فیبر غذایی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از الیاف غذایی)
پرش به ناوبری پرش به جستجو

فیبر ها

فیبرهای غذایی (فیبر خوراکی)[ویرایش]

 فيبرهاي خوراكي پلي‌ساكاريدهاي ساختاري و ذخيره‌اي گياهان به همراه ليگنين می‌باشند كه در برابر هيدروليز آنزيمي معده و روده كوچك مقاوم هستنددر روده ي بزرگ به‌طور كامل يا جزئي تخمير مي­شود. فيبر رژيمي شامل پلي ساكاريدها، اليگوساكاريدها، ليگنين و مواد گياهي وابسته است. در حقیقت فیبرهای خوراکی موادی هستند که توسط بدن انسان قابل هضم نمی‌باشند و موجب تسهیل در هضم غذا و بهبود عملکرد دستگاه گوارش خواهند شد. فيبرهاي خوراكي به دو گروه فيبرهاي محلول و نامحلول طبقه بندي مي شوند. فيبرهاي محلول توانايي تشكيل ژل داشته و يا به عنوان قوام دهنده عمل مي‌نمايند در حالي كه فيبرهاي نامحلول خاصيت هيگروسكوپيك قوي داشته به‌طوري كه مي توانند تا 20 برابر وزن خود آب جذب نمایند. فيبر رژيمي داراي فوايد فيزيولوژيك ويژه اي در بدن مي‌باشد.

دريافت فيبر باعث كاهش خطر بروز بيماري‌هاي مختلف مانند ديابت، بيماري‌هاي قلبي و سرطان كولون مي‌گردد و مصرف محصولات غذايي فاقد فيبر خطر بروز اين بيماري‌ها را افزايش داده و در طولاني مدت مي تواند منجر به بروز فشار خون، بيماري‌هاي قلبي و عروقي، يبوست و حتي سرطان كولون گردد. فيبرهاي محلول در كاهش چربي و قند خون و در پيشگيري از برخي بيماري‌هاي قلبي و عروقي نقش اصلي را ايفا مي‌كنند و فيبرهاي نامحلول در كاهش يبوست، سرطان روده و برخي اختلالات ديگر مؤثر مي باشند به همين دليل مصرف روزانه  20 تا 35 گرم فيبر خوراكي از سوي بسياري از گروه‌هاي نظارتي بين‌المللي پيشنهاد مي‌شود.

  فيبرهاي رژيمي علاوه بر اثرات مفيدي كه بر سلامتي دارند، به دليل ويژگي‌هاي عملكردي مناسب نظير جذب آب، جذب روغن و افزايش ويسكوزيته، در صنايع غذايي نيز كاربرد گسترده اي دارند. فيبرها به عنوان جايگزين چربي در محصولات گوشت، غني كنندهٔ نان و محصولات پخت وكنترل كننده‌ي كريستاليزاسيون در بستني و محصولات لبني استفاده مي‌شوند. آبميوه، مربا و سوپ از ديگر محصولات غني شده با فيبر رژيمي هستند.

فیبرهای غیر محلول[ویرایش]

سلولز[ویرایش]

ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشکیل می‌دهد. سلولز فراوان ترين منبع پليمر طبيعي است كه به دليل خواص منحصربه فردی نظیر تجديدپذيري، زيست تخريب پذيري، خواص مكانيكي بالا، زيست سازگاري، و خاصيت كايرالي كاربردهاي متنوعي يافته است. سلولز ذاتاً در مقابل شكست و تفكيك در مقابل عوامل مختلف از جمله هوازدگي و غيره مقاوم و ساختار سلولز طبيعي از عوامل مهم محدود كنندة پتانسيل آن ارزش رقابتي در توليد فرآورده هاي مختلف است. اين سرسختي ذاتي سلولز، قابليت تخمير قندهاي آن و انجام ديگر فرايندهاي شيميايي را در ساختار آن مشكل كرده است.

