.
Связь между уровнями двухсвязанного фукозилированного олигосахарида в материнском молоке и профилактикой диареи, вызванной кампилобактером, калицивирусами и диареей всех причин у младенцев на грудном вскармливании, была изучена Morrow et al. 161 Было обнаружено, что олигосахариды грудного молока могут обеспечивать клинически значимую защиту от диареи.
Гликопротеины, основные гликозилированные белки молока, включают лактоферрин, иммуноглобулины и муцины. Было описано, что их защитные характеристики действуют как гомологи рецепторов, ингибируя связывание энтеропатогенов с их рецепторами хозяина. Исследования продолжают связывать определенные углеводные структуры с защитой от определенных патогенов. Эти неиммуноглобулиновые агенты также активны против целых классов патогенов. 168 Защитные гликонъюгаты и олигосахариды являются уникальными для грудного молока и до настоящего времени не были воспроизведены синтетически. Они синтезируются исключительно в молочной железе и только в период лактации. Человеческие олигосахариды отличаются от других видов по количеству, качеству и разнообразию, что делает использование животных моделей неудовлетворительным. 25
Олигосахарид — определение и примеры
Определение
существительное множественное число: олигосахариды олигосахариды, ˌɒlɪɡəʊˈsækəɹaɪd ( биохимия, состоящая из ) небольшое количество моносахаридов и, следовательно, меньше, чем полисахарид
Подробности
Терминология
Этимологически термин олигосахарид означает несколько сахаридов .Сахарид относится к структуре единиц углеводов. Таким образом, олигосахарид представляет собой углевод, состоящий из нескольких сахаридов, , то есть примерно от трех до десяти (моно) сахаридных единиц . Число мономерных звеньев в олигосахариде строго не определено. Есть ссылки, в которых углеводы, состоящие из двух-десяти моносахаридных единиц, рассматриваются как олигосахариды, включая дисахариды (которые представляют собой сахариды, состоящие из двух моносахаридных единиц). Существуют и другие ссылки, которые определяют олигосахариды как углеводы, состоящие из трех-шести моносахаридных компонентов как олигосахариды.
Обзор
Углеводы — это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, обычно в соотношении 1: 2: 1. Они являются одним из основных классов биомолекул. Они являются важным источником энергии. Они также служат конструктивными элементами. Как питательные вещества их можно разделить на две основные группы: простых углеводов и сложных углеводов . Простые углеводы, иногда называемые просто , сахар , легко усваиваются и служат быстрым источником энергии.Сложные углеводы (полимеры сахаридов) — это те углеводы, которым требуется больше времени для переваривания и метаболизма. Они часто богаты клетчаткой и, в отличие от простых углеводов, с меньшей вероятностью вызывают скачки сахара в крови.
Характеристики олигосахаридов
Как и другие углеводы, полисахариды состоят из водорода, углерода и кислорода, а отношение атомов водорода к атомам кислорода часто составляет 2: 1, что объясняет, почему их называют гидратами углерода. .А из-за наличия углерода и ковалентных связей C-C и C-H олигосахариды, как и другие углеводы, являются органическими соединениями. Однако олигосахарид имеет более длинную цепь мономерных звеньев сахарида, чем моносахарид (состоящий только из одного сахаридного звена) или дисахарид (состоящий из двух сахаридов). Тем не менее, он относительно меньше, чем полисахарид (который состоит из более чем десяти сахаридных единиц). Химический процесс соединения моносахаридных единиц называется дегидратационным синтезом , поскольку он приводит к выделению воды в качестве побочного продукта.Олигосахарид образуется путем соединения моносахаридных единиц через гликозидных связей . Гликозидные связи — это ковалентные связи, которые могут образовываться между гидроксильными группами двух моносахаридов. Многие из встречающихся в природе олигосахаридов связаны с другой биомолекулой, такой как белки, пептиды и липиды. Углеводы, которые ковалентно связаны с другой биомолекулой посредством гликозилирования, называются гликоконъюгатами , а углеводная составляющая комплекса называется гликаном .Например, гликолипид — это углевод (например, некоторые олигосахариды и полисахариды), присоединенный к липиду. Гликопротеин — это углевод, прикрепленный к белку.
Классификация олигосахаридов
Олигосахариды можно классифицировать по количеству содержащихся в них моносахаридов. Некоторые из них описаны ниже.
Трисахариды представляют собой олигосахариды, состоящие из трех моносахаридов. Примеры включают нигеротриоза 3 единицы глюкозы, соединенные α (1 → 3) гликозидной связью, мальтотриоза 3 единицы глюкозы, соединенные (1 → 4) гликозидной связью, мелецитоза (глюкоза-фруктоза-глюкоза), мальтотриулоза ( глюкоза-глюкоза-фруктоза), рафиноза (галактоза-глюкоза-фруктоза) и кестоза (глюкоза-фруктоза-фруктоза).
Тетрасахариды представляют собой олигосахариды, состоящие из четырех моносахаридов . Примеры: нигеротетраоза 4 единицы глюкозы, соединенные α (1 → 3) гликозидной связью, мальтотетраоза 4 единицы глюкозы, соединенные (1 → 4) гликозидной связью, лихноза (галактоза-глюкоза-фруктоза-галактоза), нистоза (глюкоза-фруктоза-фруктоза-фруктоза), сезамоза (галактоза-галактоза-фруктоза-глюкоза) и стахиоза (галактоза-галактоза-глюкоза-фруктоза).
Пентасахариды — это те, которые состоят из пяти сахарных единиц. N -связанные олигосахариды в основном представляют собой пентасахариды. Гексасахариды представляют собой олигосахариды, состоящие из шести сахарных единиц. α-Циклодекстрин является примером. Он состоит из шести единиц глюкозы, связанных через α-1,4 связи. Гептасахариды представляют собой олигосахариды, содержащие семь сахарных единиц, октасахаридов содержат восемь , нонасахаридов девять , декасахаридов десять и т.
Гликозилирование
Гликозилирование относится к процессу, при котором гликан связывается с белком, липидом или другой органической молекулой, особенно под действием определенных ферментов. Поэтапные процессы гликозилирования различаются в зависимости от формы гликозилирования. Например, N -связанное гликозилирование представляет собой форму гликозилирования, при которой гликан присоединен к атому азота аспарагина или остатку аргинина в белке. И наоборот, O -связанное гликозилирование представляет собой процесс, в котором O -связанные гликаны присоединяются к гидроксильному кислороду серина , треонина , тирозина , гидроксилизина или гидроксипролина боковых цепей белка. .Это также может быть процесс, в котором гликаны, связанные с O , присоединяются к кислороду липидов. Существуют и другие формы гликозилирования, такие как C -связанный (т.е. гликан, связанный с углеродом), P -связанный (т.е. гликан с фосфором) и S -связанный (гликан с серой). Олигосахариды могут служить гликанами в определенных гликоконъюгатах . Двумя основными типами олигосахаридов в этом отношении являются: (1) N -связанный олигосахарид , где олигосахарид присоединен к остатку аспарагина бета-связью и (2) O -связанный олигосахарид , где олигосахарид присоединен к треонину или серину белка.
