(ЧАСТЬ II) Пребиотическое воздействие остатков сои (окара) на эубиоз/дисбактериоз кишечника и возможное влияние на функции печени и почек

edmund.chen@wecistanche.com

Повышение ценности соевых остатков (окара) как функционального продукта питанияКак обсуждалось ранее, окара содержит большое количество пищевых волокон и белков, а также значительное количество изофлавонов. Болезнь почек, а также минеральные элементы, что придает ему высокую питательную ценность и потенциальную пребиотическую функцию. Следовательно, он потенциально полезен в качестве функционального ингредиента с полезными для здоровья эффектами [8]. В частности, включение ингредиентов, полученных из соевых бобов, в различные продукты с целью придания организму полезных свойств и функций было в центре внимания на протяжении многих лет и вызвало большой интерес со стороны пищевой промышленности. Их называют «функциональными продуктами» [104]. Окара использовалась в производстве продуктов питания для потребления человеком, а также в качестве корма для животных в течение нескольких лет, в основном в Японии и Китае, как в переработанном, так и в сыром виде, чтобы более легко обеспечить справедливое потребление питательных веществ, требуемых клетчаткой и белком. . Окара может быть частичной заменой соевой муки dl, пшеничной муки dl и других пищевых компонентов, чтобы повысить содержание белка и клетчатки [49]. Богатое количество белков, углеводов и других форм питательных веществ, содержащихся в окаре, делает ее потенциальным субстратом для микробной ферментации. Предполагается, что бактерии, дрожжи и грибковая ферментация остатков сои уменьшают содержание сырой клетчатки, увеличивают содержание белков, растворимой клетчатки, изофлавонов и аминокислот, а также разлагают фитиновую кислоту, что также приводит к улучшению технологических свойств. как пищевая ценность [105]. Использование остатков сои в различных пищевых рецептурах, таких как напитки, хлеб, колбасы, блины, конфеты, печенье, пирожные и пищевая dl мука, было изучено и подтверждено ранее в многочисленных отчетах [15, 106–109].

Ключевые слова:пищевые волокна; микробиота кишечника; почка; печень; окара; пребиотик; остатки сои

CISTANCHE УЛУЧШИТ ЗАБОЛЕВАНИЕ ПОЧЕК / ПОЧЕК

3.1. Применение остатков сои в питании человекаБогатые свойства связывания растворителей делают окару идеальным недорогим ингредиентом для повышения выхода хлебобулочных и мясных изделий [48]. Доказано положительное влияние на срок хранения шоколадного печенья в основном при оптимальной концентрации 5%, а также предотвращение синерезиса в начинке сырных пельменей при разморозке и заморозке. высокие уровни без отрицательного влияния на текстуру или вкусовые характеристики формованных продуктов [1].

В исследовании Park et al. [110] о влиянии окары и добавок, включая соевую муку, крахмал и гидроксипропилметилцеллюлозу, на качество и пищевую ценность печенья. Результаты показали, что печенье, обогащенное окарой, имеет более высокий уровень углеводов (35,3%), жира (25,7%), белка (11,6%) и золы (6,3%), по сравнению с пшеничным печеньем, содержащим углеводы (59,6%). 20,2 процента), белок (15,2 процента) и зола (2,2 процента). Печенье, содержащее окару, показало более низкое содержание углеводов и более высокое содержание золы. Печенье с добавлением гидроксипропилметилцеллюлозы продемонстрировало более высокую водоудерживающую способность, т.е. в три раза выше, чем у контроля, что улучшило характеристики теста и качество обогащенного печенья. Печенье с добавками, главным образом, соевой мукой и гидроксипропилметилцеллюлозой, показало сниженную активность воды, что увеличило срок хранения и твердость в сочетании со значительным улучшением хрусткости печенья, обогащенного окарой. Суда и др. [111] включили порошок окары (содержащий 50 процентов пищевых волокон, 0,45 процента кальция и 21,3 процента растительного белка) в ингредиенты хлеба и блинов, намереваясь разработать обогащенные продукты для медицинского применения. Были обработаны три разных вида хлеба, в том числе хлеб с 10-процентной окарой, и другие добавки, а также консерванты были необходимы для стимулирования дрожжевого брожения и обеспечения возможности хранения при комнатной температуре. После эффективной заморозки без консервантов вкус всех трех сортов хлеба изменился. Мягкий блин готовили из смеси порошков для блинов с 20% окары. Блины без консервантов годились для хранения в холодильнике перед едой, в то время как свежие блины и те, которые содержали консерванты с 20-процентным содержанием окары, принимались в качестве добавок для пожилых госпитализированных пациентов. Исследование показало, что мягкие блины с добавлением окары и 40 процентов воды были более полезными в качестве подходящей добавки для пищевых волокон, кальция и растительного белка, чем хлеб с добавлением окары. Предполагается, что качество хлеба с добавлением окары значительно повышается при добавлении ферментов (липазы, глюкозооксидазы и пентозаназы). Доказано, что включение 4–8% порошка сои приводит к повышению качества [112]. Нанесение 5-процентной соевой пищевой клетчатки на хлеб, обработанный 1-процентным раствором NaOH в течение часа и 1-процентным раствором HCl при температуре 60 ◦C в течение 2 часов, показало внешний вид и качество, аналогичные внешнему виду и качеству обычного хлеба [1,113].

