La fibra dietética la parte de alimentos derivados de plantas que no puede ser completamente degradada por las enzimas digestivas humanas . Tiene dos componentes principales:
La fibra soluble, que se disuelve en agua, se fermenta fácilmente en el colon en gases y subproductos fisiológicamente activos , como los Ácidos grasos de cadena corta producidos en el colon por las bacterias intestinales ; es viscoso , puede denominarse fibra prebiótica y retrasa el vaciado gástrico , lo que, en humanos, puede provocar una sensación de saciedad prolongada.
La fibra insoluble, que no se disuelve en agua, es inerte para las enzimas digestivas en el tracto gastrointestinal superior y proporciona volumen. Algunas formas de fibra insoluble, como los almidones resistentes , pueden fermentarse en el colon. Las fibras voluminosas absorben agua a medida que se mueven a través del sistema digestivo , lo que facilita la defecación .
La fibra dietética consiste en polisacáridos sin almidón y otros componentes de la planta como celulosa , almidón resistente , dextrinas resistentes , inulina , ligninas , quitinas , pectinas , beta-glucanos y oligosacáridos .
Las fibras dietéticas pueden actuar cambiando la naturaleza del contenido del tracto gastrointestinal y cambiando la forma en que se absorben otros Nutrientes y productos químicos. Algunos tipos de fibra soluble absorben agua para convertirse en una sustancia viscosa gelatinosa que puede o no ser fermentada por bacterias en el tracto digestivo.
Algunos tipos de fibra insoluble tienen acción de volumen y no se fermentan. La lignina, una fuente importante de fibra insoluble en la Dieta, puede alterar la velocidad y el metabolismo de las fibras solubles. Otros tipos de fibra insoluble, especialmente el almidón resistente, se fermentan para producir ácidos grasos de cadena corta, que son fisiológicamente activos y confieren beneficios para la salud.
El beneficio para la salud de la fibra dietética y los granos integrales puede incluir una disminución del riesgo de muerte y tasas más bajas de enfermedad coronaria , cáncer de colon y diabetes tipo 2 .
Las fuentes alimenticias de fibra dietética se han dividido tradicionalmente según proporcionen fibra soluble o insoluble. Los alimentos vegetales contienen ambos tipos de fibra en cantidades variables, de acuerdo con las características de viscosidad y fermentación de la planta. Las ventajas de consumir fibra dependen del tipo de fibra que se consuma y de los beneficios que pueda generar el sistema gastrointestinal.
Las fibras voluminosas, como la celulosa, la hemicelulosa y el psyllium , absorben y retienen el agua, promoviendo la regularidad. Las fibras viscosas, como el beta-glucano y el psyllium, engrosan la masa fecal. Las fibras fermentables, como el almidón resistente y la inulina, alimentan a las bacterias ymicrobiota del intestino grueso , y se metabolizan para producir ácidos grasos de cadena corta, que tienen diversas funciones en la salud gastrointestinal.
Definición
La fibra dietética se define como componentes vegetales que no se descomponen por las enzimas digestivas humanas. A fines del siglo XX, solo se sabía que la lignina y algunos polisacáridos satisfacían esta definición, pero a principios del siglo XXI, se incluyeron almidón resistente y oligosacáridos como componentes de fibra dietética.
La definición oficial de fibra dietética varía entre las diferentes instituciones:
Tipos y fuentes de fibra dietética
Contenido de fibra en los alimentos
Las fibras dietéticas se encuentran en frutas, verduras y granos integrales . La cantidad de fibra contenida en los alimentos comunes se encuentra en la siguiente tabla:
La fibra dietética se encuentra en las plantas, que generalmente se comen enteras, crudas o cocidas, aunque se puede agregar fibra para hacer suplementos dietéticos y alimentos procesados ricos en fibra . Los productos de salvado de grano tienen el mayor contenido de fibra, como el salvado de maíz crudo (79 g por 100 g) y el salvado de trigo crudo (43 g por 100 g), que son ingredientes para alimentos manufacturados.
Las autoridades médicas, como la Clínica Mayo , recomiendan agregar productos ricos en fibra a la dieta estadounidense estándar (SAD), que es rica en alimentos procesados y endulzados artificialmente, con una Ingesta mínima de verduras y legumbres.
Fuentes vegetales de fibra
Algunas plantas contienen cantidades significativas de fibra soluble e insoluble. Por ejemplo, las ciruelas y las ciruelas pasas tienen una piel gruesa que cubre una pulpa jugosa. La piel es una fuente de fibra insoluble, mientras que la fibra soluble está en la pulpa. Las uvas también contienen una buena cantidad de fibra.