Общие олигосахариды
Примерами обычных олигосахаридов являются рафиноза и стахиоза. Это трисахарид, образованный комбинацией трех мономеров: галактозы, глюкозы и фруктозы. Он имеет химическую формулу C 18 H 32 O 16 . Таким образом, это трисахарид. При гидролизе ферментом α-галактозидаза образуется D-галактоза и сахароза. Рафиноза содержится в бобовых, цельнозерновых, капусте, брюссельской капусте, брокколи, семенах хлопка, патоке из корня свеклы, спарже и т. Д. Рафиноза является лишь одним из членов RFO (семейство олигосахаридов рафинозы). Другие члены включают стахиозу, (тетрасахарид), вербаскозу, (пентасахарид), и т. Д. . Они образуются из сахарозы с последующим добавлением фрагментов галактозы, полученных из галактинола. RFO в большом количестве присутствуют в растениях и служат в качестве защитного средства от высыхания в семенах, как транспортный сахар в соке флоэмы и как запасные сахара. 1 Накопительные олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды , распространены в растениях.Фруктоолигосахариды (также называемые олигофруктанами ) представляют собой короткие цепочки остатков фруктозы, обнаруженные во многих растениях, особенно в растении голубой агавы , топинамбура и якон . В промышленных масштабах они используются в качестве подсластителей и пищевых добавок. В то время как фруктоолигосахариды получают из растений, галактоолигосахаридов и олигосахариды грудного молока происходят из молока. Галактоолигосахариды — это олигосахариды, состоящие из короткой цепи молекул галактозы.Олигосахариды грудного молока встречаются в грудном молоке и в основном состоят из 2′-фукозиллактозы (трисахарид, состоящий из единиц фукозы, галактозы и глюкозы). Фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды и олигосахариды грудного молока являются примерами пищевых олигосахаридов . Они входят в рацион человека благодаря своему пребиотическому эффекту.
Биологическое значение
Диетические олигосахариды являются важным источником энергии. В частности, фруктоолигосахариды являются важным источником пищевых волокон .Их получают из растений, которые их производят (главным образом из голубой агавы, топинамбура и якона). Они также присутствуют в некоторых съедобных фруктах и овощах, таких как бананов , лука-порея , лука , чеснока и спаржи . В этих растениях они служат запасными олигосахаридами. У людей они используются в основном как пребиотики . Пищевые олигосахариды молочного происхождения, особенно галактоолигосахариды и олигосахариды грудного молока, также играют ту же роль.Кишечник человека их не переваривает. Скорее, эти олигосахариды проходят через толстую кишку, где они способствуют росту бактерий толстой кишки, Bifidobacterium . Эти анаэробные микробы содержат фруктозо-6-фосфатфосфокетолазу , которая является ферментом, используемым для их ферментации. Многие олигосахариды служат в качестве компонента гликанов из гликопротеинов . Гликопротеины — это белки, ковалентно связанные с углеводом, особенно с олигосахаридом.Они образуются в результате гликозилирования . Углеводный компонент присоединен к белку через группу -ОН серина или треонин (т.е. O-гликозилированный) или через амид Nh3 аспарагина (т.е. N-гликозилированный). Гликопротеины, содержащие олигосахариды, участвуют в различных биологических функциях, таких как антигенность , растворимость , адгезия клеток , распознавание клеток и иммунная функция . Гликолипиды — это биологические структуры, состоящие из углевода, обычно олигосахарида, ковалентно связанного с молекулой липида. В фосфолипидном бислое клеточной мембраны гликопротеины обеспечивают структурную стабильность. Помимо этого, гликопротеины также участвуют в других биологических функциях, например. клеточная адгезия , распознавание клеток , передача сигналов клеток и иммунная функция . Группы крови человека (A, B, AB, O) основаны на гликолипидах на поверхности эритроцитов.Олигосахаридный компонент гликолипида определяет антиген группы крови. Например, группа крови A содержит N-ацетилгалактозамин , группа крови B — галактоза . Группа крови AB имеет оба антигена, тогда как группа крови O не имеет этих антигенов.
Дополнительный
Этимология
Древнегреческий ὀλίγοι ( olígoi , что означает «немногие») + сахарид
Синоним (ы)
сульфаказа
Производные термины
Олигосахариддегидрогеназа
Дополнительная литература
Сравнить
См. Также
Ссылка
Sengupta, S., Мукерджи, С., Басак, П., и Маджумдер, А.Л. (2015). Значение синтеза галактинола и олигосахаридов семейства рафиноз в растениях. Фронтальный завод им. 6 : 656. doi: 10.3389 / fpls.2015.00656
Олигосахарид представляет собой сахаридный полимер, содержащий небольшое количество (обычно от трех до десяти [1] ) компонентных сахаров, также известных как простые сахара.
Как правило, они обнаруживаются либо O — либо N -связанными с совместимыми боковыми цепями аминокислот в белках или с липидными фрагментами (см. Гликаны).
Дополнительные рекомендуемые знания
Примеры
Фруктоолигосахариды (ФОС), которые содержатся во многих овощах, состоят из коротких цепочек молекул фруктозы.Инулин имеет гораздо более высокую степень полимеризации, чем ФОС, и является полисахаридом. Галактоолигосахариды (ГОС), которые также встречаются в природе, состоят из коротких цепочек молекул галактозы. Эти соединения могут только частично усваиваться человеком.
Олигосахариды часто встречаются в составе гликопротеинов или гликолипидов и как таковые часто используются в качестве химических маркеров, часто для распознавания клеток. Примером является специфичность группы крови ABO. Группы крови A и B содержат два разных олигосахаридных гликолипида, встроенных в клеточные мембраны красных кровяных телец, кровь типа AB имеет оба, а группа крови O — ни одного.
Маннанолигосахариды (МОС) широко используются в кормах для животных для улучшения здоровья и продуктивности желудочно-кишечного тракта. Обычно их получают из стенок дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae . Некоторые торговые марки: Bio-Mos, SAF-Mannan, Y-MOS и Celmanax.
Терапевтические эффекты
Когда олигосахариды потребляются, непереваренная часть служит пищей для микрофлоры кишечника. В зависимости от типа олигосахарида стимулируются или подавляются различные бактериальные группы.
Клинические исследования показали, что введение FOS, GOS или инулина может увеличить количество этих дружественных бактерий в толстой кишке, одновременно уменьшая популяцию вредных бактерий. [ необходима ссылка ]
Другие преимущества, отмеченные при добавлении FOS, GOS или инулина, включают повышенное производство полезных короткоцепочечных жирных кислот, таких как бутират, повышенное всасывание кальция и магния и улучшенное удаление токсичных соединений. [ необходима ссылка ]
Поскольку FOS, GOS и инулин улучшают функцию толстой кишки и могут влиять на бактериальный состав, можно ожидать, что эти соединения помогут облегчить симптомы синдрома раздраженного кишечника. Однако двойное слепое исследование не обнаружило явной пользы от приема добавки FOS (2 грамма три раза в день) у пациентов с этим заболеванием. [ необходима ссылка ]
Экспериментальные исследования ФОС на животных предполагают возможное преимущество в снижении уровня сахара в крови у людей с диабетом и в снижении повышенных уровней холестерина и триглицеридов в крови [2] .