Недавнее исследование Kang et al. [15] был проведен обзор качественных показателей рисовой лапши, обогащенной различными уровнями муки из окары дл (0–20 процентов). Авторы зафиксировали, что клейкость, твердость и потери при варке лапши увеличиваются с увеличением количества окары, в то время как индекс набухания, показатель когезии и водопоглощение значительно снижаются. Среди всех образцов лапша, обогащенная 10 процентной мукой из окары, продемонстрировала самый низкий показатель прогнозируемого гликемического индекса. Включение альгината с покрытием CaCl2 улучшило кулинарные свойства, не влияя на усвояемость крахмала in vitro рисовой лапши, обогащенной соевыми остатками. Полученные данные показали, что лапша с хорошими характеристиками качества и пониженными показателями усвояемости крахмала in vitro может быть получена за счет включения муки окары в количестве до 10 процентов. Опять же, исследование кулинарных качеств соевого побочного продукта лапши, обогащенной волокнами окары, показало, что лапша была хорошего качества при приготовлении, когда волокна окары были добавлены в количестве 9 процентов (размер частиц 100 меш), 4 процента соли и 0,25 процента натрия. альгинат [114]. Пан и др. [106] изучали влияние окары и витального глютена на физические и химические свойства лапши. Результаты показали, что более высокий уровень окары (10–15 процентов) значительно снижает прочность на растяжение, растяжимость, эластичность и оптимальное время приготовления лапши. Лапша, обогащенная окарой, показала улучшенное содержание флавоноидов, общую фенольную и антиоксидантную активность и/или активность по удалению свободных радикалов. Результаты показали, что 6-процентный пшеничный глютен и 5-10-процентное включение порошка окары позволяют получить лапшу с хорошей текстурой, кулинарными и сенсорными свойствами. Таким образом, добавление пищевых волокон из соевых бобов в рецептуру пищевых продуктов может быть лучшей альтернативой для получения пищевых продуктов с низким гликемическим индексом. приготовленный из соевых бобов, не содержащих липоксигеназы, и промышленно высушенного порошка окары (влажность 7,7%), полученного из обычных соевых бобов (присутствует липоксигеназа). Авторы также использовали коммерчески доступное соевое масло с низким содержанием линоленовой кислоты и коммерчески низконасыщенное соевое масло в одном и том же рецепте и определили лучший рецепт запеченного или обжаренного во фритюре пищевого продукта на основе сои. В конце исследования авторы отметили, что выпечка, приготовленная из частично высушенного порошка липоксигеназы, не содержащего окары, и имеющегося в продаже соевого масла с низким содержанием насыщенных жиров, имела вкус, внешний вид и текстуру, аналогичные эталонному продукту (то есть коммерческому продукту). японская закуска на основе окары). Конечный продукт содержал 11,4% белка и 7,4% пищевых волокон, что выше стандарта в 2,0 и 1,5 раза. Количество кальция также было выше (в 4,3 раза) контрольного балла. Бедини и др. [116] также зафиксировали повышение функциональных и питательных свойств соевого йогурта, содержащего побочный продукт сои окару. Все эти результаты предполагают коммерциализацию окары на промышленном уровне в качестве потенциального пищевого продукта с добавленной стоимостью с улучшенными питательными свойствами.

CISTANCHE УЛУЧШИТ ПОЧЕЧНЫЙ ДИАЛИЗ

3.2. Применение соевых остатков в кормлении животных  Благодаря более высокому содержанию неволокнистых углеводов и белков окара, а также ее дешевизна по сравнению с соевым шротом, делает ее привлекательной для использования в качестве корма для молочного скота, коз, овец, свиней, домашней птицы и рыб с целью замещая часть их обычного корма [117–120]. Общеизвестно, что побочные продукты продовольственных культур обладают высоким содержанием влаги и, во избежание высоких энергетических затрат на сушку, обычно хранятся с помощью силоса, метода хранения корма, который включает подкисление растительной массы с помощью анаэробных микроорганизмов, чтобы помочь свести к минимуму и предотвратить его колонизацию другими микроорганизмами, что приведет к потере его питательной ценности. Известная практика в Японии, направленная на предотвращение потерь питательных веществ, ограничивает это путем смешивания сухого корма с влажными побочными продуктами для получения силоса смешанного рациона с низким содержанием влаги. Таким образом, смесь шелухи арахиса и окары может оказывать синергетическое влияние на силосную смесь, образуя правильные сбраживаемые углеводы сухого вещества для идеальной ферментации силоса. Было доказано, что силос с соотношением шелухи арахиса и окары 22:78 снижает содержание клетчатки и лигнификацию, а также повышает эффективность моделей ферментации рубца in vitro и ферментации силоса через 8 недель [117]. Соблюдение требуемого белкового профиля у молодых свиней, особенно для производителей экологически чистых продуктов, является сложной задачей. Таким образом, цена органических кормов значительно выше (т.е. в 4 раза выше) и имеет ограниченную доступность. Окара предлагается в качестве альтернативы и потенциального источника органического белка, и ее потребление до 25 процентов рационов молодых свиней не влияет на среднесуточное потребление корма, среднесуточную прибыль и соотношение привес/корм по сравнению с контрольной группой. [121]. Ван и др. [120,122] также заменили соевую муку сушеной окарой у молочного и желтого скота в течение 30 дней. Авторы не зафиксировали существенных различий в надоях, потреблении кормов, жирности молока и суточной прибыли между обеими группами. Однако стоимость кормления группы, заменившей сушеную окару, была значительно снижена.