دستگاه گوارشی انسان قادر به هضم سلولز نیست و آن را بدون تغییر دفع می‌کند اما برخی جانوران مثل نشخوارکننده‌ها و موریانه‌ها می‌توانند سلولز را به کمک میکروارگانیسم‌هایی که در دستگاه گوارش آن‌ها زندگی می‌کنند، هضم کنند. این میکروارگانیسم‌ها با آزادکردن آنزیم‌هایی به هضم سلولز کمک می‌کنند.

هر ۵ مولکول سلوبیوز با آرایش فضایی مکعبی شکل، بلور سلولز را به‌وجود می‌آورند و از مجموعه بلورهای سلولز، رشته ابتدایی یا میسل سلولز تشکیل می‌شود. مجموعه میسل‌ها، میکروفیبریل سلولزی را بوجود می‌آورند که قطری حدود ۲۵ نانومتر دارد. از مجموع حدود ۲۰ میکروفیبریل، ماکروفیبریل سلولزی تشکیل می‌شود. سلولز همچون نشاسته از اتصال واحدهای تکراری گلوکز ساخته شده است، ولی بر خلاف آن، نقش ساختمانی دارد. جانوران گیاه‌خوار از سلولز موجود در مواد غذایی گیاهی به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند، در حالی که بدن انسان قادر به استفاده از انرژی سلولز نمی باشد و قسمت اعظم سلولز موجود در مواد غذایی گیاهی دست نخورده از بدن دفع می‌شود.

سلولز از واحدهای دارای قطر ۳۵ آنگستروم تشکیل شده که آن‌ها را رشته‌های ابتدایی می‌نامند. این قطر اغلب درست است اما حتمی نیست. مثلاً در برخی نمونه‌ها مثل سلولز جلبک والونی ۳۰۰ آنگستروم و در ترکیبات موسیلاژی برخی میوه‌ها تنها ۱ آنگستروم است. به این ترتیب تصور حالت همگن برای رشته‌های ابتدایی سلولز کنار گذاشته شد و اشکال مختلف (استوانه‌ای - منشوری با قاعده مربعی - روبان کم و بیش پهن) منظور گردید.

دو عامل در محدودیت ابعاد این واحدها دخالت دارد: یکی همی سلولزها که همانند پوششی رشد جانبی رشته‌های سلولزی را محدود می‌کنند و دیگری آرایش یا سازمان یافتگی حاصل از مجموعه سلولز سنتتازی (آنزیم تولیدکننده سلولز) غشای سلولی که رشته‌های اولیه سلولزی را می‌سازد. سلولز در برابر تیمارهای آنزیمی و شیمیایی پلیمریزاسیون مولکول‌های پیش ساز مولکول‌های سلولز تشکیل می‌شود. پس از تشکیل مولکول‌های سلولز تجمع آن‌ها به صورت بلورهای سلولز و رسیدن به حد میکروفیبرلها و ماکروفیبریل‌های سلولزی بر بنای پدیده خود آرایی با برقراری پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی است. این تجمع نیاز به آنزیم ندارد.

تجزیه سلولز به‌وسیله سلولازها انجام می‌شود. سلولازها را به دو گروه اگزو سلولازها و آندو سلولازها تقسیم بندی می‌کنند. اگزوسلولازها قدرت عمل بیشتری دارند و بر انواع مختلف سلولز چه سلولز بلوری و چه سلولز غیر بلوری که در نتیجه زخم یا تخریب بخش‌های سلولزی بلوری ایجاد می‌شود اثر می‌کنند و در مرحله اول عمل خود موجب گسستن پیوندهای بین مولکولی می‌شوند. آندو سلولازها بر محصول عمل اگزو سلولازها اثر می‌کنند و موجب گسستن پیوندهای درون مولکولی می‌گردند بنابراین سلولازها اشتراک دارند.

فرم‌های سلولز

α - سلولز: این فرم از سلولز در محلول ۱۷٫۵ درصد از هیدروکسید سدیم در ۲۰ درجه سانتیگراد حل نمی‌شود.

β - سلولز: β - سلولز در این محلول حل شده اما به محض اسیدی کردن محلول ته‌نشین می‌شود.

γ - سلولز: در محلول ۱۷٫۵ درصد هیدروکسیدسدیم حل می‌شود اما با اسیدی شدن محلول ته‌نشین نمی‌شود.