La fibra soluble se encuentra en cantidades variables en todos los alimentos vegetales, que incluyen:
Legumbres ( guisantes , soja , altramuces y otros frijoles )
Avena , centeno , chía y cebada
Algunas frutas (incluyendo higos , aguacates , ciruelas , ciruelas pasas , bayas , maduras plátanos , y la piel de las manzanas , membrillos y peras )
Ciertas verduras como el brócoli , las zanahorias y las alcachofas de Jerusalén
Tubérculos de raíces y tubérculos tales como patatas dulces y cebollas (pieles de estos son fuentes de fibra insoluble también)
Cáscaras de semillas de psyllium (una fibra soluble de mucílago ) y semillas de lino
Nueces , siendo las almendras las más ricas en fibra dietética
Las fuentes de fibra insoluble incluyen:
Alimentos integrales
Salvado de trigo y maíz
Legumbres como frijoles y guisantes
Nueces y semillas
Pieles de papa
Lignanos
Verduras como judías verdes , coliflor , calabacín (calabacín), apio y nopal
Algunas frutas como aguacate y plátanos verdes
Las pieles de algunas frutas, incluidos los kiwis , uvas y tomates
Suplementos de fibra
Estos son algunos ejemplos de formas de fibra que se han vendido como suplementos o aditivos alimentarios. Estos se pueden comercializar a los consumidores con fines nutricionales, tratamiento de diversos trastornos gastrointestinales y para posibles beneficios para la salud como la reducción de los niveles de Colesterol , la reducción del riesgo de cáncer de colon y la pérdida de peso.
Los suplementos de fibra soluble pueden ser beneficiosos para aliviar los síntomas del síndrome del intestino irritable , como diarrea o estreñimiento y molestias abdominales. Los productos de fibra soluble prebiótica , como los que contienen inulina u oligosacáridos , pueden contribuir al alivio de la enfermedad inflamatoria intestinal , como en la enfermedad de Crohn , colitis ulcerosa , y Clostridium difficile , debido en parte a los ácidos grasos de cadena cortaproducido con posteriores acciones antiinflamatorias sobre el intestino.
Los suplementos de fibra pueden ser efectivos en un plan dietético general para controlar el síndrome del intestino irritable mediante la modificación de las elecciones de alimentos.
Una fibra insoluble, el almidón resistente del maíz con alto contenido de amilosa, se ha utilizado como suplemento y puede contribuir a mejorar la sensibilidad a la insulina y el control glucémico , así como a promover la regularidad y posiblemente el alivio de la diarrea. . Un hallazgo preliminar indica que el almidón de maíz resistente puede reducir los síntomas de la colitis ulcerosa.
Inulinas
Definidas químicamente como oligosacáridos que ocurren naturalmente en la mayoría de las plantas, las inulinas tienen un valor nutricional como Carbohidratos , o más específicamente como fructanos , un polímero del azúcar natural de la planta, la Fructosa . Los fabricantes suelen extraer la inulina de fuentes vegetales enriquecidas, como raíces de achicoria o alcachofas de Jerusalén, para usar en alimentos preparados.
Sutilmente dulce, se puede usar para reemplazar el azúcar, la Grasa y la harina, a menudo se usa para mejorar el flujo y las cualidades de mezcla de los suplementos nutricionales en polvo , y tiene un valor potencial de salud significativo como prebióticofibra fermentable
La inulina es ventajosa porque contiene del 25 al 30% de la energía alimentaria del azúcar u otros carbohidratos y del 10 al 15% de la Energía alimentaria de las grasas. Como fibra fermentable prebiótica, su metabolismo por la flora intestinal produce ácidos grasos de cadena corta ( ver más abajo ) que aumentan la absorción de Calcio , Magnesio , y Hierro , como resultado de la regulación al alza de los genes transportadores de Minerales y sus membranas transportan proteínas dentro de la pared del colon.
Entre otros posibles efectos beneficiosos mencionados anteriormente, la inulina promueve un aumento en la masa y la salud del Lactobacillus intestinal.y poblaciones de Bifidobacterium .
La desventaja principal de Inulin es su tolerancia. Como fibra fermentable soluble, se fermenta rápida y fácilmente en el tracto intestinal, lo que puede causar gases y problemas digestivos a dosis superiores a 15 gramos / día en la mayoría de las personas. Las personas con enfermedades digestivas se han beneficiado al eliminar la fructosa y la inulina de su dieta.
Si bien los estudios clínicos han demostrado cambios en la microbiota a niveles más bajos de inulina , algunos de los efectos sobre la salud requieren más de 15 gramos por día para lograr los beneficios.
Gomas vegetales
Los suplementos de fibra de goma vegetal son relativamente nuevos en el mercado. A menudo se venden en polvo, las fibras de goma vegetal se disuelven fácilmente sin sabor. En ensayos clínicos preliminares, han demostrado ser efectivos para el tratamiento del síndrome del intestino irritable. Ejemplos de fibras de goma vegetal son goma guar y goma arábiga .
Actividad en el intestino
Muchas moléculas que se consideran «fibra dietética» lo son porque los humanos carecen de las enzimas necesarias para dividir el enlace glucosídico y llegan al intestino grueso. Muchos alimentos contienen diferentes tipos de fibras dietéticas, que contribuyen a la salud de diferentes maneras.
Las fibras dietéticas hacen tres contribuciones principales: aumento de volumen, viscosidad y fermentación. Las diferentes fibras tienen diferentes efectos, lo que sugiere que una variedad de fibras dietéticas contribuyen a la salud general. Algunas fibras contribuyen a través de un mecanismo primario.
Por ejemplo, el salvado de celulosa y trigo proporciona excelentes efectos de volumen, pero se fermentan mínimamente. Alternativamente, muchas fibras dietéticas pueden contribuir a la salud a través de más de uno de estos mecanismos. Por ejemplo, el psyllium proporciona volumen y viscosidad.