Кроме того, окара также может быть использована для производства микробных белков, которые синтезируются путем ферментации в твердой фазе. В процессе ферментации плесень разлагает остаточные волокна на низкомолекулярные углеводы, которые уже давно используются дрожжами для синтеза белков. Более того, некоторые антипитательные факторы (включая, помимо прочего, ингибиторы трипсина, лектины и сапонины) могут быть дополнительно разложены или уменьшены в результате ферментации [123]. Пан и др. [124] изучали изменения в продукции микробов с помощью твердофазной ферментации смешанной культуры на окаре. Авторы наблюдали удвоение содержания сырого протеина по сравнению с исходным материалом при использовании в качестве субстрата пшеничных отрубей и окары (соотношение 2:8), а также Trichoderma viride, Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae и Candida utilis (1:1:1:3). ) в виде смешанного урожая, после ферментации в течение трех дней при 32 ◦С. В таблицах 3 и 4 представлены обобщенные исследования влияния добавок окары на питание, а также влияния ее обогащения на свойства и функции продуктов питания соответственно (in vivo/in vitro).

4. Физико-химическое и пребиотическое влияние пищевой клетчатки (с акцентом на клетчатку, полученную из окары) на кишечник и связанные с ним ткани: кишечник, печень и почки.  Многочисленные доказательства указывают на то, что кишечные микроорганизмы могут напрямую влиять на физиологические условия у людей/животных, например, улучшая иммунную систему хозяина, улучшая роль кишечного барьера, стимулируя защитные механизмы против патогенов, а также усиливая защитные механизмы против патогенов. воспалительные заболевания кишечника, производство биологических метаболитов, регулирование аутоиммунитета, регулирование диабета и предотвращение ожирения, а также уничтожение раковых клеток. Взаимодействия между кишечником и микробиотой хозяина динамичны и в значительной степени зависят от нескольких условий окружающей среды, особенно от диеты [135]. Кроме того, сообщается, что кишечник играет двойную и противоположную роль, позволяя питательным веществам поступать в организм и препятствуя проникновению вредных веществ. Было показано, что пищевые волокна изменяют барьерную функцию желудочно-кишечного тракта и абсорбцию питательных веществ. Например, пищевые волокна вызывают изменения желудочно-кишечного барьера за счет увеличения количества муцинов и клеток, которые их продуцируют, «бокаловидных клеток» [136, 137]. Муцины представляют собой крупные гликопротеины, которые вместе с липидами, антителами, бактериями, ионами, белками, антимикробными пептидами и водой образуют так называемую слизь [138]. Слизь защищает эпителий кишечника от механического воздействия, препятствует транслокации вредных веществ, а также смазывает кишечник и облегчает транспортировку переваренного материала. Исследование, сравнивающее стандартный корм/рацион для грызунов (т. е. клетчатка из кукурузы, овса и пшеницы, составляющая 4,3 процента рациона по весу) с кормом, лишенным какой-либо клетчатки, показало, что у мышей, которых кормили диетой с дефицитом клетчатки, слизь была более жидкой. слой, что позволяет микробам приближаться к желудочно-кишечному эпителию [139]. Следовательно, недостаточное количество пищевой клетчатки в кишечнике может побуждать бактерии разрушать слизистый слой хозяина (т. е. разрушать один из физических барьеров хозяина) в попытке обеспечить себя субстратами, необходимыми для выживания.

4.1. Физико-химическая роль пищевых волокон в желудочно-кишечном тракте Основная роль желудочно-кишечного тракта заключается в всасывании питательных веществ из проглоченных продуктов. Этому поглощению предшествует ряд пищеварительных процессов в различных отделах кишечника. Эти процессы регулируются секрецией ферментов и связанных с ними кофакторов, а также поддержанием просвета кишечника при оптимальных условиях pH для пищеварения. [140]. Классически постулируется, что потребление пищевых волокон влияет на усвоение питательных веществ различными способами. Было доказано, что физико-химические факторы пищевой клетчатки, включая ферментацию, объемообразующую способность, вязкость и гелеобразование, связующую способность, растворимость и водоудерживающую способность, влияют на усвоение питательных веществ. За последние десятилетия было проведено множество исследований in vivo и in vitro, чтобы помочь осветить физико-химические взаимодействия между пищевыми волокнами и этими питательными веществами [39]. Однако оказывается, что водорастворимая пищевая клетчатка, которая является либо вязкой, либо гелеобразующей в кишечных/желудочных условиях, снижает скорость всасывания, чем низкомолекулярная и низковязкая клетчатка. Тонкая кишка является основной зоной всасывания в кишечнике, которая, с точки зрения питания, участвует в абсорбции субъединиц перевариваемых макронутриентов (т. е. моносахаридов из углеводов, аминокислот и некоторых ди/трипептидов из белков и жирных кислот). кислоты/глицерин из ди/триглицеридов), а также минералы и витамины и другие микроэлементы [140].

