食物繊維

From Azupedia
Revision as of 20:45, 8 November 2023 by Fire (talk | contribs) (Created page with "==External links== {{commonscat}} *{{Curlie|Health/Nutrition/Nutrients/Fiber/}}")

Dietary fiber/ja
Jump to navigation Jump to search
Other languages:
サプリメント > Dietary fiber/ja
食物繊維が豊富な食品：果物、野菜、穀類
小麦とふすまには食物繊維が多く含まれている。

食物繊維(Dietary fiber)（Commonwealth Englishでは fibre）または粗飼料は、植物由来の食品のうち、人間の消化酵素では完全に分解できない部分である。食物繊維の化学組成は多様で、一般的に溶解性、粘性、発酵性によってグループ分けすることができる。食物繊維には主に水溶性食物繊維と不溶性食物繊維の2種類があり、豆類、全粒穀物、穀類、野菜、果物、ナッツ類や種子類などの植物性食品に含まれている。食物繊維を多く含む食事は、一般的に健康を維持し、いくつかの病気のリスクを下げると言われている。食物繊維は、セルロース、レジスタントスターチ、レジスタントデキストリン、イヌリン、リグニン、キチン（菌類）、ペクチン、β-グルカン、オリゴ糖などの非デンプン性多糖類やその他の植物成分から構成されている。

食物繊維を含む食品は、伝統的に水溶性食物繊維か不溶性食物繊維かによって分けられてきた。植物性食品は、粘性と発酵性という食物繊維の特徴に従って、様々な量で両方のタイプの食物繊維を含んでいる。食物繊維を摂取する利点は、どのタイプの食物繊維を摂取するかによって異なり、胃腸系にどのような利点がもたらされるかも異なる。セルロースやヘミセルロース（サイリウムを含む） –などの増量繊維は、水分を吸収して保持し、便通を規則正しくする。β-グルカンやサイリウムなどの粘性繊維は、糞便の塊を厚くする。レジスタントスターチ、キサンタンガム、イヌリンなどの発酵性食物繊維は、大腸の細菌や微生物叢の餌となり、代謝されて短鎖脂肪酸を生成する。

水溶性食物繊維（発酵性食物繊維またはプレバイオティック食物繊維）-水に溶ける-は、一般に大腸で発酵してガスになり、腸内細菌によって大腸で産生される短鎖脂肪酸などの生理学的に活性な副産物になる。例えば、β-グルカン（オート麦、大麦、マッシュルームに含まれる）や生のグアーガムなどがある。サイリウム–水溶性で粘性のある非発酵繊維–は、消化器官を通過する際に水分を保持し、排便を容易にする増量繊維である。水溶性食物繊維は一般的に粘性があり、胃の排出を遅らせるため、ヒトの場合、満腹感が長く続くことがある。イヌリン（チコリの根に含まれる）、小麦デキストリン、オリゴ糖、レジスタントスターチ（豆類やバナナに含まれる）などは、非粘性の水溶性食物繊維である。オーツ麦や大麦由来のβ-グルカンなどの水溶性食物繊維を定期的に摂取すると、心血管疾患の危険因子であるLDLコレステロールの血中濃度が低下することが確認されている。水溶性食物繊維のサプリメントもLDLコレステロールを有意に低下させる。

水に溶けない不溶性食物繊維は、上部消化管の消化酵素に対して不活性である。小麦ふすま、セルロース、リグニンなどがその例である。粗挽きの不溶性食物繊維は大腸で粘液の分泌を促し、増量効果をもたらす。細かく砕かれた不溶性食物繊維にはこのような効果はなく、実際に便秘になることがある。レジスタントスターチなど、不溶性食物繊維の中には大腸で発酵するものもある。

定義

食物繊維とは、人間の消化酵素では分解されない植物成分であると定義されている。20世紀後半には、リグニンと一部の多糖類のみがこの定義を満たすことが知られていたが、21世紀初頭にはレジスタントスターチとオリゴ糖も食物繊維成分に含まれるようになった。食物繊維の定義として最も受け入れられているのは、「ヒト消化管の内因性分泌物によって消化されないすべての多糖類とリグニン」である。現在、ほとんどの動物栄養学者は「哺乳類の酵素で分解されにくい食物成分」という生理学的定義か、「非デンプン性多糖類（NSP）とリグニンの合計」という化学的定義のいずれかを用いている。

