la fibra y prebióticos
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Articulo sobre la fibra y prebióticosTRANSCRIPT
La fibra y prebióticos: Mecanismos y Beneficios para la salud
Joanne Slavin
Departamento de Ciencia de los Alimentos y Nutrición de la Universidad de Minnesota, 1334
Eckles Avenue, St. Paul, MN 55344, EE.UU.; E-Mail:[email protected]; Tel .: + 1-612-624-
7234; Fax: + 1-612-625-5272
Recibido: 28 Enero 2013; en forma revisada: 29 de marzo 2013 / Aceptado: 01 de abril 2013 /
Publicado: 22 de abril 2013
Abstracto
: Los beneficios de la fibra en la dieta durante mucho tiempo han sido apreciados. Un mayor
consumo de fibra dietética están vinculados a la enfermedad cardiovascular y menos fibra juega
un papel en la salud del intestino, con muchos laxantes eficaces realidad aisladas fuentes de
fibra. Un mayor consumo de fibra se vinculan con menor peso corporal. Sólo polisacáridos se
incluyeron en fibra dietética originalmente, pero las definiciones más recientes han incluido
oligosacáridos como fibra dietética, no en base a su medición química como fibra dietética por
el método total aceptada fibra dietética (TDF), pero en sus efectos fisiológicos. La inulina,
fructooligosacáridos, y otros oligosacáridos se incluyen como fibra en las etiquetas de alimentos
en los EE.UU.. Además, los oligosacáridos son los más conocidos "prebióticos", "un ingrediente
fermentado selectivamente que permite cambios específicos, tanto en la composición y / o
actividad de la microflora gastrointestinal que confiere beneficios al anfitrión bien traer y salud."
Hasta la fecha, todos conocida y sospechosos prebióticos son compuestos de hidratos de
carbono, principalmente oligosacáridos, conocidos para resistir la digestión en el intestino
delgado humano y alcanzar el colon, donde son fermentados por la microflora intestinal. Los
estudios han proporcionado pruebas de que la inulina y la oligofructosa (DE), lactulosa y
almidón resistente (RS) cumplen con todos los aspectos de la definición, incluyendo la
estimulación de Bifidobacterium, un género de bacterias beneficiosas. Otros carbohidratos
aislados y los alimentos que contienen carbohidratos, incluyendo galactooligosacáridos (GOS),
transgalactooligosacáridos (TOS), polidextrosa, dextrina de trigo, goma de acacia, psyllium,
plátano, trigo de grano entero, y el maíz de grano entero también tienen efectos prebióticos.
Palabras clave:
fibra dietética; prebióticos; la fermentación; microbiota; Los ácidos grasos de cadena corta; la
función inmune
1. Introducción
1.1. Fibra dietética
El término "fibra dietética" fue acuñado en 1953, pero los beneficios para la salud de los
alimentos ricos en fibra se han apreciado mucho [1]. En 430 aC, Hipócrates describió los
efectos laxantes de trigo gruesa en comparación con el trigo refinado[1]. En la década de 1920,
JH Kellogg publicado extensamente sobre los atributos de salvado [1], alegando que aumentó
peso de las heces, promovido efecto laxante, y prevenir la enfermedad. La fibra dietética fue
investigado en toda la década de 1930, y luego olvidado hasta la década de 1970.
Denis Burkitt se acredita generalmente con volver a popularizar la idea de que la fibra
dietética protege contra el desarrollo de enfermedades occidentales, como la diabetes, las
enfermedades cardiovasculares, el cáncer de colon y la obesidad [1]. Desde entonces, la
investigación continúa en la definición de fibra, la medición de la fibra, y la determinación de los
beneficios para la salud del consumo de fibra. , Los estudios de cohorte prospectivos muestran
claramente que la ingesta alta de fibra están relacionados con la enfermedad menos
cardiovascular. Los datos sobre la obesidad, la diabetes y el cáncer son más variados. La fibra
dietética aparece en el panel de información nutricional de los productos alimenticios y las
declaraciones de propiedades nutricionales se admiten para bien (2,5 g de fibra) y excelente
(5,0 g de fibra) fuentes de fibra.
1.2. Los prebióticos
Los prebióticos fueron definidos como "primera ingredientes alimentarios no digeribles que
afectan beneficiosamente al huésped mediante la estimulación selectiva del crecimiento y / o
actividad de una o un número limitado de bacterias en el colon, mejorando de esta manera la
salud del huésped" [2]. Esta definición más tarde se perfeccionó para incluir otras áreas que
pueden beneficiarse de la orientación selectiva de microorganismos particulares [3]: ". Un
ingrediente fermentado selectivamente que permite cambios específicos, tanto en la
composición y / o actividad de la microflora gastrointestinal, que confieren beneficios" Los
lactobacilos y las bifidobacterias son los géneros objetivo habitual para prebióticos; cambios en
bifidobacterias son más propensos a ser visto en comparación con lactobacilos. Esto puede ser
debido al hecho de que las bifidobacterias más generalmente residen en el colon humano que
los lactobacilos, y que exhiben una preferencia por oligosacáridos.
Aunque todos los prebióticos son fibra, no toda la fibra es prebiótico.Clasificación de un
ingrediente alimentario como prebiótico requiere la demostración científica de que el
ingrediente [2]:
Resiste la acidez gástrica, la hidrólisis por enzimas de mamíferos, y absorción en el
tracto gastrointestinal superior;
Es fermentada por la microflora intestinal;
Selectivamente estimula el crecimiento y / o actividad de las bacterias intestinales
potencialmente asociados con la salud y el bienestar.
