การจำแนกประเภทใยอาหารที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำ

ใยอาหารมักถูกจัดประเภทตามความสามารถในการละลายน้ำ: ใยอาหารที่ละลายน้ำได้จะกระจายตัวเพื่อสร้างสารละลายหรือเจลที่มีความหนืด ในขณะที่ใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำจะไม่ละลายและยังคงรักษาสภาพโครงสร้างส่วนใหญ่ไว้ตลอดทางเดินอาหาร ความแตกต่างด้านการละลายนี้ ควบคู่ไปกับคุณสมบัติที่เกี่ยวข้อง เช่น ความหนืดและการหมักได้ เป็นตัวกำหนดวิธีการอธิบายประเภทของใยอาหาร และวิธีการทำนายผลทางสรีรวิทยาของใยอาหารเหล่านั้น

Definition

ใยอาหารที่ละลายน้ำได้คือใยอาหารที่ละลายในน้ำเพื่อสร้างสารแขวนลอยที่มีความหนืดหรือคล้ายเจล และโดยทั่วไปจะถูกหมักได้ดีในลำไส้ใหญ่; ใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำคือใยอาหารที่ไม่ละลายในน้ำ เพิ่มปริมาณกาก และถูกหมักได้ในระดับที่น้อยกว่า

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมพื้นฐานทางเคมีของการละลายของใยอาหาร ใยอาหารที่ละลายน้ำได้ที่เป็นตัวแทน (เช่น เพกติน, เบต้า-กลูแคน, กัม และโอลิโกแซ็กคาไรด์หลายชนิด) และใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำ (เช่น เซลลูโลส, เฮมิเซลลูโลสหลายชนิด และลิกนิน) และเหตุผลที่การแบ่งแยกแบบง่ายๆ ระหว่างใยอาหารที่ละลายน้ำได้/ไม่ละลายน้ำนั้นถูกเสริมด้วยความหนืดและการหมักได้ในฐานะตัวบ่งชี้ที่มีข้อมูลมากขึ้นเรื่อยๆ นี่คือภาพรวมของการจำแนกทางชีวเคมี ไม่ใช่คำแนะนำด้านอาหาร

Core questions

• คุณสมบัติทางโมเลกุลใดที่ทำให้ใยอาหารละลายน้ำได้หรือไม่ละลายน้ำ?
• การละลาย ความหนืด และการหมักได้มีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
• เหตุใดการแบ่งแยกแบบใยอาหารที่ละลายน้ำได้/ไม่ละลายน้ำจึงถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็นการทำนายผลทางสรีรวิทยาที่ไม่สมบูรณ์?

Key concepts

• การละลายน้ำ
• ความหนืดและการก่อตัวของเจล
• การหมักได้
• เพกตินและเบต้า-กลูแคน
• เซลลูโลส, เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน
• การจำแนกประเภทเชิงหน้าที่เทียบกับการจำแนกประเภทเชิงวิเคราะห์

Mechanisms

การละลายถูกควบคุมโดยโครงสร้างของพอลิแซ็กคาไรด์: พอลิเมอร์ที่มีกิ่งก้านมากหรือมีประจุไฟฟ้าและมีสายโซ่ที่ไม่สม่ำเสมอ มักจะดูดซับน้ำและละลายได้ดี ก่อตัวเป็นสารละลายที่มีความหนืด ในขณะที่พอลิเมอร์ที่เป็นเส้นตรง อัดแน่น และมีพันธะไฮโดรเจน เช่น เซลลูโลส จะต้านทานการดูดซับน้ำและยังคงไม่ละลาย ใยอาหารที่ละลายน้ำได้และมีความหนืดจะชะลอการบีบตัวของกระเพาะอาหารและการแพร่กระจายของสารอาหาร ทำให้การดูดซึมกลูโคสและไขมันหลังมื้ออาหารลดลง และส่วนใหญ่จะถูกหมักโดยจุลินทรีย์ในลำไส้ใหญ่ได้ง่าย ใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำจะออกฤทธิ์เชิงกลมากขึ้น โดยเพิ่มมวลอุจจาระและความสามารถในการอุ้มน้ำ และลดระยะเวลาการเคลื่อนที่ของอาหารในลำไส้ โดยมีการหมักที่ค่อนข้างจำกัด เนื่องจากผลทางสรีรวิทยาติดตามความหนืดและการหมักได้ใกล้ชิดกว่าการละลายเพียงอย่างเดียว คุณสมบัติเหล่านี้จึงมักถูกเลือกใช้มากกว่าการจำแนกแบบสองประเภท

