식이섬유

Dietary fiber
섬유질이 풍부한 식품: 과일, 채소, 곡물
밀브란은 식이섬유가 많이 함유되어 있습니다.

식이섬유(영국식 철자 섬유) 또는 러프지는 식물 유래 식품 중 인간의 소화 [1]효소에 의해 완전히 분해될 수 없는 부분이다.식이섬유는 화학조성이 다양하고 일반적으로 용해성, 점도, 발효성으로 분류될 수 있으며, 이는 섬유질이 체내에서 [2]어떻게 처리되는지에 영향을 미친다.식이섬유는 두 가지 주요 성분이 있습니다: 수용성 섬유소와 불용성 섬유소, 콩류, 통곡물, 곡물, 야채, 과일, 견과류 또는 [2][3]씨앗과 같은 식물성 식품의 성분입니다.규칙적인 섬유질 섭취가 많은 식단은 일반적으로 건강을 유지하고 여러 질병의 [2][4]위험을 낮추는 것과 관련이 있다.

식이섬유의 식품원은 전통적으로 수용성 섬유소와 불용성 섬유소를 제공하는지에 따라 구분되어 왔다.식물성 식품은 점도와 발효성의 [1][5]섬유 특성에 따라 두 종류의 섬유소를 모두 다양한 양으로 함유하고 있다.섬유질을 소비하는 것의 장점은 어떤 종류의 섬유가 소비되고 어떤 장점이 위장 [6]시스템에 영향을 미치는지에 달려 있습니다.셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스(싸일륨 포함)와 같은 팽창 섬유는 물을 흡수하고 유지하며 규칙성을 [7]촉진합니다.β-글루칸이나 실륨과 같은 점성이 있는 섬유는 분뇨 덩어리를 [7]두껍게 만듭니다.발효성 섬유(예: 내성 전분, 잔탄 껌, 이눌린)는 대장의 세균과 미생물을 공급하고 소화관 [8][9][10]건강에 다양한 역할을 하는 짧은 사슬 지방산을 생성하기 위해 대사된다.

물에 녹는 가용성 섬유(발효성 섬유 또는 프리바이오틱 섬유)는 일반적으로 대장 내에서 발효되어 장내 박테리아에 의해 대장 내에서 생성된 짧은 사슬 지방산과 같은 가스와 생리적으로 활성화된 부산물로 만들어집니다.예를 들어, 베타 글루칸(귀리, 보리, 버섯)과 생 구아르 껌이 있습니다.수용성, 점성이 있는 비발효 섬유인 싸일륨은 소화기 계통을 통해 이동하면서 물을 유지하는 팽창성 섬유입니다.수용성 섬유는 일반적으로 점성이 있고 위 배설을 지연시켜 인간의 경우 [2]포만감을 연장시킬 수 있습니다.이눌린(치커리 뿌리), 밀 덱스트린, 올리고당 및 저항성[11] 녹말(콩과 바나나)은 가용성 비점성 [2]섬유입니다.귀리나 보리의 베타 글루칸과 같은 수용성 섬유의 정기적인 섭취는 심혈관 [2][4][12]질환의 위험 요소인 LDL 콜레스테롤의 혈중 수치를 낮추기 위해 확립되었습니다.

물에 녹지 않는 불용성 섬유는 상부 소화관에 있는 소화 효소에 불활성입니다.예를 들어 밀기울, 셀룰로오스, 리그닌 등이 있습니다.거칠게 갈린 불용성 섬유질은 대장에서 점액 분비를 유발하여 부풀어 오른다.잘게 간 불용성 섬유는 이 효과가 없고 실제로 변비 [2]효과가 있다.저항성 녹말과 같은 어떤 형태의 불용성 섬유질은 [13]결장에서 발효될 수 있습니다.

식이섬유는 비녹말 다당류와 셀룰로오스, 저항성 전분, 저항성 덱스트린, 이눌린, 리그닌, 키틴, 펙틴, 베타 글루칸,[2][1][3] 올리고당과 같은 다른 식물 성분들로 구성되어 있습니다.

정의.

식이섬유는 사람의 소화효소에 [1]의해 분해되지 않는 식물성분으로 정의된다.20세기 후반에는 리그닌과 일부 다당류만이 이 정의를 충족하는 것으로 알려져 있었지만, 21세기 초반에는 저항성 전분과 올리고당이 식이섬유 [1][14]성분으로 포함되었다.식이섬유의 가장 일반적인 정의는 "인간 소화관의 내인성 분비물에 의해 소화되지 않는 모든 다당류와 리그닌"이다.[15]현재, 대부분의 동물 영양학자들은 "포유동물의 효소에 의해 분해되지 않는 음식 성분"이라는 생리학적 정의나 "비녹말 다당류(NSP)와 [15]리그닌의 합계"라는 화학적 정의 중 하나를 사용하고 있다.주요 식이 불용성 섬유 공급원인 리그닌은 용해성 [3]섬유들의 속도와 신진대사를 바꿀 수 있다.다른 유형의 불용성 섬유질, 특히 저항성 전분은 대장세포의 [1][11][13]에너지원인 짧은 사슬 지방산을 생성하기 위해 발효된다.식이섬유와 전곡물이 풍부한 식단은 관상동맥 심장병, 대장암, 제2형 [16]당뇨병 발병률을 낮출 수 있다.

식이섬유의 정의는 기관마다 다르다.