Las fibras voluminosas pueden ser solubles (por ejemplo, psyllium) o insolubles (por ejemplo, celulosa y hemicelulosa). Absorben agua y pueden aumentar significativamente el peso y la regularidad de las heces. La mayoría de las fibras de carga no se fermentan o se fermentan mínimamente en todo el tracto intestinal.
Las fibras viscosas espesan el contenido del tracto intestinal y pueden atenuar la absorción de azúcar, reducir la respuesta de azúcar después de comer y reducir la absorción de Lípidos (especialmente con la absorción de colesterol). Su uso en formulaciones de alimentos a menudo se limita a niveles bajos, debido a su viscosidad y efectos espesantes.
Algunas fibras viscosas también pueden fermentarse parcial o totalmente dentro del tracto intestinal (goma guar, beta-glucano, glucomanano y pectinas), pero algunas fibras viscosas son mínimamente o no fermentadas (celulosa modificada como metilcelulosa y psilio).
Las fibras fermentables son consumidas por la microbiota dentro del intestino grueso, aumentando ligeramente el volumen fecal y produciendo ácidos grasos de cadena corta como subproductos con actividades fisiológicas de amplio alcance (discusión a continuación). El almidón resistente , la inulina , el fructooligosacárido y el galactooligosacárido son fibras dietéticas totalmente fermentadas.
Estos incluyen fibras insolubles y solubles. Esta fermentación influye en la expresión de muchos genes dentro del intestino grueso, que afectan la función digestiva y el metabolismo de los lípidos y la glucosa, así como el sistema inmunológico, la inflamación y más.
Las fibras dietéticas pueden cambiar la naturaleza del contenido del tracto gastrointestinal y pueden cambiar la forma en que otros nutrientes y productos químicos se absorben a través del volumen y la viscosidad. Algunos tipos de fibras solubles se unen a los ácidos biliares en el intestino delgado, lo que hace que sea menos probable que vuelvan a ingresar al cuerpo;
Esto a su vez reduce los niveles de colesterol en la sangre por las acciones de la oxidación del colesterol mediada por el citocromo P450 .
La fibra insoluble se asocia con un riesgo reducido de diabetes, pero se desconoce el mecanismo por el cual esto se logra. Un tipo de fibra dietética insoluble, el almidón resistente , puede aumentar la sensibilidad a la insulina en personas sanas, en diabéticos tipo 2, y en individuos con resistencia a la insulina, posiblemente contribuyendo a reducir el riesgo de tipo 2 diabetes.
Aún no propuesta formalmente como un macronutriente esencial , la fibra dietética tiene importancia en la dieta, y las autoridades reguladoras en muchos países desarrollados recomiendan aumentar la ingesta de fibra.
Propiedades fisicoquímicas
La fibra dietética tiene distintas propiedades fisicoquímicas . La mayoría de los alimentos semisólidos, fibra y grasa son una combinación de matrices de gel que se hidratan o colapsan con elementos microestructurales, glóbulos, soluciones o paredes encapsulantes. Las frutas y verduras frescas son materiales celulares.
Las células de papas y legumbres cocidas son geles llenos de gránulos de almidón gelatinizado. Las estructuras celulares de frutas y verduras son espumas con una geometría celular cerrada llena de un gel, rodeadas de paredes celulares que son compuestos con una matriz amorfa reforzada por fibras complejas de carbohidratos.
El tamaño de partícula y las interacciones interfaciales con matrices adyacentes afectan las propiedades mecánicas de los compuestos alimenticios.
Los polímeros alimentarios pueden ser solubles y / o plastificados por agua. El agua es el plastificante más importante, particularmente en los sistemas biológicos, lo que cambia las propiedades mecánicas.
Las variables incluyen la estructura química, la concentración de polímero, el peso molecular, el grado de ramificación de la cadena, el grado de ionización (para electrolitos), el pH de la solución, la fuerza iónica y la temperatura.
Entrecruzamiento de diferentes polímeros, proteínas y polisacáridos, ya sea a través de enlaces covalentes químicos o enlaces cruzados a través de enredos moleculares o enlaces de hidrógeno o enlaces iónicos.
Cocinar y Masticar alimentos altera estas propiedades fisicoquímicas y, por lo tanto, la absorción y el movimiento a través del estómago y el intestino.
Fibra dietética en el tracto gastrointestinal superior
Después de una comida, el contenido del estómago y del tracto gastrointestinal superior consiste en
Compuestos alimenticios
Lípidos complejos / micelar / acuoso / hidrocoloide y fases hidrofóbicas
Fases hidrofílicas
Fases sólidas, líquidas, coloidales y de burbujas de gas.
Las micelas son grupos de moléculas de tamaño coloide que se forman en condiciones como las anteriores, similar a la concentración crítica de micelas de detergentes. En el tracto gastrointestinal superior, estos compuestos se componen de ácidos biliares y di- y monoacil gliceroles que solubilizan triacilgliceroles y colesterol.
Dos mecanismos ponen los nutrientes en contacto con el epitelio:
Las contracciones intestinales crean turbulencia; y
Las corrientes de convección dirigen los contenidos desde la luz a la superficie epitelial.
Las múltiples fases físicas en el tracto intestinal disminuyen la velocidad de absorción en comparación con la del solvente en suspensión solo.
