Цільнозернові продукти: світова стратегія здоров’я
Дослідження біохімічного складу висівок пшениці, властивостей, фізіологічних ефектів на організм людини. Цільнозернові продукти та окремі компоненти висівок пшениці у комплексі інгредієнтів висівок, їх взаємодія (синергізм), оцінка впливу на здоров’я.
Рубрика | Кулинария и продукты питания |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 13.09.2024 |
Размер файла | 3,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1Селекційно-генетичний інститут -- Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення Національної академії аграрних наук України
2Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
3Інститут клітинної біології та генетичної інженерії Національної академії наук України
Цільнозернові продукти: світова стратегія здоров'я
О.І. Рибалка1,2, В.В. Моргун2, С.С. Поліщук1,
М.В. Червоніс1, Б.В. Моргун2,3, В.М. Соколов1
Стаття містить огляд результатів досліджень біохімічного складу висівок пшениці, властивостей, фізіологічних ефектів на організм людини як окремих компонентів висівок пшениці, так і комплексу інгредієнтів висівок у їх взаємодії (синергізму) за впливом на здоров'я. Левова частка цінних для здоров'я компонентів зерна пшениці акумульована в периферійних шарах зернівки: оболонці, алейроновому шарі й зародку, що складають разом фракцію технологічних висівок, які відсіваються окремо за помелу зерна у біле борошно і використовуються переважно на корм у тваринництві. Біле рафіноване борошно за відсіву технологічних висівок втрачає від 50 до 90 % цінних для здоров'я інгредієнтів і потребує штучної фортифікації додаванням мінералів, вітамінів та біоактивних сполук. Раціональною альтернативою білому рафінованому борошну є цільнозернове борошно без відсіву висівок, яке зберігає у собі всі цінні для здоров'я інгредієнти зерна. Численні наукові й клінічні дослідження компонентів зерна пшениці та їх позитивного зв'язку зі здоров'ям людини аргументовано вказують на необхідність поступової відмови від продуктів з білого рафінованого борошна та потребу істотного збільшення у харчовому раціоні населення світу продуктів із цільнозернового борошна пшениці. У 2017 р. у Відні відбувся 6-й Міжнародний цільнозерновий саміт, на якому була прийнята спеціальна Цільнозернова ініціатива (Whole Grain Initiative, скорочено WGI), що координується Міжнародною асоціацією науки і технології злаків (International Association for Cereal Science and Technology -- ICC). У рамках цієї ініціативи затверджено низку міжнародних програм, спрямованих на популяризацію продуктів із цільнозернового борошна пшениці та інших культурних злаків. В огляді подано ґрунтовну характеристику компонентного складу пшеничних висівок, які містять найважливіші для здоров'я харчові інгредієнти -- різні види нерозчинної і розчинної клітковини, поліфенольні кислоти, вітаміни, мінерали, біоактивні пептиди, потужні антиоксиданти, які забезпечують захист організму людини від таких деструктивних захворювань, як рак, серцево-судинні патології, цукровий діабет та ін. Висвітлено новий перспективний напрям у поліпшенні харчового статусу висівок і цілого зерна пшениці створенням кольорових сортів пшениці з синім, фіолетовим та чорним зерном. Колір зерна цих сортів зумовлений пігментами антоціанінами, такими як у відомих всім кольорових ягодах і фруктах (лохина, чорниця, ожина, суниця) та проявляють високу антиоксидантну активність. Значна увага приділена технології ферментації лактобактеріями цільнозернового борошна. Лактобактеріальна ферментація істотно поліпшує харчову цінність цільнозернового борошна внаслідок активації ферментативних процесів, біосинтезу нових біоактивних сполук та нейтралізації антипоживних і токсичних домішок у борошні. Наведено рекомендації авторів щодо проведення глибоких наукових досліджень цільнозернового борошна, створення нових сортів пшениці з функціональним харчовим статусом, розширення виробництва цільнозернових продуктів та орієнтації населення на активніше споживання продуктів з цільнозернового борошна.
Ключові слова: пшениця, цільнозернові продукти, висівки, кольорове зерно, здорове харчування.
Wholemeal products the world's health strategy
The data of wheat bran compounds composition, bran biochemistry, bran properties as well as physiological effects on the human's organism some of the individual bran compounds and their synergy in terms of positive influence on the human health are reviewed. Overwhelming majority of valuable for human health compounds of wheat grain accumulated in the outer grain layers such as bran, aleurone layer and germ. They are all presenting together the milling fraction of technological bran, that are screened out separately while grain processing, and used as feed for animal. Refined white flour with bran removed loose from 50 % to 90 % valuable for health vitamins, minerals and bioactive compounds thereby needed to be artificially fortified by vitamin and mineral additives. Reasonable alternative to refined white flour is a wholemeal flour with no bran separation that keeps untouchable all of the valuable grain nutrients. Numerous scientific and clinical research of the whole wheat grain and wheat bran compounds have evidenced their positive effect on human health, and argued the necessity potentially to get rid of the white flour wheat products and considerably enhancing preferable consumption of the wholemeal products in the worldwide population diet. In 2017 in Vienna the 6-th International Wholemeal Summit has accepted the special Whole Grain Initiative (WGI) coordinated by International Association for Cereal Science and Technology (ICC). Within the body of WGI the array of international programs aimed on the wholemeal wheat and other cereal products popularisation were approved. The review gives comprehensive characteristics of the wheat bran composition including important for health ingredients such as insoluble and soluble fibre, polyphenol acids, vitamins and minerals, bioactive peptides, powerful antioxidants protecting human organism against such kind of destructive pathologies like cancer, cardiovascular diseases, diabetes mellitus etc. The review describes a new prospective trend in the modern world breeding aimed at improvement of the wheat bran and wheat grain nutritional status by development of coloured wheat cultivars with blue, purple and black grain. The grain colour caused by flavonoid pigments anthocyanins widely presented in coloured fruits and berries such as blueberry, bilberry, strawberry, and possessing a very high antioxidant activity comparable with the strongest antioxidants. Considerable attention focused also on the wholemeal flour fermented products. Lactobacillus fermentation drastically ameliorates the nutritional value of the wholemeal flour and flour-derived food products due to activation of enzymatic reactions resulting in biosynthesis of new bioactive compounds as well as neutralising of the antinutritional and toxic exogenous contaminants. The review contains the author's recommendations for the new scientific and technological research of the wholemeal flour and flour-based products in Ukraine, development of the new wheat cultivars possessing the functional food status, enforcement of the healthy wholemeal food production as well as active popularization of the wholemeal products in the populations, enhancement of the wholemeal products consumption in the human's healthy nutrition.
Key words: wheat, wholemeal products, bran, coloured grain, healthy nutrition.
У 2017 р. у Відні відбувся 6-й Міжнародний цільнозерновий саміт, на якому були присутні понад 200 фахівців світової галузі здорового харчування, PR-менеджерів, виробників і маркетологів, науковців у галузі якості зерна, урядовців з 36 країн світу з усіх континентів, завданням яких було визначити шляхи зростання споживання цільнозернових продуктів населенням в усьому світі. На цьому саміті була прийнята Цільнозернова ініціатива (Whole Grain Initiative, скорочено WGI), яка координується Міжнародною асоціацією науки і технології злаків (International Association for Cereal Science and Technology -- ICC). Рішенням WGI було навіть запроваджено дату унікального свята -- Міжнародний день цільного зерна (International Whole Grain Day) 15 листопада (!) гаслом якого стало «Empowering Next Generation with Whole Grain -- посилення нового покоління цільним зерном». З нагоди святкування 5-ї річниці Міжнародного дня цільного зерна 15 листопада 2023 р. WGI узгодила три святкові події у трьох різних регіонах світу:
1) слухання у Європарламенті, спрямовані на збільшення тривалості здорового життя населення;
2) проведення в Австралії тижневої (з 13 по 19 листопада) кампанії «цільнозернові продукти для всієї сім'ї»;
3) проведення цільового вебінару в суспільній американській аудиторії з метою заснування стратегії підвищення дитячого споживання цільнозернових продуктів.