El concepto de prebióticos es relativamente nuevo [2]. Roberfroid et al. [4]actualizado la
definición de los prebióticos, basado en y grupo de trabajo ILSI Europa. Los alimentos ricos en
prebióticos se han consumido desde tiempos prehistóricos. La evidencia arqueológica de los
yacimientos rupestres secos en el norte del Desierto de Chihuahua muestran la utilización
intensiva de plantas del desierto que eran ricos en inulina [5]. Análisis de coprolitos bien
conservados sugieren que la ingesta de inulina era alrededor de 135 g / día para el adulto
macho cazador-recolector típico. Los prebióticos se encuentran naturalmente en alimentos
como puerros, espárragos, achicoria, las alcachofas de Jerusalén, el ajo, la cebolla, el trigo, la
avena y la soja [6]. El consumo en dietas típicas estadounidenses y europeos ha sido estimada
en varios gramos por día. El valor calórico de los oligosacáridos no digeribles se ha estimado
entre 1 y 2 kcal / g [7]. Algunos prebióticos conocidos (inulina) son hidratos de carbono
digeribles bajas y están asociados con una alteración de la tolerancia gastrointestinal,
especialmente cuando se consume en grandes cantidades [8, 9], mientras que otras fibras
prebióticas (por ejemplo, dextrina de trigo, polidextrosa) exhiben una alta tolerabilidad
gastrointestinal (30-45 g por día) [10].
2. colónica microflora y Fermentación
Un importante mecanismo de acción para la fibra dietética y prebióticos es la fermentación en
el colon y los cambios en la microflora intestinal. El intestino grueso humano es uno de los
órganos más diversamente colonizados y metabólicamente activas en el cuerpo
humano [11]. Hasta 1000 especies diferentes de bacterias residen en el colon con poblaciones
microbianas que comprende aproximadamente 10 11 -10 12 ufc / g de contenidos. El entorno del
colon es favorable para el crecimiento bacteriano debido a su lento tiempo de tránsito, los
nutrientes fácilmente disponibles, y el pH favorable [12]. Generalmente, las bacterias que tienen
un metabolismo saccharolytic casi exclusiva (es decir, ninguna actividad proteolítica) puede ser
considerado como potencialmente beneficioso. Un perfil metabólico Tal es típico de los
lactobacilos y las bifidobacterias. Mapeo de la diversidad de las interacciones entre la microflora
intestinal humana ha llevado a la iniciación del intestino humano microbioma Iniciativa
(HGMI) [13], un esfuerzo para identificar este ecosistema bacteriano.
Junto con el sistema inmunitario intestinal, la microflora del colon y la mucosa contribuye
significativamente a la barrera que evita que las bacterias patógenas de invadir el tracto
gastrointestinal (GI). La flora intestinal rescata energía a través de la fermentación de los
carbohidratos no digeridos en el intestino superior. Los sustratos principales son carbohidratos
endógenos (por ejemplo, mucosidad) y dietéticas que escapan a la digestión en el tracto GI
superior. Estos incluyen almidón resistente, polisacáridos no amiláceos (por ejemplo, celulosas,
hemicelulosas, pectinas, gomas y), oligosacáridos no digeribles, y alcoholes de azúcar. La
principal vía de fermentación genera piruvato a partir de hexosas en el hidrato de carbono no
digeridos. Las bacterias del colon utilizan una serie de enzimas que hidrolizan carbohidratos
para producir hidrógeno, metano, dióxido de carbono, AGCC (principalmente acetato,
propionato y butirato), y lactato. Ciertas bacterias colónicas generan energía a partir de estos
productos de fermentación.Componentes de la dieta que estimulan plomo fermentación a un
aumento de la masa bacteriana y la masa fecal en consecuencia y, por tanto tienen un efecto de
aumento de volumen de heces. Se estima que se producen sobre 30 g de bacterias por cada
100 g de hidratos de carbono que se fermenta.
Tanto en el colon y los niveles sistémicos, fermentación y especialmente la producción de
AGCC desempeñar un papel integral. Células epiteliales del colon utilizan preferentemente
butirato como fuente de energía, incluso cuando compiten sustratos tales como la glucosa y
glutamina están disponibles. El butirato es considerado un nutriente clave que determina la
actividad metabólica y el crecimiento de colonocitos y puede funcionar como un factor de
protección primaria contra los trastornos del colon, aunque los datos sobre este tema son
contradictorios[14]. AGCC son solubles en agua y son absorbidos en el torrente sanguíneo. El
cerebro, los músculos y los tejidos metabolizan acetato propionato sistémicamente mientras que
se elimina por el hígado y pueden disminuir la producción hepática de colesterol al interferir con
su síntesis. El transporte desde y aún más el metabolismo de AGCC en el hígado, los músculos
u otros tejidos periféricos se cree que contribuyen alrededor del 7% -8% de acogida diaria
requerimientos de energía [12]. La fermentación y la producción de AGCC también inhiben el
crecimiento de organismos patógenos mediante la reducción luminal y el pH fecal. El pH bajo
reduce la degradación del péptido y la formación resultante de compuestos tóxicos tales como
amoníaco, aminas, y compuestos fenólicos, y disminuye la actividad de las enzimas bacterianas
no deseables.
En general, un número de factores influyen en la composición de la microflora.Estos incluyen
cambios en las condiciones fisiológicas del huésped (por ejemplo, el estrés edad, estado de
salud), la composición de la dieta, y las circunstancias ambientales (por ejemplo, la terapia con
antibióticos, higiene con antisépticos, etc.)[15]. El reconocimiento de las propiedades
promotoras de la salud de ciertos microorganismos intestinales ha alentado la modulación
basada en la dieta de la microflora intestinal humana hacia una composición más beneficioso y
el metabolismo. Fibra prebiótica, una clase de fibra que puede actuar para alterar
beneficiosamente la microflora del colon, ha generado un intenso científica, de consumo, y el
debate regulatorio desde que fue definido por primera vez a mediados de la década de
1990. Un resumen de un taller sobre los prebióticos y los beneficios para la salud de las fibras
fue publicado recientemente [16] y llegó a la conclusión de que se necesita investigación
adicional para definir la relación entre el consumo de prebióticos y la mejora de la salud
humana.
3. La comprensión actual de la fibra
La fibra se define de manera diferente en todo el mundo. Algunas definiciones se basan en
métodos analíticos para el aislamiento de la fibra, mientras que hay un movimiento para definir
la fibra sobre una base fisiológica. Traditonally, la fibra se midió como componentes químicos,
tales como celulosa, hemicelulosa, pectina, lignina y, el único componente noncarbohydrate de
fibra. Actualmente los Estados Unidos se basa en un "enfoque analítico" para determinar lo que
es o no es considerado de fibra para los propósitos de la inclusión de contenido de fibra en las
etiquetas de los alimentos. En 2001 el Instituto de Medicina (IOM) desarrolló el siguiente
conjunto de definiciones de trabajo para la fibra en los alimentos [17]:
La fibra dietética consta de carbohidratos no digeribles y lignina que son intrínsecos e
intactos en las plantas.