조직 정의.
의학 연구소[17]
(2001)		 식이섬유는 식물에 내재되어 있고 온전한 비소화 탄수화물과 리그닌으로 구성되어 있습니다."추가 섬유"는 인간에게 이로운 생리적 영향을 미치는 분리된, 불연성 탄수화물로 구성되어 있습니다.
미국 곡물 화학자 협회[18]
(2001)		 식이섬유는 인간의 소장에서 소화 및 흡수에 강하고 대장에서 완전 또는 부분적으로 발효되는 식물 또는 유사한 탄수화물의 식용 부분이다.식이섬유는 다당류, 올리고당류, 리그닌 및 이와 관련된 식물성 물질을 포함한다.식이섬유는 이완, 혈중 콜레스테롤 감쇠 및/또는 혈당 감쇠를 포함한 유익한 생리학적 효과를 촉진한다.
국제식품규격위원회[19]
(2014년, 유럽위원회[citation needed] 및 10개국에서 채택)		 식이섬유는 사람의 소장에서 소화효소에 의해 가수분해되지 않는 10개 이상의 단량체를 가진 탄수화물 중합체를 의미한다.
영국 영양 재단[1]
(2018)		 식이섬유는 사람의 소화효소에 의해 완전히 분해될 수 없는 식물성 식품 내의 물질군을 말한다.여기에는 왁스, 리그닌 및 셀룰로오스 및 펙틴과 같은 다당류가 포함됩니다.원래 식이섬유는 완전히 소화되지 않고 에너지를 공급하지 않는다고 생각되었다.현재 일부 섬유는 장내 박테리아에 의해 대장에서 발효되어 짧은 사슬의 지방산과 가스를 생성할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
유럽 연합[20] 섬유는 [21]인간의 소장에서 소화되거나 흡수되지 않는 3개 이상의 단량체 단위를 가진 탄수화물 중합체를 의미한다.유럽위원회의 공동연구센터에 따르면, "탄수화물 폴리머를 구성하는 단량체의 수에 대한 EU와 미국의 정의는 Codex Alimentarius 정의(FAO 2009)와 다르다. EU와 미국은 3개 이상의 단량체를 포함하지만, Codex 정의는 국가 당국에 10개 이상의 단량체를 맡긴다.또한 3-9개의 [20]단량체를 가진 탄수화물을 섬유소로 포함시킬지 여부를 결정합니다."

식이섬유는 위장관의 내용물을 변화시키고 다른 영양소와 화학물질이 [22]흡수되는 방법을 변화시킴으로써 작용할 수 있다.어떤 종류의 가용성 섬유는 물을 흡수하여 젤라틴질의 점성이 있는 물질이 된다.불용성 섬유는 팽창 작용이 있어 [14]발효되지 않는 것이 있는가 하면, 밀기울과 같은 불용성 섬유는 대변 팽창 작용에 [23]가세해 대장내에서 서서히 발효되는 경우가 있다.일반적으로 [24][25][23][26][27]대장에서는 불용성 섬유보다 가용성 섬유가 더 많이 발효된다.

유형 및 소스

영양소 식품첨가물 출처/코멘트
수용성 식이 섬유
β-글루탄(그 중 일부는 수용성)
셀룰로오스 E 460 곡물, 과일, 야채(일반적으로 모든 식물)
치틴 — 균류에서 곤충과 갑각류의 외골격
헤미셀룰로오스 곡물, 겨, 목재, 콩류
헥소스 — 밀, 보리
펜토스 — 호밀, 귀리
리그닌 — 과일, 채소(원두의 섬유), 곡물
크산탄 껌 E415 크산토모나스박테리아에 의한 당질 기질로부터의 제조
저항성 전분 종자 또는 껍질(RS1형), 입상 전분(RS2형) 또는 역행성 전분(RS3)[13]으로 보호되는 전분일 수 있다.
저항성 전분 — 고아밀로스 옥수수, 보리, 고아밀로스 밀, 콩과류, 생바나나, 익혀 식힌 파스타와 감자[13]
수용성 식이 섬유
아라비녹실란(헤미셀룰로오스) — 실륨[28]
프룩탄스 저장 탄수화물로서의 전분을 식물 분류군으로 대체하거나 보충하는
이눌린 — 예를 들어 토피남버, 치커리 등 다양한 식물에서
폴리우로니드
펙틴 E 440 과일 껍질(사과, 퀸스 등), 야채
알긴산(알긴산) E 400 – E 407 조류에서
알긴산나트륨 E401
알긴산칼륨 E402
알긴산암모늄 E403
알긴산칼슘 E404
프로필렌글리콜알긴산(PGA) E405
한천 E406
캐러지 E407 홍조류
라피노스 — 콩과
폴리덱스트로스 E 1200 합성 폴리머, ca. 1kcal/g

식품 내용물

섬유질이 풍부한 음식을 먹는 어린이

식이섬유는 과일, 채소, 그리고 곡물에서 발견됩니다.일반적인 식품에 포함된 섬유소의 양은 다음 [29]표에 나와 있습니다.

식품군 서빙 평균 1인분당 섬유질량
과일 120 mL(0.5 컵)[30][31] 1.1 g
짙은 녹색 채소 120 mL(0.5 컵) 6.4 g
오렌지 야채 120 mL(0.5 컵) 2.1g
삶은 콩(레짐) 120 mL(0.5 컵) 8.0 g
전분 채소 120 mL(0.5 컵) 1.7 g
기타 야채 120 mL(0.5 컵) 1.1 g
통곡물 28g(1온스) 2.4 g
고기 28g(1온스) 0.1g

식이섬유는 식물에서 발견되는데, 일반적으로 통째로, 생으로, 또는 조리된 것으로, 식이섬유는 식이보조식품과 섬유질이 풍부한 가공식품을 만들기 위해 첨가될 수 있다.곡물겨 제품은 제조식품의 [29]원료인 조옥수수겨(100g당 79g), 조옥수수겨(100g당 43g) 등 섬유질 함량이 가장 높다.메이요 클리닉과 같은 의료 당국은 표준 아메리칸 다이어트(SAD)에 섬유질이 풍부한 제품을 추가할 것을 권고하고 있는데, 이는 가공 식품과 인공 감미료가 풍부하고 야채와 [32][33]콩류 섭취가 적기 때문이다.