До цього лише слід додати, що цільнозернові продукти є вагомою часткою інформаційної активності таких поважних світових інституцій як EUFIC (European Food Information Council) та WHO (World Health Organization), які системно інформують населення ЄС і світу про науково обґрунтовані дані стосовно продуктів здорового харчування.
Отже, як бачимо, причетність WGI, EUFIC та WHO до теми цільнозернових злаків -- це досить серйозно і зовсім не випадково. А почалося все, як вважають, з публікації британського хірурга-місіонера д-ра Деніса Баркіта, яка вийшла друком у 1971 р. в авторитетному науковому журналі «Cancer», де автор обґрунтував низький рівень виникнення раку шлунку у сільських районах Африки як наслідок вживання дієтичної клітковини цільнозернових злаків [1]. Відтоді й дотепер виконано сотні наукових досліджень складових компонентів зерна злаків та їх впливу на перебіг фізіологічних функцій організму людини і її фізичне здоров'я.
На рис. 1, як приклад, показано структуру зернівки пшениці, наведено перелік біохімічних складників зерна та їх локалізацію в окремих структурних елементах зернівки. Можна бачити, що структурно зернівка пшениці складається із трьох основних компонентів: крохмалистий ендосперм (80-85 %), зародок (2-4 %) і решта -- складна багатошарова оболонка з алейроновим шаром зерна (10-- 13 %), яка, власне, і має назву «висівки» (bran англійською). За технологічного помелу зерна пшениці у біле борошно зародок, оболонка і алейроновий шар відходять у фракцію відходів, яку називають у борошномельній промисловості «висівки». Тобто, термін «висівки» має як структурне, так і технологічне визначення.
Біле борошно стандартного 70 % виходу, з якого масово в усіх куточках планети нині виробляють борошняні продукти, дає саме крохмалистий ендосперм. Дієтична клітковина (dietary fibre) нерозчинна (insoluble) і розчинна (soluble), про роль якої у профілактиці раку йшла мова у статті д-ра Деніса Баркіта, міститься не у крохмалистому ендоспермі, а саме у фракції висівок, відходах борошномельного виробництва, які використовуються переважно як добавка до корму тварин.
Як видно з рис. 1, крохмалистий ендосперм, і відповідно біле борошно, містить крохмаль і протеїн та незначну частку (2 %) клітковини, решта ж цінних харчових компонентів зерна, включно з дієтичною клітковиною, знаходяться у фракції висівок. За помелу зерна пшениці біле борошно втрачає левову частку вітамінів, мінералів і дієтичної клітковини (табл. 1), а його харчова цінність і цінність похідних борошняних продуктів істотно знижується. Втрачені з білого борошна цінні харчові компоненти зерна переходять у технологічну фракцію висівок.
ТАБЛИЦЯ 1. Втрати вітамінів і мінералів за помелу зерна пшениці у біле борошно [3]
Нутрієнт |
% втрати |
Нутрієнт |
% втрати |
Нутрієнт |
% втрати |
Нутрієнт |
% втрати |
|
Кобальт |
88,5 |
Рибофлавін |
80,0 |
Залізо |
75,6 |
Кальцій |
60,0 |
|
Вітамін Е |
86,3 |
Н атрій |
78,3 |
Вітамін В6 |
71,8 |
Вітамін В5 |
50,0 |
|
Марганець |
85,8 |
Цинк |
77,7 |
Фосфор |
70,9 |
Молібден |
48,0 |
|
Магній |
84,7 |
Тіамін |
77,1 |
Клітковина |
82,0 |
Хром |
40,0 |
|
Н іацин |
80,8 |
Калій |
77,0 |
Мідь |
67,9 |
Селен |
15,9 |
Рис. 1. Структура і біохімічний склад зерна пшениці [2]
Біле борошно пшениці масово використовується в усьому світі для виготовлення продуктів щоденного харчування населення. Водночас такі відомі світові організації як FAO, IFAD, UNICEF, WFP, WHO, що опікуються здоров'ям населення світу, б'ють тривогу з приводу дефіциту в харчах мільйонів населення клітковини, вітамінів і мінералів та спричинених цим дефіцитом системних захворювань, особливо у країнах світу, що розвиваються. Причому проблема дефіциту у харчах критичних нутрієнтів набула глобального, стратегічного значення, оскільки пов'язана з проблемами росту, розвитку й формування імунітету дитячого населення, ментального і фізичного розвитку дорослого населення, здоров'ям жінок репродуктивного віку тощо [4].
Аби запобігти загостренню зазначених проблем, біле борошно пшениці спеціально збагачують вітамінами, мінералами та іншими критично важливими нутрієнтами. Штучне збагачення білого борошна позначається спеціальним терміном «фортифікація». Так, за даними на 2008 р. відсоток індустріального фортифікованого білого борошна, наприклад у США і Канаді, становив близько 97 %, у країнах Південної Азії -- 21, у Європі -- 6, країнах Західного Тихоокеанського регіону -- 4, Африці -- 31, і 44 % у країнах Середземноморського регіону. Причому всі країни світу поділяються на категорії країн, у яких фортифікація білого борошна є обов'язковою (86 країн), або факультативною, країни, що планують фортифікацію, і країни, які не застосовують фортифікацію і не збираються її робити [5].
Штучна фортифікація білого борошна має поліпшувати біологічну цінність борошняних продуктів, хоча достатньо переконливих клінічних досліджень щодо цього поки ще бракує. Однак штучна фортифікація жодним чином не спроможна еквівалентно замінити втрачені з висівками цінні для здоров'я натуральні нутрієнти, не може поліпшити натуральні смакові якості продуктів, їх структуру, аромат і органолептику. Реальна харчова цінність натурального продукту штучно не може бути відтворена [6]. І найважливіше, наголошується, що значення натуральних компонентів зерна у тому, що вони впливають на наш організм не індивідуально, а в комплексі, разом, у взаємодії спричинюючи інтегрований позитивний ефект на наше здоров'я. І особливо це справедливо стосовно складових компонентів фракції висівок [7].
Висівки нині вважають економічно найдешевшим і водночас найнасиченішим джерелом цінної дієтичної клітковини, вітамінів, мінералів і біоактивних компонентів для поліпшення харчового статусу різних продуктів харчування, і світова популярність висівок, як цінної харчової добавки, невпинно зростає. Так, за 10 років, з 2001 по 2011 рр., кількість харчових продуктів у світі з додаванням висівок збільшилася від 52 до 800 і продовжує зростати [8]. А частка продуктів, збагачених висівками, взагалі сягає понад 60 % [9].
Висівки пшениці, біохімічний склад і властивості. Біохімічний склад висівок пшениці досить багатий на різноманіття складових, цінних для здоров'я компонентів, і не випадково висівки називають «коричневе золото» [15]. Максимально повно із всебічною характеристикою харчової функціональності компонентів біохімічний склад висівок пшениці систематизований в оглядовій статті [7].