La fibra funcional consta de carbohidratos no digeribles, aislados que tienen efectos
fisiológicos beneficiosos en los seres humanos.
Estas definiciones reconocen la diversidad de carbohidratos no digeribles en el suministro de
alimentos. Esta definición aún no se ha adoptado formalmente por la Food and Drug
Administration (FDA), pero incluye plantas, animales y fuentes de fibra manufacturados que
muestran efectos fisiológicos beneficiosos en humanos.
El progreso ha sido lento en aceptar una definición universal de la fibra en la
dieta [18]. Codex Alimentarius Commision en 2009 publicó una definición de fibra
dietética [18]. Algunas de las cuestiones pendientes sobre esa definición se debatieron en la
fibra Simposio Fahouny: (1) La inclusión o exclusión de los carbohidratos no digeribles, con
grados de polimerización (DP) en el rango de 3 y 9 se dejó a la discreción de las autoridades
nacionales; (2) La ausencia de una lista de efectos fisiológicos beneficiosos y criterios
adecuados para su sustanciación; (3) La metodología analítica por el cual la fibra en los
alimentos iba a ser cuantificado.
Tradicionalmente, la fibra dietética se clasifica de acuerdo con su solubilidad en un intento de
relacionar efectos fisiológicos a tipos químicos de fibra [17]. Se consideró que las fibras solubles
que tienen beneficios sobre los lípidos séricos, mientras que las fibras insolubles estaban
vinculados con beneficios laxantes. Esta división de fibra soluble e insoluble todavía se utiliza
en el etiquetado nutricional.Sin embargo, a pesar de estas generalizaciones de uso común,
evidencia científica que apoya las fibras solubles que reducir el colesterol y fibras insolubles
aumentar peso de las heces es inconsistente. El almidón y la inulina Resistente, ambas fibras
solubles, no parecen reducir el colesterol en la sangre, y el efecto de fibra insoluble en peso de
las heces es muy variable. Además, muchas fuentes de fibra soluble son en su mayoría, pero
todavía se agrandan peso de las heces, tales como salvado de avena y psyllium.
Los alimentos más consumidos son bajas en fibra dietética. Generalmente, porciones
aceptados de alimentos contienen de 1 a 3 g de fibra por porción.Contenidos de fibra más altos
se encuentran en alimentos como los cereales integrales, las legumbres y los frutos
secos. Otras fuentes de fibra incluyen over-the-counter laxantes que contienen fibra,
suplementos de fibra y alimentos con fibra fortificado.
La etiqueta de información nutricional se basa en 25 g de fibra diaria recomendada para una
dieta de 2.000 calorías. Los estadounidenses suelen consumir aproximadamente la mitad de la
cantidad recomendada de fibra cada día (cerca de 15 g / día) [17]. Harinas, cereales y patatas
son las fuentes más populares de la fibra en la dieta de los estadounidenses; mientras que las
frutas, las legumbres y los frutos secos son las fuentes menos populares [17].
Los alimentos que son altos en fibra, granos enteros, verduras, frutas y legumbres contienen
más que fibra. Estos co-pasajeros con fibra pueden proporcionar las propiedades de salud
protector de la fibra, en lugar de la propia fibra [19]. Además, las propiedades adicionales de
fibra, tales como la viscosidad y la fermentación, pueden ser las características más importantes
en términos de beneficios fisiológicos. Fibras viscosas son aquellos que tienen propiedades de
formación de gel en el tracto intestinal, y las fibras fermentables son aquellos que pueden ser
metabolizados por las bacterias del colon. En general, las fibras solubles son más completado
fermentado y tienen una viscosidad mayor que las fibras insolubles. Sin embargo, no todas las
fibras solubles son viscosas (por ejemplo, goma guar parcialmente hidrolizada y goma acacia) y
algunas fibras insolubles pueden estar bien fermentadas (Tabla 1).
Tabla 1. Clasificación de las fibras sobre la base de cuatro características [20].
Haga clic aquí para ver la tabla
4. Salud Beneficios de la fibra
Revisiones basadas en la evidencia utilizan una jerarquía aceptada para examinar el cuerpo
de evidencia para una pregunta nutrición clínica [21]. Normalmente doble ciego, ensayos
controlados aleatorizados son el estándar de oro para la evidencia clínica. Estudios de
intervención bien realizados en poblaciones objetivo también están bien vistos en las revisiones
basadas en la evidencia. Estudios epidemiológicos prospectivos de cohortes, proporcionan un
apoyo importante para las relaciones de la dieta y la enfermedad. Ejemplos de conocimientos
de nivel inferior son casos clínicos y la opinión de expertos.
Los estudios en animales y en vitro estudios proporcionan pistas importantes para los
mecanismos para una relación entre la enfermedad y la exposición alimentaria, pero no suelen
incluirse en las revisiones basadas en la evidencia. En la investigación fibra dietética, gran parte
de nuestra información sobre la fermentación de las fibras se basa en modelos in vitro de la
fermentación. Estos datos nos ayudan a comparar las fibras, pero tenemos que ser probado en
ensayos clínicos en humanos para apoyar su uso en nutrición clínica.
Sólo los datos humanos están incluidos en esta revisión de los resultados de salud de la fibra
dietética y prebióticos. Las muestras de heces no se recogen normalmente en estudios
prospectivos, de cohorte, tan pocas relaciones entre la ingesta de prebióticos y los resultados
de salud no están disponibles. Protocolos aceptados para medir el potencial prebiótico de las
fibras u oligosacáridos no existen, los estudios revisados por lo incluyen las que se encuentran,
donde fueron alimentados con una fibra u oligosacárido a sujetos humanos sanos y cambios en
la microbiota medidos.Los estudios realizados en poblaciones enfermas no están incluidos en
esta revisión, ni estudios en lactantes.