식물원

어떤 식물들은 상당한 양의 용해성 섬유질과 불용성 섬유질을 포함하고 있다.예를 들어, 자두와 자두는 즙이 많은 과육을 덮고 있는 두꺼운 껍질을 가지고 있다.피부는 불용성 섬유소의 원천인 반면, 가용성 섬유소는 과육에 있다.포도는 또한 상당한 양의 [34]섬유질을 함유하고 있다.

수용성 섬유소는 다음을 포함한 모든 식물성 식품에서 다양한 양으로 발견됩니다.

불용성 섬유소의 공급원은 다음과 같습니다.

보충물

이것들은 보충제나 식품 첨가물로 판매되어 온 몇 가지 형태의 섬유질입니다.이것들은 영양의 목적, 다양한 위장 장애의 치료, 그리고 콜레스테롤 수치를 낮추고 대장암의 위험을 줄이고 살을 빼는 것과 같은 가능한 건강상의 이점을 위해 소비자들에게 판매될 수 있다.

수용성 섬유 보충제는 설사나 변비와 [36]같은 과민성 대장 증후군의 증상을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.이눌린이나 올리고당을 포함한 것과 같은 프리바이오틱 수용성 섬유 제품은 크론병,[38] 궤양성 대장염 [39][40]및 클로스트리듐 디피실 [41]등의 염증성 장질환 [37]완화에 기여할 수 있으며, 부분적으로 [42][43]장에 대한 후속 항염증 작용으로 생성된 짧은 사슬 지방산 때문이다.식이섬유 보충제는 음식 [44]선택의 변경으로 과민성 대장 증후군을 관리하기 위한 전반적인 식사 계획에 효과적일 수 있다.

고아밀로스 옥수수의 내성 전분인 불용성 섬유질이 보충제로 사용되어 인슐린 민감성과 혈당 관리를[45][46][47] 개선하고 규칙성을 촉진하며[48] 설사를 [49][50][51]완화하는 데 기여할 수 있다.한 예비 연구 결과는 저항성 옥수수 녹말이 궤양성 대장염의 [52]증상을 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

이누린스

주요 기사:이눌린

화학적으로 대부분의 식물에서 자연적으로 발생하는 올리고당으로 정의되는 이눌린은 탄수화물, 또는 더 구체적으로 말하면 천연 식물 당인 과당의 중합체인 프룩탄으로서 영양적 가치를 가지고 있습니다.이눌린은 일반적으로 치커리 뿌리나 예루살렘 아티초크 같은 농축 식물원으로부터 제조 업체에 의해 추출되어 준비된 [53]식품에 사용된다.설탕, 지방, 밀가루를 대체하기 위해 미묘하게 단맛이 나며, 종종 분말 영양제의 흐름과 혼합 품질을 개선하기 위해 사용되며, 생물 발효 전 [54]섬유로서의 잠재적 건강 가치가 있습니다.

이눌린은 생체발효 전 섬유로서 내장균에 의해 대사되어 칼슘, 마그네슘,[55][56] [57]철분의 흡수를 증가시키는 짧은 사슬 지방산(아래 참조)을 생성한다.

이눌린의 주요 단점은 장내 발효로 대부분의 사람들에게 [58]하루 15그램 이상의 용량으로 포만감과 소화 장애를 일으킬 수 있습니다.소화기 질환을 앓고 있는 사람들은 [59]식단에서 과당과 이눌린을 제거함으로써 이득을 보았다.임상 연구에서 낮은 수준의 이눌린 섭취에서 마이크로바이오타의 변화가 나타난 반면,[60] 체중에 영향을 미치려면 더 많은 양의 섭취가 필요할 수 있습니다.

식물성 잇몸

식물성 껌 섬유 보충제는 비교적 새로운 제품이다.종종 가루로 판매되는 식물성 껌 섬유는 뒷맛이 없이 쉽게 녹는다.예비 임상 시험에서 그것들은 과민성 대장 [61]증후군 치료에 효과가 있는 것으로 입증되었습니다.식물성 껌 섬유의 예로는 구아르껌과 아라비아 껌이 있다.

장내 활동

"식사 섬유"로 여겨지는 많은 분자들은 인간이 글리코시드 결합을 분열시키는 데 필요한 효소가 부족하여 대장에 도달하기 때문입니다.많은 음식들은 다양한 종류의 식이섬유를 포함하고 있으며, 그것들은 모두 다른 방식으로 건강에 기여한다.

식이섬유는 크게 부풀어오름, 점성, [62]발효의 세 가지 주요 역할을 합니다.섬유질마다 효과가 다르므로 다양한 식이섬유가 전반적인 건강에 기여한다는 것을 알 수 있다.일부 파이버는 하나의 주요 메커니즘을 통해 기여합니다.예를 들어 셀룰로오스나 밀기울은 팽창효과가 뛰어나지만 발효는 최소화된다.대신에, 많은 식이섬유는 이러한 메커니즘들 중 하나 이상을 통해 건강에 기여할 수 있습니다.예를 들어, 실륨은 점성과 함께 불룩함을 제공한다.

벌킹 섬유는 용해성(예: 사이릴륨) 또는 불용성(예: 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스)일 수 있습니다.그들은 물을 흡수하고 대변의 무게와 규칙성을 크게 증가시킬 수 있다.대부분의 불룩한 섬유는 발효되지 않았거나 장 [62]전체에 걸쳐 최소한으로 발효된다.

점성 섬유는 장의 내용물을 두껍게 하고 설탕의 흡수를 감소시키고, 식사 후 당 반응을 감소시키며, 지질 흡수를 감소시킬 수 있습니다.점도와 걸쭉한 효과로 인해 식품 제제에서의 사용은 종종 낮은 수준으로 제한된다.일부 점성 섬유는 또한 장 내에서 부분적으로 또는 완전히 발효될 수 있지만(구아껌, 베타글루칸, 글루코만난 및 펙틴), 일부 점성 섬유는 최소한으로 발효되거나 발효되지 않습니다(메틸셀룰로오스 및 [62]실륨과 같은 변형된 셀룰로오스).

