тогда как обычные животные устойчивы к ним. О физиологической важности вторичных нутриентов свидетельствует резкое повышение потребности в витаминах у человека и животных, у которых бактериальная флора подавлена антибиотиками (обзоры: Germfree research…, 1973; Чахава и др., 1982; Simon, Gorbach, 1987; Snoeyenbos, 1989, и др.).
Трансформация балластных веществ в кишечнике происходит преимущественно под действием анаэробной микрофлоры. Предполагается, что переход от физиологического состояния к патологическому реализуется благодаря усилению ферментативных процессов. Однако те процессы, которые в толстой кишке человека могут служить причиной заболеваний, в желудке жвачных и многих полигастричных травоядных животных являются основным способом утилизации грубых кормов, недоступных ферментам самого животного (обзоры: Prosser, Brown,1967; Сравнительная физиология…, 1977; Schmidt-Nielsen, 1982; Martin, 1989; Williams, 1989, и др.).
Кроме перечисленных потоков, существует поток веществ, поступающих с пищей, загрязненной в результате различных промышленных и аграрных технологий, или из загрязненной среды. В этот поток входят также ксенобиотики.
3.4. Пищевые волокна
В соответствии с теорией сбалансированного питания, в желудочно-кишечном тракте происходит разделение пищевых веществ на нутриенты и балласт. Полезные вещества расщепляются и всасываются, тогда как балластные выбрасываются из организма. Однако, по-видимому, в ходе эволюции питание сформировалось таким образом, что становятся полезными не только утилизируемые, но и неутилизируемые компоненты пищи. В частности, это касается таких неутилизируемых балластных веществ, как пищевые волокна. Эти волокна представляют собой преимущественно полисахариды, но в их состав могут быть включены также белки, жиры и микроэлементы. К пищевым волокнам относятся такие полисахариды, как целлюлоза, гемицеллюлоза и пектин, а также лигнин, кутин, воск и др. Пищевые волокна в значительных количествах присутствуют в овощах, хлебе, неочищенных злаках и ряде других продуктов (обзоры: Пищевые волокна, 1986; Vahouny, 1987; Kritchevsky, 1988; Sakata, 1988, и др.). В табл. 3.2 представлены данные о содержании пищевых волокон в ряде натуральных продуктов.
Таблица 3.2. Содержание пищевых волокон в некоторых растительных продуктах (по: Vahouny, 1987)
| Вид пищи | Общее количество волокон (г/100 г пищи) | Целлюлоза (%) | Лигнин (%) |
| Латук, капуста, лук | 1.5–2.8 | 24-69 | Следы |
| Морковь, турнепс, картофель | 2.2–3.7 | 29-40 | Следы |
| Бобовые (горох, бобы) | 3.4–7.8 | 19-38 | 2-6 |
| Фрукты (яблоки, апельсины, помидоры) | 1.5–2.0 | 14-33 | 1-21 |
| Хлеб белый | 2.7 | 26 | Следы |
| Хлеб черный | 5.1 | 26 | 3 |
| Мука | 8.5 | 15 | 14 |
| Отруби | 24-27 | 18-22 | 11 |
| Пшеница | 12 | 21 | 7 |
| Овсяная мука | 7.3 | 5-12 | 1 |
Рафинированные пищевые продукты приобрели широкое распространение, особенно в странах Запада (так называемый западный тип питания). При таком рационе использование пищевых волокон значительно снижено на фоне увеличенного потребления белков и животных жиров. В детальной сводке «Пищевые волокна:», опубликованной в 1986 г., приведены данные различных авторов, свидетельствующие, что за последние 100 лет потребление пищевых волокон в нашей стране в целом уменьшилось приблизительно в 2 раза. Снизилось оно и в других странах (США, ФРГ, Великобритания, Япония). В то же время существуют многочисленные сведения, что потребность в пищевых волокнах в питании населения развитых стран растет. В табл. 3.3 представлены данные о потреблении пищевых волокон жителями разных стран. В нашей стране количество пищевых волокон в рационе варьирует от 24 до 26.3 г/сут (на примере жителей Донбасса) (обзор: Пищевые волокна, 1986).
Сейчас твердо установлено, что пищевые волокна играют существенную роль в нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта (особенно тонкой и толстой кишки), увеличивают массу мышечного слоя, влияют на его моторную активность, скорость всасывания пищевых веществ в тонкой кишке, давление в полости органов пищеварительного аппарата, электролитный обмен в организме, массу и электролитный состав фекалиев и т. д. Важно, что пищевые волокна обладают способностью связывать воду и желчные кислоты, а также адсорбировать токсические соединения. Способность связывать воду оказывает значительный эффект на скорость транзита содержимого вдоль желудочно-кишечного тракта (табл. 3.4). В литературе существуют сведения, что пищевые волокна отрубей связывают в 5 раз больше воды, чем их собственный вес, а волокна таких овощей, как морковь и репа, — в 30 раз больше. Наконец, пищевые волокна влияют на среду обитания бактерий в кишечнике и являются для них одним из источников питания. В частности, микроорганизмы используют целлюлозу, гемицеллюлозу и пектин, частично метаболизируя их в уксусную, пропионовую и масляную кислоты.