CISTANCHE УЛУЧШИТ БОЛИ В ПОЧЕКАХ

Пищевые волокна различаются по форме в зависимости от их биохимических и физиологических свойств и, следовательно, влияют на биодоступность питательных веществ, состав микробиоты и функции желудочно-кишечного тракта. Растворимые пищевые волокна продемонстрировали повышенную вязкость и сниженную усвояемость крахмала [141], а также подавляли активность -амилазы в желудочно-кишечном тракте, что, следовательно, снижало быстрое повышение уровня глюкозы в крови после приема пищи [142, 143]. Потребление растворимых вязких волокон вместе с другими диетическими изменениями, такими как снижение потребления жиров, эффективно снижает уровень холестерина [144]. Sasaki и Kohyama [145] изучали влияние различных растворимых пищевых волокон на усвояемость крахмала. Они зафиксировали сильную связь между кажущейся вязкостью при низких скоростях сдвига и ингибированием усвояемости крахмала. Однако нерастворимые пищевые волокна снижали усвояемость крахмала за счет неспецифической адсорбции ферментов. Нагано и др. [146] систематически рассматривали улучшенные функциональные и физико-химические свойства окары с помощью технологий наноцеллюлозы, используемых при разработке продуктов питания. Авторы предположили, что технологии наноцеллюлозы могут улучшить физико-химические функции, тем самым влияя на сообщество кишечной микробиоты. Их исследование показало повышенную вязкость, дисперсионную способность, а также удельную поверхность целлюлозы и окары. Повышенная вязкость вызывала подавление активности -амилазы, тогда как повышенная дисперсионная способность и удельная поверхность окары приводили к улучшению продукции SCFA доминирующими кишечными бактериями человека [146]. Бифидобактерии и лактобактерии являются наиболее важными полезными для здоровья бактериями кишечной микробиоты. Следовательно, оба являются общими целями диетических вмешательств для укрепления здоровья. Другие бактерии, включая энтерококки, эубактерии, стрептококки и бактероиды, могут быть классифицированы как потенциально опасные или полезные для здоровья в зависимости от вида [126, 147]. Здоровые бактерии выполняют полезные функции для хозяина благодаря своему метаболизму, такому как образование SCFAs (в основном пропионата, ацетата и бутирата), отсутствие образования токсинов, а также синтез дефензинов или витаминов [126]. Десаи и др. [42] исследовали последующее влияние лишения пищевых волокон на микробиоту кишечника с использованием модели гнотобиотических мышей. Авторы заметили, что при прерывистом или хроническом дефиците пищевых волокон микробиота кишечника обращается к секретируемым гликопротеинам слизи хозяина в качестве источника питательных веществ, что приводит к эрозии слизистого барьера толстой кишки. Тем самым, способствуя большему эпителиальному доступу и летальному колиту возбудителя слизистой оболочки, Citrobacter к дентиуму. Исследование выявило сложные пути, связывающие диету, кишечную микробиоту и дисфункцию кишечного барьера, которые можно улучшить с помощью диетической терапии.

4.2. Использование остатков сои в качестве пребиотика Потребление окары в качестве пребиотиков/неперевариваемых пищевых компонентов может избирательно стимулировать состав и/или активность одного или ограниченного числа желудочно-кишечных микробов, что может приносить пользу здоровью хозяина [148], а также не связанные с желудочно-кишечным трактом состояния, такие как сердечно-сосудистые заболевания [149], хроническиеБолезнь почек(CDK) [150], безалкогольные жирныеболезнь печени(НАЖБП) [21] и диабет [151]. Пребиотическое влияние окары было исследовано в исследованиях in vitro с использованием Lactobacillus acidophilus и Biffibacterium bifidum [152, 153]. Окара обеспечивает поверхность для адгезии клеток бактерий, тем самым обеспечивая поглощение субстрата, а также рост клеток. Степень ферментации остатка была примерно в 3,6 раза больше у B. bifidus по сравнению с L. acidophilus [152]. Обработка -глюканазой (Ultraflflo L®) улучшала содержание растворимых пищевых волокон в окаре, что впоследствии усиливало ее ферментацию B. Bifidus [154]. Превращение нерастворимых пищевых волокон окары в растворимые волокна снова наблюдалось при использовании Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus [155].

Существуют многочисленные исследования диетического воздействия йогурта, обогащенного остатками сои/окарой, полученного путем молочнокислого брожения соевого молока и остатков соевого молока, на уровни липидов и холестерина у крыс [156]. Йогурт, обогащенный окарой, был приготовлен путем смешивания сушеной окары с соевым молоком в соотношении 1:2, а затем смесь была ферментирована L. delbrueckii подвида delbrueckii. Образовавшийся продукт лиофилизировали, а затем вводили в рацион крыс. Независимо от их диеты, крысы, которых кормили сушеной окарой и йогуртом из соевого молока, демонстрировали значительно более низкий уровень общего холестерина в плазме по сравнению с контрольной группой и другой группой, которых кормили только йогуртом из соевого молока. Авторы пришли к выводу, что использование окары дает дополнительные преимущества соевому молоку, таким образом, богатый клетчаткой остаток способствует выведению желчных кислот путем их всасывания в фекалии, что способствует гипохолестеринемическому эффекту [156, 157].

Кроме того, предполагается, что ферментация играет решающую роль в эффекте снижения уровня холестерина, поскольку она запускает производство биоактивных пептидов посредством ферментативного гидролиза соевых белков [156]. Результаты анализа ДНК-микрочипа также подтвердили, что потребление остатков сои и йогурта из соевого молока снижает синтез липидов и холестерина, а также активирует -окисление жирных кислот и расщепление холестерина [157]. Таким образом, эти исследования показали, что как добавление окары, так и ее последующая ферментация в матрице соевого йогурта демонстрируют гипохолестеринемические эффекты. Затем были оценены органолептические качества и текстурные характеристики обогащенного окарой йогурта. Соевое молоко только с сухими остатками сои или с инсулином и сушеной окарой ферментировали с помощью коммерческой закваски для йогурта, которая содержала L. acidophilus, Bifidobacterium animalis subspecies lactis и Streptococcus thermophilus [116]. Эти йогурты демонстрировали значительно большую физическую стабильность и были оценены ниже в гедонистических тестах, вероятно, из-за относительно большого размера высушенной окары. Тем не менее, добавление инсулина, по-видимому, повышает вкусовые качества, поэтому наивысшая оценка приемлемости была для йогурта с добавлением как инсулина, так и окары.