В двойном слепом исследовании мужчин и женщин среднего возраста с повышенным уровнем холестерина и триглицеридов добавление инулина (10 граммов в день в течение восьми недель) значительно снизило концентрацию инсулина, что предполагает улучшение контроля уровня глюкозы в крови и значительно пониженный уровень триглицеридов. [ необходима ссылка ]
В предварительном исследовании введение ФОС (8 граммов в день в течение двух недель) значительно снизило уровень сахара в крови натощак и уровень общего холестерина в сыворотке у пациентов с типом 2 (неинсулино-инсулиновый). зависимый) диабет. [ необходима ссылка ]
Однако в другом испытании люди с диабетом 2 типа, принимавшие ФОС (15 граммов в день) в течение 20 дней, не обнаружили никакого влияния на уровень глюкозы в крови или липидов. [ требуется цитата ] . Из-за этих противоречивых результатов необходимы дополнительные исследования, чтобы определить влияние ФОС и инулина на диабет и уровни липидов.
Несколько двойных слепых испытаний [ требуется ссылка ] изучали способность FOS или инулина снижать уровень холестерина и триглицеридов в крови.Эти испытания показали, что у людей с повышенным уровнем общего холестерина или триглицеридов, включая людей с диабетом 2 типа (начало у взрослых), ФОС или инулин (в количествах от 8 до 20 граммов в день) вызывали значительное снижение уровня триглицеридов. Однако влияние на уровень холестерина было непостоянным. У людей с нормальным или низким уровнем холестерина или триглицеридов ФОС или инулин оказывали незначительное влияние.
Источники
ФОС и инулин естественным образом содержатся в топинамбуре, лопухе, цикории, луке-порее, луке и спарже.Продукты FOS, полученные из корня цикория, содержат значительное количество инулина, волокна, широко распространенного во фруктах, овощах и растениях. Инулин составляет значительную часть ежедневного рациона большей части населения мира. ФОС также может быть синтезирован ферментами гриба Aspergillus niger , действующими на сахарозу. GOS естественным образом содержится в соевых бобах и может быть синтезирован из лактозы (молочного сахара). ФОС, ГОС и инулин доступны в виде пищевых добавок в капсулах, таблетках и в виде порошка. http://www.icelandhealth.com/triglycerides.html
Углеводный состав рациона
Углеводный состав рациона
Введение
Хотя формальное определение углевода может показаться несколько сложным, одно из общепринятых химиков состоит в том, что углеводы — это «полигидроксиальдегиды, кетоны, спирты, кислоты, их простые производные и их полимеры, имеющие полимерные связи ацетального типа» (31 ).Углеводы далее классифицируются в соответствии с их степенью полимеризации (DP) на: сахара (моно- и дисахариды), олигосахариды (содержат от трех до девяти моносахаридных единиц) и полисахариды (содержат десять или более моносахаридных единиц) (32).
Углеводы играют важную роль в рационе человека, составляя около 40-75% потребляемой энергии. Их наиболее важным питательным свойством является усвояемость в тонком кишечнике. С точки зрения их физиологической или питательной роли они часто классифицируются как доступные и недоступные углеводы.Доступные углеводы — это те, которые гидролизуются ферментами желудочно-кишечной системы человека до моносахаридов, которые всасываются в тонком кишечнике и попадают в пути метаболизма углеводов. Недоступные углеводы не гидролизуются эндогенными ферментами человека, хотя они могут ферментироваться в толстом кишечнике в различной степени.
Углеводы в продуктах питания наибольшего значения показаны в Таблице 5 (32,33). В некоторых продуктах можно обнаружить небольшое количество других углеводов, но в целом они не имеют большого значения.К ним относятся мальтоза, обычно образующаяся при гидролизе крахмала и содержащаяся в гидролизатах крахмала, используемых в качестве пищевых ингредиентов; галактоза из кисломолочных продуктов; и пентозы, такие как ксилоза и арабиноза, из фруктов.
ТАБЛИЦА 5 Самые важные углеводы в продуктах питания
Глюкоза (также называемая декстрозой) в различных количествах содержится в меде, кленовом сиропе, фруктах, ягодах и овощах.Глюкоза часто образуется в результате гидролиза сахарозы, как в меде, кленовом сахаре и инвертном сахаре. Он также присутствует в пищевых продуктах, содержащих продукты гидролиза крахмала, таких как кукурузные сиропы и кукурузные сиропы с высоким содержанием фруктозы. Количество глюкозы, содержащейся в этих гидролизатах крахмала, зависит от метода, используемого при их получении, например преобразование кислоты, преобразование кислота-фермент или преобразование фермента (34). Небольшие количества глюкозы также содержатся в мальтодекстринах и твердых веществах кукурузного сиропа, которые обычно используются в качестве ингредиентов в пищевых продуктах.
Физико-химические свойства глюкозы, которые важны при ее использовании в качестве пищевого ингредиента, включают аромат, сладость, гигроскопичность и увлажненность (35). Он примерно на 70-80% сладок, как сахароза. Поскольку глюкоза является редуцирующим сахаром, то есть содержит карбонильную функцию в положении C-1, она легко подвергается реакции Майяра или реакции потемнения с аминокислотами. Такое поведение отвечает за золотисто-коричневый цвет хлебных корок, а также за карамельный цвет и вкус некоторых других продуктов.Если реакция будет достаточно обширной, пищевые продукты могут привести к темно-коричневому цвету и изменению вкуса.
Фруктоза присутствует в меде, кленовом сахаре, фруктах, ягодах и овощах. Фруктоза часто присутствует в результате гидролиза сахарозы, например, в меде, кленовом сахаре и инвертном сахаре. Он также может присутствовать в пищевых продуктах, таких как безалкогольные напитки, хлебобулочные изделия и конфеты, полученные из инвертного сахара, кристаллической фруктозы или кукурузных сиропов с высоким содержанием фруктозы (HFCS). HFCS часто используется в качестве подсластителя, особенно в газированных безалкогольных напитках.Фруктоза на 140% слаще сахарозы (35). Как кетогексоза, фруктоза очень активна с аминокислотами в реакции Майяра или реакции потемнения.