Головною складовою висівок є вуглеводи, переважно арабіноксилани, які становлять ~64 % клітинних стінок висівок, частково водорозчинні некрохмалисті поліцукриди з високою водопоглинальною здатністю та важливою функціональністю у хлібопеченні. Істотну частку висівок становить дієтична клітковина у формі ксиланів, лігніну, целюлози, галактанів і фруктанів, а також вітаміни і мінерали [10]. Висівки багаті на мінерали, такі як залізо, цинк, магній, марганець і фосфор. Однак фосфор у висівках на 80 % зв'язаний в органічну форму фітатів з утворенням комплексів з Fe, Zn і Mg, що істотно знижує біодоступність цих мінералів. Від 34 до 63 % маси пшеничних висівок складається з нерозчинної і розчинної клітковини, як комплексного компаунда, утвореного полімерами целюлози, геміцелюлози і пентозанів разом з протеїнами і лігніном та іншими некрохмалистими поліцукридами, які не розщеплюються гідролітичними (панкреатичними) ферментами у тонкому відділенні кишечника. Розчинна дієтична клітковина становить близько 5 % від загального вмісту дієтичної клітковини і утворена здебільшого ксиланами і глюканами [11].
Дієтична клітковина відіграє надзвичайно важливу роль у забезпеченні фізіологічного здоров'я кишечника, регулюванні апетиту і маси тіла, пролонгує відчуття ситості, знижує тривалість транзиту їжі та калових мас через кишечник, підвищує легкість й об'єм випорожнення кишечника, і що особливо важливо, дієтична клітковина є джерелом коротколанцюгових жирних кислот, які продукує кишкова мікробіота в результаті ферментації дієтичної клітковини [12].
Дуже важлива роль дієтичної клітковини у попередженні захворювань кишечника, включно з раковими, послабленні синдрому подразнення кишечника (IBS), зниженні ризику гемороїдальної й діафрагмової грижі, гіпертензії та гіперхолестеринемії, зниженні ризику раку грудей і захворювань сечового міхура, а також цукрового діабету типу 2 [13].
Структурно фракція висівок зерна є складною і багатошаровою та поділяється на чіткі окремі шари клітин: перикарп (внутрішній і зовнішній епідермальні шари), теста, гіаліновий та алейроновий шари. Власне перикарп становить близько 5 % маси зерна і містить 20 % целюлози, 6 % протеїну, 2 % золи і 0,5 % жирів. Він також багатий на ксилани і нерозчинну клітковину. Більша частина тканин перикарпу складається із лігнінових клітинних стінок. Теста містить майже всі алкілрезорциноли, що є в зерні пшениці. Алкілрезорциноли -- це важливий клас біоактивних фенольних ліпідів з потужною антиоксидантною та антиканцерогенною дією [14, 17]. Гіаліновий (hyaline) шар займає проміжне положення у структурі висівок і містить арабіноксилани та потужний рослинний антиоксидант ферулову кислоту. Внутрішню частину у структурі висівок займає надзвичайно цінний у харчовому сенсі алейроновий шар, у якому міститься 80 % загального вмісту ніацину (вітамін В3) в зерні, 60 вітаміну В6 і 32 % загального тіаміну (вітамін В3) [15]. Алейроновий шар є також багатим джерелом фітоестрогенів, лігнанів і збалансованих за амінокислотним складом (особливо високий вміст лізину) протеїнів, різних біоактивних компонентів, фітинової кислоти, антиоксидантів, вітамінів та мінералів. Цілком обґрунтовано алейроновий шар пшеничного зерна заслуговує на особливу увагу вчених-нутриціологів як функціональний інгредієнт численних харчових продуктів на основі злаків. Алейроновий шар додає особливої харчової цінності висівкам як біологічно цінного компонента у профілактиці багатьох патологій людського організму [16]. Зовнішній шар зернівки, який першим відокремлюється під час помелу зерна, становить до 1 % його маси, і до складу цього шару входять переважно арабіноксилани, ліпіди, алкілрезорциноли й лігнін. Висівки також включають водонерозчинну клітковину, яка фізично захищає зерно від зовнішніх чинників. Ця клітковина складається із арабіноксиланів (19--25 %), крохмалю (17--29 %), протеїнів (14--18 %), лігніну (до 3 %), бета-глюканів (1--3 %), фітинової (3--5 %) і ферулової (0,3--5 %) кислот [16].
Понад половину вмісту (55 %) дієтичної клітковини зерна становлять арабіноксилани, тоді як решта 9--12 % -- целюлоза, з якої на 30 % складаються стінки клітин висівок, 3--5 % -- лігнін, 3--4 % -- фруктани і 2,2--2,6 % -- бета-глюкани. Целюлоза нерозчинна і резистентна до багатьох мікроорганізмів і ферментів. Часто целюлоза асоціюється з лігніном та іншими некрохмалистими поліцукридами і формує комплекс лігноцелюлозу з надвисокою стійкістю до бактеріальної і ензиматичної деградації. Зольність пшеничних висівок становить 5,5--6,5 %. До складу висівок входять також 4--6 % диі трицукридів, таких як цукроза і рафіноза [18].
Клітини структурної частини висівок складаються на 64 % з арабіноксиланів, і відповідно арабіноксилани становлять 22,4--29,8 % сухої маси висівок. Арабіноксилани -- різновид клітковини, молекулярним остовом якої є бета^-ксилан з бічними ланцюгами арабінози, з'єднаної з остовом глікозидними альфа-1,2 та альфа-1,3 зв'язками. Незначна частка арабіноксиланів є водорозчинними, решта -- нерозчинні. Арабіноксилани, як дієтична клітковина, мають також антиоксидантну активність внаслідок ковалентно зв'язаних з ними фенольних сполук. У кишечнику арабіноксилани утворюють в'язкі розчини, завдяки чому сповільнюють всмоктування глюкози у кров'яне русло, протидіючи таким чином розвитку цукрового діабету типу 2 [19,20].
Незначну частку (2,2--2,7 %) висівок пшениці складають бетаглюкани. Це різновид водорозчинної клітковини з дуже високою в'язкістю розчинів, внаслідок чого їхня фізіологічна функція в кишечнику така сама, як і в арабіноксиланів.
До складу технологічної фракції висівок входить зародок пшениці, який містить 28,5 % ліпідів, із них 12,6-32,1 % зосереджені у тканинах щитка, 10,0-16,3 % -- в ембріональній зоні, завдяки чому висівки містять 5,5--5,6 % олії. Олія висівок високої біологічної якості, оскільки представлена переважно фосфоліпідами (частково гліколіпідами), 50 % яких є ненасиченими з 18 атомами вуглецю і двома подвійними зв'язками [21].
Крім дієтичної клітковини, висока харчова цінність висівок забезпечується комплексом біоактивних компонентів, які у значній кількості наявні у висівках (табл. 2) [7, 16].
Біоактивні компоненти, перелічені в табл. 2, мають функціональне значення насамперед як агенти антиоксидантної і протизапальної дії. Загалом фізіологічні ефекти висівок можна розподілити на три категорії: 1) поживний ефект завдяки вмісту крохмалю, білків і жиру; 2) механічний ефект на кишковий тракт внаслідок високого вмісту клітковини; 3) антиоксидантний ефект через фенольні компоненти і алкілрезорциноли.