발효성 섬유는 대장의 미생물군에 의해 소비되며, 분뇨 부피가 약간 증가하며 광범위한 생리 활동을 하는 부산물로 짧은 사슬 지방산을 생성한다(아래 설명).저항성 전분, 이눌린, 프룩토올리고당 및 갈락토올리고당은 완전히 발효된 식이섬유이다.여기에는 용해성 섬유뿐만 아니라 불용성 섬유도 포함됩니다.이 발효는 소화 기능, 지질 및 포도당 대사, 면역 체계, 염증 [64]등에 영향을 미치는 대장 [63]내 많은 유전자의 발현에 영향을 미칩니다.

섬유 발효는 가스(주로 이산화탄소, 수소, 메탄)와 짧은 사슬의 지방산을 생성한다.분리되거나 정제된 발효성 섬유는 앞구트에서 보다 빠르게 발효되며 바람직하지 않은 위장 증상(부피, 소화불량 및 팽만감)[65]을 초래할 수 있습니다.

식이섬유는 위장관의 성질을 바꿀 수 있고 부풀어 오르고 [3][22]점도를 통해 다른 영양소와 화학물질이 흡수되는 방법을 바꿀 수 있습니다.어떤 종류의 수용성 섬유는 소장의 담즙산에 결합하여 체내에 재진입할 가능성을 낮춥니다; 이것은 다시 시토크롬 P450에 의한 콜레스테롤 [14]산화의 작용으로 혈액 내 콜레스테롤 수치를 낮춥니다.

불용성 섬유질은 [66]당뇨병의 위험 감소와 관련이 있지만, 이것이 달성되는 메커니즘은 [67]알려져 있지 않다.불용성 식이섬유 중 하나인 저항성 전분은 건강한 사람,[68][69] 제2형 당뇨병 환자 및 [70]인슐린 저항성을 가진 개인에서 인슐린 민감도를 증가시켜 제2형 [47][46][45]당뇨병의 위험 감소에 기여할 수 있습니다.

아직 필수 영양소로 공식적으로 제안되지 않은 식이섬유는 식단에서 중요하며, 많은 선진국의 규제 당국은 섬유 [3][22][71][72]섭취량을 늘릴 것을 권고하고 있다.

물리 화학적 특성

식이섬유는 뚜렷한 물리화학적 성질을 가지고 있다.대부분의 반고형 식품, 섬유질 및 지방은 미세 구조 요소, 구상체, 용액 또는 캡슐화 벽으로 수화되거나 붕괴되는 겔 매트릭스의 조합입니다.신선한 과일과 야채는 세포 [73][74][75]물질이다.

  • 익힌 감자와 콩과자의 세포는 젤라틴화된 녹말 과립으로 채워져 있다.과일과 채소의 세포 구조는 겔로 채워진 닫힌 세포 형상을 가진 발포체이며, 세포벽은 복합 탄수화물 섬유로 강화된 비정질 매트릭스를 가진 복합체이다.
  • 입자의 크기와 인접한 매트릭스와의 계면 상호작용은 식품 복합 재료의 기계적 특성에 영향을 미친다.
  • 식품 폴리머는 물에 용해되거나 물에 의해 가소화될 수 있다.
  • 변수에는 화학 구조, 고분자 농도, 분자량, 사슬 분기의 정도, 이온화 범위(전해질의 경우), 용액 pH, 이온 강도 및 온도가 포함됩니다.
  • 화학적 공유 결합 또는 분자 얽힘을 통한 가교 또는 수소 또는 이온 결합 가교 중 하나를 통해 서로 다른 고분자, 단백질 및 다당류의 가교.
  • 음식을 조리하고 씹는 것은 이러한 물리화학적 성질을 변화시키고, 따라서 위를 통해[76] 그리고 장을 따라 흡수되고 움직이는 것을 변화시킨다.

상부 소화관

식사 후 위와 상부 위장 함량은 다음과 같습니다.

미셀은 위와 [78]같은 조건에서 형성되는 콜로이드 크기의 분자 클러스터로, 세제의 임계 미셀 농도와 유사합니다.상부 소화관에서 이들 화합물은 트리아실글리세롤과 콜레스테롤을 [78]가용화하는 담즙산과 디아실 글리세롤 및 모노아실 글리세롤로 구성된다.

두 가지 메커니즘이 영양소를 상피와 접촉시킵니다.

  1. 장 수축으로 난류가 생긴다.
  2. 대류 전류는 내강에서 상피 [79]표면으로 내용을 전달합니다.

장의 여러 물리적 상은 현탁 용매에 비해 흡수 속도를 느리게 합니다.

  1. 영양소는 상피와 인접한 얇고 비교적 원형이 없는 액체 층을 통해 확산됩니다.
  2. 복잡한 다당류 분자 내에서 영양소와 다른 화학 물질의 고정화는 소장에서 방출되고 후속 흡수되는 것에 영향을 미치며, 이는 혈당 [79]지수에 영향을 미친다.
  3. 분자는 농도가 높아짐에 따라 상호작용하기 시작한다.흡수 중에는 용질 흡수에 상응하는 속도로 물을 흡수해야 한다.상피를 가로질러 능동적으로 그리고 수동적으로 흡수된 영양소의 운반은 [79]미세균막을 덮고 있는 순환되지 않은 물층의 영향을 받는다.
  4. 점액 또는 섬유(예: 펙틴 또는 구아)가 미연마층에 존재하면 점도와 용질 확산 [77]계수가 변경될 수 있다.