種類とソース

栄養素 Food additive/ja ソース/コメント
水不溶性食物繊維
β-グルカン （このうちのいくつかは水溶性である）
   Cellulose/ja E 460 穀類、果物、野菜（植物全般）
   Chitin/ja — 菌類、昆虫や甲殻類の外骨格に含まれる
Hemicellulose/ja 穀類、ふすま、木材、豆類
   Hexose/ja — 小麦、大麦である。
   Pentose/ja — オート麦, オート麦
Lignin/ja — 核果, 野菜 （インゲンマメのフィラメント）, 穀物
Xanthan gum/ja E 415 キサントモナス菌による糖質基質からの生産
Resistant starch/ja 種子や殻で保護されたデンプン（タイプRS1）、粒状デンプン（タイプRS2）、逆粒化デンプン（タイプRS3）がある。
   Resistant starch/ja — 高アミロース・トウモロコシ、大麦、高アミロース小麦、豆類、生のバナナ、茹でて冷ましたパスタとジャガイモ
水溶性食物繊維
Arabinoxylan/ja ( hemicellulose/ja) — psyllium/ja
Fructan/ja 一部の植物分類群では貯蔵炭水化物としてのデンプンを置き換えるか補完する
   イヌリン — 例えばキクイモ、チコリなどである。
Polyuronide/ja
   Pectin/ja E 440 果物の皮（主にリンゴ、カリン）、野菜に含まれる
   Alginic acid/ja (アルギン酸塩) E 400–E 407 藻に含まれる。
      Sodium alginate/ja E 401
      Potassium alginate/ja E 402
      Ammonium alginate/ja E 403
      Calcium alginate/ja E 404
      Propylene glycol alginate/ja (PGA) E 405
      agar/ja E 406
      carrageen/ja E 407 red algae/ja
Raffinose/ja — legumes
Polydextrose/ja E 1200 合成ポリマー, c. 1 kcal/g

食品に含まれる成分

食物繊維が豊富な食品を食べる子供たち

食物繊維は果物、野菜、全粒穀物に含まれている。一般的な食品に含まれる食物繊維の量は以下の表の通りである：

食物グループ １食あたりの平均 １食あたりの食物繊維量
フルーツ 120 mL (0.5 cup) 1.1 g
濃い緑色の野菜 120 mL (0.5 cup) 6.4 g
オレンジ色の野菜 120 mL (0.5 cup) 2.1 g
調理した乾燥豆類 120 mL (0.5 cup) 8.0 g
でんぷん質の野菜 120 mL (0.5 cup) 1.7 g
他の野菜 120 mL (0.5 cup) 1.1 g
全粒穀物 28 g (1 oz) 2.4 g
肉類 28 g (1 oz) 0.1 g

食物繊維は植物に多く含まれ、通常、生のまま、または調理して食べるが、食物繊維を加えて栄養補助食品や食物繊維の豊富な加工食品を作ることもできる。穀物のふすま製品は食物繊維含有量が最も高く、粗トウモロコシふすま（100gあたり79g）や粗小麦ふすま（100gあたり43g）などがあり、これらは製造食品の原料となっている。メイヨー・クリニックなどの医療機関は、標準アメリカン・ダイエット（SAD）は加工食品や人工甘味料が多く、野菜や豆類の摂取が少ないため、食物繊維の豊富な製品を加えることを推奨している。

植物の食物繊維

植物の中には、水溶性食物繊維と不溶性食物繊維を多く含むものがある。例えば、プラムやプルーンは、ジューシーな果肉を厚い皮が覆っている。皮は不溶性食物繊維の供給源で、水溶性食物繊維は果肉に含まれる。ブドウにもかなりの量の食物繊維が含まれている。

水溶性食物繊維

すべての植物性食品に様々な量で含まれる：

不溶性食物繊維

摂取源は以下の通り：

サプリメント

これらは、サプリメントや食品添加物として販売されている食物繊維の一例である。これらは、栄養補給、さまざまな胃腸障害の治療、コレステロール値の低下、結腸がんのリスク低減、体重減少などの健康上の利点を目的として消費者に販売されている。