Антиоксидантні властивості висівок пшениці. Безперечно, антиоксидантний ефект висівок є найважливішим з погляду його впливу на стан фізіологічного здоров'я людини та захисту організму від деструктивної дії вільних радикалів. Якщо взяти ціле зерно пшениці, то його антиоксидантна активність зумовлена передусім фракцією зародок/висівки, яка містить 83 % загального вмісту фенольних сполук [21]. Хоча антиоксидантна активність висівок доволі повно досліджена, фахівці вважають що її рівень, визначений в лабораторних умовах, може бути заниженим, оскільки лабораторні методи екстракції поліфенолів не настільки ефективні, як це відбувається за ферментативної екстракції поліфенолів безпосередньо у кишковому тракті [22]. Серед фракцій висівок найсильніша антиоксидантна активність виявлена в алейроновому шарі, оскільки лише його ферулова кислота (як похідна фенольних і цинамової кислот) становить 60 % загальної антиоксидантної активності [23]. Дослідженнями встановлено, що фітохімічні сполуки пшеничних висівок з антиоксидантною активністю здатні модулювати оксидативний статус і захищати молекули ДНК, протеїни та ліпіди мембран від окиснювального пошкодження, і таким чином відігравати важливу роль у зниженні ризику таких хронічних захворювань, як серцево-судинні й рак [24].
ТАБЛИЦЯ 2. Вміст біоактивних компонентів у 100 г висівок пшениці [7, 16]
Біоактивний компонент |
Вміст у 100 г висівок |
Біоактивний компонент |
Вміст у 100 г висівок |
|
Фітинова кислота |
2180--5220 мг |
Ферулова кислота |
500--1500 мг |
|
Алкілрезорциноли |
220--400 мг |
Лютеїн |
97--140 мкг |
|
Залізо |
11 мг |
Магній |
12 мг |
|
Цинк |
7,3 мг |
Селен |
78 мкг |
|
Вітамін Е |
1,4 мг |
Бетаїн |
1000--1300 мг |
|
Холін |
47--100 мг |
Ніацин |
14--18 мг |
|
Пантотенова кислота |
2,2--3,9 мг |
Рибофлавін |
0,39--0,75 мг |
|
Біотин |
0,048 мг |
Тіамін |
0,54 мг |
|
Піридоксин |
1,0--1,3 мг |
Фолати |
79--200 мг |
|
Глутатіон |
38 мг |
Клітковина |
44,6 г |
|
Лігнін |
5,6 г |
Поліфеноли |
1,1 г |
|
Фенольні кислоти |
1,07 г |
Флавоноїди |
0,028 г |
|
Лігнани |
0,0050 г |
Фітостероли |
0,16 г |
Фенольні антиоксиданти пшеничних висівок блокують окиснення ліпопротеїдів низької щільності (LDL) зв'язуванням з аполіпопротеїном-В, що знижує ризик розвитку тромбозу судин [21]. Досліджено, що алкілрезорциноли, як потужні антиоксиданти висівок, інгібують агрегацію тромбоцитів з фібриногеном, стимулюють продукцію тромбоксану та інгібують формування тригліцеридів, що визначає їх потенційну роль у попередженні серцево-судинних патологій [25]. Показано також, що фенольні компоненти висівок, такі як ферулоїльовані олігоцукриди, захищають еритроцити людини від індукованого вільними радикалами оксидативного пошкодження [26].
Як зазначалося, арабіноксилани також є важливим джерелом антиоксидантної активності, оскільки з ними ковалентно зв'язані фенольні сполуки, які у свою чергу вивільнюються в кишечнику під дією травних ферментів і самостійно зумовлюють антиоксидантний ефект [27]. Важливо наголосити, що потужні антиоксиданти, такі як ферулова кислота та більшість фенольних сполук, на ~76 % знаходяться у висівках у зв'язаній формі з арабіноксиланами та іншими неперетравними поліцукридами [28]. Це є дуже важливою особливістю антиоксидантної дії злаків на відміну від овочів і фруктів, де біоактивні компоненти знаходяться і діють як антиоксиданти у вільній або розчинній формі, виявляючи свою активність у верхньому (тонкому) відділі кишечника. Тому зв'язані антиоксиданти висівок мають більш спрямований переважно сайт-специфічний ефект у кишечнику, завдяки чому роль висівок, як джерела антиоксидантів, є навіть важливішою, ніж овочів і фруктів як частини дієти здорового харчування [29].
Одним із ефективних шляхів вивільнення антиоксидантів, зв'язаних з нерозчинним матеріалом клітинних стінок, є потужна ферментативна активність кишкової мікрофлори. Наприклад, кишкова бактеріальна естераза досить ефективно вивільнює із висівок антиоксидант ферулову кислоту. Наголошується особливо на тому, що зв'язані з дієтичною клітковиною перелічені антиоксиданти, такі як поліфеноли, а також каротиноїди, котрі у вивільненому стані здатні істотно поліпшувати фізіологічні властивості й вплив на здоров'я, їх ефекти посилюються у взаємодії з позитивним впливом на здоров'я дієтичної клітковини, як носія цих антиоксидантів. Тобто мова йде про спрямовану комплексну взаємодію антиоксидант--клітковина і їх комбінований позитивний вплив на здоров'я, що властиво злакам і чого немає у овочів та фруктів [30].
У висівках наявні у досить високій концентрації (0,6 %) місткі на сірку амінокислоти, такі як метіонін і цистеїн, які є прекурсорами у біосинтезі внутрішньоклітинного антиоксиданту глутатіону, що ефективно контролює оксидативний статус клітин [31].
Висівки містять також поліфенольні сполуки лігнани, які мають чітко виражені антипухлинні властивості і є посередниками цитостатичних механізмів й апоптозу клітин [32]. Пшеничні висівки разом із зародком містять практично всі вітаміни групи В, такі як тіамін, рибофлавін, ніацин, пантотенова кислота, піридоксин, біотин і фолати у кількості 30,3 мг/100 г у висівках і 12,3 мг/100 г у зародку. Вони містять також вітамін Е і каротиноїди. Такі компоненти висівок, як ферулова кислота, магній, цинк, мідь, інозитоли, полікозанол і мелатонін відіграють важливу роль у підтримці й поліпшенні ментального здоров'я [7, 33].
Фітинова кислота та її роль у харчуванні. Проблемним компонентом зерна у харчовому аспекті є фітинова кислота, яка наявна у зерні злаків у формі міоінозитолгексафосфату (myoinositol hexaphosphate), або фітатів. Близько 90 % фітатів знаходиться в алейроновому шарі й ~10 % у зародку. Загальний вміст фітатів у зерні пшениці становить 1,13 % у перерахунку на суху речовину [34]. Вміст фітатів варіює залежно від фракції зерна. Так, у білому борошні вміст фітатів на суху речовину становить 200-400 мг/100 г, у цілозмеленому зерні -- 600-- 1000 мг, а у висівках -- 3116--5839 мг/100 г [35].
Більшість мінералів у зерні пшениці виявляються у формі комплексів з фітиновою кислотою. Дозріле зерно пшениці має високу активність ферменту фітази, який гідролізує фітати і робить мінерали біодоступними. Однак фітати зерна розглядаються у харчуванні людини як антинутрієнти, оскільки біодоступність таких мінералів, як залізо, магній, цинк і кальцій знижується у разі їх наявності у формі органічних комплексів з фітиновою кислотою. Мінерали у таких комплексах не можуть легко засвоюватися у шлунково-кишковому тракті (ШКТ) людини, і тому фітати класифікуються як антипоживні компоненти зерна [36].