همی سلولز: یک پلیمر غیر همولوگ است که به همراه سلولز در دیواره سلول‌های گیاهان حضور دارد. در حالی که سلولز بلوری، قوی و مقاوم در برابر آبکافت است، همی سلولز، ساختار بی شکل و تصادفی با استحکام کمی دارد که به راحتی توسط اسید رقیق، و همچنین آنزیم‌های زیادی تجزیه می‌شود. همچنین همی سلولز بر خلاف سلولز دارای زنجیره‌های کوتاه‌تری (۵۰۰ تا ۳۰۰۰ در مقایسه با ۷۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ واحد سلولز) است که دارای شاخه هستند. در ساختار دیواره سلول در گیاهان همی سلولز توسط پکتین به سلولز متصل می‌شود که سبب ایجاد الیاف‌های مرتبط متقابلی می‌شوند.

لیگنین[ویرایش]

لیگنین یک پلیمر چند شاخه ساخته شده از واحدهای مولکولی پلی‌پروپان است که به شکل آمورف و مخلوط با هولوسلولز در نباتات به صورت لایه‌ای دور سلولز را فرا گرفته‌است. بعد از سلولز لیگنین رایج‌ترین ترکیب در ساختار گیاهان آلی چوبی است. چوب خشک حاوی حدود ٢٥ درصد لیگنین است که در دیواره سلولی و در قسمت خارجی سلول قرار گرفته‌است. لیگنین به‌عنوان یک چسباننده دیواره سلولی عمل می‌کند و فیبرهای سلولی حاوی ماتریکس را برای استحکام ساختار چوب به هم متصل می‌نماید. لیگنین یک پلیمر با وزن مولکولی بیشتر از ۱۰،۰۰۰ در درختان کاج و احتمالاً کمتر از ۵۰۰۰ در درختان برگ‌ریز می‌باشد که سه منومر اصلی آن کونیفریل الکل، ایزواوژنول و سیرنژیل الکل می‌باشند.

عبارت لیگنین از واژه لاتینی lignum به معنای چوب مشتق شده‌است و درحالی‌که لیگنین بخش عمده ساختار چوب نیست، با این حال یکی از ترکیبات اصلی تمام گیاهان آوندی است. در سال ۱۸۳۸، Anselme Payen مشاهده کرد که در اثر تیمار چوب بوسیله اسید نیتریک بخشی از چوب حل و یک توده فیبری باقی می‌ماند. وی در توضیح این اتفاق چنین نتیجه‌گیری نمود که بخش محلول که حاوی مقدار بیشتری کربن نسبت به بخش فیبری است یک ماده پوسته می‌باشد که بخش فیبری را احاطه کرده‌است. لیگنین ۱۵-۳۶ درصد وزن چوب را تشکیل می‌دهد. در حالی‌که نظریه ابتدایی Payen در مورد پوسته‌ای بودن لیگنین تا حدودی صحیح می‌باشد، لیگنین نقش حیاتی را درگیاهان آوندی ایفا می‌کند. لیگنین به درخت استحکام، مانع نفوذ آب در عرض سلول چوبی و تسهیل انتقال آب و شیره گیاهی در بافت چوبی می‌گردد. به‌علاوه، لیگنین یکی از عوامل اصلی دوام طبیعی در چوب در برابر میکروارگانیسم‌های مخرب چوب است. لیگنین دومین پلیمر طبیعی فراوان دنیاست که از واحدهای ساختاری فنیل پروپان با اتصالات کربن-کربن و اتری تشکیل شده‌است. لیگنین طی یک فرایند پیچیده از واحدهای قندی در گیاهان عالی بیوسنتز می‌شود. در دیواره سلول چوبی لیگنین بوسیله اتصالات استری و اتری به کربوهیدرات‌ها متصل می‌شود. پیوندهای فیزیکی و شیمیایی موجود بین لیگنین و قندهای دیواره سلول چوبی، مانع از استخراج آن به صورت دست نخورده و سالم می‌شود. این مساله بکارگیری روش‌های تخریبی و غیر تخریبی در مطالعه ساختار آن را مشکل می‌کند.