Los nutrientes se difunden a través de la delgada capa de líquido relativamente sin agitación adyacente al epitelio.
La inmovilización de nutrientes y otras sustancias químicas dentro de moléculas complejas de polisacáridos afecta su liberación y posterior absorción desde el intestino delgado, un efecto que influye en el índice glucémico .
Las moléculas comienzan a interactuar a medida que aumenta su concentración. Durante la absorción, el agua debe ser absorbida a una velocidad proporcional a la absorción de solutos. El transporte de nutrientes absorbidos de forma activa y pasiva a través del epitelio se ve afectado por la capa de agua no agitada que cubre la membrana de las microvellosidades .
La presencia de moco o fibra, por ejemplo, pectina o guar, en la capa sin agitar puede alterar la viscosidad y el coeficiente de difusión del soluto.
Agregar polisacáridos viscosos a las comidas con carbohidratos puede reducir las concentraciones de glucosa en sangre posprandiales . El trigo y el maíz, pero no la avena, modifican la absorción de glucosa, dependiendo la velocidad del tamaño de partícula. La reducción en la tasa de absorción con la goma guar puede deberse al aumento de la resistencia de las soluciones viscosas a los flujos convectivos creados por las contracciones intestinales.
La fibra dietética interactúa con las enzimas pancreáticas y entéricas y sus sustratos. La actividad de la enzima pancreática humana se reduce cuando se incuba con la mayoría de las fuentes de fibra. La fibra puede afectar la actividad de la amilasa y, por lo tanto, la tasa de hidrólisis del almidón.
Los polisacáridos más viscosos extienden el tiempo de tránsito de boca a ciego ; guar, tragacanto y pectina son más lentos que el salvado de trigo.
Fibra en el colon
El colon puede considerarse como dos órganos,
El lado derecho ( ciego y colon ascendente ), un fermentador . El lado derecho del colon está involucrado en la recuperación de nutrientes para que la fibra dietética, el almidón resistente, la grasa y las proteínas sean utilizados por las bacterias y los productos finales absorbidos para su uso por el cuerpo.
El lado izquierdo ( colon transverso , descendente y sigmoide ), que afecta la continencia.
La presencia de bacterias en el colon produce un ‘órgano’ de actividad metabólica intensa, principalmente reductora, mientras que el hígado es oxidativo. Los sustratos utilizados por el ciego han pasado a lo largo de todo el intestino o son productos de excreción biliar. Los efectos de la fibra dietética en el colon están en
Fermentación bacteriana de algunas fibras dietéticas
Por lo tanto un aumento en la masa bacteriana
Un aumento en la actividad enzimática bacteriana
Cambios en la capacidad de retención de agua del residuo de fibra después de la fermentación
La ampliación del ciego es un hallazgo común cuando se alimentan algunas fibras dietéticas y ahora se cree que es un ajuste fisiológico normal. Tal aumento puede deberse a una serie de factores, residencia cecal prolongada de la fibra, aumento de la masa bacteriana o aumento de los productos finales bacterianos.
Algunos carbohidratos no absorbidos, por ejemplo, pectina, goma arábiga, oligosacáridos y almidón resistente, se fermentan en ácidos grasos de cadena corta (principalmente acético, propiónico y n-butírico) y dióxido de carbono, hidrógeno y metano. Casi todos estos ácidos grasos de cadena corta serán absorbidos por el colon.
Esto significa que las estimaciones de ácidos grasos de cadena corta fecales no reflejan la fermentación cecal y colónica, solo la eficiencia de absorción, la capacidad del residuo de fibra de secuestrar ácidos grasos de cadena corta, y la fermentación continua de fibra alrededor del colon, que presumiblemente continuará hasta que se agote el sustrato.
La producción de ácidos grasos de cadena corta tiene varias acciones posibles en la mucosa intestinal. Todos los ácidos grasos de cadena corta son fácilmente absorbidos por la mucosa del colon, pero solo el ácido acético alcanza la circulación sistémica en cantidades apreciables. El ácido butírico parece ser utilizado como combustible por la mucosa del colon como la fuente de energía preferida para las células del colon.
Fibra dietética y metabolismo del colesterol
La fibra dietética puede actuar en cada fase de ingestión, digestión, absorción y excreción para afectar el metabolismo del colesterol, como las siguientes:
Energía calórica de los alimentos a través de un efecto de aumento de volumen.
Retraso del tiempo de vaciado gástrico
Un tipo de acción de índice glucémico sobre la absorción
Una disminución de la absorción de ácidos biliares en el íleon para que los ácidos biliares escapen al ciego
Alteración o aumento del metabolismo de los ácidos biliares en el ciego.
Indirectamente por la absorción de ácidos grasos de cadena corta, especialmente ácido propiónico, como resultado de la fermentación de fibra que afecta el metabolismo del colesterol en el hígado.
Unión de ácidos biliares a fibra o bacterias en el ciego con aumento de la pérdida fecal de la circulación enterohepática.
Una acción importante de algunas fibras es reducir la reabsorción de ácidos biliares en el íleon y, por lo tanto, la cantidad y el tipo de ácido biliar y grasas que llegan al colon. Una reducción en la reabsorción de ácido biliar desde el íleon tiene varios efectos directos.
