Fibrers fysiologiska effekter - mer än bara bulk. Margareta Nyman Industriell Näringslära och Livsmedelskemi

Transkript

1 Fibrers fysiologiska effekter - mer än bara bulk Margareta Nyman Industriell Näringslära och Livsmedelskemi Margareta.Nyman@appliednutriAon.lth.se CG Johansson KosFiber på Medline 213 (17 ) Intag 6 6 Hälsa 4 ÖversiktsarAklar 3 Cancer 3 Kolesterol 2 6 (NGAs nr 2) Glukosmetabolism/diabetes 1 8 (NGAs nr 11) Fermentering 1 Fetma 1 4 Kortkedjiga fewsyror 1 3 Tjocktarmscancer 1 3 (NGAs nr 1) Kardiovaskulära sjukdomar 1 1 Minerals 1 Förstoppning 8 PrebioAka 8 Mikroflora 4 InflammaAon 3 MäWnad 26 Metabola syndromet 2 Hjärna 13 Ulcerös kolit 12 Bulkningskapacitet 18 Människa 11 RåWor 1 8 Gris Möss 38 NGA MN Epidemiologiska studier fibrers fysiologiska effekter KosFiberintaget är omvänt proporaonellt mot serum koncentraaoner av CRP (t.ex NHANES, 49 försökspersoner, 4-6 år) (King et al 23) Enda komponent av betydelse Minskat BMI (3 3), minskade koncentraaoner av IL- 6, IL- 18 och CRP medan koncentraaoner av mäwnads hormonet adiponekan ökade (12 övervikaga kvinnor, 2-46 år) eder intag av Medelhavskost i 2 år (2 vs 16 g/d i kontrollgruppen) (Esposito et al 23). Intag av fullkorn och cerealiefiber är omvänt proporaonellt All CRP, TNF- α och blodtryck (kvinnor med typ- 2 diabetes) (Qi et al 26). Ökat intag av cerealiefiber och frukfiber kan relateras All ökade koncentraaoner av adiponecan (92 kvinnor med typ- 2 diabetes) (Qi et al 26). Kost, gener och mikrobiota påverkar uppkomst av tjocktarmscancer (Birt & Phillips 213) Alla kosfibertyper påverkar inte mäwnad och apat på samma säw (Clark Slavin 213) β- glukaner bra Omvänt förhållande mellan kosfiberintag, näringstäthet och det metabola syndromet (Carlson et al 211) Mikrobiota, prebio9ka och biomarkörer (Clark et al 212) Galisteo M, Duarte J, Zarzuelo A, 28, Journal of NutriAonal Biochemistry 1

2 Fibrers fysiologiska effekter Effect of Dietary Fiber on the InducEon of Colorectal Tumors and Fecal β- Glucuronidase AcEvity in the Rat Hans G. Bauer, Nils- Georg Asp, Richard Öste, Arne Dahlqvist and Per E. Fredlund Cancer Res 1979;39: PekAn gav mer cancer!?! Effect of Two Kinds of PecEn and Guar Gum on 1,2- Dimethylhydrazine IniEaEon of Colon Tumors and on Fecal β- Glucuronidase AcEvity in the Rat Hans G. Bauer, Nils- Georg Asp, Arne Dahlqvist, Per E. Fredlund, Margareta Nyman and Richard Öste Cancer Research 1981 Jun;41(6): Olika typer av pekan gav mer cancer igen!!! Wheat bran increases high- density- lipoprotein cholesterol in the rat N.- G. ASP, H. G. BAUER, P. NILSSON- EHLE, MARGARETA NYMAN and R. OSTE Br. J. Nurr. (1981). 46, PekAn hade ingen effekt men däremot guargummi och vetekli Dietary fibre in type II diabetes Asp NG, Agardh CD, Ahrén B, Dencker I, Johansson CG, Lundquist I, Nyman M, Sartor G, Scherstén B Acta Med Scand Suppl 1981; 66:47-. EW högt fiberinnehåll (hela äpplen och vete/rågbröd) gav ew lägre blodsockersvar än ew lågt fiberinnehåll (äppeljuice och viw vetebröd) Mekanismer Då Olösliga kosfiber resistenta mot fermentering ökar bulk och motverkar förstoppning och cancer Lösliga viskösa kosfiber förlångsammad absorpaon (lipider och glukos) i mage och tunntarm Idag Samma som ovanstående, men tarmflorans sammansäwning och vilken typ av metaboliter som bildas i tarmen har stor betydelse för vår hälsa Caecar et al 21 Fermentering i tjocktarmen Bakteriella metaboliter Äwksyra (+/- ) Propionsyra (+) Odigererbara komponenter, t ex kosxiber Mikroflora Fermentering Smörsyra (+) Primära gallsalter (+) Sekundära gallsalter (+/- ) LPS (- ) Design av livsmedel OpEmera bildning av bakteriella metaboliter genom a] välja rä] typ av process och råmaterial 2