4.3. Пребиотический статус остатков сои в микробиоме кишечника Исследования микробиоты желудочно-кишечного тракта человека, обозначенной как «второй мозг» или «забытый орган», в последние годы расширились в геометрической прогрессии благодаря последним достижениям в области технологий [158]. Кишечник является основным иммунным органом в организме, в котором содержится примерно 70–80 процентов иммунных клеток организма, и он был отмечен как крупнейший источник воспаления, который, как доказано, способствует таким заболеваниям, как НАЖБП и CDK [20, 159, 160]. Было доказано, что кишечная микробиота продуцирует не только метаболиты, которые могут влиять на физиологию хозяина, но и метаболиты, которые также могут играть важную роль в иммунной системе и метаболизме хозяина посредством сложного набора химических взаимодействий, а также сигнальных путей [161]. –163].

Пребиотики — это неперевариваемые части пищи, называемые углеводами, которые действуют как волокна. В неизменном виде они достигают толстой кишки, где используются желудочно-кишечными микроорганизмами, служат пищей для «хороших» кишечных бактерий и способствуют их росту, колонизации, а также устойчивости в пищеварительном тракте. Среди пребиотиков или видов клетчатки наиболее важными являются галактоолигосахариды и олигосахариды, которые относятся к бифидогенным веществам; относительно их способности избирательно усиливать рост Bifidobacterium spp. (B. breve, B. longum, B. infantis, B. pseudolongum, B. lactis) и Lactobacillus spp. (L. plantarum, L. casei, L. reuteri, L. acidophilus) [164]. Наиболее часто используемые пребиотики в исследованиях на людях включают, помимо прочего, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, ксилоолигосахариды, арабиноксиланолигосахариды и соевые олигосахариды [164,165].

Перес-Лопес и др. [51] изучали пребиотический эффект окары на микробиоту желудочно-кишечного тракта у крыс с высоким содержанием жира. Для улучшения растворимости окары и получения растворимого пищевого остатка, обогащенного клетчаткой, авторы применили в препарате обработку высоким гидростатическим давлением вместе с ферментом Ultraflflo® L. Крыс Wistar кормили диетой с высоким содержанием жиров, дополненной 20 процентами обработанной окары, в течение четырех недель. Авторы наблюдали снижение уровня триглицеридов в плазме (в 1,4-раз), потерю веса и усиление метаболизма аминокислот (в 1,2-раз меньше мочевины) по сравнению с контрольной группой. . Что касается пребиотического статуса, окара увеличивает высвобождение короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и улучшает усвоение магния и кальция. Кроме того, количественный ПЦР-анализ выбранных групп бактерий подтвердил, что окара защищает значения нескольких полезных групп микробиоты желудочно-кишечного тракта и восстанавливает дисбактериоз, вызванный диетой с высоким содержанием жиров. Таким образом, предотвращение бактериальных падений, вызванных диетой с высоким содержанием жиров. Авторы пришли к выводу, что добавление окары оказывает положительное влияние на здоровье in vivo и, следовательно, может использоваться в качестве пребиотика, а также в качестве функционального ингредиента в пищевых продуктах.

Вильянуэва и др. [12] также изучали влияние диет с высоким содержанием жиров, дополненных 13 или 20 процентами окары, на липидный профиль кожи.печень,плазма и фекалии самцов золотистых сирийских хомяков после трех (3) недель кормления. Рацион не давал каких-либо существенных различий в приросте массы тела или потреблении корма (p > 0.05). Однако уровни в плазме триглицеридов, общего холестерина и холестерина ЛПОНП-плюс-ЛПНП у хомяков, которых кормили 20% окары, значительно снизились (p < 0,05)="" по="" сравнению="" с="" контрольной="" группой.="" при="" этом="" достоверных="" различий="" (р=""> 0,05) в уровнях ЛПВП- и ЛПНП-холестерина в плазме крови во всех экспериментальных группах не наблюдалось. Триглицериды, общие липиды, концентрации общего и этерифицированного холестерина впеченьбыли снижены на 20% благодаря диете с добавлением окары. Что касается хомяков, получавших рацион, обогащенный 13 процентами окары, средние значения триглицеридов, общих липидов и холестерина впеченьи плазмы снижены по сравнению с контрольной группой, но различия не были статистически значимыми. Кроме того, все проанализированные диеты с добавлением окары показали повышенную экскрецию с фекалиями общих липидов, свободного холестерина, триглицеридов и общего азота (p < 0,05)="" по="" сравнению="" с="" их="" соответствующими="" контролями.="" авторы="" предположили,="" что="" основные="" компоненты="" окары,="" т.="" е.="" пищевые="" волокна="" и="" белок,="" могут="" быть="" связаны="" со="" снижением="" общего="" содержания="" липидов="" и="" холестерина="" в="">печеньи плазмы, а выделение фекалий увеличивается у хомяков, получающих корм с высоким содержанием жира, и, следовательно, может играть важную роль в предотвращении гиперлипидемии, а также может использоваться в качестве ингредиента с добавленной стоимостью для приготовления функциональных пищевых продуктов. В 2016 году Вильянуэва и соавт. изучали потенциальные пребиотические и жироснижающие эффекты ферментативно обработанной окары у крыс Вистар, получавших корм с высоким содержанием холестерина [6]. Авторы наблюдали значительное снижение сыворотки ипеченьуровни триглицеридов (p <{{0}}.01) у="" крыс,="" которых="" кормили="" ферментативно="" обработанной="" окарой.="" общие="" липиды,="" желчные="" кислоты="" и="" триглицериды="" были="" значительно="" (p="">< 0,001)="" выше="" в="" фекалиях="" крыс,="" получавших="" ферментативно="" обработанную="" диету="" из="" окары.="" однако="" ph="" фекального="" содержимого="" был="" снижен="" (p="">< 0,001),="" вероятно,="" из-за="" значительного="" увеличения="" продукции="" короткоцепочечных="" жирных="" кислот="" в="" группе,="" получавшей="" лечение,="" по="" сравнению="" с="" контрольной="" группой="" (т.е.="" 229,2="" ±="" 37,0="" для="" контрольной="" группы="" и="" 568,2="" ±="" 56,5="" для="" обработанной="" группы).="" кроме="" того,="" обработанная="" ферментами="" окара="" приводит="" к="" уменьшению="" количества="" триглицеридов="" в="">печеньи сыворотки, а также улучшил экскрецию общих липидов, желчных кислот и триглицеридов, увеличив профиль липидов у крыс с высоким содержанием холестерина. Предполагается, что содержание клетчатки помогает улучшить кишечный транзит за счет увеличения объема фекалий. Авторы пришли к выводу, что сниженный рН и улучшенное производство SCFA подтверждают факт ферментации клетчатки, что свидетельствует о потенциальном пребиотическом эффекте.