Los ácidos biliares pueden quedar atrapados dentro de la luz del íleon, ya sea por una alta viscosidad luminal o por la unión a una fibra dietética.
La lignina en la fibra adsorbe los ácidos biliares, pero la forma no conjugada de los ácidos biliares se adsorbe más que la forma conjugada. En el íleon donde los ácidos biliares se absorben principalmente, los ácidos biliares se conjugan predominantemente.
La circulación enterohepática de los ácidos biliares puede verse alterada y hay un aumento del flujo de ácidos biliares al ciego, donde se desconjugan y se deshidroxilan 7 alfa.
Estas formas solubles en agua, los ácidos biliares, por ejemplo, desoxicólicos y litocólicos, se adsorben en la fibra dietética y aumentan la pérdida fecal de esteroles, dependiendo en parte de la cantidad y el tipo de fibra.
Un factor adicional es un aumento en la masa bacteriana y la actividad del íleon ya que algunas fibras, por ejemplo, la pectina son digeridas por bacterias. La masa bacteriana aumenta y la actividad bacteriana cecal aumenta.
La pérdida entérica de ácidos biliares da como resultado una mayor síntesis de ácidos biliares a partir del colesterol, lo que a su vez reduce el colesterol corporal.
Las fibras que son más efectivas para influir en el metabolismo de los esteroles (por ejemplo, pectina) se fermentan en el colon. Por lo tanto, es poco probable que la reducción del colesterol corporal se deba a la adsorción de esta fibra fermentada en el colon.
Puede haber alteraciones en los productos finales del metabolismo bacteriano de los ácidos biliares o la liberación de ácidos grasos de cadena corta que se absorben del colon, regresan al hígado en la vena porta y modulan la síntesis de colesterol o su catabolismo a los ácidos biliares. .
El mecanismo principal por el cual la fibra influye en el metabolismo del colesterol es a través de las bacterias que unen los ácidos biliares en el colon después de la desconjugación inicial y la deshidroxilación. Los ácidos biliares secuestrados se excretan en las heces.
Las fibras fermentables, por ejemplo, la pectina, aumentarán la masa bacteriana en el colon en virtud de que proporcionan un medio para el crecimiento bacteriano.
Otras fibras, por ejemplo, la goma arábiga , actúan como estabilizadores y causan una disminución significativa en el colesterol sérico sin aumentar la excreción de ácidos biliares fecales.
Fibra dietética y peso fecal
Las heces consisten en un material similar a la plastilina, compuesto de agua, bacterias, lípidos, esteroles, moco y fibra.
Las heces son 75% de agua; Las bacterias contribuyen en gran medida al peso seco, siendo el residuo fibra no fermentada y compuestos excretados.
La producción fecal puede variar en un rango de entre 20 y 280 g durante 24 horas. La cantidad de heces que se ingiere al día varía para cada individuo durante un período de tiempo.
De los componentes dietéticos, solo la fibra dietética aumenta el peso fecal.
El agua se distribuye en el colon de tres maneras:
Agua libre que puede ser absorbida por el colon.
Agua que se incorpora a la masa bacteriana.
Agua unida por fibra.
El peso fecal está dictado por:
La retención de agua por la fibra dietética residual después de la fermentación.
La masa bacteriana.
También puede haber un efecto osmótico adicional de los productos de fermentación bacteriana en la masa fecal.
El salvado de trigo se fermenta mínimamente y se une al agua y cuando se agrega a la dieta aumenta el peso fecal de una manera lineal predecible y disminuye el tiempo de tránsito intestinal. El tamaño de partícula de la fibra es muy importante, el salvado de trigo grueso es más efectivo que el salvado de trigo fino.
Cuanto mayor es la capacidad de retención de agua del salvado, mayor es el efecto sobre el peso fecal. Para la mayoría de las personas sanas, un aumento en el peso fecal húmedo, dependiendo del tamaño de partícula del salvado, generalmente es del orden de 3-5 g / g de fibra. La fermentación de algunas fibras produce un aumento en el contenido bacteriano y posiblemente en el peso fecal.
Otras fibras, por ejemplo, la pectina, son fermentadas y no tienen efecto sobre el peso de las heces.
Efectos de la ingesta de fibra
La investigación ha demostrado que la fibra puede beneficiar la salud de varias maneras diferentes. La lignina y probablemente materiales relacionados que son resistentes a la degradación enzimática disminuyen el valor nutricional de los alimentos.
Codificación de color de las entradas de la tabla:
Ambos se aplica tanto a la fibra soluble como a la insoluble
Soluble Se aplica solo a fibra soluble
Insoluble Se aplica solo a fibra insoluble
La fibra no se une a minerales y Vitaminas y, por lo tanto, no restringe su absorción, sino que existe evidencia de que las fuentes de fibra fermentable mejoran la absorción de minerales, especialmente calcio. Algunos alimentos vegetales pueden reducir la absorción de minerales y vitaminas como el calcio , zinc , Vitamina C y magnesio , pero esto es causado por la presencia de fitato (que también se cree que tiene importantes beneficios para la salud ), no por fibra.