3 EFFEKT AV HAVRE Studie på patienter med ulcerös kolit En normal frisk tarm och en tarm på en person med månligt svår ulcerös kolit 23 patienter > 18 år Multicenter försök (tre sjukhus) 6 g ß-glukan anrikat havrekli = 2 g kostfiber 12 veckor 4 skivor bröd och frukostflingor I remission i åtminstone 3 månader Ingen antibiotika, inga bulklaxativ Effekt av ß-glukan anrikat havrekli på smörsyra koncentration i faeces på ulcerös kolit patienter (n=19, µmol/g) 1 1 Ökad smörsyra konc Mindre symptom Start 4 veckor 4-12 veckor Hallert et al 23 P <.1 P <. Effekt av molekylvikt och löslighet KoncentraAon av propionsyra och smörsyra i blindtarm på råwa med fruktooligosackarider Polymeriseringsgrad Löslighet µmol/g 1 1 DP 2-8 DP 1-6 µmol/g 1 1 High - caecum Low - distal colon Propionic acid Butyric acid Propionic acid Butyric acid Nilsson & Nyman, 2 3

4 Behandling av fiberrikt vetemjöl Fiberrikt vetemjöl Etanollösligt Olösligt i 7% etanol Vattenlösligt Olösligt 2 2 Kortkedjiga fe]syror i blindtarm på rå]a 2 1 Förhållande mellan äaksyra Ell propionsyra (portåderblod) (micromol) 1 1 Smörsyra Propionsyra 1 Ättiksyra a a b ab Fiberrikt mjöl Olösligt Vattenlösligt Etanollösligt Fiberrikt mjöl Olösligt Vattenlösligt Etanollösligt Haskå et al 211 Effekt av diet på mikrofloran ( ), SCFA, lever kolesterol och TG samt MCP- 1 PEKTIN Blindtarm äwksyra Blindtarm propionsyra Blindtarm smörsyra GUAR Bacteroides GUMMI Serum smörsyra MCP- 1 Lever kolesterol FIBERFRI Akkermansia Lever TG JakobsdoUr et al, PloS ONE, 213 Smörsyra och bärnstensyra i blindtarm på råwor med låg respekave högfew diet Bärnstensyra µmol 8 6 GuarGum 4 Pec+GG 2 Low Fat 2w High Fat 2w High Fat 4w 8 Smörsyra 7 6 µmol/g Guar Gum Pec+GG 1 Low Fat 2w High Fat 2w High Fat 4w JakobsdoUr et al, PloS ONE, 213 4

5 Gallsalter i blindtarm på råwa 3 2 Primära gallsalter µg in caecum Fibre Free Guar Gum Mixture CA CDCA α- MCA 4 4 Sekundära gallsalter µg in caecum Fibre Free Guar Gum 1 Mixture 1 LCA DCA Ghaffarzadegan et al, J. Chrom. B, 213, in press Bärnstensyra - ny bakteriell metabolit med hög few diet Blod? JakobsdoUr et al, PloS ONE, 213 Samarbetspartners Ulf Nilsson Frida Fåk Lina Haskå Greta Jakobsdowr Tannaz Ghaffarzadegan Yadong Zhong CrisAna Teixeira Camilla Bränning Claes Hallert Inger Björck Margareta Sandahl Jan Åke Jönsson Narda Blanco Olov Sterner

6 Tack 6