4.4. Реакция кишечника, печени и почек на пребиотические эффекты пищевых волокон в целом В микробном процессе пребиотической ферментации в толстой кишке образуются SCFAs, такие как бутират, пропионовая кислота, уксусная кислота, витамин K и витамин B12, которые затем поглощаются слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта и распределяются по лимфатической и сосудистой системе в клетки. организма [166]. Образовавшийся бутират метаболизируется непосредственно в желудочно-кишечном эпителии, где действует как регулятор деления и роста клеток. Пропионат применяют впеченьа также служит предшественником, используемым для подавления синтеза холестерина. Ацетат преимущественно метаболизируется в мышечных клетках, сердце,почки, и мозг. Производство SCFA снижает pH окружающей среды, тем самым стимулируя клеточную дифференцировку и рост эпителиальных клеток кишечника, а также повторно поддерживая микрофлору. Кроме того, предполагается, что ферментация в кишечнике дает окончательную форму разложения таких веществ, как простые газы: углекислый газ, водород, метан и сероводород [164]. На рисунке 2 представлен схематический обзор основных пребиотических эффектов пищевой клетчатки на кишечник, печень и кишечник.почка [20]. 

4.4.1. Интуитивные ответыБыло показано, что увеличение производства короткоцепочечных жирных кислот (SCFAs) в результате ферментации пищевых волокон повышает барьерную функцию кишечника за счет увеличения пролиферации и разнообразия клеток кишечника [20, 167]. SCFAs снижают pH желудочно-кишечного тракта, что может изменить микробиоту кишечника, препятствуя росту патогенов и снижая экспрессию генов микробной вирулентности [168]. Опять же, было доказано, что эпителиальные клеточные линии метаболизируют бутират SCFA, приводя к восстановлению кислорода, что приводит к стабилизации фактора транскрипции, индуцируемого гипоксией фактора -1 альфа (Hif-1) [169]. Этот фактор транскрипции участвует в барьерной функции желудочно-кишечного тракта посредством регуляции апоптоза [170] и воспаления [171]. Исследование микрочипов подтверждает, что крахмал с высоким содержанием амилозы может улучшать гормоны, а также структуру и функцию кишечника за счет повышения уровня экспрессии Hif-1 вместе с генами, связанными с ростом, дифференцировкой, апоптозом и пролиферацией клеток в кишечнике. слепой кишки крыс, получавших 30% резистентного крахмала, в отличие от крыс, получавших такое же количество энергии из рациона с низким содержанием клетчатки [172]. Недавнее исследование Zhang et al. [173] оценили влияние пребиотиков на биодоступность и биотрансформацию гинсенозидов у крыс после двухнедельного введения пребиотиков (например, галактоолигосахаридов, фруктоолигосахаридов и клетчатки-2). Результаты показали, что площадь под кривой «концентрация-время» и пиковая концентрация гинзенозида и его промежуточных метаболитов в плазме в группах пребиотического вмешательства были улучшены в разной степени, чем в контрольной группе. Кроме того, микробиота кишечника значительно отреагировала на лечение пребиотиками как на функциональном, так и на таксономическом уровнях. Метагеномный анализ кишечника также выявил функциональное улучшение генов метаболизма поликетидов/терпеноидов, глюконеогенеза, гликолиза, метаболизма пропаноата и т. д. Авторы пришли к выводу, что пребиотики могут избирательно поддерживать пролиферацию определенных бактериальных пятен, обладающих способностью к гидролизу гликозидов, следовательно, впоследствии стимулируя биодоступность и биотрансформация первичных гинсенозидов in vivo.

