Пищевые волокна представляют собой неперевариваемые в тонкой кишке некрахмальные полисахариды, такие как пектины, целлюлоза, гемицеллюлоза, камеди, слизи и неуглеводное соединение лигнин (табл. 1). К ним также причисляют пентозаны, некоторые аминосахара грибов и ракообразных, например хитин, хитозан, неперевариваемые белки.
Дефицит пищевых волокон в пище является фактором риска таких заболеваний, как рак толстой кишки, синдром раздраженной толстой кишки, гипомоторная дискинезия толстой кишки с синдромом запоров, дивертикулез, аппендицит, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гиперлипопротеидемии, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей.
Пектины — это группа высокомолекулярных полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений наряду с целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином. Они содержатся также в клеточном соке растений. Химический состав и содержание пектиновых веществ неодинаковы у разных видов растений, различных их частей и зависят от метеорологических условий произрастания, географической зоны, сортовой принадлежности, периода развития и возраста растения.
Пектины привлекают особое внимание исследователей благодаря гипохолестеринемическому, атерогенному, антиканцерогенному и противоаллергическому эффектам.
При этом в опубликованных работах эффекты профилактического действия пектинов в отношении развития аллергии авторы связывают, в основном, с его не иммунными механизмами:
1) неспецифическим связыванием аллергенов в желудочно-кишечном тракте за счет универсальных взаимодействий и водородных связей (комплексообразующая способность);
2) темплатированием пектинов низкомолекулярными веществами за счет ковалентного связывания, что увеличивает их сорбционную способность по отношению к аллергенным веществам;
3) образованием в золях пектина полисахаридных комплексов включения вследствие проникновения в их структуру высокомолекулярных соединений.
На комплексообразующую способность пектинов влияет ряд факторов, таких как концентрация пектиновых веществ, рH среды, условия гидролиза-экстрагирования, степени этерификации и сорт сырья. Комплексообразующая способность разных пектинов представлена в таблице 2.
Пектины оказывают положительное влияние и на некоторые показатели иммунитета, в частности на Т-лимфоциты и фагоцитарную активность нейтрофилов. При их использовании у облученных животных происходит повышение АОА крови и тканей печени, системы антиперекисной защиты эритроцитов и белковых фракций крови.
Профилактическое действие пектинов зависит не столько от вводимого их количества, сколько от качественного состава. Физико-химические свойства этих соединений обусловлены сырьем, из которого его получают, так как различные фрукты, овощи и лекарственные растения содержат только им присущие компоненты.
Пектины выполняют в организме роль сорбентов неспецифического действия, которые способны поглощать не только металлосоединения и радионуклиды, но и другие аллергены, а также вещества гидрофобной природы, участвующие в транспорте аллергенов и их кумуляции в организме. Сорбция аллергенов является сложным процессом, включающим образование полости в золях пектина, образование комплексов включения, сорбцию на поверхности и в объеме пектина. При этом показано, что пектин не влияет на общий баланс кальция в организме.
Обобщая рекомендации авторов, изучавших целесообразность применения пектинов и пектиносодержащих продуктов при разных заболеваниях, можно выделить основные из них: использование пектина целесообразно совмещать с другими ферментируемыми углеводами, например олигосахаридами; при использовании пектина желательно добавлять соли кальция для поддержания кальциевого гомеостаза в организме; повышенные дозировки пектина можно использовать непродолжительное время, после чего должны следовать периоды восстановления слизистой кишечника.
В рационе здорового человека обязательно наличие 5–6 г пектиновых веществ в сутки. Как показывают исследования фактического питания различных групп населения, пектин поступает в организм примерно на 50% за счет картофеля и на 20% за счет белокочанной капусты.
Деметоксилирование пектина начинается в ободочной кишке и оканчивается в аппендиксе. Освобожденный в процессе деметоксилизации метанол всасывается через стенки ободочной кишки и метаболизируется в муравьиную кислоту, которая выделяется из организма с мочой. После прохождения по тонкому кишечнику пектины ферментируются в толстом кишечнике анаэробными бактериями в короткоцепочечные жирные кислоты (рис. 1). В толстом кишечнике следствием наличия пектина и продуктов его бактериальной деградации являются увеличение объема стула, ускоренный транзит по толстому кишечнику и повышенное образование кишечных газов; при этом, благодаря сильной водоудерживающей способности, пектины увеличивают содержание воды в стуле.