Яскравий приклад зв'язування фітиновою кислотою кальцію наведено в одному з досліджень на групі жінок-волонтерів, де спостерігали зниження засвоювання кальцію за вживання висівок пшениці у дозі 16 г/день. Причому негативний вплив висівок на засвоювання кальцію був навіть за підвищення кальцію у харчовій дієті до 75 ммоль. З чого зроблено висновок, що фітинова кислота здатна зв'язувати кальцій у біонедоступну форму з будь-якої їжі з найвищим вмістом кальцію. Ці дослідження стали підставою для застереження, що високий вміст висівок у їжі може мати фізіологічним наслідком остеопороз кісток [37]. Однак цей висновок не підтвердився в інших як короткотермінових (4 тижні), так і довготермінових (2 роки) дослідженнях, в яких було чітко продемонстровано, що вживання з їжею висівок не має жодного істотного негативного впливу на зміну біомаркерів фізіологічного здоров'я кісток як у молодих, так і дорослих чоловіків-волонтерів [38]. Подібні висновки були зроблені в інших дослідженнях, а тому вірогідні дані, які вказували б на негативні наслідки впливу на метаболізм кісток дієти з вмістом пшеничних висівок, наразі відсутні [33].
Ефективність засвоєння організмом цинку також залежить від кількості вживаних фітатів. Клінічними дослідженнями доведено, що харчова дієта з високим вмістом фітатів (висівок) потребує додаткового поповнення цього мінералу через вживання інших багатих на цинк продуктів. Наразі дієти США і Канади з типовим співвідношенням фітати/цинк, що дорівнює 2, рекомендують додатково вживати 7,1 мг цинку для жінок і 9,0 мг цинку для чоловіків. Дієта США з співвідношенням фітати/цинк 8 рекомендує додатково 9,2 мг і 13,4 мг цинку для жінок і чоловіків, відповідно [39]. Отже, загальний висновок свідчить, що підвищене вживання цільнозернових продуктів (висівок) негативно пов'язане зі статусом цинку в організмі людини, RNI (reference nutrient intake) у цьому випадку потребує коригування [33].
До сьогодні серед вчених-нутриціологів немає консенсусу щодо впливу вживання висівок на біодоступність заліза [40]. Одні автори вважають, що висівки спричинюють негативний ефект на засвоєння заліза [41]. Інші ж такої залежності не спостерігають [42]. Однак у осіб вегетаріанців, у яких споживання фітатів загалом вище, ніж у осіб всеїдних, може спостерігатися дефіцит цинку й заліза, і запаси цих мінералів у організмі можуть потребувати корекції [43]. Водночас численні дослідження свідчать, що у вегетаріанців статуси цинку і заліза є цілком адекватними, що можна пояснити фізіологічною адаптацією ШКТ і його здатністю посилити абсорбцію цих мінералів, незважаючи на навність в дієті фітинової кислоти [44]. Крім того, компоненти клітковини інулін та олігофруктоза діють як потенційні поліпшувачі біодоступності мінералів у рослинних дієтах з вмістом фітинової кислоти [45]. Такі каротиноїди як лікопін, лютеїн і зеаксантин також здатні на 8,4--14,4 % посилювати абсорбцію мінералів за вживання продуктів із пшениці [46]. Технологічні прийоми виготовлення продуктів із зерна пшениці (пророщування, ферментація, випічка), що спричинюють гідроліз фітатів, також істотно позитивно впливають на біодоступність мінералів [47].
Проте фітинова кислота пов'язана не лише з харчовими проблемами, вона виконує в організмі людини також і важливу позитивну харчову функцію. Наприклад, вона сприяє сповільненому всмоктуванню харчових компонентів у кишечнику, знижує вміст шкідливого холестерину в крові, протидіє гіперкальцінемії і утворенню каменів у нирках, має антиканцерогенний ефект та виявляє антиоксидантну активність [33]. Антиоксидантна активність фітинової кислоти пов'язана з її здатністю хелатувати катіони заліза й міді [48].
Дієтична клітковина пшениці, вплив на здоров'я. Вміст різних видів дієтичної клітковини за ознакою розчинності: загальної, нерозчинної і розчинної клітковини у пшеничних висівках наведено у табл. 3.
Європейська рекомендована норма споживання дієтичної клітковини становить 25 г/день. Однак, наприклад, у Великій Британії фактичне денне вживання дієтичної клітковини становить лише 18 г. Загалом у Європі середнє денне споживання дієтичної клітковини варіює від 10 до 20 г серед дітей і 16--29 г серед дорослих (EFSA--2010, European Food Safety Authority). Це загальна рекомендація, що не враховує типи дієтичної клітковини [33].
ЦІЛЬНОЗЕРНОВІ ПРОДУКТИ -- СВІТОВА СТРАТЕГІЯ ЗДОРОВ'Я |
||||
ТАБЛИЦЯ 3. Вміст різних видів клітковини за розчинністю у зерні і |
висівках пшениці [27] |
|||
Зерно, фракція |
Загальна клітковина, г/100 г |
Нерозчинна клітковина, г/100 г |
Розчинна клітковина, г/100 г |
|
Зерно пшениці Висівки пшениці |
11,6--17,0 36,5--52,4 |
10,2--14,7 35,0--48,4 |
1.4-- 2,3 1.5-- 4,0 |
Численні клінічні дослідження останніх років свідчать про важливу роль висівок пшениці, як джерела дієтичної клітковини і цінних харчових інгредієнтів, у протидії низці захворювань, зокрема тяжких, таких як різні види раку (особливо кишкового тракту), серцево-судинні патології, ожиріння, дивертикулярні хвороби, хронічний закреп і подразнення кишечника (IBS) [7].
Пшеничні висівки проти раку. Одне з найтяжчих захворювань людства -- рак. Авторитетна європейська інституція The European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) з метою зниження ризику раку кишкового тракту (щонайменше на 40 %) рекомендує вживати дієту, насичену клітковиною [49]. Для прикладу, в одному з ранніх досліджень упродовж 4 років вивчали у волонтерів з родинними зв'язками вплив дієти з висівками пшениці на розвиток аденоматозного поліпозу (попередник раку кишечника). По закінченні періоду дослідження спостерігали істотне зниження кількості поліпів (зниження ризику раку) навіть у пацієнтів, які вживали всього 50 % від рекомендованої денної норми пшеничних висівок [50]. У іншому досліді було фіксовано вірогідне зниження вмісту фекальних жовчних кислот за систематичного вживання 13,5 г/день пшеничних висівок. Жовчні кислоти розглядаються як фактори підвищеного ризику раку кишечника [51].
Австралійський проєкт з попередження злоякісних поліпів (АРРР) повідомив, що у спеціальних дослідженнях дієта, яка включала 25 г/день пшеничних висівок, сприяла зниженню ризику виникнення злоякісних поліпів у кишечнику і може розглядатися превентивним харчовим чинником протидії злоякісним пухлинам кишечника [52].
За результатами проведених досліджень захисного ефекту пшеничних висівок проти ракових пухлин кишечника було запропоновано три механізми, які мали би пояснити цей феномен [53]. Перший механізм -- це ефект розбавлення фізичною масою висівок, зниження концентрації у кишечнику канцерогенів і їх промоторів, короткий час транзиту калових мас у кишечнику й обмеження доступу канцерогенів до клітин епітелію кишечника. Пояснення другого механізму доповнює перший. Пшеничні висівки порівняно з іншими видами дієтичної клітковини (пектин, гуарова камедь, висівки вівса і целюлоза) найефективніше знижують концентрацію канцерогенів у кишечнику і забезпечують найкоротший час транзиту калових мас [54]. Третій механізм пов'язаний з ефектом ферментації висівок кишковими бактеріями і утворенням в результаті коротколанцюгових жирних кислот (SCFA, short chain fatty acids), особливо бутенової та бутиратів. Коротколанцюгові жирні кислоти спроможні модулювати канцерогенез через їх ефект на проліферацію, диференціацію і апоптоз клітин колоноцитів, а також здатні стимулювати імунну систему кишечника. Причому ефекти SCFA на колоноцити відрізняються у нормальних клітинах і клітинах, трансформованих у ракові. Бутирати, наприклад, пригнічують ріст ракових клітин, і навпаки, стимулюють проліферацію нормальних клітин кишкового епітелію [55]. Незважаючи на те що висівки вівса, приміром, продукують у кишечнику більше бутиратів, аніж висівки пшениці, останні все ж показують вищу ефективність захисту кишечника проти ракових пухлин [56].