Дисахариды
Сахароза (a -D-глюкопиранозил b -D-фруктофуранозид или b -D-фруктофуранозил a -D-глюкопиранозид) является невосстанавливающим сахаром и основным дисахаридом в большинстве диет. Он присутствует в меде, кленовом сахаре, фруктах, ягодах и овощах. Его можно добавлять в пищевые продукты в виде жидкой или кристаллической сахарозы или инвертного сахара (если он не полностью превращен во фруктозу и глюкозу).Его готовят из сахарного тростника или сахарной свеклы. Сахароза может придавать пищевым продуктам ряд желаемых функциональных качеств, включая сладость, ощущение во рту и способность переходить из аморфного состояния в кристаллическое (35). Сахарозу часто нелегко заменить другими подсластителями из-за отсутствия послевкусия, потемнения и липкого вкуса во рту, а также из-за ее характерной консистенции, вязкости и сладости. Это особенно верно в отношении хлебобулочных изделий, где эквивалентная замена, особенно подсластителями высокой интенсивности, часто приводит к продукту с ухудшенными текстурными характеристиками и приемлемостью для потребителей.Сахароза и инвертный сахар используются во многих пищевых продуктах, включая мороженое, выпечку, десерты, кондитерские изделия, продукты со средней влажностью и безалкогольные напитки. Его использование в безалкогольных напитках уменьшилось из-за увеличения использования кукурузных сиропов с высоким содержанием фруктозы из-за доступности и более низкой стоимости.
Лактоза (4-O-b -D-галактопиранозил-D-глюкоза), редуцирующий сахар, также известный как молочный сахар, содержится в молоке и молочных продуктах. Он также может встречаться в пищевых продуктах, которые содержат молочные продукты в качестве ингредиентов, таких как пончики, вафельные батончики для печенья, батончики для завтрака и булочки для гамбургеров.Сыворотка используется в качестве ингредиента пищевых продуктов и содержит много лактозы. Лактоза легко кристаллизуется и часто является причиной зернистости мороженого, когда кристаллизация не ингибируется. Лактоза служит источником энергии для младенцев в период кормления грудью. Лактоза гидролизуется в тонком кишечнике ферментом лактазой до галактозы и глюкозы, которые затем абсорбируются.
Олигосахариды
Олигосахариды не так широко распространены или не имеют большого значения в пищевых продуктах и пищевых продуктах, за исключением ряда галактозилсукроз (часто обозначаемых как α-галактозиды) и фруктоолигосахаридов.Семейство олигосахаридов галактозилсахаридов включает рафинозу (трисахарид), стахиозу (тетрасахарид) и вербаскозу (пентасахарид). В овощах, таких как горох, фасоль и чечевица, содержание этих олигосахаридов может составлять от пяти до восьми процентов по сухому веществу (36). Рафиноза, стахиоза и вербаскоза не перевариваются в тонком кишечнике желудочно-кишечными ферментами человека. Они попадают в толстую кишку, где ферментируются кишечной микрофлорой с образованием газа.Именно такое поведение вызывает метеоризм, при котором отмечается потребление бобов. Коммерчески доступны ферментные препараты, которые можно принимать во время еды, чтобы уменьшить склонность к образованию газов, способствуя гидролизу этих олигосахаридов до составляющих мономеров, которые абсорбируются.
Фруктоолигосахариды встречаются в пшенице, ржи, тритикале, спарже, луке, топинамбуре и ряде других растений. Фруктоолигосахариды и фруктаны с более высокой молекулярной массой могут составлять 60-70% сухого вещества топинамбура.Фруктоолигосахариды были коммерчески получены действием фруктофуранозилфуранозидазы из Aspergillus niger на сахарозу. Они примерно на 30% слаще сахарозы, имеют профиль вкуса, аналогичный сахарозе, стабильны при значениях pH выше 3 и температурах до 140 ° C (37). Поскольку фруктоолигосахариды являются невосстанавливающими олигосахаридами, они не подвергаются реакции побурения Майяра.
Полисахариды
Крахмал
Крахмал — самый важный, широко усваиваемый пищевой полисахарид.Он присутствует в качестве резервного полисахарида в листьях, стеблях (сердцевине), корнях (клубнях), семенах, плодах и пыльце многих высших растений. Он представляет собой дискретные, частично кристаллические гранулы, размер, форма и температура клейстеризации которых зависят от растительного источника крахмала. Обычные пищевые крахмалы получают из семян (пшеница, кукуруза, рис, ячмень) и корней (картофель, маниока / тапиока) (см. Таблицу 6). Крахмалы модифицированы для улучшения желаемых функциональных характеристик и добавляются в пищевые продукты в относительно небольших количествах в качестве пищевых добавок.
Крахмал представляет собой гомополисахарид, состоящий только из звеньев глюкозы и состоящий из смеси двух полимеров, амилозы и амилопектина, глюкопиранозильные звенья которых почти полностью связаны через -D- (1-> 4) -глюкозидные связи. Амилоза проявляет многие свойства линейного полимера и исторически считается линейным полимером со степенью полимеризации приблизительно 1000 или меньше. Однако теперь известно, что амилоза содержит ограниченное количество разветвлений, включая -D- (1-> 6) -глюкозидные связи в точках ветвления.Амилопектин представляет собой высокомолекулярный, сильно разветвленный полимер, содержащий около 5-6% -D- (1-> 6) -глюкозидных связей в качестве точек разветвления. Средняя длина цепи составляет от 20 до 25 единиц со средней степенью полимеризации в тысячи и молекулярной массой в миллионах.
Хотя способ, которым амилоза и амилопектин организованы с образованием гранулы крахмала, не совсем понятен, гранула является частично кристаллической, демонстрируя картину дифракции рентгеновских лучей и двойное лучепреломление.Наиболее распространенные злаковые крахмалы содержат 20-30% амилозы. Восковые крахмалы (кукуруза, рис, сорго, ячмень) не содержат амилозы и содержат практически 100% амилопектин. О первом примере восковидного пшеничного крахмала недавно сообщалось из Японии. Доступны крахмалы с высоким содержанием амилозы (кукуруза, ячмень), содержащие 50-70% амилозы. Восковые крахмалы и крахмалы с высоким содержанием амилозы отличаются от обычных крахмалов некоторыми свойствами, которые делают их полезными в некоторых пищевых продуктах. Ряд двойных и тройных мутантов кукурузного крахмала исследуются, чтобы определить, обладают ли они уникальными или желательными физико-химическими и / или функциональными свойствами, которые позволят им использовать их в выбранных пищевых продуктах.