水溶性食物繊維

水溶性食物繊維のサプリメントは、下痢や便秘、腹部不快感などの過敏性腸症候群の症状を緩和するのに有益であろう。イヌリンやオリゴ糖を含むようなプレバイオティック水溶性食物繊維製品は、クローン病、潰瘍性大腸炎、およびクロストリジウム・ディフィシルのような炎症性腸疾患の緩和に寄与する可能性がある。短鎖脂肪酸が産生され、腸に抗炎症作用をもたらすためである。食物繊維のサプリメントは、過敏性腸症候群を管理するための全体的な食事計画の中で、食品の選択を修正することによって効果的であろう。

不溶性食物繊維

不溶性食物繊維のひとつである高アミロースとうもろこし由来のレジスタントスターチは、サプリメントとして使用されており、インスリン感受性の改善や血糖値管理、また規則正しい生活や下痢の緩和に役立つと考えられている。ある予備的知見によると、レジスタントコーンスターチは潰瘍性大腸炎の症状を軽減する可能性がある。

イヌリン

詳細は「イヌリン」を参照

化学的にオリゴ糖と定義され、ほとんどの植物に天然に存在するイヌリンは、炭水化物として、より具体的には天然の植物糖であるフルクトースの重合体であるフルクタンとして栄養価を持っている。イヌリンは通常、チコリの根やエルサレム・アーティチョークなど、濃縮された植物源から製造業者によって抽出され、調理済み食品に使用される。ほのかな甘みがあり、砂糖、脂肪、小麦粉の代わりに使用でき、粉末栄養補助食品の流動性や混合性を改善するためによく使用され、プレバイオティック発酵性食物繊維として潜在的な健康価値がある。

プレバイオティクス発酵性食物繊維として、イヌリンは腸内細菌叢によって代謝され、カルシウム、マグネシウム、鉄の吸収を高める短鎖脂肪酸（下記参照）を生成する。

イヌリンの主な欠点は腸管内で発酵することで、ほとんどの人が15g/日を超える量を摂取すると、鼓腸や消化不良を起こす可能性がある。消化器系疾患のある人は、フルクトースとイヌリンを食事から取り除くと効果がある。臨床研究では、イヌリンの摂取量が少ないと微生物叢に変化が見られるが、体重に影響を与えるには摂取量を増やす必要がある。

ベジタブルガム

ベジタブルガムファイバー・サプリメントは、市場に出て比較的新しい。粉末として売られていることが多いが、植物性ガムの繊維は溶けやすく、後味もない。予備臨床試験では、過敏性腸症候群の治療に有効であることが証明されている。植物性ガム繊維の例としては、グアーガムやアラビアガムがある。

腸内での活性

食物繊維とされる分子の多くは、ヒトがグリコシド結合を分割するのに必要な酵素を持たず、大腸に到達するためにそうなっている。多くの食品には様々な種類の食物繊維が含まれており、そのどれもが様々な形で健康に貢献している。

食物繊維は、増量、粘性、発酵の3つの主要な貢献をしている。異なる食物繊維は異なる効果を持ち、様々な食物繊維が全体的な健康に貢献していることを示唆している。食物繊維の中には、1つの主要なメカニズムで貢献するものもある。例えば、セルロースと小麦ふすまは、優れた増量効果をもたらすが、発酵は最小限である。あるいは、多くの食物繊維は、これら複数のメカニズムを通じて健康に貢献することができる。例えば、サイリウムは増量と同時に粘性も提供する。

膨張性繊維には、水溶性（サイリウムなど）と不溶性（セルロースやヘミセルロースなど）がある。膨張性繊維は水分を吸収し、便の重量と規則性を著しく増加させる。ほとんどの膨張性繊維は、腸管内で発酵しないか、発酵してもごくわずかである。

粘性繊維は腸管の内容物を増粘させ、糖の吸収を抑制し、食後の糖反応を低下させ、脂質の吸収を低下させる（特にコレステロールの吸収で示される）。粘性および増粘効果があるため、食品製剤への使用は低レベルに制限されることが多い。粘性繊維の中には、腸管内で部分的または完全に発酵するものもあるが（グアーガム、β-グルカン、グルコマンナン、ペクチン）、粘性繊維の中には最小限の発酵しかしないものや発酵しないものもある（メチルセルロースやサイリウムなどの変性セルロース）。

発酵性繊維は、大腸内の微生物叢によって消費され、糞便のかさを軽度増加させ、幅広い生理活性を有する短鎖脂肪酸を副産物として産生する。レジスタントスターチ、イヌリン、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖は完全に発酵した食物繊維である。これらには不溶性食物繊維と水溶性食物繊維が含まれる。この発酵は大腸内の多くの遺伝子の発現に影響を与え、消化機能や脂質・グルコース代謝、免疫系、炎症などに影響を与える。