Пектины оказывают регулирующее действие на иммунную систему кишечника. Огуречный пектин вызывает увеличение секреции инсулина, который, в свою очередь, оказывает стимулирующий эффект на активность протеинкиназы С в поджелудочной железе.
Введение в рацион пектинсодержащих продуктов наиболее актуально для рабочих производств с вредными условиями труда. Механизм лечебно-профилактического действия пектина как в составе пищевых продуктов, так и принимаемого отдельно, до конца не изучен. В процессе усвоения пищи деметоксилирование пектина способствует превращению его в полигалактуроновую кислоту, которая, соединяясь с тяжелыми металлами и радионуклидами, образует нерастворимые комплексы, не всасывающиеся через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и выделяющиеся из организма вместе со стулом. Защитное действие пектинов объясняется также их способностью вместе с другими пищевыми волокнами улучшать перистальтику кишечника, способствуя более быстрому выводу всех токсичных веществ.
Пектин является эффективным комплексообразователем и может использоваться для профилактики отравления свинцом, ртутью, кадмием, молибденом, марганцем. Доказано, что пектины оказывают благоприятное действие не только в условиях острого и подострого воздействия металлов, но и при длительном поступлении их в организм.
Яблочный пектин способствует выведению ртути с мочой. При этом формируется физиологический тип выделения ртути, исключающий возможность «ртутного обвала» и вторичного поражения мочевыводящих путей, наблюдаемых при хелатной терапии. Пектин проявлял связующую активность также по отношению к пестицидам, таким как метилазинфос и хлорпрофам.
Яблочные пектины являются комплексообразователями по отношению к ионам стронция, кобальта, кальция и алюминия (75 мг пектина при рН 5,0 связывает 23,5 мг стронция). Обогащение обычного рациона морковью и капустой, содержащими пектиновые вещества, способствует усилению экскреции свинца из организма животных на 38–44 %.
Для профилактики и лечения интоксикаций неорганическими соединениями свинца, цинка, ртути и радионуклидами необходимо введение в рацион пектина (из расчета не менее 2 г/сут), так как антидотная активность молока в отношении этих веществ незначительна.
Пектин обладает лечебными свойствами и применяется при расстройствах пищеварительного тракта (гастроэнтериты, диарея), уменьшает потерю воды организмом, сокращает время свертывания крови, связывает многие яды, замедляет выделение из организма аскорбиновой кислоты, инсулина, антибиотиков, снижает содержание холестерина в крови, влияет на обмен желчных кислот, обусловливает пролонгированное действие многих лекарственных веществ.
Свекловичный и ревеневый пектины оказывают не только лечебный, но и профилактический гепатопротекторный эффект, прямо пропорциональный степени этерификации и обратно пропорциональный молекулярной массе пектиновой молекулы. Гепатопротекторные свойства пектина важно учитывать при проведении процессов детоксикации.
Пектины улучшают пищеварение, уменьшают процессы гниения в кишечнике и выводят ядовитые продукты обмена, образующиеся в самом организме; способствуют выработке в кишечнике витаминов группы В, особенно В12, жизнедеятельности и росту полезных микроорганизмов в кишечнике, выведению излишнего количества холестерина.
В настоящее время в лечебно-профилактическом питании используются продукты, содержащие пектин, и продукты, обогащенные пектином.
Полезными продуктами питания, содержащими пектин, являются мармелад, пастила и зефир. Один из лидеров российского рынка производителей зефира и мармелада — Санкт-Петербургская кондитерская фабрика «Нева».
На различных предприятиях рабочим выдают мармелад, джем, зефир, пектиносодержащие молочные напитки, кисели, фруктовые и плодоовощные соки с мякотью. Сегодня промышленностью выпускается целая гамма продуктов, обогащенных пектином.
При вредных условиях труда повышенное введение в организм пектина и пектиносодержащих продуктов является фактором снижения профессиональной заболеваемости. При этом выдача обогащенных пектином пищевых продуктов, напитков, желе, джемов, мармеладов, соковой продукции из фруктов и (или) овощей и консервов должна быть организована перед началом работы.
Заведующий кафедрой гигиены питания СЗГМУ им. И. И. Мечникова, профессор, доктор мед. наук В. В. Закревский
