Phân loại chất xơ hòa tan và không hòa tan

Chất xơ trong chế độ ăn uống thường được phân loại dựa trên khả năng hòa tan trong nước: chất xơ hòa tan phân tán tạo thành dung dịch hoặc gel nhớt, trong khi chất xơ không hòa tan không tan và phần lớn giữ nguyên cấu trúc của chúng khi đi qua đường ruột. Sự khác biệt về độ hòa tan này, cùng với các đặc tính liên quan như độ nhớt và khả năng lên men, định hình cách mô tả các loại chất xơ và cách dự đoán các tác động sinh lý của chúng.

Definition

Chất xơ hòa tan là chất xơ trong chế độ ăn uống hòa tan trong nước để tạo thành các phân tán nhớt hoặc giống gel và thường được lên men tốt trong ruột kết; chất xơ không hòa tan là chất xơ trong chế độ ăn uống không hòa tan trong nước, làm tăng khối lượng phân và được lên men ở mức độ thấp hơn.

Scope

Chủ đề này bao gồm cơ sở hóa học của độ hòa tan của chất xơ, các loại chất xơ hòa tan tiêu biểu (như pectin, beta-glucan, gôm và nhiều oligosaccharide) và chất xơ không hòa tan (như cellulose, nhiều hemicellulose và lignin), và lý do tại sao sự phân đôi đơn giản hòa tan/không hòa tan ngày càng được bổ sung bởi độ nhớt và khả năng lên men như những yếu tố mô tả mang tính thông tin hơn. Đây là một tổng quan phân loại sinh hóa, không phải lời khuyên về chế độ ăn uống.

Core questions

• Những đặc điểm phân tử nào làm cho một loại chất xơ hòa tan hoặc không hòa tan trong nước?
• Độ hòa tan, độ nhớt và khả năng lên men liên quan với nhau như thế nào?
• Tại sao sự phân đôi hòa tan/không hòa tan bị chỉ trích là một yếu tố dự đoán không đầy đủ về tác động sinh lý?

Key concepts

• Độ hòa tan trong nước
• Độ nhớt và sự hình thành gel
• Khả năng lên men
• Pectin và beta-glucan
• Cellulose, hemicellulose và lignin
• Phân loại chức năng so với phân loại phân tích

Mechanisms

Độ hòa tan được điều chỉnh bởi cấu trúc polysaccharide: các polyme phân nhánh cao hoặc tích điện với chuỗi không đều có xu hướng hydrat hóa và hòa tan, tạo thành dung dịch nhớt, trong khi các polyme thẳng, đóng gói chặt chẽ, liên kết hydro như cellulose chống lại quá trình hydrat hóa và vẫn không hòa tan. Chất xơ hòa tan nhớt làm chậm quá trình làm rỗng dạ dày và sự khuếch tán chất dinh dưỡng, làm giảm hấp thu glucose và lipid sau ăn, và hầu hết được hệ vi sinh vật đường ruột lên men dễ dàng. Chất xơ không hòa tan hoạt động cơ học hơn, làm tăng khối lượng phân và khả năng giữ nước, rút ngắn thời gian vận chuyển, với quá trình lên men tương đối hạn chế. Bởi vì các tác động sinh lý theo dõi độ nhớt và khả năng lên men chặt chẽ hơn so với độ hòa tan đơn thuần, những đặc tính này thường được ưu tiên hơn phân loại nhị phân.

Clinical relevance

Việc biết một loại chất xơ có hòa tan và nhớt hay không hòa tan giúp giải thích các phản ứng sinh lý khác nhau được báo cáo đối với thực phẩm giàu chất xơ, đây là kiến thức nền hữu ích để diễn giải bằng chứng dinh dưỡng. Mục này là tài liệu tham khảo mô tả và không cấu thành các khuyến nghị chế độ ăn uống cá nhân hóa.

Epidemiology

Cả hai loại chất xơ đều có mặt trong thực phẩm thực vật nguyên hạt với tỷ lệ khác nhau, và các nghiên cứu dân số về lượng chất xơ nói chung dựa vào tổng lượng chất xơ, khiến việc gán các mối liên hệ quan sát được một cách rõ ràng cho phần hòa tan hoặc không hòa tan trở nên khó khăn.

Evidence & guidelines

Các đánh giá hệ thống lớn về chất lượng carbohydrate tóm tắt các mối liên hệ sức khỏe chủ yếu theo tổng lượng chất xơ và lượng ngũ cốc nguyên hạt hơn là theo loại độ hòa tan, phản ánh những hạn chế về cách các phần được đo lường trong các nghiên cứu chế độ ăn uống.

History

Sự phân biệt hòa tan/không hòa tan xuất hiện từ các phương pháp phân đoạn phân tích đã tách chất xơ theo hành vi của nó trong các hệ thống nước và enzyme. Khi nghiên cứu sinh lý học tích lũy, độ nhớt và khả năng lên men được công nhận là những đặc tính trực tiếp thúc đẩy các tác động, thúc đẩy các lời kêu gọi vượt ra ngoài sơ đồ hai lớp đơn giản.

Debates

Sự phân đôi hòa tan/không hòa tan có còn hữu ích không?

Các nhà phê bình cho rằng độ hòa tan là một yếu tố dự đoán không nhất quán về tác động sinh lý và độ nhớt và khả năng lên men nắm bắt tốt hơn cách chất xơ hoạt động, trong khi phân loại nhị phân vẫn tồn tại vì nó đơn giản và được tích hợp trong việc ghi nhãn và phân tích thực phẩm.

Key figures

• Joanne Slavin
• Anthony Fardet

Seminal works

• slavin-2013
• reynolds-2019

Frequently asked questions

Ví dụ về chất xơ hòa tan và không hòa tan là gì?

Chất xơ hòa tan bao gồm pectin, beta-glucan và gôm tạo thành các phân tán nhớt; chất xơ không hòa tan bao gồm cellulose, nhiều hemicellulose và lignin làm tăng khối lượng mà không hòa tan.

Tại sao một số chuyên gia lại ưu tiên độ nhớt và khả năng lên men hơn độ hòa tan?

Bởi vì các tác động sinh lý của chất xơ, chẳng hạn như làm chậm hấp thu glucose hoặc nuôi dưỡng hệ vi sinh vật, tương quan đáng tin cậy hơn với độ nhớt và khả năng lên men của chất xơ hơn là việc nó có thực sự hòa tan trong nước hay không.