食物繊維発酵はガス（主に二酸化炭素、水素、メタン）と短鎖脂肪酸を生成する。単離または精製された発酵性食物繊維は、前腸でより急速に発酵し、望ましくない胃腸症状（膨満感、消化不良、鼓腸）を引き起こす可能性がある。

食物繊維は消化管の内容物の性質を変え、増量や粘性によって他の栄養素や化学物質の吸収方法を変える可能性がある。水溶性食物繊維の種類によっては、小腸で胆汁酸と結合し、胆汁酸が再び体内に入りにくくなる。これにより、チトクロームP450を介したコレステロールの酸化作用により、血中のコレステロール値が低下する。

不溶性食物繊維は糖尿病リスクの低下と関連しているが、そのメカニズムは不明である。不溶性食物繊維の一種であるレジスタントスターチは、健常人、2型糖尿病患者、インスリン抵抗性患者においてインスリン感受性を高め、2型糖尿病のリスク低減に寄与する可能性がある。

まだ正式に必須栄養素として提案されてはいないが、食物繊維は食事において重要であり、多くの先進国の規制当局は食物繊維摂取量の増加を推奨している。

物理化学的性質

食物繊維には明確な物理化学的特性がある。ほとんどの半固形食品、食物繊維、脂肪は、微細構造要素、グロビュール、溶液、封入壁で水和または崩壊したゲルマトリックスの組み合わせである。新鮮な果物や野菜は細胞素材である。

  • 調理されたジャガイモや豆類の細胞は、ゲル化したデンプン顆粒で満たされたゲルである。果物や野菜の細胞構造は、複雑な炭水化物繊維によって強化された非晶質マトリックスとの複合体である細胞壁に囲まれた、ゲルで満たされた閉鎖細胞形状を持つ発泡体である。
  • 粒子径と隣接マトリックスとの界面相互作用は、食品複合体の機械的特性に影響を与える。
  • 食品ポリマーは水に可溶であるか、あるいは水に可塑化される。
  • その変数には、化学構造、ポリマー濃度、分子量、鎖分岐の程度、イオン化の程度（電解質の場合）、溶液のpH、イオン強度、温度などが含まれる。
  • 異なるポリマー、タンパク質、多糖類の架橋には、化学的な共有結合による架橋、分子同士の絡み合いによる架橋、水素結合やイオン結合による架橋がある。
  • 食品を調理したり咀嚼したりすると、これらの物理化学的性質が変化するため、胃や腸での吸収や移動が変化する。

上部消化管

食後、胃と上部消化管の内容物は、以下のもので構成される。

ミセルはコロイドサイズの分子のクラスターであり、上記のような条件下で形成される。上部消化管では、これらの化合物は胆汁酸、トリアシルグリセロールとコレステロールを可溶化するジ-およびモノアシルグリセロールからなる。

2つのメカニズムにより、栄養素は上皮に接触する：

  1. 腸の収縮により乱流が生じる。
  2. 対流が内容物を内腔から上皮表面に導く。

腸管内では複数の物理的相が存在するため、懸濁溶媒のみの場合よりも吸収速度が遅くなる。

  1. 栄養素は、上皮に隣接する比較的攪拌されていない薄い液層を通って拡散する。
  2. 複雑な多糖類分子内に固定化された栄養素やその他の化学物質は、小腸からの放出とその後の吸収に影響を及ぼし、その影響はグリセミック指数に影響する。
  3. 分子は濃度が高くなるにつれて相互作用を始める。吸収の際、水分は溶質の吸収に見合った速度で吸収されなければならない。上皮を介した能動的および受動的に吸収された栄養素の輸送は、微絨毛膜を覆う非撹拌水層の影響を受ける。
  4. 非撹拌層に粘液や繊維、例えばペクチンやグアーが存在すると、粘度や溶質の拡散係数が変化する可能性がある。

炭水化物食に粘性多糖類を加えると食後血糖値を低下させることができる。小麦とトウモロコシはグルコースの吸収率を変えるが、オート麦は変えない。グアーガムによる吸収率の低下は、腸の収縮によって生じる対流に対する粘性溶液の抵抗が増加するためと考えられる。