4.1. Enfermedad cardiovascular
El nivel de AI de 14 g de fibra por cada 1.000 kcal de energía consumida se basa en la
protección contra las enfermedades cardiovasculares (ECV); por lo que los datos de esta
relación son fuertes [17]. Los estudios epidemiológicos sugieren que la ingesta adecuada de
fibra disminuye constantemente el riesgo de las enfermedades cardiovasculares y las
enfermedades coronarias (CHD), principalmente a través de una reducción en los niveles de
lipoproteínas de baja densidad (LDL). Los resultados de los ensayos clínicos aleatorios son
inconsistentes, pero sugieren que la fibra puede desempeñar un papel beneficioso en la
reducción de los niveles de proteína C reactiva, niveles de apolipoproteína y la presión arterial,
todos los cuales son biomarcadores para la enfermedad cardíaca. Fibras solubles en agua
(específicamente, beta-glucano, psyllium, pectina, y goma guar) eran más eficaces para reducir
las concentraciones de colesterol LDL en suero, sin afectar de lipoproteínas de alta densidad
(HDL) concentraciones. En los EE.UU., hay reclamaciones aceptadas de salud para la
capacidad de la avena, la cebada y psyllium para reducir los lípidos sanguíneos. Otras fibras
solubles, glucanos y pectinas, han reconocido capacidad para reducir los lípidos sanguíneos y
los reglamentos de cada país determinará el etiquetado y las reivindicaciones.
4.2. La diabetes tipo II y el control glucémico
Hay muchas teorías que rodean la relación entre el consumo de fibra y la diabetes tipo II. Por
ejemplo, el consumo regular de la cantidad recomendada de fibra tiene el potencial para
atenuar la velocidad de absorción de glucosa, prevenir el aumento de peso y aumentar la carga
de nutrientes beneficiosos y antioxidantes en la dieta, todos los cuales pueden ayudar a
prevenir la diabetes.
Estudios de cohortes a gran escala Numerosos apoyan una fuerte relación inversa entre el
consumo de fibra dietética y el desarrollo de la diabetes tipo II. Una cohorte multiétnica siguió a
75.000 personas durante 14 años. Las personas que consumían más de 15 g de fibra por día
tenían significativamente menor riesgo de diabetes[22]. Las personas que comían grandes
cantidades de fibra insoluble (más de 17 g / día) o fibra de cereales (más de 8 g / día) tenían un
menor riesgo de diabetes tipo II que las personas que tenían ingestas más bajas, mientras que
la ingesta de fibra soluble no se asoció con el riesgo de diabetes [ 23].
Los estudios de intervención proporcionan resultados inconsistentes. Por ejemplo, en
comparación con una dieta de control de 5 semanas, 5 semanas de avena beta-glucano (5 g)
redujo significativamente las respuestas postprandiales de glucosa e insulina, mientras que 5
semanas de cebada beta-glucano (5 g o 10 g) no lo hizo [24 ]. Nazare et al. [25] encontraron
reducciones significativas en la glucosa y la insulina cuando se añadió fibra para un desayuno
estándar. Muchos ensayos de intervención agudas no encuentran una relación entre la ingesta
de fibra y respuesta de la glucosa postprandial [26].
4.3. Laxación y Regularidad
Es bien reconocido que la fibra es importante para el efecto laxante normal. Esto se debe
principalmente a la capacidad de la fibra para aumentar peso de las heces.El aumento de peso
se debe a la presencia física de la fibra, agua retenida por la fibra, y el aumento de masa
bacteriana de la fermentación. Taburetes más grandes y más suaves aumentan la facilidad de
la defecación y reducir el tiempo de tránsito a través del tracto intestinal, lo que puede ayudar a
prevenir o aliviar el estreñimiento.En general, las fibras de cereales son los más eficaces para
incrementar peso de las heces. El salvado de trigo es considerado el "estándar de oro" cuando
se trata de aumento de volumen fecal, ya que ninguna otra fibra o laxantes ha demostrado ser
tan eficaz [27]. La inulina, aunque fermenta ampliamente, tiene poco efecto sobre el peso de
heces [28], con menos de un 1 g / aumento de peso de las heces con cada fibra g alimentado
como inulina.
El efecto de la fibra y bajos carbohidratos digeribles sobre la tolerancia gastrointestinal es
una preocupación. No todas las fibras tienen el mismo efecto sobre la tolerancia; fructo-
oligosacáridos pueden causar síntomas con dosis bajas (10 g) [29], mientras que otras fibras,
tales como polidextrosa y almidón resistente se han consumido en dosis de hasta 50 g sin
síntomas [30]. Es probable que la fermentación rápida y completa en el intestino superior está
vinculada a la intolerancia GI.
4.4. Control del Apetito
Múltiples mecanismos describen cómo fibra influye en la saciedad y la saciedad[31]. Una
mayor saciedad puede ser un producto de la mayor tiempo requerido para masticar ciertos
alimentos ricos en fibra. Aumento de mascar tiempo promueve la saliva y la producción de ácido
gástrico, lo que puede aumentar la distensión gástrica. Algunas fibras solubles viscosas se unen
/ agua, que también puede aumentar la distensión. Se cree que la distensión del estómago para
provocar señales aferentes vagales de saciedad, lo que probablemente contribuye a la saciedad
durante las comidas y la saciedad en el período posterior a la comida.
Además, ciertas fibras pueden retardar el vaciado gástrico y reducir la tasa de absorción de
glucosa en el intestino delgado. Cuando la glucosa se libera lentamente, la respuesta de la
insulina también puede ser mitigado. , Las respuestas de glucosa e insulina post-prandial lento
y constante a veces se correlacionan con la saciedad y la saciedad.
Como alimento se mueve a través del tracto gastrointestinal superior e inferior (GI), varias
hormonas relacionadas con la saciedad, se liberan y se envían señales al cerebro. Muchas de
estas hormonas intestinales (es decir, la grelina, YY polipéptido, péptido similar al glucagón) se
cree que regulan la saciedad, la ingesta de alimentos, y el balance energético global [32].