Investigación
Un estudio de 388,000 adultos de 50 a 71 años durante nueve años encontró que los consumidores más altos de fibra tenían un 22% menos de probabilidades de morir durante este período. Además de un menor riesgo de muerte por enfermedad cardíaca, el consumo adecuado de alimentos que contienen fibra, especialmente granos, también se asoció con una menor incidencia de enfermedades infecciosas y respiratorias y, particularmente entre los hombres, un menor riesgo de muerte relacionada con el cáncer .
Un experimento diseñado con una muestra grande y realizado por NIH-AARP Diet and Health Study estudió la correlación entre la ingesta de fibra y el cáncer colorrectal. La cohorte analítica consistió en 291,988 hombres y 197,623 mujeres de 50 a 71 años. La dieta se evaluó con un cuestionario de frecuencia alimentaria autoadministrado al inicio del estudio en 1995-1996;
Se identificaron 2,974 casos incidentes de cáncer colorrectal durante los cinco años de seguimiento. El resultado fue que la ingesta total de fibra no estaba asociada con el cáncer colorrectal.
Aunque muchos investigadores creen que la ingesta de fibra en la dieta reduce el riesgo de cáncer de colon, un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard de más de 88,000 mujeres no mostró una relación estadísticamente significativa entre un mayor consumo de fibra y tasas más bajas de cáncer colorrectal o adenomas.
Del mismo modo, un estudio de 2010 de 58.279 hombres no encontró relación entre la fibra dietética y el cáncer colorrectal.
Fibra dietética y obesidad
La fibra dietética tiene muchas funciones en la dieta, una de las cuales puede ser ayudar en el control de la ingesta de energía y reducir el riesgo de desarrollar obesidad. El papel de la fibra dietética en la regulación del desarrollo de la obesidad y la ingesta de energía está relacionada con sus propiedades físicas y químicas únicas que ayudan en las señales tempranas de la saciedad y señales mejoradas o prolongada de saciedad.
Las primeras señales de saciedad pueden inducirse a través de respuestas de fase cefálica y gástrica relacionadas con los efectos de aumento de volumen de la fibra dietética sobre la densidad de energía y la palatabilidad, mientras que los efectos productores de viscosidad de ciertas fibras pueden aumentar la saciedad a través de eventos de fase intestinal relacionados con gastrointestinal modificado función y posterior retraso en la absorción de grasas.
En general, las dietas ricas en fibra, ya sea a través de suplementos de fibra o la incorporación de alimentos ricos en fibra en las comidas, tienen una densidad de energía reducida en comparación con las dietas altas en grasas. Esto está relacionado con la capacidad de la fibra de agregar volumen y peso a la dieta.
También hay indicios de que las mujeres pueden ser más sensibles a la manipulación dietética con fibra que los hombres.
Directrices sobre la ingesta de fibra
Las recomendaciones actuales de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos , Instituto de Medicina , establecen que para la ingesta adecuada , los hombres adultos de 19 a 50 años consumen 38 gramos de fibra dietética por día, los hombres de 51 años y mayores 30 gramos, las mujeres de 19 a 50 años a consumir 25 gramos por día, mujeres de 51 años y mayores 21 gramos.
Estos se basan en un nivel de ingesta observado de 14 gramos por 1,000 calorías entre aquellos con menor riesgo de enfermedad coronaria.
La AND ( Academia de nutrición y Dietética , anteriormente ADA) recomienda un mínimo de 20–35 g / día para un adulto sano dependiendo de la ingesta de calorías (por ejemplo, una dieta 2000 Cal / 8400 kJ debe incluir 25 g de fibra por día). La recomendación de AND para niños es que la ingesta debe ser igual a la edad en años más 5 g / día (por ejemplo, un niño de 4 años debe consumir 9 g / día).
Todavía no se han establecido pautas para las personas mayores o muy enfermas. Los pacientes con estreñimiento actual , vómitos y dolor abdominal deben consultar a un médico. Ciertos agentes de carga no se recomiendan comúnmente con la prescripción de opioides. porque el tiempo de tránsito lento mezclado con heces más grandes puede provocar estreñimiento severo, dolor u obstrucción.
A partir de 2018, la Fundación Británica de Nutrición ha recomendado una ingesta mínima de fibra de 30 gramos por día para adultos sanos.
Recomendaciones de fibra
Unión Europea
Según el Panel de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) sobre Nutrición, Nuevos Alimentos y Alérgenos Alimenticios (NDA), que se ocupa del establecimiento de Valores de Referencia Dietéticos para carbohidratos y fibra dietética, «basado en la evidencia disponible sobre la función intestinal, el Panel considera que la ingesta de fibra dietética de 25 g por día es adecuada para la laxación normal en adultos «.
Estados Unidos
En promedio, los norteamericanos consumen menos del 50% de los niveles de fibra dietética recomendados para una buena salud. En las elecciones alimentarias preferidas de los jóvenes de hoy, este valor puede ser tan bajo como el 20%, un factor que los expertos consideran que contribuye a los niveles de obesidad observados en muchos países desarrollados .
Reconociendo la creciente evidencia científica de los beneficios fisiológicos del aumento de la ingesta de fibra, las agencias reguladoras como la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos han dado su aprobación a los productos alimenticios que hacen declaraciones de propiedades saludables para la fibra.
