Spannmålsfiber och tarmhälsa (FIBREFECTS)

Spannmålsmat är den viktigaste källan till kostfiber i den nordeuropeiska kosten. Epidemiologiska studier har upprepade gånger visat att dieter rik på fullkornsmat minskar risken för typ 2-diabetes mellitus och hjärt-kärlsjukdomar. Spannmålsfiberkomplex har föreslagits som en av huvudbeståndsdelarna bakom de skyddande effekterna. Kostfiberkomplexet är sammansatt av biopolymerer och föreningar med låg molekylvikt, som formulerar struktur, innehåll och interaktioner som förändras under bearbetningen. Det har föreslagits, baserat på djurdata, att förändringen i tarmmikrobiotasamhällen är en potentiell mekanism som kopplar samman kostfiber med minskad diabetesrisk. Idag är det känt att tarmmikrobita aktivt interagerar med kostfiber och producerar aktiva funktionella föreningar till cirkulationen och därmed bidrar till hälsofördelarna med kostfiber. Hypotesen att olösliga fibrer är en stor bidragande orsak till de skyddande effekterna av spannmålsmat av fullkornstyp understryker vikten av kostfiberstrukturen och omvandlingen av både kolhydrater och polyfenoler i tjocktarmen. Vikten av strukturella egenskaper hos spannmålsmat i förhållande till deras skyddande effekt mot typ 2-diabetes påpekades också i den tidigare granskningen. Å andra sidan har lösliga arabinoxylo-oligosackarider visat sig selektivt fermenteras av bifidobakterier i in vitro-studier och kan därmed också vara hälsoskyddande.

Tjocktarmsfermentering av det icke-smälta materialet orsakar både hydrolys av cellväggsmatrisen och även frigöring, ytterligare metabolism och absorption av de associerade föreningarna, såsom polyfenoler. Interaktionerna mellan kostfaktorer, tarmmikrobiota och värdmetabolism har alltmer visat sig vara viktiga för att upprätthålla homeostas och hälsa, men forskning om fiberstrukturens och fytokemikaliernas roll i tarmmikrobiotamedierad signalering är i sina tidiga faser. De fysiologiska effekterna av kostfiber är beroende av de fysikalisk-kemiska egenskaperna, vilka främst påverkas av partikelstorlek, cellväggsarkitektur, löslighet, grad av polymerisation och substitution, fördelning av sidokedjor och grad av tvärbindning av polymererna. Olösliga kostfibrer är i allmänhet mer motståndskraftiga mot kolonjäsning än lösliga kostfibrer. Lösligheten av kostfiber har en stor effekt även på biotillgängligheten av fiberassocierade näringsämnen och fytokemikalier. Det har visats in vitro att enzymatisk solubilisering av olösliga kostfibrer stimulerade tillväxten av bifidobakterier och laktobaciller. Dessutom har det visat sig att effekten av vetekli-härledda arabinoxylo-oligosackarider på produktion av SCFA och bifidobakteriella antal i avföring från råtta berodde på den genomsnittliga polymerisationsgraden (avDP) för AXOS-preparaten - preparaten med låg avDP ökade kolonacetat och butyrat produktion och ökade bifidobakterierna, medan det högre avDP-preparatet undertryckte grenade SCFA-koncentrationer (en markör för proteinfermentering). När den prebiotiska effekten av fullkornsvete och frukostflingor av vetekli jämfördes i en human PCT, visade sig fullkornsflingor vara mer effektiva prebiotika för bifidobakterier medan intag av båda produkterna resulterade i en signifikant ökning av ferulinsyrakoncentrationen i blodet.

Målet är att undersöka tarmfermentering av spannmålsfiber och associerade effekter på tarmmedierad metabol hälsa, såsom immunologisk hälsa och fettvävnadsfunktion. En del av befolkningen lider dock av obehag i mag-tarmkanalen efter konsumtion av fullkornsprodukter, särskilt råg. Hypotesen är att fullkornsprodukter bibehåller sina ursprungliga välgörande hälsoeffekter och kan tolereras bättre när kliet är tekniskt modifierat. Dessutom antas det att tarmmedierad biotillgänglighet av växtcellväggsföreningar och deras metaboliter påverkar den metaboliska hälsan genom deras immunmodulerande effekter.