Recientemente, en un estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo estudio
clínico en 100 adultos chinos sobrepeso saludables investigó el efecto de diferentes dosis de los
suplementos dietéticos con dextrina de trigo, sobre la saciedad en el tiempo [33]. Los sujetos
fueron asignados al azar por el índice de masa corporal y la ingesta de energía y asignados a
recibir placebo u 8, 14, 18, o 24 g / día de dextrina de trigo (n = 20 voluntarios por grupo). En los
días -2, 0, 2, 5, 7, 14, y 21, la saciedad a corto plazo (hasta 120 min) fue evaluada con una
escala analógica visual, y el estado de la sensación de hambre se evaluó con la escala de
Likert. Dextrina de trigo aumenta la saciedad a corto plazo, lo que era el momento y la dosis
correlacionadas. El estado de la sensación de hambre se evaluó durante 21 días. La sensación
de hambre disminuyó significativamente de día 5 hasta el final de la evaluación para el grupo de
24 g y desde 7 días para los grupos de 14 y 18 g. Por día 5, el grupo de 24 g mostró
significativamente más tiempo con el hambre entre las comidas en comparación con el
placebo. Se evaluó el consumo de calorías por día durante un estudio de 9 semanas. Una
disminución significativa en la ingesta calórica se ve desde 2 semanas hasta el final del estudio
9 semanas para los grupos de 14 g, 18 g y 24 g de dextrina de trigo.
4.5. Peso corporal
Estudios de cohorte prospectivos indican que las personas que consumen altas cantidades
de fibra pesan menos que las personas que consumen cantidades menores[17]. Un estudio
informó que en un período de 20 meses, cada 1 g incremento en fibra total consumida por día,
disminuyó el peso corporal en 0,25 kg [34].
Asocia el consumo de fibra con otros factores de estilo de vida beneficiosos, como la ingesta
de frutas y verduras y hábitos de ejercicio. Las dietas ricas en fibra son generalmente más bajos
en la densidad de la grasa y de la energía, los cuales son útiles para el mantenimiento de un
peso corporal saludable. Howarth et al. [35]resumió los resultados de más de 50 estudios de
intervención que habían evaluado las relaciones entre la ingesta de energía, el peso corporal y
la ingesta de fibra. Se estima que el aumento de la ingesta de fibra en un 14 g por día se asoció
con una disminución del 10% en el consumo de energía y una pérdida de peso 2 kg durante
aproximadamente un período de 4 meses. Los cambios observados en la ingesta de energía y
el peso corporal se produjeron sin tener en cuenta la fuente de la fibra como un alimento
naturalmente alto en fibra o un suplemento de fibra funcional.
La participación de la microbiota intestinal en la regulación de la homeostasis energética
anfitrión fue sugerido por estudios que informan que las personas obesas mostraron tener
Bacteroidetes más bajos y más Firmicutes en su intestino distal que los individuos de control
magras, las alteraciones que fueron abolidos después de 52 semanas de peso inducida por la
dieta pérdida [36]. Cambio de la microflora intestinal puede ser más difícil en las personas que
viven en libertad y las consecuencias a largo plazo de los cambios en la microflora intestinal son
desconocidos [37].
4.6. Cáncer
En la década de 1970, muchos informes sugieren que el aumento de la prevalencia del
cáncer colorrectal fue el resultado de las dietas bajas en fibra. Estos supuestos se basan
principalmente en las diferencias en las tasas de cáncer colorrectal entre las naciones y
regiones con alto y bajo contenido de fibra tomas;este tipo de datos carece claramente
evidencia causal. Varios estudios a gran escala, incluyendo algunos ensayos de intervención,
han sugerido la ingesta de fibra no está asociado con el riesgo global de cáncer colorrectal. Por
ejemplo, el 8-años Polyp Prevention Trial (PPT) evaluó los efectos de un alto contenido de fibra
(18 g / 1.000 kcal), alta de frutas y verduras, y la dieta baja en grasa en la recurrencia de
pólipos adenomatosos en el colon [38 ]. Este estudio no pudo demostrar un efecto de la dieta en
la recurrencia de adenoma después de 8 años de seguimiento. La falta de relación entre las
intervenciones de la dieta alta en fibra y el riesgo de cáncer colorrectal puede ser auténtico, o
puede ser un producto de la largo período de latencia para el desarrollo del cáncer colorrectal.
4.7. Efecto prebiótico y AGCC Producción
Fibras fermentables pueden proporcionar una serie de beneficios para la salud mediante la
alteración de la composición de la flora intestinal. Los prebióticos son sustancias no digeribles
que proporcionan un efecto fisiológico beneficioso para el huésped estimulando selectivamente
el crecimiento favorable o actividad de un número limitado de bacterias indígenas. Este
generalmente se refiere a la capacidad de una fibra para aumentar el crecimiento de
bifidobacterias y lactobacilos, que se consideran beneficiosos para la salud humana. Los
beneficios de los prebióticos incluyen la mejora de la función de barrera intestinal y la inmunidad
del huésped, la reducción de bacterias subpoblaciones potencialmente patógenos (por ejemplo,
clostridios), y la producción mejorada AGCC.
La inulina, oligofructosa, y FOS se han estudiado ampliamente como prebióticos, y se ha
demostrado que aumentar de forma significativa las bifidobacterias fecales en niveles bastante
bajos de consumo (5-8 g por día). Una inulina de cadena muy larga extraído de
alcachofa (Cynara scolymus) había pronunciado efecto prebiótico en sujetos humanos, pero fue
bien tolerado [39]. Disparos de frutas y verduras que contienen inulina de alcachofa de
Jerusalén se les dio a 66 voluntarios sanos. La hibridación fluorescente in situ se utilizó para
controlar las poblaciones de la microbiota [40]. Fue encontrado inulina de alcachofa de
Jerusalén para tener un potencial prebiótico.