탄수화물 식사에 점성 다당류를 첨가하면 식후 혈당 농도를 낮출 수 있다.귀리가 아닌 밀과 옥수수는 입자 크기에 따라 포도당 흡수를 변경한다.구아검에 의한 흡수율의 감소는 장 수축에 의해 생성된 대류 흐름에 대한 점성 용액에 의한 저항의 증가 때문일 수 있다.

식이섬유는 췌장 및 장효소 및 그 기질과 상호작용합니다.인간의 췌장 효소 활성은 대부분의 섬유원과 함께 배양될 때 감소한다.섬유질은 아밀라아제 활성에 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 전분의 가수분해 속도에 영향을 미칠 수 있다.점성이 더 높은 다당류는 입에서 맹장까지의 이동 시간을 연장합니다; 구아,[80] 트라간트, 펙틴은 밀기울보다 느립니다.

콜론

결장은 두 개의 장기로 간주될 수 있습니다

  1. 오른쪽(천장 및 상행결장), 발효기.[81]대장의 오른쪽은 식이섬유, 저항성 전분, 지방, 단백질이 박테리아에 의해 이용되고 체내에서 사용하기 위해 흡수되는 최종 산물이 되도록 영양소 인양에 관여합니다.
  2. 왼쪽(횡단, 하강 및 S자 결장)으로 연속성에 영향을 미칩니다.

대장에 박테리아가 존재하면 간은 산화적인 반면, 주로 환원적인 대사 활동을 하는 '기관'이 생성됩니다.맹장에 의해 이용되는 기질은 장 전체를 통과하거나 담도 배설 생성물이다.결장의 식이섬유의 효과는 다음과 같습니다.

  1. 식이섬유의 세균 발효
  2. 이에 따라 세균량의 증가
  3. 세균 효소 활성의 증가
  4. 발효 후 섬유 잔류물의 수분 유지 능력 변화

맹장의 확대는 일부 식이섬유가 공급될 때 흔히 볼 수 있는 발견이며, 이것은 현재 정상적인 생리학적 조절로 여겨진다.이러한 증가는 많은 요인, 섬유질 장막의 장기화, 세균량 증가 또는 세균 최종 생성물 증가에 기인할 수 있습니다.일부 비흡수 탄수화물(예: 펙틴, 껌 아라비아, 올리고당 및 저항성 전분)은 짧은 사슬 지방산(치페아세트산, 프로피온 및 n-낙산)과 이산화탄소, 수소 및 메탄으로 발효된다.이러한 짧은 사슬 지방산의 거의 대부분이 대장으로부터 흡수될 것이다.즉, 분변단쇄지방산 추정은 점막 및 대장 발효를 반영하지 않고 흡수 효율성, 섬유잔기의 짧은 사슬 지방산 격리 능력 및 대장 주변 섬유소의 지속적인 발효를 반영하며, 이는 기질이 소진될 때까지 계속될 것으로 추정된다.짧은 사슬 지방산의 생산은 내장 점막에 몇 가지 가능한 작용을 한다.모든 짧은 사슬 지방산은 대장 점막에 의해 쉽게 흡수되지만 아세트산만이 상당한 양으로 전신 순환에 도달한다.낙산은 대장 점막에 의해 대장 세포의 선호 에너지원으로서 연료로 사용되는 것으로 보인다.

콜레스테롤 대사

식이섬유는 섭취, 소화, 흡수 및 배설의 각 단계에서 다음과 같이 콜레스테롤 대사에 [82]영향을 미칠 수 있다.

  1. 벌킹 효과를 통한 식품의 열량 에너지
  2. 위 비우기 시간 지연
  3. 흡수에 대한 혈당 지수 작용 유형
  4. 담즙산이 맹장을 통해 빠져나갈 수 있도록 회장 내 담즙산 흡수가 느려지는 것
  5. 맹장의 담즙산 대사 변화 또는 증가
  6. 간 콜레스테롤 대사에 영향을 미치는 섬유 발효로 인한 흡수된 짧은 사슬 지방산, 특히 프로피온산에 의해 간접적으로 발생.
  7. 장간 순환으로 인한 분변 손실을 증가시켜 맹장 내 섬유 또는 박테리아에 담즙산이 결합하는 것.

일부 섬유의 작용 중 하나는 회장 내 담즙산의 재흡수를 감소시키는 것이며, 따라서 대장에 도달하는 담즙산 및 지방의 양과 종류를 감소시키는 것이다.회장으로부터의 담즙산 재흡수의 감소는 몇 가지 직접적인 영향을 미친다.

  1. 담즙산은 높은 내강 점도로 인해 또는 [83]식이섬유와의 결합으로 인해 회장 내강 내에 갇힐 수 있다.
  2. 섬유 중의 리그닌은 담즙산을 흡착하지만, 담즙산의 비결합 형태는 결합 형태보다 더 많이 흡착된다.담즙산이 주로 흡수되는 회장에서는 담즙산이 주로 결합된다.
  3. 담즙산의 장간 순환은 변경될 수 있으며 맹장으로의 담즙산의 흐름이 증가하며, 여기서 담즙산은 탈결합되어 7α-탈히드록실화된다.
  4. 이러한 수용성 형태, 예를 들어 디옥시콜릭 및 리소콜릭과 같은 담즙산은 식이섬유로 흡착되며 부분적으로 섬유량과 유형에 따라 스테롤의 분변 손실이 증가한다.
  5. 또 다른 요인은 예를 들어 펙틴과 같은 일부 섬유가 박테리아에 의해 소화됨에 따라 회장의 세균량과 활성의 증가이다.세균량이 증가하고 맹장균의 활동이 증가한다.
  6. 담즙산의 장내 손실은 콜레스테롤로부터 담즙산의 합성을 증가시켜 체내 콜레스테롤을 감소시킨다.