Є свідчення про ще один можливий захисний механізм пшеничних висівок від раку кишечника. Висівки пшениці пригнічують синтез ДНК і проліферацію клітин кишкового епітелію саме у пацієнтів з високим ризиком канцерогенезу [57].
Крім цих механізмів показано також, що фітати висівок блокують активацію ферменту РІ-3 кінази, що зокрема посилює апоптоз ракових клітин і може слугувати захисним фактором проти розвитку колоректального раку [58]. Є також дані про те, що деякі компоненти висівок пшениці, такі як бета-ситостерол, можуть також сприяти захисту кишечника від раку [59].
І найновіші дані про захисні механізми пшеничних висівок проти колоректального раку свідчать, що серед них може бути явище, зумовлене ефектом синергізму між метаболітом кишкових бактерій SCFA бутиратом, який вони синтезують переробляючи висівки, та одним з основних фітохімічних компонентів пшеничних висівок 5-nалкілрезорцинолом С21 (21 атом вуглецю в молекулі). В результаті синергічного антиракового ефекту пригнічується злоякісний ріст і активується апоптоз клітин ракової пухлини (рис. 2).
Рис. 2. Механізм синергічної захисної дії висівок пшениці проти раку кишечника [60]
цільнозерновий висівка пшениця здоров'я
Проте пшеничні висівки здатні попереджувати і блокувати злоякісні пухлини не лише кишечника. Подібний ефект пшеничних висівок помічений також у зв'язку з раковими пухлинами грудей у жінок на стадії пре-менопаузи. В якості механізму причинного зв'язку ефекту висівок із раком грудей вважають, що клітковина висівок здатна зв'язувати і виводити з організму гормон естроген, який безпосередньо є причиною появи злоякісних пухлин цього органа [61].
Пшеничні висівки мають також потужні антиоксидантні властивості, оскільки багаті на флавоноїди, фенольні кислоти, токофероли, лігнани, фітостероли і каротиноїди, які мають цілий ряд позитивів для здоров'я [62]. Антиоксидантні властивості пшеничних висівок пов'язані насамперед із наявністю фенольних кислот, особливо ферулової кислоти, яка знаходиться у висівках у зв'язаному нерозчинному стані. Важливо, що технологічні операції, такі як помел зерна, електростатична сепарація помелу, ультратонке подрібнення зерна не лише підвищують біодоступність фенольних кислот та інших біоактивних компонентів пшеничних висівок, а й підвищують активну площу біоактивної поверхні та її антиоксидантну спроможність, що робить висівки вельми корисним для здоров'я функціональним харчовим інгредієнтом [63].
Висівки пшениці й серцево-судинні патології. Наразі виконано достатньо багато ґрунтовних наукових досліджень, які свідчать про здатність висівок пшениці, як компонента харчування, знижувати ризик коронарної хвороби серця і загалом ризик серцево-судинних захворювань [64]. Одним із найдослідженішим і достеменно доведеним експериментально є ефект пшеничних висівок на вміст у кров'яному руслі холестерину. В одному досить коректно поставленому клінічному досліді упродовж трьох тижнів волонтери харчувалися сніданком із вмістом 13,5 г клітковини у формі пшеничних висівок. Наприкінці досліду у пацієнтів спостерігали зниження холестерину у сироватці крові в середньому від 5,576 до 4,385 ммоль/л [65]. У іншій масштабній роботі досліджували залежність між харчовою дієтою з вмістом висівок різних злаків, включно з пшеничними, та ризиком серцево-судинних захворювань. По завершенню дослідження зроблено висновок, що дієта з включенням висівок дає змогу помітно знизити вміст холестерину у сироватці, вміст шкідливих ліпідів, вміст глюкози в крові, поліпшити серцеві функції, нормалізувати артеріальний тиск, контролювати масу тіла, а вживання висівок може бути взагалі стратегією у зниженні ризику коронарної хвороби серця [66].
Найповніший аналіз досліджень зв'язку між вживанням висівок і серцево-судинними захворюваннями виконаний групою фахівців з наукових установ Австралії і Великої Британії. Автори цього дослідження зробили системний аналіз 1909 наукових праць, опублікованих до 2018 р., в яких вивчали вплив висівок, як компонента харчування, на комплекс біомаркерів, пов'язаних з серцево-судинними захворюваннями. В результаті цього масштабного аналізу зроблено беззаперечний висновок про те, що вживання висівок у вигляді цільнозернових продуктів, чи продуктів з додаванням висівок, чітко пов'язано зі зниженням ризику серцево-судинних захворювань. Дієтична клітковина, а також інші харчові компоненти, що входять до складу пшеничних висівок, відіграють надзвичайно важливу роль як потужні кардіопротекторні чинники. У випадках, коли в їжу використовували продукти із цільного зерна, а не безпосередньо додані висівки, описаний зв'язок був дещо нижчим і затухав, коли з дієти висівки були вилучені взагалі. Автори також підсумовують, що крім дієтичної клітковини у висівках наявні й інші доволі потужні кардіопротекторні чинники, роль яких має бути достеменно вивчена. Автори дослідження наголошують, що отримані ними фундаментальні узагальнені висновки про роль висівок у зниженні ризику серцевосудинних захворювань мають бути неодмінно враховані у публічних ініціативах, спрямованих на популяризацію здорового харчування, а також у дієтичній практиці. Також потрібно наголошувати не лише на користі вживання цільнозернових продуктів, а особливо зосереджувати увагу на вживанні продуктів з додаванням висівок, де дозу доданих висівок можна регулювати залежно від клінічних рекомендацій. Понад те, додавання висівок до цільнозернових продуктів ще більше підвищує кардіопротекторний ефект здорової їжі. Автори наполягають на необхідності подальших досліджень з метою вивчення механізмів протекторної дії висівок проти серцево-судинних захворювань, а також вивчення ролі окремих компонентів висівок у протидії серцевим і судинним патологіям, визначенні протекторних ефектів висівок залежно від доданої до їжі дози висівок. Всі ці системні знання мають бути доведені до практичного використання у харчовій індустрії. Автори зазначають, що вкрай важливо у подальшому опрацювати послідовну, методологічну й кількісну систему для розрахунків і рекомендацій щодо вживання цільнозернових продуктів та продуктів з доданими висівками [67].
Висівки пшениці, антидіабетичні властивості. На цукровий діабет типу 2 страждають 30 млн людей у світі. За період від 2000 по 2025 рр. число хворих на цю недугу подвоїться. Цукровий діабет є причиною 3,2 млн смертей у світі щорічно, і ця кількість невпинно зростає [68]. Дослідження останніх років свідчать, що пшеничні висівки, які досі використовувалися у світі лише як корм для тварин та з індустріальною метою, можуть успішно використовуватися як харчовий компонент для усунення ускладнень зі здоров'ям, пов'язаних із цукровим діабетом [69].