La capacidad de alterar favorablemente la microflora intestinal se ha demostrado por un
número de otras fuentes de fibra y de la planta de alimentos (Tabla 2). La goma arábiga se
muestra para producir un mayor aumento de bifidobacterias y lactobacilos que una dosis igual
de inulina, y dio como resultado menos efectos secundarios gastrointestinales, tales como
gases y la hinchazón [41]. El consumo de polidextrosa resultó en una disminución dependiente
de la dosis en bacteroides, así como un aumento de los lactobacilos y las
bifidobacterias [42, 43]. Dextrina de trigo también se ha demostrado que aumenta los
lactobacilos y reducir Clostridium perfringens y aumentar bifidobacterias [44]. En un estudio con
40 sujetos femeninos, la suplementación dextrina de trigo (8 g por día) para catorce días no sólo
el aumento de Bacteroides, el género predominante saccharolytic beneficioso de una flora
intestinal normal sino también disminuyó el número de bacterias patógenas. Fue encontrado
psyllium tener potencial prebiótico en un pequeño (n = 11) de estudio en las mujeres [45].
Tabla 2. Los estudios en humanos con fibras que muestran efectos prebióticos.
Haga clic aquí para ver la tabla
Integral de cereales de desayuno de trigo tuvo un efecto prebiótico, mientras que el salvado de
trigo no lo hizo en un estudio cruzado con 31 temas [46]. Todo un cereal de desayuno de
cereales a base de maíz mediada una modulación bifidogénico de la microbiota intestinal, lo
que sugiere la actividad prebiótica [47]. Mitsou et al. [48] mide el efecto del consumo de banano
(2 por día) en la microbiota. Se observaron aumentos en las bifidobacterias, aunque el estudio
se utilizó el recuento de placa como el método para medir las bifidobacterias. Cabe señalar que
existen no se aceptan protocolos estándar para la medición de la actividad microbiana en
muestras fecales variaciones tan ancha se encuentran en tamaño de la muestra, la dosis de
fibra, la duración del estudio, y el método para recoger muestras fecales y cuantificar
microbiota [16].
Se evaluó una gama de hidratos de carbono por su capacidad para ser utilizada por los
lactobacilos y las bifidobacterias [49]. Galacto-oligosacáridos (GOS) y lactulosa, se mostró a
apoyar a las características de crecimiento más favorables, mientras el pobre crecimiento se
muestra con inulina, maltodextrina, y polidextrosa.Las mezclas de oligosacáridos de cadena
corta y la inulina mostraron un mayor crecimiento.
Fibras fermentables que no cumplen con la definición de los prebióticos todavía proporcionan
beneficios para la salud a través de la producción de AGCC. Los tres AGCC más abundantes
son el acetato, propionato, y butirato, cada uno de los cuales ejerce efectos fisiológicos
únicos. De éstos, butirato es considerado el más beneficioso en términos de la salud del
colon. El butirato es la fuente de energía preferida para las células epiteliales del colon, y
promueve la diferenciación normal de las células y la proliferación. AGCC también ayudan a
regular la absorción de agua y de sodio, y se puede mejorar la absorción de calcio y otros
minerales.Además, AGCC actúan para reducir el pH del colon, que puede inhibir el crecimiento
de patógenos potenciales y promover el crecimiento de bacterias beneficiosas, tales como
bifidobacterias y lactobacilos. Diferentes fibras varían en las cantidades y proporción de SCFA
producido, así como en la tasa de producción.Las fibras que se fermentan rápidamente pueden
conducir a la producción de gas y la hinchazón excesiva, por lo que la dosis es una
consideración importante. Patrón de fermentación puede estar relacionada con el peso
molecular, de longitud de cadena, y la estructura de la fibra. Moléculas de cadena corta, tales
como FOS, generalmente se fermentan más rápidamente que las moléculas más grandes, de
cadena más larga tales como goma de acacia y PHGG.
4.8. La función inmune y la inflamación
Algunas fibras también pueden desempeñar un papel en la mejora de la función inmune a
través de la producción de AGCC. En estudios en animales, la adición de AGCC a la
alimentación parenteral aumenta las células T cooperadoras, macrófagos y neutrófilos, y
aumento de la actividad citotóxica de las células asesinas naturales.También hay alguna
evidencia de un aumento de la resistencia a la enfermedad o la infección por el consumo de
fibra. Consumo de oligofructosa fue encontrado para reducir enfermedad febril asociada con
eventos de diarrea o respiratorios, y reducir el uso de antibióticos en los lactantes [50]. Ciertas
fibras, tales como ß-glucanos, se ha demostrado que interactuar con las células inmunes, y por
lo tanto pueden estimular el sistema inmunológico directamente. La fibra soluble, no viscoso
también puede ser potencialmente útil en el alivio de los síntomas de condiciones inflamatorias,
tales como el síndrome del intestino irritable (IBS). En particular, la goma de guar parcialmente
hidrolizada se ha demostrado que mejora mejor que el salvado de trigo y las puntuaciones
cualitativas de lesión epitelial y la inflamación en comparación con el control [de dolor y hábitos
intestinales abdominales 51].
La ingesta de fibra más altos se han relacionado con una menor mortalidad, sobre todo a
partir circulatorio, digestivo y no CVD / no cancerosas enfermedades inflamatorias [52]. Por
supuesto, cuando la fibra se mide con instrumentos de frecuencia de alimentos en los estudios
epidemiológicos, todos los compañeros de los pasajeros con fibra también son capturados en la
exposición. Los biomarcadores que cambian con la ingesta de fibra, en particular los ácidos
grasos de cadena corta y microbiota, han especulado como factores importantes.
5. Beneficios para la salud de prebióticos
Los datos de los resultados de salud de la ingesta de prebióticos es substancialmente más
limitado que para la fibra dietética. Sin embargo, se ha sugerido que la ingesta de prebióticos
pueden:
Reducir la prevalencia y duración de la diarrea infecciosa y asociada a los antibióticos;
Reducir la inflamación y los síntomas asociados con la enfermedad inflamatoria del
intestino;
Ejercer efectos protectores para prevenir el cáncer de colon;
Mejorar la biodisponibilidad y la absorción de minerales, incluyendo calcio, magnesio,
hierro y posiblemente;
Baje algunos factores de riesgo para las enfermedades cardiovasculares; y
Promover la pérdida de la sensación de saciedad y el peso y prevenir la obesidad.