스테롤 대사에 가장 효과적인 섬유(예: 펙틴)는 대장에서 발효됩니다.따라서 체내 콜레스테롤 감소가 대장의 이 발효 섬유에 대한 흡착 때문인 것 같지는 않다.

  1. 담즙산 박테리아 대사의 최종 산물이나 대장으로부터 흡수되어 간문맥에서 간으로 돌아가 콜레스테롤의 합성 또는 담즙산으로의 이화작용을 조절하는 짧은 사슬 지방산의 방출에 변화가 있을 수 있다.
  2. 섬유질이 콜레스테롤 대사에 영향을 미치는 주요 메커니즘은 초기 탈결합 및 탈옥실화 후 대장의 담즙산과 결합하는 박테리아를 통해 이루어집니다.격리된 담즙산은 [84]대변으로 배출된다.
  3. 발효성 섬유(예: 펙틴)는 세균 증식을 위한 매개체를 제공함으로써 결장의 세균량을 증가시킨다.
  4. 다른 섬유(예: 껌 아라비아)는 안정제 역할을 하며 분변 담즙산 배출을 증가시키지 않고 혈청 콜레스테롤을 크게 감소시킨다.

분변 무게

대변은 물, 박테리아, 지질, 스테롤, 점액, 섬유질로 이루어진 플라스틱 같은 물질로 구성되어 있다.

  1. 대변은 75%가 수분이다; 박테리아는 건조 중량에 크게 기여하며, 잔여물은 발효되지 않은 섬유질과 배설된 화합물이다.
  2. 분뇨 출력은 24시간 동안 20~280g의 범위에서 변화할 수 있습니다.하루에 배출되는 대변의 양은 개인마다 일정 기간 동안 다양하다.
  3. 식이성분 중 식이섬유만 분뇨량을 증가시킨다.

물은 결장에 세 가지 방법으로 분배됩니다.

  1. 대장에서 흡수될 수 있는 자유수.
  2. 세균 덩어리에 포함된 물.
  3. 섬유로 묶여 있는 물

분뇨 중량은 다음 항목에 의해 결정됩니다.

  1. 발효 후 남은 식이섬유로 수분을 유지하는 것
  2. 세균 덩어리
  3. 또한 배설물량에 대한 세균 발효 생성물의 추가적인 삼투압 효과가 있을 수 있다.

섬유 섭취의 영향

예비 조사에 따르면 섬유질은 여러 가지 메커니즘에 의해 건강에 영향을 미칠 수 있습니다.

테이블 엔트리의 색상 부호화:

  • 수용성 섬유와 불용성 섬유 모두에 적용됨
  • 용해성 섬유에만 적용
  • 불용성 섬유에만 적용
효과[1][2]
소화 가능한 탄수화물과 같은 정도로 칼로리 함량을 증가시키지 않고 식사량을 증가시켜 포만감을 제공하여 식욕을 감소시킵니다.
소화 중에 물을 끌어당겨 점성이 있는 겔을 형성하여 위의 공복 속도를 늦추고 장내 전달 시간을 단축하며 탄수화물을 효소로부터 보호하며 [1][85]포도당의 흡수를 지연시켜 혈당 수치 변화를 낮춥니다.
총합과 LDL 콜레스테롤을 낮추어 심혈관[1] 질환 위험을 낮출 수 있습니다.
당뇨병 환자의 포도당과 인슐린 수치를 낮추고 당뇨병 위험을[1][86] 낮출 수 있는 혈당을 조절합니다.
음식물이 소화기 계통을 통과하는 속도를 높여 주기 때문에 정기적인 배변을 용이하게 합니다.
변비 완화를 위해 변비량을 늘립니다.
장내 pH[87] 밸런스 및 장내 발효 촉진[1]

섬유질은 미네랄과 비타민에 결합하지 않기 때문에 흡수를 제한하지 않지만 발효성 섬유원이 미네랄, 특히 [88][89][90]칼슘의 흡수를 개선한다는 증거가 있습니다.

조사.

2019년 현재, 정기적인 고섬유 식단의 잠재적 건강 영향에 대한 예비 임상 연구에는 여러 암, 심혈관 질환 및 제2형 [2][4]당뇨병의 위험에 대한 연구가 포함되었다.

2011년 50~71세의 성인 388,000명을 대상으로 9년간 조사한 결과 섬유질이 가장 많이 소비되는 사람이 이 [91]기간 동안 사망할 확률이 22% 낮았습니다.심장병으로 인한 사망 위험을 낮출 뿐만 아니라, 식이섬유가 함유된 음식, 특히 곡물의 적절한 섭취는 전염병 및 호흡기 질환의 발생률 감소와 관련이 있으며, 특히 남성의 경우 암과 관련된 [91]사망 위험을 감소시켰다.

88,000명 이상의 여성들을 대상으로 한 연구는 높은 섬유 소비량과 낮은 대장암 또는 선종 [92]비율 사이에 통계적으로 유의미한 관계를 보여주지 않았다.남성 58,279명을 대상으로 한 2010년 연구에서는 식이섬유와 대장암 [93]사이에 아무런 관계가 없는 것으로 나타났다.

40-64세의 일본 성인을 대상으로 한 2022년 연구에서는 수용성 섬유질 섭취 증가와 [94]노화 중 치매 발병 위험 감소 사이에 역관계의 가능성이 있는 것으로 나타났다.

권장 식단

유럽 연합

유럽식품안전국(EFSA)에 따르면 탄수화물 및 식이섬유의 식이기준치 확립을 다루는 영양, 신규식품 및 식품알레르겐에 관한 패널(NDA)에 따르면 패널은 "장 기능에 대한 이용 가능한 증거에 기초하여 하루에 25g의 식이섬유 섭취가 정상 섭취에 적합하다고 간주한다"고 한다.축퇴"를 나타냅니다.[95][20]

미국

미국 국립과학원(NAM)의 현재 권고에 따르면 적정 섭취를 위해 19-50세 성인 남성은 하루 38g, 남성은 51-30g, 여성은 하루 25g, 여성은 51-21g의 식이섬유를 섭취한다.이것들은 섬유질 섭취가 가장 높은 5분위의 사람들이 1,000칼로리 당 14그램의 섬유질을 섭취하고 특히 곡물 [2][96][3]섬유질을 더 많이 섭취한 사람들에게 관상동맥 심장병에 걸릴 위험이 가장 낮다는 것을 관찰한 세 가지 연구에 기초하고 있다.

