סיבים תזונתיים
הינם רכיבים בלתי זמינים ברובם רב סוכרים של צמחי מאכל, תרכובות אלו בנויות מפולימרום בעל שרשראות ארוכות מעין חוטים, הסיבים נמצאים בצמחים בדופן התאים ומקנים להם את קשיותם או משמשים לאגירה או לתיקון הרקמות, הסיבים אינם זמינים, לכן בעיכול אינם מתפרקים, הם מגיעים שלמים למעי הגס ומותססים ע"י מיקרואורגניזם. מידת פירוקם המיקרוביוטית תלויה בטיב הסיבים, מחצית מתוצרי פירוק הסיבים הם חומצות שומן נדיפות, חלקם נספג בדופן המעי ועשוי לשמש כמקור אנרגיה וחלקם מתאן H3O, מים ודו תחמוצת הפחמן, חלק ניכר מהסיבים מופרש בצואה.
סוגי סיבים
1. צילולוזה: תאית – הסוג השכיח ביותר בין סוגי הסיבים, המרכיב העיקרי של דופן התאים בצמחים, היא מסוגלת לספוח כמויות מים גדולות ולתפוח וכך היא מגדילה את נפח הצואה ומרכה, שיעור פירוקה הממוצע במעי הגס ע"י פעולה מיקרוביולוגית הינו 40%.
2. המיצלולוזה: יוצר השלד של דופן תאי הצמחים המורכב מפקטין, בתוך השלד לכודים כמו ברשת סיבי הצילולוזה, ההמיצילולוזות קושרות מים ומשפיעות על מוצקות הצואה ומרקמה, שיעור פירוק חיידקי המעיים גדול מ- 80%.
3. פקטין: מהווים 1-4 אחוז מהרב סוכרים של דפנות תאי הצמחים. הפקטין לכוד ביחד עם הצילולוזה בתוך ההמיצילולוזה, הפקטין יוצר מקפא (GEL), רובו מתעכל במעי הגס, שיעור פירוקו כ- 95% ולכן אינו מגדיל את משקל הצואה.
4. ריריות ודבקים: משמשים כחומרי אגירה או נפלטים מאזורים פגומים בצמח, בתעשיית המזון משתמשים באחדים מהם כחומרי ייצוב, עיבוי והעברת תהליכי החלבה (תחליב), ברפואה – כסמים משלשלים.
5. ליגנין: מצוי בדופן תאי הצמחים ומקנה קשות, אינו רב סוכר אלא פולימר המורכב מיח' פניל-קורבנט, פרוקו במעי הגס מינימלי.
סיווג הסיבים: כל הסיבים נקראים : סיבי המזון, פחמימות לא זמינות ובהם 2 סוגים:
1. סיבים גולמיים – מומסים במים: ליגנין
2. סיבים בלתי ממיסים במים:
פעולת הסיבים בחיידקי המעיים:
1. התכונה הכוללת של רוב הסיבים היא קשירת – ספיחת מים וזה מקנה את קשיות הצמח, כאשר הם נכללים במזון בצורה מספקת הם מגדילים את נפח הצואה ומקנים מרקם רך, כמות סיבים תזונתיים מספקת הינה 38 גר' ליום.
2. קשירת מים מגדילה את נפח הצואה ומקנה מרקם רך וע"י כך לזירוז מעבר תוכן המעיים אפילו 3-4 פעמים ביום.
3. סיבים סופחים לא רק מים אלא מינרליים מסוימים במיוחד סידן, ברזל ואבץ ואף ספיחת אבות מזון (חלבונים, שומנים ופחמימות) הספיחה אינה משמעותית.
4. הם קושרים חומצות מרה וכולסטרול – הליגנין מומס במים.
השפעת הסיבים על פעולות מטובליות
פחמימות: הכללת סיבים בתפריט משפיעה על רמת הגלוקוז והאינסולין בדם, בעיקר לאחר מתן מנה גלוקוזה, ככל שרמת הגלוקוז דלה יותר בסיבים – הספיגה בדם תהיה מהירה יותר, גירוי הלבלב יפריש אינסולין ואז רמת האינסולין תעלה בדם והתוצאה רמת גלוקוז יורדת מתחת לזו שלפני אכילת מנת גלוקוז, לדוג': מיץ פרי – מכיל מינימום סיבים ומקסימום גלוקוז.
פרי טרי – מכיל סיבים וגלוקוז (5 כוסות מיץ = 1 פרי טרי).
גם הוספת פקטין וג'ואר-גם (סיבים מקטניות) מנעה במידה מסוימת את עליית רמת הגלוקוז והאינסולין בדם לאחר מתן מנת גלוקוז, מכאן ההמלצה על סיבים לחולי סוכרת.
שומנים: הוספת פקטין וג'ואר- גם לתפריט מורידה את רמת הכולסטרול בדם, לסובין הלצילולוזה והמי צלולוזה אין השפעה משמעותית, הסיבים קושרים אליהם כולסטרול וחומצות מרה ואז ישנה מניעה לקשירה לדופן המעי, אין לסיבים כל השפעה על רמת הטריגליצרידים בדם.
השמנה: נפח תפריט עשיר בסיבים גדול יותר מזה של הדל בסיבים – דבר המצריך לעיסה רבה יותר ואכילה איטית דבר המביא להרגשת שובע מהירה יותר, הסיבים סופחים במע' העיכול מים הם תופחים ומקנים הרגשת שובע גדולה יותר, הסיבים מקטינים את ניצול המזון במעיים – טענה זו אינה משמעותית.