La FDA clasifica qué ingredientes califican como «fibra» y requiere para el etiquetado del producto que se obtenga un beneficio fisiológico al agregar el ingrediente de fibra.A partir de 2008, la FDA aprobó declaraciones de propiedades saludables para productos de fibra calificados para mostrar el etiquetado de que el consumo regular puede reducir los niveles de colesterol en la sangre, lo que puede reducir el riesgo de enfermedad coronaria , y también reduce el riesgo de algunos tipos de cáncer.
Las fuentes de fibra viscosa que obtienen la aprobación de la FDA son:
Cáscara de semilla de psyllium (7 gramos por día)
Beta-glucano de salvado de avena , avena entera , oatrima o avena arrollada (3 gramos por día)
Beta-glucano de grano entero o cebada molida en seco (3 gramos por día)
Otros ejemplos de fuentes de fibra de volumen utilizadas en alimentos funcionales y suplementos incluyen celulosa , goma guar y goma xantana . Otros ejemplos de fuentes de fibra fermentable (de alimentos vegetales o biotecnología) utilizados en alimentos y suplementos funcionales incluyen almidón resistente , inulina , fructanos , fructooligosacáridos, oligo o polisacáridos y dextrinas resistentes , que pueden estar fermentadas parcial o totalmente.
La ingesta constante de fibra fermentable puede reducir el riesgo de enfermedades crónicas. La fibra insuficiente en la dieta puede provocar estreñimiento .
Reino Unido
En 2018, la Fundación Británica de Nutrición emitió una declaración para definir la fibra dietética de manera más concisa y enumerar los posibles beneficios para la salud establecidos hasta la fecha, al tiempo que aumenta su Ingesta diaria recomendada a 30 gramos para adultos sanos. Declaración: «Fibra dietética» se ha utilizado como término colectivo para una mezcla compleja de sustancias con diferentes propiedades químicas y físicas que ejercen diferentes tipos de efectos fisiológicos.
El uso de ciertos métodos analíticos para cuantificar la fibra dietética por la naturaleza de su indigestibilidad da como resultado que muchos otros componentes no digeribles se aíslen junto con los componentes de carbohidratos de la fibra dietética. Estos componentes incluyen almidones y oligosacáridos resistentes junto con otras sustancias que existen dentro de la estructura celular de la planta y contribuyen al material que pasa a través del tracto digestivo.
Es probable que dichos componentes tengan efectos fisiológicos.
Se puede considerar que las dietas naturalmente altas en fibra provocan varias consecuencias fisiológicas principales:
Aumenta el volumen fecal y ayuda a prevenir el estreñimiento al disminuir el tiempo de tránsito fecal en el intestino grueso
Mejora la salud gastrointestinal
Mejora la tolerancia a la glucosa y la respuesta a la insulina después de una comida
Aumenta la fermentación colónica y la producción de ácidos grasos de cadena corta
Modula positivamente la microflora colónica
Reduce la hiperlipidemia , la hipertensión y otros factores de riesgo de enfermedad coronaria
Aumenta la saciedad y, por lo tanto, puede contribuir al control de peso
La fibra se define por su impacto fisiológico, con muchos tipos de fibras heterogéneas. Algunas fibras pueden afectar principalmente uno de estos beneficios (es decir, la celulosa aumenta el volumen fecal y previene el estreñimiento), pero muchas fibras afectan más de uno de estos beneficios (es decir, el almidón resistente aumenta el volumen, aumenta la fermentación colónica, modula positivamente la microflora colónica y aumenta la saciedad y sensibilidad a la insulina).
Los efectos beneficiosos de las dietas altas en fibra son la suma de los efectos de los diferentes tipos de fibra presentes en la dieta y también otros componentes de tales dietas.
La definición fisiológica de la fibra permite el reconocimiento de carbohidratos no digeribles con estructuras y propiedades fisiológicas similares a las de las fibras dietéticas naturales.
Fibra y fermentación
La Asociación Estadounidense de Químicos de Cereales ha definido la fibra soluble de esta manera: «las partes comestibles de plantas o carbohidratos similares resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano con fermentación completa o parcial en el intestino grueso». En esta definición:
Partes comestibles de plantas
Indica que algunas partes de una planta que comemos (piel, pulpa, semillas, tallos, hojas, raíces) contienen fibra. Ambas fuentes insolubles y solubles están en esos componentes de la planta.
Carbohidratos
Los carbohidratos complejos, como los azúcares de cadena larga también llamados almidón , oligosacáridos o polisacáridos , son fuentes de fibra fermentable soluble.
Resistente a la digestión y absorción en el intestino delgado humano.
Los alimentos que proporcionan nutrientes son digeridos por el ácido gástrico y las enzimas digestivas en el estómago y el intestino delgado, donde los nutrientes se liberan y luego se absorben a través de la pared intestinal para su transporte a través de la sangre por todo el cuerpo. Un alimento resistente a este proceso no se digiere, como lo son las fibras insolubles y solubles.
Pasan al intestino grueso solo afectados por su absorción de agua (fibra insoluble) o su disolución en agua (fibra soluble).
Fermentación completa o parcial en el intestino grueso.
El intestino grueso comprende un segmento llamado colon dentro del cual se produce una absorción adicional de nutrientes a través del proceso de fermentación. La fermentación ocurre por la acción de las bacterias del colon en la masa alimenticia, produciendo gases y ácidos grasos de cadena corta. Son estos ácidos grasos de cadena corta (ácidos butírico , acético (etanoico), propiónico y valérico) que la evidencia científica revela que tiene propiedades importantes para la salud.