食物繊維は膵酵素や腸内酵素およびそれらの基質と相互作用する。ヒトの膵酵素活性は、ほとんどの食物繊維源とインキュベートすると低下する。食物繊維はアミラーゼ活性、ひいてはデンプンの加水分解速度に影響を及ぼす可能性がある。より粘性の高い多糖類は、口から盲腸までの移動時間を延長させ、グアー、トラガカント、ペクチンは小麦ふすまよりも遅い。

結腸

大腸は2つの臓器に分けられる、

  1. 右側（盲腸と上行結腸）は発酵槽である。大腸の右側は、食物繊維、レジスタントスターチ、脂肪、タンパク質が細菌によって利用され、最終産物が吸収されて体内で利用されるように、栄養の救済に関与している。
  2. 大腸の左側（横行結腸、下行結腸、S状結腸）は排便に影響する。

肝臓が酸化的であるのに対し、結腸に細菌が存在することで、激しい、主に還元的な代謝活動の「臓器」が形成される。盲腸で利用される基質は、腸全体を通過してきたか、胆汁性排泄産物である。大腸における食物繊維の効果は以下の通りである。

  1. いくつかの食物繊維の細菌発酵
  2. それによる細菌量の増加
  3. 細菌酵素活性の増加
  4. 発酵後の食物繊維残渣の保水能力の変化

食物繊維を摂取すると盲腸が拡大するのは一般的な所見であり、これは現在では正常な生理的調整であると考えられている。このような増大は、食物繊維の盲腸滞留時間の延長、細菌量の増加、または細菌最終産物の増加など、多くの要因によるものと考えられる。ペクチン、アラビアガム、オリゴ糖、レジスタントスターチなどの非吸収性炭水化物は、短鎖脂肪酸（主に酢酸、プロピオン酸、n-酪酸）と二酸化炭素、水素、メタンに発酵する。これらの短鎖脂肪酸はほとんどすべて大腸から吸収される。つまり、糞便中の短鎖脂肪酸の推定値は、糞便および結腸の発酵を反映したものではなく、吸収の効率、繊維残渣が短鎖脂肪酸を隔離する能力、およびおそらく基質がなくなるまで続くと思われる結腸周辺の繊維の継続的な発酵のみを反映したものである。短鎖脂肪酸の産生は腸粘膜に対していくつかの作用が考えられる。短鎖脂肪酸はすべて大腸粘膜で容易に吸収されるが、酢酸だけはかなりの量が体循環に到達する。酪酸は大腸粘膜で燃料として使用され、大腸細胞にとって好ましいエネルギー源となっているようである。

Cholesterol metabolism

Dietary fiber may act on each phase of ingestion, digestion, absorption and excretion to affect cholesterol metabolism, such as the following:

  1. Caloric energy of foods through a bulking effect
  2. Slowing of gastric emptying time
  3. A glycemic index type of action on absorption
  4. A slowing of bile acid absorption in the ileum so bile acids escape through to the cecum
  5. Altered or increased bile acid metabolism in the cecum
  6. Indirectly by absorbed short-chain fatty acids, especially propionic acid, resulting from fiber fermentation affecting the cholesterol metabolism in the liver.
  7. Binding of bile acids to fiber or bacteria in the cecum with increased fecal loss from the entero-hepatic circulation.

One action of some fibers is to reduce the reabsorption of bile acids in the ileum and hence the amount and type of bile acid and fats reaching the colon. A reduction in the reabsorption of bile acid from the ileum has several direct effects.

  1. Bile acids may be trapped within the lumen of the ileum either because of a high luminal viscosity or because of binding to a dietary fiber.
  2. Lignin in fiber adsorbs bile acids, but the unconjugated form of the bile acids are adsorbed more than the conjugated form. In the ileum where bile acids are primarily absorbed the bile acids are predominantly conjugated.
  3. The enterohepatic circulation of bile acids may be altered and there is an increased flow of bile acids to the cecum, where they are deconjugated and 7alpha-dehydroxylated.
  4. These water-soluble form, bile acids e.g., deoxycholic and lithocholic are adsorbed to dietary fiber and an increased fecal loss of sterols, dependent in part on the amount and type of fiber.
  5. A further factor is an increase in the bacterial mass and activity of the ileum as some fibers e.g., pectin are digested by bacteria. The bacterial mass increases and cecal bacterial activity increases.
  6. The enteric loss of bile acids results in increased synthesis of bile acids from cholesterol which in turn reduces body cholesterol.

