Kornfiber og tarmhelse (FIBREFECTS)

Kornmat er den viktigste kilden til kostfiber i det nordeuropeiske kostholdet. Epidemiologiske studier har gjentatte ganger vist at dietter rik på fullkornsmat reduserer risikoen for type 2 diabetes mellitus og hjerte- og karsykdommer. Kornfiberkompleks har blitt foreslått som en av hovedbestanddelene bak de beskyttende effektene. Kostfiberkomplekset er sammensatt av biopolymerer og forbindelser med liten molekylvekt, som formulerer strukturen, innholdet og interaksjonene som endres under behandlingen. Det har blitt foreslått, basert på dyredata, at skiftet i tarmmikrobiotasamfunn er en potensiell mekanisme som forbinder kostfiber med redusert diabetesrisiko. I dag er det kjent at tarmmikrobita aktivt interagerer med kostfiber og produserer aktive funksjonelle forbindelser til sirkulasjonen, og dermed bidrar til helsemessige fordeler av kostfiber. Hypotesen om at uløselig fiber er en viktig bidragsyter til de beskyttende effektene av kornmat av hele korntypen understreker viktigheten av kostfiberstrukturen og omdannelsen av både karbohydrater og polyfenoler i tykktarmen. Betydningen av strukturelle egenskaper ved kornmat i forhold til deres beskyttende effekt mot type 2 diabetes ble også påpekt i forrige gjennomgang. På den annen side har løselige arabinoxylo-oligosakkarider vist seg å bli selektivt fermentert av bifidobakterier i in vitro studier, og kan dermed også være helsebeskyttende.

Tykktarmsfermentering av det ikke-fordøyde materialet forårsaker både hydrolyse av celleveggmatrisen og også frigjøring, videre metabolisme og absorpsjon av de assosierte forbindelsene, slik som polyfenoler. Samspillet mellom kostholdsfaktorer, tarmmikrobiota og vertsmetabolisme viser seg i økende grad å være viktige for å opprettholde homeostase og helse, men forskning på rollen til fiberstruktur og fytokjemikalier i tarmmikrobiotamediert signalering er i sine tidlige faser. De fysiologiske effektene av kostfiber er avhengig av de fysisk-kjemiske egenskapene, som hovedsakelig påvirkes av partikkelstørrelse, celleveggsarkitektur, løselighet, grad av polymerisering og substitusjon, fordeling av sidekjeder og grad av tverrbinding av polymerene. Uløselige kostfiber er generelt mer motstandsdyktige mot tykktarmsgjæring enn løselige kostfiber. Løselighet av kostfiber har en stor effekt også på biotilgjengeligheten av fiberassosierte næringsstoffer og fytokjemikalier. Det er vist in vitro at enzymatisk solubilisering av uløselig kostfiber stimulerte veksten av bifidobakterier og laktobaciller. I tillegg har det blitt vist at effekten av hvetekli-avledede arabinoxylo-oligosakkarider på SCFA-produksjon og bifidobakterieantall i rotteavføring var avhengig av den gjennomsnittlige polymerisasjonsgraden (avDP) av AXOS-preparatene - preparatene med lavt avDP økte kolonacetat og butyrat produksjon og økte bifidobakteriene, mens det høyere avDP-preparatet undertrykte forgrenede SCFA-konsentrasjoner (en markør for proteinfermentering). Når den prebiotiske effekten av fullkornshvete og hvetekli frokostblandinger ble sammenlignet i en human PCT, viste fullkornsblandinger seg å være mer effektive prebiotika for bifidobakterier, mens inntak av begge produktene resulterte i en betydelig økning i ferulinsyrekonsentrasjoner i blod.

Målet er å undersøke tarmgjæring av korn kostfiber og tilhørende effekter på tarm-mediert metabolsk helse, som immunologisk helse og fettvevsfunksjon. En del av befolkningen lider imidlertid av ubehag i mage-tarmkanalen etter inntak av fullkornsprodukter, spesielt rug. Hypotesen er at fullkornsprodukter opprettholder sine opprinnelige gunstige helseeffekter og kan tåles bedre når kliet er teknologisk modifisert. Dessuten er det antatt at tarmmediert biotilgjengelighet av plantecelleveggforbindelser og deres metabolitter påvirker den metabolske helsen gjennom deres immunmodulerende effekter.