ТАБЛИЦА 6 Некоторые свойства цельнозернистых крахмалов
Источник
Желатинизация Температура Диапазон, ° C
Гранула Форма
Размер гранул (мм)
Связывание йода Емкость (г I 2 /100 г)
Амилоза Содержание (%)
Ячмень
51-60
Круглый или двояковыпуклый
20-25 2-6
4.3
22
Тритикале
55-62
Круглый
19 (2-35)
–
23-24
Пшеница
58-64
чечевицеобразная или круглая
20-35 2-10
5.0
26 (23-27)
Рожь
57-70
Круглый или двояковыпуклый
28 (12-40)
5,5
27
Овес
53-59
Многогранник
5-10
5.1
23-24
Картофель
59-68
овал
40 (15-100)
4,5
23
Кукуруза
62-72
Круглый или многогранный
15 (5-25)
5.3
28
Восковая кукуруза
63-72
Круглый
15 (5-25)
0,1
1
Фасоль
64-67
овал
30
4,5
24
Сорго
68-78
Круглый
15-35
–
25 (23-28)
Рис
68-78
Многоугольный
3-8
17-19 * 21-22 **
Высокоамилоза
67-80
Круглый
25
ок.10,5
52
Кукуруза
Необычная колбаса
Горошек гладкий
55/70
Reniform *** (простой)
5-10
6,7
33-36
морщинистая
> 99
Reniform *** (cmpd)
30-40
14.7
71-76
* японская; ** индика; *** почковидная
Гранулы крахмала не растворимы в воде, но легко гидратируются в водном растворе, набухая примерно на 10% по объему. При нагревании водной суспензии гранул происходит дополнительное набухание до тех пор, пока не будет достигнута температура, при которой происходит переход от организации к дезорганизации. Это известно как температура желатинизации и обычно происходит в диапазоне примерно 10 ° C.Переваривание крахмала α-амилазой значительно усиливается при желатинизации. При дальнейшем нагревании (пасте или варке) набухание продолжается, и амилоза и части амилопектина выщелачиваются из гранулы, образуя вязкую суспензию. Охлаждение этой суспензии приводит к образованию геля. Со временем перестройка линейных цепей амилозы и коротких цепей амилопектина может происходить в процессе, известном как ретроградация. В пищевых продуктах на основе крахмальных гелей это может привести к выделению жидкости из геля в результате явления, известного как синерезис, что обычно является нежелательным явлением.Ретроградация происходит наиболее быстро с амилозой и намного медленнее и неполнее с амилопектином из-за короткой длины цепи его ответвлений.
Крахмалы модифицированные
Многие крахмалы не обладают функциональными свойствами, необходимыми для придания или поддержания желаемых качеств пищевых продуктов. В результате некоторые крахмалы были модифицированы для получения требуемых функциональных свойств. Типы модифицированных крахмалов, также известных как производные крахмала, и некоторые их функциональные свойства перечислены в таблице 7 (38).
Крахмалы, наиболее часто модифицированные для коммерческого использования, — это крахмалы из нормальной кукурузы, тапиоки, картофеля и восковой кукурузы. Модифицированные крахмалы используются для улучшения вязкости, стабильности при хранении, целостности частиц, параметров обработки, текстуры, внешнего вида и эмульгирования. В то время как практически все различные типы модифицированных крахмалов находят применение в пищевой промышленности, замещенные и сшитые крахмалы особенно важны. Эти два типа модифицированных крахмалов получают реакциями, в которых небольшое количество гидроксильных групп на глюкозных единицах амилозы и амилопектина, в основном в аморфных областях и на поверхности гранул, модифицируются без нарушения гранулированной природы крахмала.
Замещенные крахмалы получают этерификацией или этерификацией. Это снижает тенденцию цепей к перестройке (ретроградному) после клейстеризации крахмала во время тепловой обработки. Замена снижает температуру желатинизации, дает стабильность при замораживании-оттаивании, увеличивает вязкость, увеличивает прозрачность, ингибирует гелеобразование и снижает синерезис.
Сшитые крахмалы получают путем введения ограниченного числа связей между цепями амилозы и амилопектина с использованием дифункциональных реагентов.Сшивка существенно усиливает водородные связи, возникающие внутри гранулы. Повышает температуру желатинизации; улучшает кислотостойкость, термостойкость и устойчивость к сдвигу; подавляет гелеобразование; и контролирует вязкость во время обработки.
ТАБЛИЦА 7 Типы модифицированных крахмалов
Крахмал модифицированный
Функциональные свойства
отбеленный
Oxidized — осветлить цвет, стерилизовать
Преобразованный
Гидролизованный — снижает вязкость
(а) Тонкое кипячение
Текучесть
(б) Декстрины
Сухая обжарка
(c) Окисленный
Кремообразность, короткое тело
сшитый
Укрепляет гранулы
Повышает вязкость
Устойчивость к кислотности
Показывает сопротивление сдвигу
Проникновение тепла
Стабилизированный
Сопротивляйтесь ретроградации
Низкотемпературная стабильность
Пищевые волокна
Считается, что пищевые волокна состоят из некрахмальных полисахаридов плюс лигнин плюс резистентные олигосахариды плюс резистентный крахмал.Поскольку лигнин не является углеводом, это обсуждаться не будет. Можно считать, что пищевые волокна, содержащиеся в пищевых продуктах и пищевых продуктах, состоят из целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, гидроколлоидов (камеди и слизи), резистентных крахмалов и резистентных олигосахаридов.
Целлюлоза, основной структурный компонент клеточной стенки растений, представляет собой неразветвленную линейную цепь из нескольких тысяч единиц глюкозы с b -D- (1-> 4) -глюкозидными связями. Механическая прочность целлюлозы, устойчивость к биологическому разложению, низкая растворимость в воде и устойчивость к кислотному гидролизу являются результатом водородных связей внутри микрофибрилл (39).Часть (10-15%) общей целлюлозы, называемая «аморфной», более легко подвергается кислотному гидролизу. Контролируемый кислотный гидролиз аморфной фракции дает микрокристаллическую целлюлозу. Целлюлоза используется в качестве наполнителя в пищевых продуктах из-за ее водопоглощающей способности и низкой растворимости. Некоторые из первых источников ингредиентов пищевых волокон были основаны на порошках целлюлозы или микрокристаллической целлюлозе. Целлюлоза никак не переваривается ферментами желудочно-кишечной системы человека.
Гемицеллюлозы могут присутствовать в растворимой и нерастворимой формах и состоят из ряда разветвленных и линейных пентозо- и гексозосодержащих полисахаридов. В зерновых культурах растворимые гемицеллюлозы называют «пентозанами». Гемицеллюлозы имеют гораздо более низкий молекулярный вес, чем целлюлоза. Компонентные моносахаридные единицы могут включать ксилозу, арабинозу, галактозу, маннозу, глюкозу, глюкуроновую кислоту и галактуроновую кислоту.
Смешанные b-глюканы, (1-> 3) (1-> 4) — b -D-глюканы, вызвали значительный интерес в последние годы из-за их физиологической реакции как растворимых пищевых волокон.Хотя эти глюканы содержатся в пшенице в относительно небольших количествах, они являются основным компонентом вещества, вызывающего клеточные вызовы, в ячмене и овсе. Эти глюканы образуют вязкие водные растворы, и было показано, что они эффективны в снижении концентрации холестерина в сыворотке (40). Овсяные отруби, богатый источником b -D-глюкана, были включены во многие пищевые продукты, особенно в зерновые, в качестве источника растворимой клетчатки, которая, как считается, снижает уровень холестерина.