Белки плотного соединения являются еще одним ключевым компонентом кишечного барьера, на который влияет пищевая клетчатка. Исследование Cani et al. [174] наблюдали, что кормление стандартным кормом для грызунов с добавлением (10%) фруктоолигосахаридов улучшало экспрессию генов в белках плотного соединения тощей кишки и Zonula occludens-1 (ZO-1), снижало проницаемость кишечника и снижение концентрации липополисахаридов (ЛПС) в плазме. Опять же, Фукунага и соавт. [175] изучали влияние пектина из растворимых волокон на выработку фекальных короткоцепочечных жирных кислот, пролиферацию кишечных клеток и микробную популяцию. Результаты показали, что крысы, получавшие 2,5% пектина в течение двух недель, демонстрировали повышенный уровень глюкагоноподобного пептида-2 (GLP-2) в плазме и повышенный уровень короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке. Бутират, в другой модели клеточной культуры Caco-2, снова продемонстрировал активацию AMP-активируемой протеинкиназы, обеспечивая сборку белков с плотными контактами, а также улучшая барьерную функцию, проявляющуюся через улучшенное трансэпителиальное электрическое сопротивление [176]. Охата и др. [177] также использовали модель культуры клеток Caco-2 и обнаружили, что бутират улучшает активность липоксигеназы, препятствуя деацетилированию гистонов, что вызывает увеличение трансэпителиального электрического сопротивления. Помимо изменения иммунной функции кишечника и физических барьеров для сведения к минимуму повреждения провоспалительными факторами микробного происхождения, пребиотики также могут защищать такие органы, какпочки и печеньот метаболических нарушений. Давно доказано, что постоянное потребление неперевариваемых углеводов вместо легкоусвояемых сводит к минимуму повышение уровня глюкозы и инсулина в крови [20]. Митье и др. [178] исследовали глюконеогенез в кишечнике, который является еще одним путем регуляции углеводов, на который влияет потребление клетчатки с пищей. Известно, что производство глюкозы в желудочно-кишечном тракте улучшает восприятие глюкозы в воротной вене, что приводит к снижению продукции глюкозы в печени, а также влияет на передачу сигналов в мозг, что приводит к увеличению чувства сытости. Однако предполагается, что генерируемые микробиотой метаболиты пребиотика (например, пропионат) действуют как глюконеогенный предшественник [179]. Таким образом, это подчеркивает достоинства SCFAs микробного происхождения в поддержке физических компонентов кишечного барьера (слой слизистой оболочки, плотные соединения и клеточность) и влиянии на иммунные факторы хозяина, которые впоследствии будут влиять на функции тканей, таких какпеченьа такжепочки.

4.4.2. Реакция печени действительноизвестно, что кровь из кишечника достигаетпеченьчерез воротную вену, и, следовательно, вполне оправдано, что этот орган является мишенью кишечных факторов, измененных диетой и изменениями микробиома. Тем не менее, пребиотическая клетчатка считается идеальным вариантом лечения и контроля НАЖБП и связанного с ней ожирения и резистентности к инсулину [21]. Печеночные эффекты пребиотических волокон, как обсуждалось ранее, включают влияние на экологию кишечника, таким образом, на проницаемость кишечника, системное воспаление, а также на циркулирующие желудочно-кишечные сигналы гормонов и метаболитов. Подтверждая связь между здоровьем кишечника и печенью, пациенты с НАЖБП демонстрируют измененную микробиоту кишечника [159] и улучшенную проницаемость кишечника [180]. Было показано, что пищевые волокна препятствуют перемещению бактериальных продуктов, таких как LPS [181]. Таким образом, это поможет уменьшить воздействие на печень ЛПС и других ассоциированных провоспалительных продуктов микробного происхождения. Это может препятствовать тенденции к прогрессированию жировой дистрофии печени в воспалительную форму, называемую неалкогольным стеатогепатитом (НАСГ) [20]. Считается, что этот переход происходит в два этапа, известных как гипотеза «двух ударов». «Первый удар» — это состояние, когдапеченьподвержен метаболическим нарушениям или «второму удару» из-за накопления жира в печени. Предполагается, что «второй удар» происходит из различных источников, таких как избыточный бактериальный рост, и предполагается, что он вызывает воспаление печени [182]. Кортез-Пинто и др. [183] ​​оценили влияние различных режимов питания у пациентов с НАСГ. Исследование показало, что эти пациенты потребляли меньше клетчатки, больше жиров и меньше углеводов, чем здоровые люди из контрольной группы. Кроме того, в другом исследовании обсуждались терапевтические эффекты пищевой клетчатки, полученной из цельного зерна, и продемонстрированы ее преимущества, связанные с метаболическим синдромом (MtS) и НАЖБП после употребления. Помимо уменьшения жира в печени, цельнозерновые пищевые волокна также могут уменьшать воспаление [184–186].

Предполагаемое влияние пребиотических волокон на метаболизм липидов связано с ингибированием синтеза жирных кислот de novo (FAS) [187–189]. Считается, что пребиотические волокна подавляют печеночные липогенные ферменты, в основном ФАС, за счет увеличения продукции пропионата КЦЖК [190]. Опять же, из-за их уникальных способов действия в отношении метаболизма холестерина, особенно связанных с их ферментируемостью и модуляцией микрофлоры. Как сообщалось ранее, SCFAs участвуют в метаболизме холестерина. Леврат и др. [191] изучали влияние пищевой пропионовой кислоты на крыс с гипохолестеринемией. Добавление инулина привело к увеличению SCFA слепой кишки по сравнению с контрольной диетой. Однако концентрации SCFA, измеренные в воротной вене, указывают на то, чтопеченьподвергается воздействию высоких концентраций SCFA, особенно пропионовой кислоты. Авторы пришли к выводу, что присутствие пропионовой кислоты впеченьуменьшает холестеринемические реакции. В другом исследовании сообщалось о влиянии пребиотической клетчатки на липиды сыворотки и экспрессию печеночных генов у крыс JCR: LA-cp. Авторы сообщили, что пребиотические волокна вызывают снижение уровня холестерина за счет улучшения выведения холестерина с желчью, а также препятствуютпеченьнакопление триацилглицеринов. Авторы рекомендовали использовать пребиотические волокна в качестве диетического лечения гиперхолестеринемии [189].