Цій темі присвячений фундаментальний огляд численних досліджень, зроблений індійськими вченими [70]. У ньому наведено досить багато прикладів позитивного зв'язку висівок, як компонента харчування людей і корму для тварин, з можливістю ефективного гіпогліцемічного контролю рівня цукру у кров'яному руслі як людей, так і тварин. Одним із компонентів висівок з потужним гіпогліцемічним ефектом є алкілрезорциноли. Крім алкілрезорцинолів гіпогліцемічний ефект зафіксовано у кількох біоактивних пептидів, що містяться у висівках пшениці, зокрема лейцинаргінінпроліну та лейцинглутамінпроліну. Вони беруть участь у репресії ферменту angiotestin 1-converting, який є однією з причин оксидативного стресу, а також містять амінокислоту лейцин, яка бере участь у молекулярному гілкуванні білкової молекули і регулюванні ліпідного метаболізму через активацію АМР-активованої протеїнкінази (AMPK) з сигнальними функціями. Адже посилений оксидативний стрес і зниження функції АМРК є головними патогенними чинниками неалкогольного стеатогепатиту (запальне хронічне захворювання печінки, пов'язане з інсулінрезистентністю). Ці аутолітичні пептиди пшеничних висівок розглядаються як потенційні лікарські засоби проти стеатогепатиту.
Фітинова кислота висівок також спричинює гіпогліцемічний ефект опосередковано через кілька механізмів, таких як, наприклад, зв'язування з протеїнами, тісно асоційованими з крохмалем, зв'язування з травними ферментами, хелатування кальцію, необхідного для активації альфа-амілази, безпосереднє зв'язування з крохмалем, вплив на желатинізацію крохмалю у кулінарних процесах. Автори огляду роблять висновок про надзвичайну цінність висівок пшениці у харчуванні хворих на діабет типу 2. Висівки не можна вважати радикальним харчовим чинником проти цукрового діабету, однак вони здатні істотно знизити дегенеративні явища, які тісно пов'язані з наслідками цієї тяжкої патології. Автори особливо звертають увагу на потенційні лікувальні властивості препаратів, отриманих за різними технологіями екстракції із пшеничних висівок біоактивних компонентів розчинниками [71].
Пшеничні висівки і здоров'я шлунково-кишкового тракту. Висівки тісно пов'язані зі швидкістю та ефективністю транзиту калових мас через кишковий тракт (КТ), що надзвичайно важливо як для здоров'я ШКТ, так і для здоров'я всього організму, оскільки калові маси містять токсини і канцерогени, та чим довше вони перебувають у кишечнику, тим вищий ступінь інтоксикації організму [72]. Загалом швидкість транзиту калових мас через КТ має низку позитивних ефектів, перелічених у табл. 4.
Ефект прискореного транзиту калових мас через КТ особливо помітний за вживання клітковини злаків, насамперед у формі некрохмалистих поліцукридів, на вміст яких багаті висівки пшениці [73]. Особливо важливо, що висівки пшениці мають настільки сильний ефект на швидкість транзиту калових мас і ефективність випорожнення КТ, що вони прийняті як референтний стандарт при порівнянні за цією характеристикою інших продуктів харчування [72].
Механізм ефективності висівок у їх дії на швидкість транзиту калових мас криється у тому, що вони сприяють істотному збільшенню об'єму і маси випорожнення. Встановлено, що вживання 30 г висівок в день асоційовано зі зростанням до 52,4 г маси сирого випорожнення [74]. Причому пшеничні висівки сприяють збільшенню вмісту у калових масах таких цукрів як глюкоза, арабіноза, ксилоза та маси перетравленого рослинного матеріалу порівняно з висівками, наприклад, вівса. Однак висівки вівса мають сильніший ефект порівняно з висівками пшениці на ріст і накопичення у КТ бактеріальної маси.
За вживання висівок пшениці збільшення об'єму калових мас пов'язано переважно з неперетравленою клітковиною (50-60 %) та часткою бактеріальної маси (12-17 %), при цьому частка води у калових масах не підвищується [75].
ТАБЛИЦЯ 4. Позитивні ефекти висівок на транзит калових мас кишечника [72]
Підвищення об'єму калових мас, що тісно пов'язане з їх транзитом в КТ, залежно від складу харчового раціону слугує важливим показником функціонування КТ. Так, навіть європейські інституції, такі як European Food Safety Authority та UK Scientific Advisory Committee визначили, що 1 г пшеничних висівок збільшує калові маси до 5 г, тоді як клітковина фруктів і овочів -- 4,1 г, псиліум (лушпиння індійського подорожника) -- 4 г, продукти із сої -- 2,5 г, і пектин найменше -- 1,2 г (SACN, Scientific Advisory Committee of Nutrition, 2008). Висівки пшениці особливо ефективно впливають на транзит калових мас. Установлено, що додавання до харчового раціону всього 20 г висівок щоденно зменшує час транзиту від 2,75 до 2,0 днів. Водночас висівки пшениці здатні знизити надто швидкий транзит (менше ніж 1 день). Імовірною причиною впливу пшеничних висівок на швидкість транзиту калових мас є високий вміст у висівках целлюлози і геміцеллюлоз, які ефективно пом'якшують консистенцію калових мас і випорожнень. Нерозчинна клітковина, як основний компонент пшеничних висівок, не може бути ферментованою кишковою мікробіотою, саме тому вона підвищує об'єм калових мас та скорочує тривалість транзиту калових мас і полегшення випорожнення кишечника. Розчинна ж клітковина висівок ферментується кишковою мікрофлорою, що приводить до росту бактеріальної маси, а відтак об'єму і маси випорожнень [33, 76].
Пшеничні висівки як пребіотик. Роль кишкової мікрофлори у функціонуванні організму людини є стратегічно важливою у сенсі позитивного впливу на здоров'я. Водночас склад і функціонування кишкової мікрофлори значною мірою залежать від харчової дієти та вмісту в ній пребіотиків. Пребіотики за визначенням -- це неперетравлювані харчові компоненти, які селективно позитивно впливають на розмноження і функціонування одного чи лімітованого числа видів кишкових бактерій [77]. Останнім часом активно зростає кількість експериментальних доказів позитивного впливу пребіотиків на здоров'я кишечника, а також на зниження ризику раку КТ і серцево-судинних патологій [65]. Компоненти-пребіотики розчинної дієтичної клітковини пшеничних висівок, включно з бета-глюканами, ферментуються кишковою мікрофлорою до коротколанцюгових жирних кислот (SCFA), що приводить до фізіологічних змін у функціонуванні кишечника, поліпшується випорожнення, водопоглинальна спроможність кишкової маси і в'язкість вмісту кишечника. Бутанова кислота і її солі бутирати слугують біологічним «паливом» колоноцитів кишкового епітелію, а також знижують рН кишечника, протидіючи розвитку патогенних бактерій. Виявлено важливі позитивні зміни у функціонуванні мікрофлори кишечника після вживання пшеничних висівок у вигляді цільнозернових продуктів, що виявлялося у зміні маркерів функціональної активності кишечника, включно з вмістом ферулової кислоти та SCFA [65].
Пшеничні висівки проти ожиріння. Епідеміологічні дослідження однозначно вказують на зворотний зв'язок між вживанням дієтичної клітковини і надлишковою масою тіла та ожирінням. Дієта з вмістом клітковини сприяє швидкому насиченню та зниженню вживання з їжею надлишкової енергії [78]. Завдяки в'язкій консистенції розчинна клітковина пшениці має сильний ефект як чинник, що регулює зниження апетиту і надмірне вживання їжі. Понад те, вона також впливає на активність апетитрегулювальних гормонів [79].
Поліаміни у висівках пшениці. Розглядаючи висівки пшениці як надзвичайно цінний продукт для здоров'я людини, слід акцентувати увагу також на ще одній важливій особливості висівок, пов'язаній із зародком пшениці, який є невід'ємною частиною технологічних висівок. Йдеться про складові компоненти зародка пшениці, роль яких за впливом на здоров'я людини важко переоцінити -- це поліаміни.