미국 영양 영양 영양학 아카데미(AND, 이전 ADA)는 [97]NAM의 권고 사항을 반복한다.1995년 아동에 대한 연구팀의 권고는 섭취 연령(예: 4세는 9g/일 [98][99]섭취)에 5g/일을 더한 나이와 동일해야 한다는 것이다.NAM의 현재 어린이 권고는 1-3세의 경우 하루에 19g, 4-8세의 [2]경우 25g이다.노인이나 중병에 대한 지침은 아직 정해지지 않았다.현재 변비, 구토, 복통이 있는 환자는 의사에게 진찰을 받아야 합니다.오피오이드 처방과 함께 특정 팽창제를 사용하는 것은 일반적으로 권장되지 않습니다. 왜냐하면 느린 이동 시간이 더 큰 대변과 섞이면 심각한 변비, 통증 또는 폐색을 초래할 수 있기 때문입니다.

평균적으로 북미인들은 건강에 권장되는 식이섬유 수치의 50% 미만을 소비한다.오늘날 젊은이들이 선호하는 음식 선택에서, 이 값은 20%까지 낮을 수 있으며, 이는 많은 선진국에서 [100]볼 수 있는 비만 수준에 기여하는 것으로 전문가들에 의해 고려되고 있다.섬유질 섭취 증가에 따른 생리적 이점에 대한 과학적 증거가 증가하고 있다는 점을 인식하여, 미국의 FDA(Food and Drug Administration)와 같은 규제 기관은 섬유질에 대한 건강 주장을 하는 식품에 대한 승인을 내렸습니다.FDA는 어떤 성분이 섬유질인지 분류하고 제품 라벨에 섬유질 [101]성분을 첨가함으로써 생리적인 이점을 얻을 수 있도록 요구한다.2008년 현재, FDA는 정기적인 소비가 혈중 콜레스테롤 수치를 낮출 수 있고 관상동맥[102] 심장병의 위험을 낮출 수 있다는 라벨을 표시하기 위해 적격 섬유 제품에 대한 건강 주장을 승인했습니다.[103]

FDA 승인을 받은 비스코스 섬유 선원은 다음과 같습니다.[2]

기능성 식품과 보충제에 사용되는 팽창 섬유원의 다른 예로는 셀룰로오스, 과르 껌, 크산탄 껌이 있다.기능성 식품 및 보충제에 사용되는 발효성 섬유원(식물성 식품 또는 생명공학에서)의 다른 예로는 내성 전분, 이눌린, 프룩탄, 프룩툴리고 당류, 올리고 또는 다당류 및 부분적으로 또는 완전히 발효될 수 있는 내성 덱스트린이 있다.

발효 가능한 섬유질을 꾸준히 섭취하면 만성 [104][105][106]질환의 위험을 줄일 수 있다.식이섬유가 부족하면 [107]변비로 이어질 수 있습니다.

영국

2018년, 영국영양재단은 건강한 [108][1]성인에 대한 일일 최소 섭취량을 30그램으로 늘리는 한편 식이섬유를 보다 간결하게 정의하고 현재까지 확립된 잠재적 건강상의 이점을 나열하는 성명을 발표했다.진술: '식사 섬유'는 서로 다른 유형의 생리학적 영향을 미치는 서로 다른 화학적, 물리적 특성을 가진 물질들의 복합적인 혼합물을 총칭하는 용어로 사용되어 왔다.

식이섬유의 성질에 따라 식이섬유를 정량화하기 위한 특정 분석방법을 사용하면 식이섬유의 탄수화물 성분과 함께 많은 다른 소화불량 성분이 분리된다.이 성분들은 식물 세포 구조 내에 존재하고 소화관을 통과하는 물질에 기여하는 다른 물질들과 함께 저항성 녹말과 올리고 당류를 포함합니다.그러한 성분들은 생리적인 영향을 미칠 가능성이 높다.

섬유질이 자연적으로 많이 함유된 식단은 몇 가지 주요 생리학적 [1]결과를 가져오는 것으로 간주될 수 있습니다.

섬유는 생리적인 영향에 의해 정의되며, 많은 이종 섬유와 함께 정의됩니다.일부 섬유는 주로 이러한 이점 중 하나에 영향을 미칠 수 있지만(즉, 셀룰로오스가 분뇨 팽창을 증가시키고 변비를 예방한다), 많은 섬유질은 이러한 이점 중 하나 이상에 영향을 미친다(즉, 저항성 전분은 팽창을 증가시키고 대장 발효를 증가시키며 결장 미세 꽃과 포만감과 인슐린 [13][11]민감도를 증가시킨다).고섬유질 식단의 유익한 효과는 식단에 존재하는 다양한 종류의 섬유질 효과와 그러한 식단의 다른 성분들의 효과의 합이다.

섬유질을 생리적으로 정의하면 자연적으로 발생하는 [1]식이섬유와 유사한 구조와 생리학적 특성을 가진 소화 불가능한 탄수화물을 인식할 수 있습니다.