השפעת הסיבים על הירידה במשקל קטנה מהשפעת צריכת אנרגיה ופעילות גופנית.
מסעפת המעי: (ורדטיקוליזיס) – הלחץ הגדול שבו נתון דופן המעי הגס בשל התכווצויות השרירים החזקות לדחיפת תוכן המעי לעבר פי הטבעת, הרירית שהיא השכבה הפנימית ביותר של דופן המעי נדחפת אל תוך הסדקים שבין השרירים, כך נוצרים מסעפים (אצבעות) הגורמים לכאבים , תפריט עשיר בסיבים מרכך את תוכן המעי וע"י כך מרפה את הלחץ מדופן המעי.
סרטן מעי הגס: סיבים כנראה בעלי פוטנציאל לעכב התפתחות סרטן במעי הגס:
1. השפעתם על משקל הצואה – כאמצעי לדילול הכמות היחסית של החומרים בעלי פוטנציאל לסרטן.
2. השפעתם על הפעולות המטבוליות של המקרו-פלורה במעיים, הדבר מתבטא בעיקר בהשפעה על אנזימים מיקרוביולוגים הגורמים לדגרטציה (פירוק) של חומצות מרה – תוצרי הפירוק מוחשבים כפרומטורים (חומרים מגרים) להתפתחות סרטן המעי הגס, הסיבים מדכאים את פעולת המעיים.
3. תסיסת הסיבים במעי יוצרת חומצות שומן קצרות הנחשבות כאנטי-ניאוו- פלסטיות (מונעים שינויים במבנה הרקמה), הירידה ב- PH מעכבת מטבוליזם של חומרים מסרטנים.
עיכול הפחמימות
כל הפחמימות צריכות לעבור הידרוליזה (פירוק בעזרת מים) לפירוק חד סוכר ואח"כ לחצות את דופן המעי ומשם להיספג לדם, רוב החד סוכרים המגיעים לדם זורמים במחזור הדם-בכבד, חלק קטן מהם משמשים כמקור אנרגיה לתאי המעי עצמו.
עמילן: הידרוליזה של העמילן מופיע בשתי צורות:
1. עמילאז – שרשראות ישרות של יח' הגלוקוז המחוברות בקשרים גליקוזידים- קשרי סוכר – העמילאז מהווה 25% מהעמילן עצמו.
2. עמילן פפטיד: שרשראות מסועפות של יח' גלוקוז המחוברות בקשרים גליקוזידים משני סוגים:
1. קשרי A1-4
2. קשרי A1-6 – כל 25 יח' גלוקוז נוצר סיעוף.
האנזימים המזרזים הידרוליזה:
1. אלפא – עמילאז: מזרז פירוק קשרי A1-4 נמצא ברוק ובהפרשות הלבלב, הוא מפרק את העמילן לשרשראות קצרות של יח' גלוקוז (2-5 יח'), האנזים שמגיע מהפרשות הלבלב פועל ב- 2 מקומות:
1. בחלל הג'גנום – חלק העליון של המעי הגס
2. על פני שטח דופן המעי בברש-ורדר.
איזומלטאז – אנזים שמזרז פירוק קשרי A1-6, פועל בברש ורדר.
ספיגת הפחמימות: החד סוכרים עוברים דרך דופן המעי הדק במספר שיטות:
1. דיפוזה פסיבית – סוכר האלכוהול עובר דרך דופן המעי הדק, המעבר בהתאם למפל הריכוזים, המעבר מהריכוז הגבוה לנמוך, תנועת המים מנוגדת למפלים (כלומר מהנמוך לגבוה), קיים איזון בין הנוזלים למוצקים שבגוף, כאשר ריכוז סוכר הדם נמוך וסוכר האלכוהול גבוה – בזמן שתיית אלכוהול יעבור הסוכר מחלל המעי בנימי הדם.
2. דיפוזיה בעזרת נשא – הפרוקטאז עובר את דופן המעי הדק.
3. דפיוזיה פעילה – במעבר פעיל עוברים הגלוקוז והגלקטוז את דופן המעי, גלוקוז/גלקטוז במעבר פעיל חוצים את דופן המעי באותה שיטה ולכן הם מהווים גורם תחרותי אחד לשני, כלומר הם מעכבים אחד את השני ששניהם נמצאים, הנשא יושב על דופן התא הפונה לחלל המעי ויש לו 2 אתרים ספציפיים, יון הנתרן מתיישב בתוך האתר הספציפי שלו ואח"כ מולקולת הגלוקוז לאתר הספציפי היא גדולה יותר כאשר יון הנתרן נמצא במקומו, יון הנתרן עוזב את הנשא וכתוצאה מכך מולקולת הגלוקוז עוזבת את האתר הספציפי הנמצאת על הנשא, הנשא נע חזרה ומתמקם שוב על גבי דופן התא הפונה לחלל המעי, ריכוז הגלוקוז בתוך התאים גבוה כעת יותר מריכוזו בדם ולכן הגלוקוז יעבור בדיפוזיה פסיבית מהריכוז הגבוה לנמוך- כלומר מהתאים לנימים, יון הנתרן יוצא את התא במעבר פעיל בדרך הדורשת אספקת אנרגיה (ATP).