Поліаміни наявні в усіх живих організмах, але серед досліджених об'єктів найвища їх концентрація знайдена у зародках пшениці (рис. 3).
Поліаміни -- це низькомолекулярні азотисті речовини, які синтезуються на основі амінокислоти орнітину за участі ензиму орнітиндекарбоксилази. У молекулярній структурі поліамінів наявні одна або кілька аміногруп, що класифікуються як спермідин, спермін і путресцин. Їх хімічна структура відрізняється високою стабільністю та резистентністю до кислот і лугів, але вони добре розчинні в гідроксильних середовищах, таких як вода й алкоголь [81]. Поліаміни беруть участь у багатьох стратегічно важливих процесах, таких як проліферація та диференціація клітин, біосинтез білків, транскрипція РНК, стабілізація негативного заряду ДНК, апоптоз клітин, ревіталізація (відновлення життєдіяльності) клітин, і мають також антиоксидантні властивості [82]. Численні дослідження доводять надважливу роль поліамінів у підтримці здоров'я людини [83]. У зв'язку з антиоксидантним і протизапальним ефектами вони відіграють помітну роль у попередженні таких хронічних патологіи, як серцево-судинні (гіпертензія, патології серця, міокардіальний фіброз) та діабет [84]. Понад те, поліаміни тісно пов'язані із захисним ефектом проти старіння організму і характеризуються як біоактивні сполукипромотори, що сприяють подовженню тривалості життя [85]. Вони також індукують аутофагію і знижують ацетилування гістонів, які є критичними процесами у клітинному гомеостазі та старінні організму [86].
...Подобные документы
Використання зародкових пластівців пшениці у технології виробів з пісочного тіста. Фізико-хімічні зміни в процесі виробництва. Розробка асортименту виробів з пісочного тіста із додаванням зародкових пластівців пшениці, розрахунок їх харчової цінності.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.07.2016Дослідження емульгаторів та їх впливу на організм людини. Класифікація емульгаторів та їх технологічних властивостей. Характеристика сучасних технологій харчових продуктів із використанням ароматизаторів. Контроль за якістю харчових продуктів в Україні.
курсовая работа [82,3 K], добавлен 22.11.2014Загальна характеристика польської кухні, історія її становлення та регіональні особливості. Основні страви та продукти, які входять до їх складу. Розроблення рецептури і технології кулінарної продукції (фляки, біґос, відбивні котлети зі свинини, зрази).
курсовая работа [46,6 K], добавлен 29.10.2014Фізико–хімічні властивості та класифікація тонізуючих напоїв: мінеральні води, чай, кава, какао, квас. Визначення їх якості та вплив на організм людини. Асортимент, технологія і особливості приготування тонізуючих напоїв, дослідження смаків споживачів.
дипломная работа [404,9 K], добавлен 10.03.2010Опис технологічної схеми виготовлення сухарів "Здобні" та характеристика сировини. Розгляд питання підбору збагачувачів та їх аналіз. Розробка рецептури продукту. Оцінка харчового складу, біологічної цінності та ефективності виготовлених сухарів.
курсовая работа [126,6 K], добавлен 04.06.2014Характеристика технології виготовлення дитячих консервів. Розрахунок харчової та енергетичної цінності продукту. Аналіз та підбір інгредієнтів для покращення білкового, амінокислотного, жирокислотного і вуглеводного складу та ступеня їх збалансованості.
курсовая работа [322,9 K], добавлен 20.05.2014Вплив якості продуктів харчування на рівень життя та соціальну активність людини. Екологія харчування як елемент національної безпеки. Перспективи розвитку ринку екологічно чистої продукції в Україні. Розвиток світового ринку органічної продукції.
реферат [41,9 K], добавлен 12.02.2017Стан виробництва, споживання та реалізації варених ковбас. Формування споживних властивостей у процесі їх виготовлення, вимоги до якості. Характеристика асортименту варених ковбас у магазині "Сільпо". Сенсорний аналіз та бальна оцінка їх зразків.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 13.04.2012Харчування людини як один із найважливіших чинників, які впливають на її здоров'я. Загальна характеристика ресторану "Зоряна ніч", знайомство з основними видами діяльності. Розгляд особливостей технології виробництва окремих харчових страв з селери.
курсовая работа [785,0 K], добавлен 25.09.2013Вплив неякісного харчування на стан здоров’я та смертність населення України. Класифікація забруднюючих речовин харчових продуктів. Основні принципи лікувального харчування. Методика оцінки раціонів харчування з урахуванням медико-екологічних чинників.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.10.2012Характеристика процесу підготовки фахівців в Національному університеті харчових технологій. Географія підприємств України, що спеціалізуються на виробництві оздоровчих продуктів. Формування тижневого індивідуального раціону оптимального харчування.
отчет по практике [346,9 K], добавлен 05.11.2015Консерванти - харчові добавки, що мають свій індекс, який має бути на етикетці того або іншого продукту. При додаванні консервантів в їжу, можна добитися уповільнення або запобігання процесам розвитку мікрофлори. Розгляд дії найбільш поширенних добавок.
доклад [31,1 K], добавлен 03.01.2011Чинники, що стримують розвиток молочної галузі - відсутність економічної зацікавленості товаровиробників. Вкрай низькі закупівельні ціни не відшкодовують витрати на виробництво молока. Молочні продукти, що виробляються з використанням вторинної сировини.
реферат [29,9 K], добавлен 12.05.2009Французька кухня як приклад досконалості в кухарському мистецтві. Її особливості і традиції. Розпорядок дня та продукти для прийому їжі. Рецепти перших та м'ясних і рибних страв, солодощів та напоїв; необхідні інгредієнти, інструкції по їх приготуванню.
реферат [15,7 K], добавлен 02.12.2010Поняття і оптимальні шляхи отримання "продуктів функціонального призначення". Принципи функціонального харчування. Способи перетворення звичайного продукту в функціональний, користь вживання. Використання пробіотиків. Майбутнє функціонального харчування.
реферат [18,0 K], добавлен 05.11.2011Технологічні особливості виготовлення м’яких сирів. Доцільність використання натуральної спеції кориці як функціонального інгредієнту у складі моцарели. Роль пряності у профілактиці та лікуванні діабету. Аналіз хімічного складу та властивостей приправ.
статья [22,9 K], добавлен 27.08.2017Історія синтезу ваніліну. Області використання ароматизатору. Харчові продукти, в яких містяться альдегіди. Хімічна будова ацетальдегіда, коричного альдегіда, діацетила, цитраля. Поширення органічних речовин в природі, способи отримання, застосування.
презентация [4,7 M], добавлен 05.06.2015Аналіз діяльності підприємства. Характеристика асортименту, сировини, аналіз джерел її постачання. Вимоги до якості продукції. Технологічна схема виробництва вершкового масла. Умови маркування, пакування, зберігання. Організаційні засади рекламної роботи.
отчет по практике [194,0 K], добавлен 19.10.2014Порядок оформлення і видачі ветеринарних супровідних документів на мед та продукти бджільництва. Аналіз нормативного документу до якості меду є ДСТУ 4497:2005. Гармонізація міжнародних стандартів як засіб ліквідування технічних бар'єрів у торгівлі медом.
курсовая работа [86,4 K], добавлен 26.06.2014Обґрунтування технологічних процесів виробництва молочних продуктів. Сировина для виробництва кисломолочних сирів. Опис технологічного процесу з обґрунтуванням режимів виробництва. Вимоги нормативної документації на продукти. Санітарно-гігієнічні вимоги.
курсовая работа [49,1 K], добавлен 22.12.2011