The fibers that are most effective in influencing sterol metabolism (e.g. pectin) are fermented in the colon. It is therefore unlikely that the reduction in body cholesterol is due to adsorption to this fermented fiber in the colon.

  1. There might be alterations in the end-products of bile acid bacterial metabolism or the release of short chain fatty acids which are absorbed from the colon, return to the liver in the portal vein and modulate either the synthesis of cholesterol or its catabolism to bile acids.
  2. The prime mechanism whereby fiber influences cholesterol metabolism is through bacteria binding bile acids in the colon after the initial deconjugation and dehydroxylation. The sequestered bile acids are then excreted in feces.
  3. Fermentable fibers e.g., pectin will increase the bacterial mass in the colon by virtue of their providing a medium for bacterial growth.
  4. Other fibers, e.g., gum arabic, act as stabilizers and cause a significant decrease in serum cholesterol without increasing fecal bile acid excretion.

Fecal weight

Feces consist of a plasticine-like material, made up of water, bacteria, lipids, sterols, mucus and fiber.

  1. Feces are 75% water; bacteria make a large contribution to the dry weight, the residue being unfermented fiber and excreted compounds.
  2. Fecal output may vary over a range of between 20 and 280 g over 24 hours. The amount of feces egested a day varies for any one individual over a period of time.
  3. Of dietary constituents, only dietary fiber increases fecal weight.

Water is distributed in the colon in three ways:

  1. Free water which can be absorbed from the colon.
  2. Water that is incorporated into bacterial mass.
  3. Water that is bound by fiber.

Fecal weight is dictated by:

  1. the holding of water by the residual dietary fiber after fermentation.
  2. the bacterial mass.
  3. There may also be an added osmotic effect of products of bacterial fermentation on fecal mass.

Effects of fiber intake

Preliminary research indicates that fiber may affect health by different mechanisms.

Effects of fiber include:

  • Increases food volume without increasing caloric content to the same extent as digestible carbohydrates, providing satiety which may reduce appetite (both insoluble and soluble fiber)
  • Attracts water and forms a viscous gel during digestion, slowing the emptying of the stomach, shortening intestinal transit time, shielding carbohydrates from enzymes, and delaying absorption of glucose, which lowers variance in blood sugar levels (soluble fiber)
  • Lowers total and LDL cholesterol, which may reduce the risk of cardiovascular disease (soluble fiber)
  • Regulates blood sugar, which may reduce glucose and insulin levels in diabetic patients and may lower risk of diabetes (insoluble fiber)
  • Speeds the passage of foods through the digestive system, which facilitates regular defecation (insoluble fiber)
  • Adds bulk to the stool, which alleviates constipation (insoluble fiber)
  • Balances intestinal pH and stimulates intestinal fermentation production of short-chain fatty acids (both insoluble and soluble fiber)

Fiber does not bind to minerals and vitamins and therefore does not restrict their absorption, but rather evidence exists that fermentable fiber sources improve absorption of minerals, especially calcium.

Research

As of 2019, preliminary clinical research on the potential health effects of a regular high-fiber diet included studies on the risk of several cancers, cardiovascular diseases, and type II diabetes.

A 2011 study of 388,000 adults ages 50 to 71 for nine years found that the highest consumers of fiber were 22% less likely to die over this period. In addition to lower risk of death from heart disease, adequate consumption of fiber-containing foods, especially grains, was also correlated with reduced incidence of infectious and respiratory illnesses, and, particularly among males, reduced risk of cancer-related death.

A study of over 88,000 women did not show a statistically significant relationship between higher fiber consumption and lower rates of colorectal cancer or adenomas. A 2010 study of 58,279 men found no relationship between dietary fiber and colorectal cancer.

An extensive article exploring the link between dietary fiber and inflammatory bowel disease (IBD) described that dietary fiber has significant health benefits for IBD patients 117

A 2022 study over 20 years of Japanese adults aged 40–64 years showed a possible inverse relationship between the intake of soluble fiber and the risk of developing dementia during aging.

Dietary recommendations

European Union

According to the European Food Safety Authority (EFSA) Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens (NDA), which deals with the establishment of Dietary Reference Values for carbohydrates and dietary fibre, "based on the available evidence on bowel function, the Panel considers dietary fibre intakes of 25 g per day to be adequate for normal laxation in adults".