Como ejemplo de fermentación, los carbohidratos de cadena más corta (un tipo de fibra que se encuentra en las legumbres) no se pueden digerir, pero se transforman mediante fermentación en el colon en ácidos grasos y gases de cadena corta (que generalmente se expulsan como flatulencia ).
Según un artículo de revista de 2002, los compuestos de fibra con fermentabilidad parcial o baja incluyen:
Celulosa , un polisacárido
Hemicelulosa , un polisacárido
Lignanos , un grupo de Fitoestrógenos
Ceras de plantas
Los compuestos de fibra con alta fermentabilidad incluyen:
Almidones resistentes
Beta-glucanos , un grupo de polisacáridos
Pectinas , un grupo de heteropolisacáridos
Gomas naturales , un grupo de polisacáridos
Inulinas , un grupo de polisacáridos
Oligosacáridos
Ácidos grasos de cadena corta
Cuando se fermenta la fibra fermentable, se producen ácidos grasos de cadena corta (SCFA). Los SCFA están involucrados en numerosos procesos fisiológicos que promueven la salud, que incluyen:
Estabiliza los niveles de glucosa en la sangre al actuar sobre la liberación de insulina pancreática y el control del hígado de la descomposición del glucógeno
Estimular la expresión génica de transportadores de glucosa en la mucosa intestinal , regulando la absorción de glucosa
Proporcionar alimento a los colonocitos, particularmente por el butirato SCFA
Suprime la síntesis de colesterol en el hígado y reduce los niveles sanguíneos de colesterol LDL y Triglicéridos responsables de la aterosclerosis
PH colónico más bajo (es decir, eleva el nivel de acidez en el colon ) que protege el revestimiento de la formación de pólipos en el colon y aumenta la absorción de minerales en la dieta.
Estimular la producción de células T auxiliares , anticuerpos , leucocitos , citocinas y mecanismos linfáticos que tienen funciones cruciales en la protección inmunológica .
Mejora las propiedades de barrera de la capa de la mucosa del colon , inhibiendo los irritantes inflamatorios y de adhesión , contribuyendo a las funciones inmunes
Los SCFA que son absorbidos por la mucosa del colon pasan a través de la pared del colon hacia la circulación portal (que suministra el hígado ), y el hígado los transporta al sistema circulatorio general .
En general, los SCFA afectan los principales sistemas reguladores, como los niveles de glucosa y lípidos en la sangre, el ambiente del colon y las funciones inmunes intestinales.
Los principales SCFA en humanos son el butirato , el propionato y el acetato , donde el butirato es la principal fuente de energía para los colonocitos , el propionato está destinado a ser absorbido por el hígado y el acetato ingresa a la circulación periférica para ser metabolizado por los tejidos periféricos.
Declaraciones de propiedades saludables aprobadas por la FDA
La FDA de los Estados Unidos permite a los fabricantes de alimentos que contienen 1.7 g por porción de fibra soluble de cáscara de psyllium o 0.75 g de fibra soluble de avena o cebada como beta-glucanos para afirmar que el consumo regular puede reducir el riesgo de enfermedades del corazón .
La plantilla de declaración de la FDA para hacer esta afirmación es: La fibra soluble de alimentos como, como parte de una Dieta baja en grasas saturadas y colesterol, puede reducir el riesgo. de enfermedades del corazón. Una porción de suministra __ gramos de la de fibra soluble de necesaria por día para tener este efecto.
Las fuentes elegibles de fibra soluble que proporcionan beta-glucano incluyen:
Salvado de avena
Copos de avena
Harina de avena integral
Oatrim
Cebada integral y cebada molida seca
Fibra soluble de cáscara de psyllium con una pureza no inferior al 95%
La etiqueta permitida puede indicar que las dietas bajas en grasas saturadas y colesterol y que incluyen fibra soluble de algunos de los alimentos anteriores «pueden» o «podrían» reducir el riesgo de enfermedad cardíaca.
Como se discutió en la regulación 21 CFR 101.81 de la FDA, los niveles de ingesta diaria de fibra soluble de las fuentes mencionadas anteriormente asociadas con un menor riesgo de enfermedad coronaria son:
3 go más por día de fibra soluble beta-glucano de avena integral o cebada, o una combinación de avena integral y cebada
7 go más por día de fibra soluble de la cáscara de semilla de psyllium.
La fibra soluble del consumo de granos se incluye en otras declaraciones de propiedades saludables permitidas para reducir el riesgo de algunos tipos de cáncer y enfermedades cardíacas al consumir frutas y verduras (21 CFR 101.76, 101.77 y 101.78).
En diciembre de 2016, la FDA aprobó una afirmación de salud calificada de que el consumo de almidón resistente de maíz con alto contenido de amilosa puede reducir el riesgo de diabetes tipo 2 debido a su efecto de aumentar la sensibilidad a la insulina . El reclamo permitido especificaba: «El almidón resistente al maíz con alto contenido de amilosa puede reducir el riesgo de diabetes tipo 2.
La FDA ha concluido que hay evidencia científica limitada para este reclamo». En 2018, la FDA publicó más orientación sobre el etiquetado de fibra dietética aislada o sintética. [110