Clinical relevance

การทราบว่าใยอาหารชนิดใดละลายน้ำได้และมีความหนืด หรือไม่ละลายน้ำ ช่วยอธิบายการตอบสนองทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกันที่รายงานสำหรับอาหารที่อุดมด้วยใยอาหาร ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานที่เป็นประโยชน์สำหรับการตีความหลักฐานทางโภชนาการ ข้อมูลนี้เป็นเอกสารอ้างอิงเชิงพรรณนาและไม่ได้ถือเป็นคำแนะนำด้านอาหารเฉพาะบุคคล

Epidemiology

ใยอาหารทั้งสองประเภทมีอยู่ในอาหารจากพืชทั้งต้นในสัดส่วนที่แตกต่างกันไป และการศึกษาประชากรเกี่ยวกับการบริโภคใยอาหารโดยทั่วไปอาศัยใยอาหารทั้งหมด ทำให้ยากที่จะระบุความสัมพันธ์ที่สังเกตได้อย่างชัดเจนว่าเป็นผลมาจากส่วนที่ละลายน้ำได้หรือส่วนที่ไม่ละลายน้ำ

Evidence & guidelines

การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบขนาดใหญ่เกี่ยวกับคุณภาพของคาร์โบไฮเดรตสรุปความสัมพันธ์ด้านสุขภาพโดยหลักจากใยอาหารทั้งหมดและการบริโภคธัญพืชไม่ขัดสี มากกว่าการจำแนกตามการละลาย ซึ่งสะท้อนถึงข้อจำกัดของวิธีการวัดส่วนประกอบเหล่านี้ในการศึกษาด้านอาหาร

History

ความแตกต่างระหว่างใยอาหารที่ละลายน้ำได้/ไม่ละลายน้ำเกิดขึ้นจากวิธีการแยกส่วนเชิงวิเคราะห์ที่แยกใยอาหารตามพฤติกรรมในระบบน้ำและระบบเอนไซม์ เมื่อมีการสะสมงานวิจัยทางสรีรวิทยามากขึ้น ความหนืดและการหมักได้จึงได้รับการยอมรับว่าเป็นคุณสมบัติที่ขับเคลื่อนผลกระทบโดยตรงมากขึ้น กระตุ้นให้เกิดการเรียกร้องให้ก้าวข้ามแผนการจำแนกแบบสองประเภทที่เรียบง่ายนี้

Debates

การแบ่งแยกแบบใยอาหารที่ละลายน้ำได้/ไม่ละลายน้ำยังคงมีประโยชน์หรือไม่?

นักวิจารณ์โต้แย้งว่าการละลายเป็นตัวทำนายผลทางสรีรวิทยาที่ไม่สอดคล้องกัน และความหนืดและการหมักได้สามารถอธิบายพฤติกรรมของใยอาหารได้ดีกว่า ในขณะที่การจำแนกแบบสองประเภทนี้ยังคงมีอยู่เพราะเป็นเรื่องง่ายและฝังอยู่ในฉลากอาหารและการวิเคราะห์

Key figures

• Joanne Slavin
• Anthony Fardet

Seminal works

• slavin-2013
• reynolds-2019

Frequently asked questions

ตัวอย่างของใยอาหารที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำมีอะไรบ้าง?

ใยอาหารที่ละลายน้ำได้ ได้แก่ เพกติน, เบต้า-กลูแคน และกัมที่สร้างสารแขวนลอยที่มีความหนืด; ใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำ ได้แก่ เซลลูโลส, เฮมิเซลลูโลสหลายชนิด และลิกนินที่เพิ่มปริมาณกากโดยไม่ละลาย

เหตุใดผู้เชี่ยวชาญบางคนจึงนิยมใช้ความหนืดและการหมักได้มากกว่าการละลาย?

เนื่องจากผลทางสรีรวิทยาของใยอาหาร เช่น การชะลอการดูดซึมกลูโคสหรือการเป็นอาหารของจุลินทรีย์ มีความสัมพันธ์ที่น่าเชื่อถือมากกว่ากับความหนืดและความสามารถในการหมักของใยอาหาร มากกว่าการที่ใยอาหารนั้นละลายในน้ำได้ทางเทคนิคหรือไม่