4.4.3. Реакция почекПомимо печени,почкаявляется еще одним важным органом, на который влияет значительное потребление пищевых волокон. В многочисленных отчетах было доказано, что пищевые волокна снижают нагрузку азотом, а также системное воспалительное злоупотребление при ХБП. Подобно НАЖБП, эксперименты с ХБП in vivo часто показывают изменение микробиоты кишечника [192, 193], воспаление кишечника, повышенную проницаемость кишечника, а также увеличение концентрации в плазме микробных метаболитов (например, п-крезолсульфата и индоксилсульфата) [20, 194, 195]. ]. Эпидемиологические исследования показали, что достаточное потребление пищевой клетчатки снижает все потенциальные причины смертности у пациентов с ХБП [196]. Хотя механизм до конца не ясен, его связывают с ролью пищевых волокон в поддержании доставки субстрата в нижний отдел кишечника, что в долгосрочной перспективе изменяет бактериальный метаболизм. Конечно, если достаточное количество неперевариваемых углеводов не может достичь толстой кишки, тогда такие субстраты, как аминокислоты, будут ферментироваться, что приведет к образованию потенциально вредных метаболитов, таких как п-крезол и индолы, которые, в свою очередь, вызовут стресс в кишечнике.почка [20,179,197].

CISTANCHE УЛУЧШИТ ПОЧЕЧНУЮ ИНФЕКЦИЮ

Известный механизм, подчеркивающий влияние пищевых волокон напочкавключает снижение азотной нагрузки на обапеченьа такжепочкиза счет увеличения микробной биомассы. Генерируемая микроорганизмами биомасса способствует связыванию азота в кишечнике и уменьшению его количества, попадающего в портальную циркуляцию [20, 198]. В 2019 году Адамс и соавт. изучали влияние пищевых добавок с пребиотическими волокнами на метаболизм азота, морфометрию кишечника и биохимию крови у поросят-отъемышей. Включение привело к увеличению метаболизма азота за счет повышения усвояемости и использования азота, а также снижения содержания азота в фекалиях и моче [38]. Опять же, Mardinoglu et al. [199] сравнили метаболизм аминокислот у обычных и стерильных мышей и обнаружили, что концентрации аминокислот, поступающих впеченьворотная вена у обычных мышей была низкой; снижение портальных аминокислот было связано с увеличением потребности в азоте для микробного синтеза [200]. Образование SCFAs является еще одним предполагаемым механизмом, с помощью которого пищевые волокна могут воздействовать на организм.функция почек. Таким образом, предполагается, что КЦЖК влияют напочкакрови путем стимуляции обонятельного рецептора 78 (Olfr-78), рецептора, связанного с G-белком, обнаруженного в юкстагломерулярном аппарате почек, который стимулирует секрецию ренина, ответственного за регулирование артериального давления [201]. Регуляция артериального давления является важным компонентом контроля прогрессирования ХБП [202]. Таким образом, диетическое волокно рекомендуется для улучшенияфункция почека также уменьшить возникновение ХБП, вызывая сдвиги в микробиоме, которые впоследствии будут поддерживать и улучшать кишечный барьер, изменяя метаболизм уремического растворенного вещества и микробного азота, а также контролируя почечную кровь.

5. Выводы

В этом текущем обзоре сопоставляются научные данные о биологически активных соединениях в остатках соевых бобов (окара) и обсуждается возможное пребиотическое воздействие этих богатых клетчаткой остатков в качестве функциональной диеты на состояние аэробиоза/дисбактериоза кишечника, а также последующее влияние напеченьа такжефункции почек. Утилизация окары до сих пор остается нерешенной проблемой. Однако функциональность, а также встроенные питательные компоненты делают его коммерчески пригодным. Гипогликемический эффект продуктов, обогащенных окарой, объясняется содержанием в них пищевых волокон. Многочисленные отчеты показывают, что окара обладает высокой питательной ценностью и, следовательно, может использоваться в пищевой промышленности для частичной замены традиционной муки, чтобы помочь увеличить, главным образом, фракцию пищевых волокон в пищевых продуктах. Пищевые волокна и пребиотики воздействуют на хозяина с помощью многочисленных механизмов, таких как регуляция эффектов увеличения объема стула, уровня глюкозы в крови или уровня инсулина, повышение кислотности кишечника, сокращение времени кишечного транзита, конструктивный синтез короткоцепочечных жирных кислот, стимулирование роста полезных кишечных бактерий и препятствуя росту патогенных, которые, в свою очередь, влияют на выработку микробного метаболита, а также на иммунный ответ хозяина и, следовательно, защищаютпочкаа такжепеченьот транслокации провоспалительных бактерий. Несмотря на то, что окара рекомендуется во многих контекстах, по-прежнему жизненно важно использовать соответствующие методы, такие как ферментативная и химическая обработка, ферментация, высокое давление, экструзия, микронизация и дальнейшее измельчение в порошкообразную форму для ее эффективного использования и принятия. Кроме того, необходимы дальнейшие исследования и эксперименты, чтобы обеспечить глубокое понимание нутрицевтических компонентов, а также функциональных пищевых продуктов, обогащенных окарой, чтобы помочь подтвердить специфические микробы и сигналы, которые трансформируются в ответ на это пищевое волокно.