6. Inmunidad e Inflamación
Diarrea Infecciosa
En un estudio de 244 sujetos sanos que viajan a alta o destinos de riesgo medio para la
diarrea del viajero, 10 g / día de inulina se ingiere durante 2 semanas antes de viajar y 2
semanas durante el viaje reducido la prevalencia de la diarrea, así como los ataques menos
severos de diarrea [53]. Cualquiera de 5,5 g / día GOS o placebo (maltodextrina) se
consumieron 1 semana antes de viajar y por la duración de los viajes a un país con un bajo o
alto riesgo para la diarrea del viajero [54]. Diferencias significativas (todo p se observaron <0,05)
entre el grupo de GOS y placebo en la incidencia y la duración de la diarrea del viajero; hubo
hallazgos similares para el dolor abdominal y en la calidad general de la evaluación de la vida.
La ingesta de una mezcla de FOS y la inulina también ha producido reducciones significativas
en los índices de gravedad de la enfermedad, reducción en los marcadores inmunes pro-
inflamatorias, y una reducción en la calprotectina, una proteína de neutrófilos abundante que se
encuentra en plasma y heces que está marcadamente elevada en pacientes con inflamatoria
enfermedad intestinal [55]. La eficacia de GOS para cambiar la microflora del colon y la mejora
de los síntomas en 44 pacientes con Roma II IBS positivo fue investigado [56]. SMO mejorado
significativamente bifidobacterias fecales en 3,5 g / día (p <0,005) y 7 g / día (p<0,001). GOS a
3,5 g / día también cambió significativamente (todos p <0,05) consistencia de las heces, la
mejora de la flatulencia, distensión abdominal, puntuación compuesta de síntomas y resultados
de la evaluación global subjetiva (SGA). GOS a 7 g / día, mejoró significativamente las
puntuaciones de SGA y de ansiedad (ambos p <0,05).
Los prebióticos pueden ser agentes quimiopreventivos potenciales basadas en la
observación de que las bacterias que promueven la salud, tales como las bifidobacterias no
producen compuestos carcinógenos genotóxicos o, pero en su lugar producen AGCC, que
podrían ser protectora. Un estudio de 10 g / día de cadena corta FOS en adenoma y pacientes-
adenoma libre resultó en biomarcadores más positivos en los pacientes con adenoma
libre [57]. Seis meses aleatorizado, fase de prueba quimioprevención II de 76 pacientes con
cáncer de colon previamente resecado o múltiples / avanzado adenomas colorrectales encontró
ningún efecto de 6 g de inulina enriquecida con FOS oferta (ORAFTI ® Synergy1) sobre el
número de aberrante focos de criptas [58].
7. La biodisponibilidad y la absorción de calcio
Los estudios han demostrado la mejora de la absorción de calcio con la ingesta de
prebióticos, principalmente fructanos. Un estudio de 12 meses de 100 adolescentes que
ingieren 8 g / día corto y inulina de cadena larga fructanos mostró un aumento significativo en la
absorción de calcio que condujo a una mayor densidad mineral ósea [59]. El consumo diario de
cereales que contiene una combinación de cadena larga a corto y fructooligosacáridos (9 g /
día) como parte de una dieta controlada no se beneficiaron absorción de calcio o la retención de
las niñas adolescentes [60]. Los beneficios de FOS sobre el metabolismo del calcio pueden ser
difíciles de ver en los individuos de calcio repleta.
8. Enfermedades Cardiovasculares
A pesar de evidencia consistente de estudios epidemiológicos prospectivos que la fibra
dietética ejerce un efecto protector contra la enfermedad cardiovascular (CVD), los
componentes de fibra dietética que ejercen este efecto no están definidos. El Comité DRI
concluyó que las fibras de cereales son más eficaces [61]. Las fibras solubles y pegajosos
parecen alterar favorablemente biomarcadores de enfermedades cardiovasculares, incluyendo
el colesterol de lipoproteína de baja densidad (LDL-C) y la proteína C-reactiva (PCR). Ya sea,
fibras funcionales aislados protegen contra las enfermedades cardiovasculares no está claro,
aunque la FDA de EE.UU. permite declaraciones de propiedades saludables para la avena, la
cebada y psyllium [17].
Un estudio doble ciego, aleatorizado, controlado con placebo examinó la capacidad de lípidos
modificadores de 10 g / día de inulina / FOS administrada durante 6 meses a 17 participantes
normolipidémicos que consumieron su dieta normal y no modificar sus hábitos [62]. En
comparación con el placebo, la inulina / FOS no tuvo efecto sobre las concentraciones de
triglicéridos en plasma y la lipogénesis hepática e indujo sólo una tendencia no significativa para
el total de plasma y LDL-C niveles reducidos y aumento de la concentración de HDL-C. Como
oligosacáridos no son fibras viscosas, es poco probable que son particularmente buenos en la
disminución de la absorción de colesterol de la dieta. Mecanismos alternativos, como el
aumento de la producción de ácidos grasos de cadena corta, en particular propionato, son más
probables mecanismos si oligosacáridos alteran el metabolismo de los lípidos.
9. La obesidad, la saciedad, y pérdida de peso
Estudios de ratones delgados y obesos sugieren que la microbiota intestinal afecta balance
de energía al influir en la eficiencia de la cosecha de calorías de la dieta, y cómo se utiliza y se
almacena esta energía cosechada [63]. Para abordar cómo genotipo del huésped, exposiciones
ambientales, y la adiposidad de acogida influyen en el microbioma intestinal, las comunidades
microbianas fecales de monocigóticos hembra adulta y parejas de gemelos dicigóticos
concordantes de la delgadez o la obesidad, y sus madres se caracterizaron [64]. La obesidad se
asocia con cambios a nivel de filo en la microbiota, diversidad bacteriana reducida, y la
representación alterada de genes y vías metabólicas.