Как растворимые, так и нерастворимые гемицеллюлозы играют важную роль в пищевых продуктах, причем первые действуют как растворимые, а вторые — как нерастворимые волокна.Они характеризуются своей способностью связывать воду и, следовательно, служить наполнителями. Присутствие кислотных компонентов в некоторых гемицеллюлозах придает способность связывать катионы. Гемицеллюлозы в толстой кишке ферментируются в большей степени, чем целлюлоза.
Пектины широко используются в пищевых продуктах, таких как джемы и желе, из-за их способности образовывать стабильные гели. Полностью этерифицированные пектины не требуют добавления кислоты или электролита для образования гелей. Присутствие солей кальция увеличивает гелеобразование и снижает зависимость от pH и концентрации сахара.Пектиновые вещества важны как компонент пищевых волокон из-за их ионообменных свойств, из-за присутствия звеньев галактуроновой кислоты и свойств гелеобразования (повышения вязкости).
Гидроколлоиды (камеди, слизи) используются в небольших количествах в пищевых продуктах для их загущения (увеличения вязкости), желирующей, стабилизирующей или эмульгирующей способности. Их получают из экстрактов морских водорослей, растений, семян и микробов.
Устойчивый крахмал
В то время как долгое время считалось, что крахмал полностью переваривается, теперь признано, что есть часть (резистентный крахмал), которая сопротивляется перевариванию, проходит в нижнюю часть кишечника и там ферментируется.Резистентный крахмал был определен как «сумма крахмала и продуктов разложения крахмала, не всасывающаяся в тонком кишечнике здоровых людей» (41). Были идентифицированы три типа устойчивого крахмала (41,42):
1. RS1 — Физически захваченный крахмал: Эти гранулы крахмала физически заключены в пищевую матрицу, так что пищеварительные ферменты не имеют доступа к ним или задерживаются. Это может произойти с цельным или частично измельченным зерном, семенами, злаками и бобовыми.Количество устойчивого крахмала типа 1 будет зависеть от обработки пищевых продуктов и может быть уменьшено или исключено путем измельчения.
2. RS2 — Гранулы устойчивого крахмала: Известно, что некоторые гранулы сырого (нативного) крахмала, такие как картофель и зеленый банан, устойчивы к воздействию -амилазы. Вероятно, это связано с кристаллической природой крахмала (т.е. кристаллические области гранулы крахмала менее восприимчивы к воздействию кислоты и ферментов, чем аморфные области). Желатинизация обычно происходит во время приготовления пищи и обработки пищевых продуктов, хотя степень желатинизации зависит от содержания влаги в пищевом продукте и может быть неполной в системах с ограничением воды (например,г. сахарное печенье). Желатинизированный крахмал усваивается ферментами намного быстрее, чем сырой крахмал. Желатинизированный картофельный и зеленый банановый крахмал перевариваются α-амилазами.
Кукурузный крахмал с высоким содержанием амилозы имеет высокие температуры клейстеризации, требующие температур, которые часто не достигаются при обычных методах приготовления (154–171 ° C), прежде чем гранулы полностью разрушатся. В результате в сточных водах илеостоматов, получавших пищу, содержащую кукурузу с высоким содержанием амилозы, наблюдались непереваренные гранулы крахмала (41).Эти крахмалы дают возможность управлять количеством устойчивого крахмала, присутствующего в пищевых продуктах.
3. RS3 — Ретроградный крахмал: Амилоза и амилопектиновые компоненты крахмала подвергаются процессу ретроградации в зависимости от времени после того, как крахмал желатинизируется / подвергается тепловой обработке. Скорость ретроградной амилозы намного выше, чем у амилопектина, у которого длина цепи намного короче. Амилоза может быть ретроградирована до формы, которая сопротивляется диспергированию в воде и перевариванию α-амилазой (41).Эта форма устойчивого крахмала может образовываться во время обработки пищевых продуктов.
В настоящее время существует большой интерес к резистентному крахмалу из-за его потенциального использования в качестве пищевого ингредиента для увеличения содержания пищевых волокон в пищевых продуктах, а также потому, что можно управлять количеством устойчивого крахмала в пищевых продуктах посредством условий обработки.
Сахарные спирты (альдиты, полиолы)
Моносахариды и дисахариды, в которых функциональные группы альдозы и кетозы восстановлены до гидроксильных групп, известны как сахарные спирты (альдиты, полиолы).Сахарные спирты, такие как сорбит, в небольших количествах содержатся во фруктах. Благодаря своим физико-химическим свойствам и относительной сладости сахарные спирты нашли применение в качестве объемных подсластителей. Ксилит имеет отрицательную теплоту растворимости, которая вызывает ощущение охлаждения при использовании в таких продуктах, как жевательная резинка. Сахарные спирты плохо всасываются в тонком кишечнике, и это может привести к слабительным эффектам у многих людей при употреблении больших количеств (50 граммов или более за один раз). Похоже, что употребление сахарных спиртов не связано с другими рисками для здоровья.
Олигосахаридов — Углеводы — Университет штата Мэн
Олигосахариды
Ди-Три-Тетра-Пента
Есть четыре дисахарида, имеющих важное значение для питания. Два моносахарида соединяются с удалением одной молекулы воды (конденсация).
Дисахариды
Мальтоза — альфа-1,4-связанная глюкоза-глюкоза. Присутствует в солоде и прорастающих семенах.При прорастании влажные семена вырабатывают ферменты амилазы, которые превращают крахмал в мальтозу. Он окисляется с образованием АТФ для роста побега над землей. Тот же процесс используется при соложении зерна для производства пива. Мальтоза — это повторяющаяся единица крахмала.
Целлобиоза — b-1, 4-связанная глюкоза-глюкоза. Не обнаруживается свободная повторяющаяся единица целлюлозы. Эта связь не может быть расщеплена ферментами млекопитающих, но может быть расщеплена микробными и грибковыми ферментами.
Сахароза — 1,2-связанная глюкоза-фруктоза.Тростниковый сахар, свекольный сахар, древесный сок дают кленовый сахар или сироп, которые содержатся во фруктах и овощах. Ни редуцирующий сахар, ни свободные альдегидные группы, ни кетоновые группы.
Лактоза — b-1,4-галактоза-глюкоза. Редуцирующий сахар, который содержится только в молоке и составляет почти ½ сухого вещества молока. Β-галактозидная связь может расщепляться ферментом лактазой.
Три-Тетра-Пентасахарид
Рафиноза — галактоза-глюкоза-фруктоза. Очень широко распространен (рядом с сахарозой, но в меньших концентрациях), значительные количества в патоке, других кормах, хлопковой муке.
Стахиоза — галактоза-галактоза-глюкоза-фруктоза. В основном в семенах.
Вербаскоза — галактоза-галактоза-галактоза-глюкоза-фруктоза. Млекопитающие могут переваривать фруктозу из этих соединений, но оставшиеся сахара соединены α-галактозидными связями, которые не подвергаются атаке ферментов млекопитающих. Если вы едите эти СНО, то большая часть молекул не переваривается в тонком кишечнике и попадает в толстый кишечник. Там они ферментируются микрофлорой и выделяют большие объемы газа (в основном CO 2 , возможно, CH 4 и H 2 ).Бобовые семена содержат эти СНО.