ساختار شیمیایی لیگنین

فيبر يك ماده ساده يا يك غذا نيست. و از آنجائي كه فاقد كالري است، بدن نمي تواند آن را جذب كند. بنابراين غذايي با فيبر بالا مثل ميوه جات و سبزيجات داراي كالري و چربي كم مي‌باشد. فيبر با توجه به مشخصات فيزيكي و تأثيرش بر روي بدن به ٢ دسته محلول در آب و نامحلول در آب تقسيم مي‌شود. كه هر يك براي سلامتي بدن مؤثر مي باشد مقادير اندكي از بعضي از فيبرها ممكن است توسط باكتري‌هايي كه در روده يافت مي شود شكسته شوند. بسياري از غذاها شامل مخلوطي از هر دو فيبر مي باشند. منابع خوبي از يك نوع فيبر معمولاً شامل بعضي از فيبرهاي نوع ديگر نيز مي باشد. فيبر كاربردهاي پزشكي و غذايی فراواني دارد كه برخي از اين كاربردها عبارتند از:

·      جلوگيري از افزايش كلسترول خون

·      جلوگيري از سرطان روده اي

·      جلوگيري از بيماري‌هاي قلبي

·      جلوگيري از چاقي

·      جلوگيري از ديابت  (كنترل قند خون)

·      جلوگيري از يبوست

·      جلوگيري از تصلب شرائين

·      جلوگيري از اختلالات روده‌اي و معدوي

·      جلوگيري از بواسير

فيبر در كنترل وزن نقش مهمي را ايفا مي كند. غذايي شامل فيبر داراي كالري اندك است، در نتيجه باعث جويدن طولاني و در نتیجه سيري زودهنگام می‌شود. يكي ديگر از خاصيت‌هاي فيبر خاصيت آنتي اكسيدان آن است كه اين خاصيت به علت وجود پلي فنل‌ها مي‌باشد.

فيبرهاي رژيمي علاوه بر اثرات مفيدي كه بر سلامتي دارند، به دليل ويژگي‌هاي عملكردي مناسب نظير جذب آب، جذب روغن و افزايش ويسكوزيته، در صنايع غذايي نيز كاربرد گسترده‌اي دارند. فيبرها به عنوان جايگزين چربي در محصولات گوشت، غني كنندهٔ نان و محصولات پخت وكنترل كننده‌ي كريستاليزاسيون در بستني و محصولات لبني استفاده مي‌شوند. آبميوه، مربا و سوپ از ديگر محصولات غني شده با فيبر رژيمي هستند.

فيبر را مي‌توان از گياهان مختلفي استخراج كرد اما در اين زمينه، ضايعات كشاورزي از اهميت بالايي برخوردار هستند. ضايعات كشاورزي مانند تفاله ميوه‌ها و يا سبوس غلات و هسته خرما علاوه بر ارزان بودن، منابعي سرشار از فيبر رژيمي مي‌باشند.
مصرف الیاف غذایی ارتباط معکوسی با وزن بدن و به ویژه درصد چربی بدن دارد. الیاف غذایی از طریق سازوکارهای مختلفی خطر چاقی و اضافه وزن را کاهش می‌دهند. الیاف غذایی گوارش را کند و احساس سیری را طولانی می‌کنند و غذاهای پرالیاف معمولاً کالری و چربی کمتری دارند.[۱] غذاهایی که دارای فیبر بالا هستند می‌توانند به هضم غذا و درمان مشکلات گوارشی و یبوست کمک شایانی کنند. همچنین خوردن غذاهای فیبر دار به جذب مواد مغذی کمک می‌کنند و باعث می‌شوند تا بعد از غذا مدت بیشتری احساس سیری نمایید. اگر برای بار اول از فیبر استفاده شود فرد دچار دل درد و نفخ و گاز معده شود. اما بعد از مدتی اگر در رژیم غذایی گنجانده شود دستگاه گوارش خود را با آن تطبیق می‌دهد. در رژیم که از فیبر استفاده می‌شود مایعات زیاد بنوشید چون به هضم آن کمک شایانی می‌کند.[۲]

منابع[ویرایش]