Un estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo se llevó a cabo para examinar
los efectos de la suplementación con FOS sobre el peso corporal y las concentraciones de la
hormona de la saciedad en los adultos con sobrepeso y obesidad [65]. Cuarenta y ocho adultos
sanos con un índice de masa corporal (en kg / m 2)> 25 recibieron 21 g de FOS / día o placebo (maltodextrina) durante 12
semanas. Hubo una reducción en el peso corporal de 1,03 ± 0,43 kg con la administración de
suplementos FOS, mientras que el grupo de control experimentó un aumento en el peso
corporal de 0,45 ± 0,31 kg más de 12 semanas (p = 0,01). Una disminución del área bajo la
curva (AUC) de la grelina (p = 0,004) y una AUC más alta para el péptido YY (PYY) con
FOS. Grelina suprimida y mejorado PYY pueden contribuir en parte a la reducción en la ingesta
de energía. Se obtuvieron resultados similares en un ensayo aleatorizado, doble ciego, paralelo,
controlado con placebo de 10 adultos sanos que recibieron 16 g prebióticos / día o 16 g de
dextrina de maltosa / día durante 2 semanas [66]. Tratamiento prebiótico aumento de la
excreción aliento de hidrógeno (un marcador de la fermentación microbiota intestinal) por las
tasas de hambre aproximadamente 3 veces y bajadas. Los prebióticos aumentaron péptido 1 y
el péptido YY concentraciones similares al glucagón en plasma, mientras que las respuestas de
glucosa en plasma postprandial disminuyó después de la comida estandarizada. Hess et
al. [67] encontró que de cadena corta FOS fue fermentado ampliamente en sujetos humanos,
pero no tuvo efecto sobre la saciedad o la ingesta de alimentos. Recientemente, en un estudio
realizado en adultos con sobrepeso, dextrina de trigo demostró un aumento de la saciedad
progresiva y significativa, y la disminución de la sensación de hambre, a dosis de 8 a 24 g por
día, que era el momento y la dosis correlacionadas [68].
10. prebióticos Reclamaciones
Muchos países no tienen ningún requisito de la aprobación previa a la comercialización de
los prebióticos, porque no hay un sistema establecido o aplicado de declaraciones de
propiedades saludables, a pesar de fundamento científico deberá estar disponible a petición de
las autoridades. Los siguientes países tienen posiciones y / o políticas específicas en relación
con el uso y reclamos que se pueden hacer para los prebióticos.
10.1. Estados Unidos
La Dietary Guidelines for Americans Comité 2010 (DGAC) completó una evidencia no
Nutrición Biblioteca (NEL) revisión de las revisiones sistemáticas publicadas desde 2004 en los
probióticos, prebióticos y salud [69]. La DGAC considera que la microflora intestinal juegan un
papel en la salud y reconoce que el interés de los consumidores en la alteración de la microflora
es alta. Además, la DGAC cree que la investigación de la microflora intestinal es un área
emergente importante de la investigación. Sin embargo, la evidencia disponible era insuficiente
para el comité DGAC para hacer recomendaciones dietéticas para los estadounidenses con
respecto a cualquiera de los prebióticos o probióticos. La DGAC señala que, aunque no todas
las fibras dietéticas son prebióticos, los prebióticos son fibras dietéticas. Por lo tanto, la ingesta
recomendada de fibra dietética pueden proporcionar prebióticos a la dieta. En conclusión, la
DGAC sugiere que los alimentos ricos en prebióticos (trigo, cebolla, ajo), deben ser
consumidos, así como los alimentos concentrados en probióticos (yogur).
10.2. Alimentaria Europea Safety Authority (EFSA)
Actualmente, es la opinión del panel de la EFSA que no es posible definir el número exacto
de los diferentes grupos de bacterias que constituyen una microflora "normal" y que un aumento
en el número de microorganismos específicos o cualquier grupo de microorganismos, incluidos
los lactobacilos y las / o bifidobacterias, es en sí mismo un efecto fisiológico beneficioso
demostrado. La EFSA ha publicado recientemente un documento de orientación centrado en
dos cuestiones clave relativas a la justificación de las afirmaciones de salud relacionados con el
tracto gastrointestinal y el sistema inmunológico (es decir, los efectos que se consideran efectos
fisiológicos beneficiosos y estudios / medidas de resultado que se consideran reclamado ser
apropiado para la sustanciación de declaraciones de propiedades saludables) [70].
10.3. Organización Mundial de la Salud / Organización para la Agricultura y la Alimentación
Reconociendo el posible efecto beneficioso de los prebióticos en los alimentos, la
Organización para la Agricultura y la Alimentación de las Naciones Unidas (FAO) convocó una
reunión técnica para empezar a trabajar en la evaluación de las propiedades funcionales y de
salud de los prebióticos [71]. Un prebiótico se define por la FAO como "un componente de
alimentos no viable que otorga un beneficio de salud en el host asociado con la modulación de
la microbiota." En la reunión técnica, un grupo de expertos internacionales acordaron directrices
y los criterios y la metodología recomendada para acercarse sistemáticamente la evaluación de
los prebióticos para el uso seguro de los alimentos. Se recomendó que una consulta de
expertos completo se convocará bajo los auspicios de la FAO.
11. Conclusión
Las fibras dietéticas exhiben una amplia gama de propiedades fisicoquímicas y los
correspondientes efectos fisiológicos. El papel de la fibra en la salud se ha extendido mucho
más allá de la mejora de efecto laxante, e incluye beneficios sobre los factores de riesgo de
enfermedad cardiovascular, el control del peso, la función inmune y la salud del colon. Sin
embargo, es evidente que no todas las fibras son iguales en términos de los tipos y el alcance
de los beneficios para la salud que proporcionan. Características tales como la solubilidad, la
fermentabilidad, y la viscosidad son determinantes importantes de la fibra el efecto tendrá en el
cuerpo.Las fibras con propiedades prebióticas también pueden ser recomendados como parte
de la ingesta de fibra, aunque los estudios carecen de los beneficios de la ingesta de prebióticos
a individuos sanos. Debido a la variabilidad de los efectos de la fibra en el cuerpo, es importante
consumir fibra a partir de una variedad de fuentes. Desde la ingesta de fibra en todo el mundo
tienen menos de la mitad de los niveles recomendados, aumentar el consumo de fibra para la
promoción de la salud y prevención de enfermedades es un objetivo fundamental de la salud
pública.
Conflicto de intereses
El autor declara que no hay conflicto de interés.