United States

Current recommendations from the United States National Academy of Medicine (NAM) (formerly Institute of Medicine) of the National Academy of Sciences state that for Adequate Intake, adult men ages 19–50 consume 38 grams of dietary fiber per day, men 51 and older 30 grams, women ages 19–50 to consume 25 grams per day, women 51 and older 21 grams. These are based on three studies observing that people in the highest quintile of fiber intake consumed a median of 14 grams of fiber per 1,000 Calories and had the lowest risk of coronary heart disease, especially for those who ate more cereal fiber.

The United States Academy of Nutrition and Dietetics (AND, previously ADA) reiterates the recommendations of the NAM. A 1995 research team's recommendation for children is that intake should equal age in years plus 5 g/day (e.g., a 4-year-old should consume 9 g/day). The NAM's current recommendation for children is 19 g/day for age 1-3 years and 25 g/day for age 4-8 years. No guidelines have yet been established for the elderly or very ill. Patients with current constipation, vomiting, and abdominal pain should see a physician. Certain bulking agents are not commonly recommended with the prescription of opioids because the slow transit time mixed with larger stools may lead to severe constipation, pain, or obstruction.

On average, North Americans consume less than 50% of the dietary fiber levels recommended for good health. In the preferred food choices of today's youth, this value may be as low as 20%, a factor considered by experts as contributing to the obesity levels seen in many developed countries. Recognizing the growing scientific evidence for physiological benefits of increased fiber intake, regulatory agencies such as the Food and Drug Administration (FDA) of the United States have given approvals to food products making health claims for fiber. The FDA classifies which ingredients qualify as being "fiber", and requires for product labeling that a physiological benefit is gained by adding the fiber ingredient. As of 2008, the FDA approved health claims for qualified fiber products to display labeling that regular consumption may reduce blood cholesterol levels – which can lower the risk of coronary heart disease – and also reduce the risk of some types of cancer.

Viscous fiber sources gaining FDA approval are:

Other examples of bulking fiber sources used in functional foods and supplements include cellulose, guar gum and xanthan gum. Other examples of fermentable fiber sources (from plant foods or biotechnology) used in functional foods and supplements include resistant starch, inulin, fructans, fructooligo saccharides, oligo- or polysaccharides, and resistant dextrins, which may be partially or fully fermented.

Consistent intake of fermentable fiber may reduce the risk of chronic diseases. Insufficient fiber in the diet can lead to constipation.

United Kingdom

In 2018, the British Nutrition Foundation issued a statement to define dietary fiber more concisely and list the potential health benefits established to date, while increasing its recommended daily minimum intake to 30 grams for healthy adults. Statement: 'Dietary fibre' has been used as a collective term for a complex mixture of substances with different chemical and physical properties which exert different types of physiological effects.

The use of certain analytical methods to quantify dietary fiber by nature of its indigestin ability results in many other indigestible components being isolated along with the carbohydrate components of dietary fiber. These components include resistant starches and oligo saccharides along with other substances that exist within the plant cell structure and contribute to the material that passes through the digestive tract. Such components are likely to have physiological effects.

Diets naturally high in fiber can be considered to bring about several main physiological consequences:

Fiber is defined by its physiological impact, with many heterogenous types of fibers. Some fibers may primarily impact one of these benefits (i.e., cellulose increases fecal bulking and prevents constipation), but many fibers impact more than one of these benefits (i.e., resistant starch increases bulking, increases colonic fermentation, positively modulates colonic microflora and increases satiety and insulin sensitivity). The beneficial effects of high fiber diets are the summation of the effects of the different types of fiber present in the diet and also other components of such diets.

Defining fiber physiologically allows recognition of indigestible carbohydrates with structures and physiological properties similar to those of naturally occurring dietary fibers.

Fermentation

The Cereals & Grains Association has defined soluble fiber this way: "the edible parts of plants or similar carbohydrates resistant to digestion and absorption in the human small intestine with complete or partial fermentation in the large intestine."