발효

미국 곡물 화학 협회는 다음과 같이 가용성 섬유질을 정의했습니다: "식물의 식용 [109]부분이나 대장에서 완전 또는 부분적인 발효로 소장과 흡수에 저항하는 유사한 탄수화물"이 정의에서는:

식물의 식용 부분
우리가 먹는 식물의 일부(피부, 과육, 씨앗, 줄기, 잎, 뿌리 등)가 섬유질이라는 것을 나타냅니다.불용성 공급원과 용해성 공급원 모두 그 식물 성분 안에 있다.
탄수화물
녹말, 올리고 당류, 폴리 당류라고도 불리는 긴 당류와 같은 복합 탄수화물은 용해성 발효성 섬유의 원천이다.
인체 소장의 소화 및 흡수에 대한 저항성
영양분을 공급하는 음식은 위와 소장에서 위산과 소화 효소에 의해 소화되고 영양분이 방출된 후 장벽을 통해 흡수되어 혈액을 통해 온몸으로 운반된다.이 과정에 내성이 있는 식품은 불용성 및 가용성 섬유와 마찬가지로 소화되지 않는다.그것들은 오직 수분 흡수 또는 물에서의 용해(용성 섬유)의 영향을 받는 대장으로 전달된다.
대장의 완전 발효 또는 부분 발효
대장은 대장이라고 불리는 부분으로 구성되어 있는데, 그 안에서 발효 과정을 통해 추가적인 영양소 흡수가 일어난다.발효는 대장균이 음식 덩어리에 작용하여 가스와 짧은 사슬의 지방산을 생성함으로써 발생합니다.이러한 짧은 사슬 지방산(낙산, 아세트산(에탄산), 프로피온산, 발레리산)이 과학적 증거로 중요한 건강 [110]특성을 가지고 있는 것으로 드러나고 있습니다.

발효의 예로서, 짧은 사슬 탄수화물(콩류에서 발견되는 섬유질의 일종)은 소화할 수 없지만 결장의 발효를 통해 짧은 사슬 지방산과 가스로 변화된다(일반적으로 포만성으로 배출된다).

2002년 저널 [104]기사에 따르면 부분적 또는 저발효성 섬유화합물에는 다음이 포함됩니다.

발효성이 높은 섬유 화합물에는 다음이 포함됩니다.

짧은 사슬 지방산

발효성 섬유가 발효되면 짧은 사슬 지방산(SCFA)이 [15]생성된다.SCFA는 건강을 증진하는 수많은 생리학적 과정에 관여합니다.[110]

결장 점막에 흡수된 SCFA는 결장벽을 통해 간문순환(간을 공급)으로 들어가고 간은 그것들을 일반 순환계로 운반한다.

전반적으로, SCFA는 혈당과 지질 수치, 대장 환경, 그리고 장내 면역 [112][113]기능과 같은 주요 조절 시스템에 영향을 미칩니다.

인간의 주요 SCFA는 부틸레이트, 프로피온산, 아세테이트이며, 여기서 부틸레이트는 대장세포의 주요 에너지원이고, 프로피온산은 간에서 흡수되도록 운명지어져 있으며, 아세테이트는 말초 순환으로 들어가 말초 [citation needed]조직에 의해 대사된다.

FDA 승인 건강 클레임

미국 FDA는 베타 글루칸으로 1인분 당 1.7g의 실륨 껍질 수용성 섬유 또는 0.75g의 귀리 또는 보리 수용성 섬유소를 함유한 식품 제조사가 정기적인 섭취가 심장병의 [12]위험을 줄일 수 있다고 주장할 수 있도록 허용하고 있다.

이 주장을 하기 위한 FDA 성명서 템플릿은 다음과 같습니다.

포화 지방과 콜레스테롤이 낮은 식단의 일부로서 [용해성 섬유원의 이름, 원하는 경우 식품명]과 같은 식품에서 나오는 가용성 섬유소는 심장병의 위험을 줄일 수 있다.[[12]식품명]의 1인분은 [용해성섬유원명]으로부터 [유익에 필요한 일일 섭취량]의 __g의 수용성섬유를 공급한다.

베타 글루칸을 제공하는 수용성 섬유소의 적합한 공급원은 다음과 같습니다.

  • 귀리겨
  • 압연 귀리
  • 통귀리 가루
  • 오트림
  • 통곡보리 및 건조보리
  • 95% 이상의 순도를 가진 실리움 껍데기의 가용성 섬유

허가된 라벨은 포화 지방과 콜레스테롤이 낮은 식단과 위의 특정 음식에서 나온 가용성 섬유질을 포함하는 식단이 심장병의 위험을 줄일 수 있다고 명시할 수 있다.

FDA 규정 21 CFR 101.81에서 논의한 바와 같이, 관상동맥 심장병 위험 감소와 관련된 위에 나열된 공급원에서 얻은 가용성 섬유소의 일일 식이 섭취 수준은 다음과 같다.

  • 통귀리 또는 보리 또는 통귀리와 보리의 조합에서 얻은 베타-락탄 수용성 섬유 하루에 3g 이상
  • 실륨 씨 [114]껍질에서 하루 7g 이상의 가용성 섬유질

곡물을 소비하는 것으로부터의 가용성 섬유질은 과일과 야채를 소비함으로써 암과 심장병의 위험을 낮추기 위해 허용된 다른 건강 주장에 포함되어 있습니다(21 CFR 101.76, 101.77 및 101.78).[12]

2016년 12월 FDA는 고아밀로스 옥수수의 저항성 전분을 섭취하면 인슐린 민감도를 높이는 효과로 인해 제2형 당뇨병의 위험을 줄일 수 있다는 검증된 건강 주장을 승인했다.허용되는 주장: "고아밀로스 옥수수 내성 전분은 제2형 당뇨병의 위험을 낮출 수 있다.FDA는 이 주장에 대한 과학적 증거가 제한적이라는 결론을 내렸습니다."[115] 2018년 FDA는 식이섬유의 다른 종류를 어떻게 [116]분류해야 하는지를 명확히 하기 위해 분리 또는 합성 식이섬유의 라벨링에 대한 추가 지침을 발표했다.

「 」를 참조해 주세요.

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