Мембраны
Мембраны
Напомним, что фосфолипиды имеют гидрофобный конец и гидрофильный конец и что при помещении в воду они будут соответственно ориентироваться (5,11 стр. 79). Это основа плазматической мембраны клетки. Клеточная мембрана состоит из фосфолипидного бислоя со встроенными белками. Мы называем современную концептуальную модель клеточной мембраны «жидкой мозаикой », поскольку фосфолипиды способны перемещаться по поверхности мембраны (жидкость), а белки многочисленны и разнообразны (мозаика) (рис. .2).
К некоторым белкам и некоторым фосфолипидам присоединены олигосахариды (короткие полисахариды). Когда к белку присоединен олигосахарид, он называется гликопротеином . Гликолипиды представляют собой фосфолипиды с добавленными сахарными цепями. Эти олигосахариды находятся на внешней стороне мембраны и используются при распознавании от клетки к клетке. Они различаются у разных видов, особей и внутри особей.
Мембранные белки могут выполнять ряд функций.Транспортные белки, ферменты, рецепторные участки, клеточная адгезия, прикрепление к цитоскелету. (рис 3.3)
Самое важное в мембранах — это то, что они регулируют то, что входит и выходит из клетки. Мембрана является селективно проницаемой , потому что вещества не проходят через нее без разбора.
Некоторые молекулы, например углеводороды и кислород, могут пересекать мембрану. Многие большие молекулы (например, глюкоза и другие сахара) не могут. Вода может проходить между липидами.Ионы, такие как H + или Na +, не могут.
Транспортные белки делают возможным прохождение молекул и ионов, которые не могут проходить через простой фосфолипидный бислой. Некоторые транспортные белки имеют гидрофильный туннель, через который проходят полярные молекулы или ионы. Другие фактически связываются с молекулами и перемещают их через мембрану. В любом случае транспортные белки очень специфичны.
Пассивный транспорт
Диффузия и осмос
Диффузия — это тенденция молекул любого вещества распространяться в доступном пространстве.[Многие с этим знакомы (неприятный запах на заднем сиденье машины доносит до всех пассажиров)]. Несмотря на то, что каждая молекула движется случайным образом, распространение часто носит направленный характер, поскольку молекулы перемещаются из областей с высокой концентрацией в области с более низкой концентрацией (рис. 3.5). Это называется движением вдоль (или вниз) градиента концентрации . Это не требует затрат энергии, и когда это происходит через клеточную мембрану, это называется пассивным транспортом (рис. 3.6). Многие вещества перемещаются через клеточные мембраны до тех пор, пока с обеих сторон не будет равной концентрации.
Осмос — это особый случай диффузии. Во-первых, представьте себе полупроницаемую мембрану, которая пропускает воду, но сохраняет растворенные молекулы (так называемые растворенные вещества , ). Во-вторых, представьте, что на одной стороне этой мембраны находится большая концентрация растворенных веществ. Теперь растворенные вещества не могут перемещаться с одной стороны на другую из-за мембраны. Но вода может. Помните, что молекулы имеют тенденцию переходить из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией самостоятельно.Рассмотрим воду по обе стороны от мембраны. Одна сторона мембраны содержит много растворенных веществ и меньше воды по сравнению с другой стороной, которая имеет несколько растворенных веществ и больше воды. Вода будет двигаться вниз по градиенту концентрации. Он будет перемещаться со стороны трубки с низким содержанием растворенных веществ (относительно более высокая концентрация воды) в область с высоким содержанием растворенных веществ (относительно более низкая концентрация воды). Это известно как осмос . Немного терминологии: раствор с высокой концентрацией растворенных веществ называется гиперосмотическим (или гипертоническим, как говорится в вашей книге) по сравнению с раствором с низкой концентрацией растворенных веществ.Гипоосмотический (или гипотонический) раствор имеет относительно более низкую концентрацию растворенных веществ. Растворы равных концентраций называются изосмотическими (изотоническими). Эти термины относительны. (см. рис. 3.8)
Пару мелочей. 1) Хотя легко представить, что области с высокой концентрацией растворенных веществ являются областями с низкой концентрацией воды, растворенные вещества не так сильно влияют на концентрацию воды. Однако они влияют на количество «свободной» воды, которая не собирается плотно вокруг растворенных веществ.2) Неважно, какие растворенные вещества находятся по обе стороны от мембраны. В конце концов, нас беспокоит концентрация воды. Это то, что движется.
Облегченная диффузия.
Облегченная диффузия — это процесс, при котором растворенные вещества диффундируют через мембраны, через которые они обычно не проходят. Они проходят через транспортные белки. (рис. 3.9) Транспортные белки «субстрат-специфичны», как и ферменты. Как и в случае «обычной» диффузии, растворенные вещества движутся по градиенту концентрации.
Диффузия, осмос и облегченная диффузия — это пассивные средства перемещения предметов через мембрану. Есть также энергозатратные средства.
Активный транспорт
Активный транспорт использует энергию клетки для перемещения веществ против градиентов их концентрации. Содержимое ячеек отличается от их окружения. Активный транспорт — средство, с помощью которого это поддерживается. Транспортные белки делают эту работу. Примером может служить натрий-калиевый насос, используемый для передачи нервных импульсов.Используя АТФ в качестве источника энергии, специальные транспортные белки перемещают Na + из клетки, а K + в клетку. (рис. 3.10)
Экзоцитоз и эндоцитоз
Действительно большие вещества (например, белки и полисахариды) не попадают в клетку и не выходят из нее, проходя через мембрану. Экзоцитоз — это процесс, при котором большие молекулы покидают клетку. Пузырьки изнутри сливаются с плазматической мембраной и опорожняют свое содержимое (рис. 3.19). При эндоцитозе плазматическая мембрана образует везикулу вокруг частицы.Примеры экзоцитоза: секреторные клетки поджелудочной железы экспортируют инсулин, нервные клетки передают химические сигналы через синапс, растения создают клеточные стенки.
Эндоцитоз можно разделить на три типа. Фагоцитоз (рис. 3.12), пиноцитоз и рецепторно-опосредованный эндоцитоз (рис. 3.13). Фагоцитоз — это процесс поглощения, о котором мы уже говорили. При пиноцитозе клетка «проглатывает» каплю окружающей жидкости. Эндоцитоз, опосредованный рецепторами, аналогичен, за исключением того, что внешняя часть клетки имеет специфические рецепторы, которые связываются только с определенными веществами.Это позволяет клетке вводить только то вещество, которое она хочет, часто в гораздо более высокой концентрации, чем окружающая жидкость. (контрастный пиноцитоз).
Сюда входят бета-глюканы, обнаруженные в грибах (грибы рейши и шиитаке всё чаще становятся объектом исследований), и глюкоманнаны, которыми богат сок алоэ вера. Я большой фанат и того и другого, так что обязательно расскажу о них подробнее в следующих главах.