Пищевые волокна необходимы не только для нормальной деятельности пищеварительного аппарата, но и всего организма. Например, показана связь между нарушениями холестеринового обмена, образованием камней в желчном пузыре и широким распространением в развитых странах рафинированных пищевых рационов. Ошибки в структуре питания и, в частности, потребление рафинированных продуктов стали одной из причин развития многих тяжелых заболеваний у человека. Ряд нарушений, в том числе атеросклероз, гипертония, ишемическая болезнь сердца, желудочно-кишечная патология, диабет и др., во многих случаях результат не только чрезмерного потребления белков и углеводов, но и следствие недостаточного использования балластных веществ (табл. 2.1). Существуют сведения, что отсутствие пищевых волокон в диете может провоцировать рак толстой кишки. Без пищевых волокон нарушается обмен не только желчных кислот, но также холестерина и стероидных гормонов. (Поразительно, что о вреде очищенных пищевых продуктов хорошо знали уже Авиценна и его предшественник).
Таблица 3.3. Потребление пищевых волокон жителями разных стран (по: Vahouny, 1987)
| Страна | Количество пищевых волокон (г/сут) | Потребление пшеницы, зерна, риса и других злаков (%) |
| Австралия | 22 | 34 |
| Австрия | 26-31 | 42 |
| Бельгия/Люксембург | 25-26 | 28 |
| Болгария | 35 | 42 |
| Великобритания | 22-23 | 29 |
| Германия | 27-29 | 40 |
| Греция | 44-45 | 41 |
| Дания | 24-26 | 46 |
| Израиль | 36 | 46 |
| Ирландия | 23-25 | 34 |
| Исландия | 14- 15 | 43 |
| Испания | 36 | 20 |
| Италия | 34-35 | 34 |
| Канада | 22-24 | 28 |
| Коста-Рика | 27-29 | 45 |
| Куба | 24-25 | 41 |
| Мексика | 40-47 | 63 |
| Нидерланды | 24-25 | 40 |
| Новая Зеландия | 27-28 | 40 |
| Норвегия | 25-26 | 47 |
| Польша | 33-37 | 54 |
| Португалия | 45-50 | 43 |
| Румыния | 31-34 | 46 |
| Сингапур | 29 | 34 |
| США | 23-25 | 25 |
| Тринидад/Тобаго | 23-24 | 41 |
| Уругвай | 20-23 | 48 |
| Финляндия | 20 | 50 |
| Франция | 29 | 36 |
| Чехо-Словакия | 24-26 | 40 |
| Чили | 35-36 | 56 |
| Швейцария | 26-28 | 43 |
| Швеция | 22-24 | 40 |
| Югославия | 28-44 | 60 |
| Япония | 28-32 | 36 |
Таблица 3.4. Скорость кишечного пассажа химуса, содержащего пищевые волокна разных типов (по: Пищевые волокна, 1986)
| Тип пищевого волокна | Скорость пассажа химуса (мл/ч) |
| Целлюлоза | 60 |
| Обычные отруби | 550 |
| Очищенные отруби | 460 |
| Грубые отруби | 430 |
| Выжимки из свеклы | 45 |
| Морковь | 34 |
| Помидоры | 11 |
Многие формы патологии желудочно-кишечного тракта и обмена веществ поддаются профилактике и лечению благодаря пищевым волокнам, введенным в рацион. Так, эти волокна могут повышать толерантность к глюкозе и модифицировать ее всасывание, что может быть использовано для предупреждения и лечения диабета, гипергликемии и ожирения. Увеличение количества пищевых волокон в рационе снижает уровень холестерина в крови, что связано с участием волокон в кругообороте желчных кислот. Показан также антитоксический эффект растительных пищевых волокон. В то же время при использовании ряда пищевых волокон всасывание некоторых микроэлементов, в особенности цинка, снижается.
Длительное употребление пищевых волокон приводит к снижению тяжести синдрома раздраженной толстой кишки и дивертикулеза ободочной кишки. Пищевые волокна способствуют успешному лечению запоров, геморроя, болезни Крона и других заболеваний желудочно-кишечного тракта, а также могут служить профилактическим средством против рецидивов язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки (обзоры: Пищевые волокна, 1986; Vahouny, 1987; Kritchevsky, 1988, и др.). В частности, при хроническом панкреатите диета, обогащенная клетчаткой, т. е. пищевыми волокнами, в большинстве с