In this definition, "edible parts of plants" indicates that some parts of a plant that are eaten—skin, pulp, seeds, stems, leaves, roots—contain fiber. Both insoluble and soluble sources are in those plant components. "Carbohydrates" refers to complex carbohydrates, such as long-chained sugars also called starch, oligo saccharides, or poly saccharides, which are sources of soluble fermentable fiber. "Resistant to digestion and absorption in the human small intestine" refers to compounds that are not digested by gastric acid and digestive enzymes in the stomach and small intestine, preventing the digesting animal from utilizing the compounds for energy. A food resistant to this process is undigested, as insoluble and soluble fibers are. They pass to the large intestine only affected by their absorption of water (insoluble fiber) or dissolution in water (soluble fiber). "Complete or partial fermentation in the large intestine" describes the digestive processes of the large intestine, which comprises a segment called the colon within which additional nutrient absorption occurs through the process of fermentation. Fermentation occurs through the action of colonic bacteria on the food mass, producing gases and short-chain fatty acids. These short-chain fatty acids have been shown to have significant health properties. They include butyric, acetic (ethanoic), propionic, and valeric acids.

As an example of fermentation, shorter-chain carbohydrates (a type of fiber found in legumes) cannot be digested, but are changed via fermentation in the colon into short-chain fatty acids and gases (which are typically expelled as flatulence).

According to a 2002 journal article, fiber compounds with partial or low fermentability include:

fiber compounds with high fermentability include:

Short-chain fatty acids

When fermentable fiber is fermented, short-chain fatty acids (SCFA) are produced. SCFAs are involved in numerous physiological processes promoting health, including:

SCFAs that are absorbed by the colonic mucosa pass through the colonic wall into the portal circulation (supplying the liver), and the liver transports them into the general circulatory system.

Overall, SCFAs affect major regulatory systems, such as blood glucose and lipid levels, the colonic environment, and intestinal immune functions.

The major SCFAs in humans are butyrate, propionate, and acetate, where butyrate is the major energy source for colonocytes, propionate is destined for uptake by the liver, and acetate enters the peripheral circulation to be metabolized by peripheral tissues.

FDA-approved health claims

The United States FDA allows manufacturers of foods containing 1.7 g per serving of psyllium husk soluble fiber or 0.75 g of oat or barley soluble fiber as beta-glucans to claim that regular consumption may reduce the risk of heart disease.

The FDA statement template for making this claim is:

Soluble fiber from foods such as [name of soluble fiber source, and, if desired, name of food product], as part of a diet low in saturated fat and cholesterol, may reduce the risk of heart disease. A serving of [name of food product] supplies __ grams of the [necessary daily dietary intake for the benefit] soluble fiber from [name of soluble fiber source] necessary per day to have this effect.

Eligible sources of soluble fiber providing beta-glucan include:

  • Oat bran
  • Rolled oats
  • Whole oat flour
  • Oatrim
  • Whole grain barley and dry milled barley
  • Soluble fiber from psyllium husk with purity of no less than 95%

The allowed label may state that diets low in saturated fat and cholesterol and that include soluble fiber from certain of the above foods "may" or "might" reduce the risk of heart disease.

As discussed in FDA regulation 21 CFR 101.81, the daily dietary intake levels of soluble fiber from sources listed above associated with reduced risk of coronary heart disease are:

  • 3 g or more per day of beta-glucan soluble fiber from either whole oats or barley, or a combination of whole oats and barley
  • 7 g or more per day of soluble fiber from psyllium seed husk.

Soluble fiber from consuming grains is included in other allowed health claims for lowering risk of some types of cancer and heart disease by consuming fruit and vegetables (21 CFR 101.76, 101.77, and 101.78).

In December 2016, FDA approved a qualified health claim that consuming resistant starch from high-amylose corn may reduce the risk of type 2 diabetes due to its effect of increasing insulin sensitivity. The allowed claim specified: "High-amylose maize resistant starch may reduce the risk of type 2 diabetes. FDA has concluded that there is limited scientific evidence for this claim." In 2018, the FDA released further guidance on the labeling of isolated or synthetic dietary fiber to clarify how different types of dietary fiber should be classified.

See also

Further reading

  • Yusuf, K.; Saha, S.; Umar, S. (26 May 2022). "Health Benefits of Dietary Fiber for the Management of Inflammatory Bowel Disease". Biomedicines, 10(6: Novel Therapeutic Approaches in Inflammatory Bowel Diseases 2.0 (special issue)), 1242. doi:10.3390/biomedicines10061242.

外部リンク

ウィキメディア・コモンズには、Dietary fiber/jaに関連するカテゴリがあります。
Retrieved from "https://wiki.tiffa.net/w/index.php?title=Dietary_fiber/ja&oldid=75214"