Они содержат живые бактерии (пробиотики), которые, оказавшись в ЖКТ, пополняют ряды наших микробиотических хороших парней. Пробиотики получаются естественным путем во время сбраживания продуктов, в том числе и ферментирования молока, результатом которого становятся йогурт и кефир, но также содержатся и в квашеных продуктах, например в капусте. Более точные рекомендации на эту тему вы найдёте в главе 12.
Однако так считали лишь до тех пор, пока повальное увлечение антибиотиками не спровоцировало пандемию устойчивых к ним инфекций. В то же время возникло дополнительное осложнение из-за вызванных этими медикаментами нестабильности и обеднения кишечной микрофлоры.
Из всех продуктов, оказывающих отрицательное воздействие на микробиом, самым вредным считается промышленно переработанное мясо.
Ещё больше обескураживают федеральные данные, согласно которым 87% из всего протестированного мяса показали положительный результат на наличие бактерий Enterococcus и Escherichia coli (E. coli). Это говорит о том, что мясо по крайней мере один раз имело прямой контакт с фекальными массами.
Конечно, я имею в виду не вакцинацию с сомнительной эффективностью, а естественное природное средство для повышения иммунитета – пребиотики. Пребиотики являются пищевыми ингредиентами, которые не усваиваются кишечником, но стимулируют рост и активность нормальной микрофлоры в пищеварительной системе. Впервые они были выявлены Марселем Роберфруа в 1995 году. Как правило, пребиотики представляют собой углеводы (например, олигосахариды).
Кроме того, в кишечном тракте специализируются Т-лимфоциты, которые затем циркулируют по всему организму. Однако без участия нормальной микрофлоры формирование иммунных реакций немыслимо. Существует тесная связь между состоянием микрофлоры и активностью механизмов иммунного ответа.
По некоторым данным, до 30% взрослого населения в течение жизни имеет вздутие живота той или иной степени выраженности.
Все что не усвоилось – поступает в толстую кишку и расщепляется бактериями.
Этот фермент помогает расщеплять связи внутри углеводов, в результате чего образуются более простые молекулы, которые успевают всосаться в тонкой кишке и не доходят до толстой кишки. Таким образом, снижается количество газа, производимого кишечными бактериями.
Такая бифидодоминантная микрофлора выполняет защитные функции и способствует созреванию механизмов иммунного ответа ребенка.
Подсчитано, что среднестатистический европеец получает с пищей в день от 4 до 17 г фруктоолигосахаридов (Van Loo et al., 1995; Moshfeg et al., 1999).
, 1999). Исследования in vitro показали, что ФОС подвергаются избирательной ферментации большим числом штаммов бифидобактерий (Wang and Gibson, 1993; McBain and McFarlane, 1997). Более того, при росте бифидобактерий на этих субстратах они подавляют размножение потенциально патогенной микрофлоры – бактероидов, клостридий и колиформ. Этот эффект частично объясняется образованием в результате жизнедеятельности бифидобактерий молочной кислоты и созданием кислой среды, а частично – секрецией веществ, ингибирующих рост клостридий, кишечной палочки, листерий, шигелл, сальмонелл, холерного вибриона (Gibson and Roberfroid, 1995; McBain and McFarlane, 1997; Bouhnik et al., 1997; Kleesen et al., 1997; Tanaka et al., 1983; Ito et al., 1993; Van Loo et al., 1999 ).
, 1999; Griffin et al., 2002; Scholz–Ahrens et al., 2001).
Тридцать недоношенных детей получали смесь для искусственного вскармливания, в которую были добавлены пребиотики. Дети из контрольной группы получали обычную смесь. Также была создана третья группа детей, которые получали грудное молоко (группа сравнения).
Консистенция кала изменилась с более твердой на более мягкой. Оба эти показателя приближали детей из опытной группы к детям из группы сравнения, получавших грудное молоко. Дети из всех трех групп не различались по росту и весу, побочных эффектов обнаружено не было.
В качестве группы сравнения была взята группа из 15 детей, находящихся на грудном вскармливании. Средний возраст гестации во всех группах составил 39–40 недель, средний возраст детей в момент начала исследования составил 6–7 дней.
г/100 мл. При добавлении пребиотиков не было замечено никаких побочных эффектов.
У детей из контрольной группы таких изменений замечено не было. Кроме того, у детей из опытной группы наблюдалась более мягкая консистенция кала. Однако такой эффект мог объясняться не содержанием пребиотиков, а наличием в смеси Omneo/Comformil других компонентов.
Кроме того, видовой состав бифидобактерий в опытной группе был сходен с таковым у детей, находящихся на грудном вскармливании.
Причем видовой состав бифидобактерий соответствует микробиоценозу, который формируется при грудном вскармливании.
Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смеси для искусственного вскармливания детей с добавлением пребиотиков. Это смеси Нутрилон 1 с пребиотиками, Нутрилон 2 с пребиотиками, Нутрилон Омнео. Все перечисленные продукты оказывают бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока. Смесь олигосахаридов–пребиотиков на 90% состоит из длинноцепочечных ГОС и на 10% из короткоцепочечных ФОС. Соотношение подобрано таким образом, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Клинические исследования данной смеси олигосахаридов–пребиотиков подтвердили наличие мощного бифидогенного эффекта. Кроме того, показано, что при применении олигосахаридов–пребиотиков уменьшается рН кала, что приводит к ингибированию роста патогенных микроорганизмов в кишечнике ребенка. Также изменяются характеристики стула ребенка. Стул становится более мягким, и, таким образом, решается одна из самых распространенных проблем, возникающих у детей при искусственном вскармливании.
Их потребление необходимо исключить или сократить до минимума, рекомендует специалист.Причиной вздутия могут быть молочные продукты, лактоза, продукты из цельного зерна (поскольку клетчатка способствует образованию газов), а также бобовые и чечевица, в которых содержатся олигосахариды.Вместо богатых фруктозой продуктов, например, дыни, лучше есть киви, в составе которого есть актинидин — природный энзим, помогающий расщеплять белки и предотвращающий вздутие.Консерванты, соль и глутамат натрия — не менее популярные причины вздутия живота.
ria.ru/docs/about/copyright.html
Их потребление необходимо исключить или сократить до минимума, рекомендует специалист.
Рецепт один — переходите на полезную пищу. Вместо фастфуда ешьте мясо, вместо газировки пейте чистую воду с лимоном, мятой или огурцом», — заявила Елена Кален.
Именно грудное молоко влияет на иммунитет. 
Таким образом, одна из двух гликозидных ОН-групп дисахарида задействована
на образование эфирной связи между двумя остатками моносахаридов, а вторая
гликозидная группа остаётся свободной.
Она может быть задействована для образования новых связей, в которых
дисахарид может играть роль восстановителя.
Моносахариды с такой связью называются восстанавливающими.
Представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза,
целлобиоза, лактоза.