MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA AGRONOMICKÁ FAKULTA Ústav Technologie potravin BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Vláknina ve výživě člověka

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA AGRONOMICKÁ FAKULTA Ústav Technologie potravin BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vláknina ve výživě člověka Brno 2010 Ingrid Holešová

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Vláknina ve výživě člověka Bakalářská práce Vedoucí práce: prof. MVDr. Ing. Tomáš Komprda,CSc Vpracovala: Ingrid Holešová Brno 2010

Mendelova univerzita v Brně Ústav technologie potravin Agronomická fakulta 2009/2010 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autorka práce: Studijní program: Obor: Ingrid Holešová Chemie a technologie potravin Technologie potravin Název tématu: Vláknina ve výživě člověka Rozsah práce: 30 stran Zásady pro vypracování: 1. Prostudujte si problematiku sacharidů ve výživě člověka. 2. Zaměřte se na polysacharidy, s důrazem na potravní vlákninu. 3. Podrobněji ě se zaměřte na definici potravní vlákniny, její analytiku, fyziologické aspekty a vztah jejího příjmu ke zdravotnímu stavu člověka. 4. Získané poznatky zpracujte formou literární rešerše.

Seznam odborné literatury: 1. 2. 3. PRENTICE, A. -- CABALLERO, B. -- ALLEN, L. Encyclopedia of Human Nutrition. Oxford: Elsevier, 2005. 2228 s. ISBN 0-12-150110-8. KOMPRDA, T. Základy výživy člověka. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2003. 162 s. ISBN 978-80-7157-655-6. Garrow, J.S, James, W.T.P., Ralph, A.: Human Nutrition and Dietetics 10th Edition, London, 2000, 900 str. 4. Gray, J.: Dietary Fibre, ILSI Europe, 2006, 36 str. Datum zadání bakalářské práce: říjen 2008 Termín odevzdání bakalářské práce: duben 2010 Ingrid Holešová Autorka práce prof. MVDr. Ing. Tomáš Komprda, CSc. Vedoucí práce prof. MVDr. Ing. Tomáš Komprda, CSc. Vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU

Vláknina ve výživě člověka Abstrakt Tato bakalářská práce popisuje problematiku týkající se vlákniny ve výživě člověka. Do úvodu je zahrnuta definice vlákniny, včetně jejích vlastností, přičemž jsou zde zmíněny i její účinky. Dále je vláknina rozdělena z hlediska chemického složení. V této práci jsou popsány i fyziologické účinky vlákniny a její zdroje. Z hlediska důležitosti jsou zde začleněny hodnoty stanovující potřebné množství příjmu vlákniny vztahující se ke konkrétní věkové kategorii. Zaměřila jsem se také na pozitivní a negativní účinky příjmu vlákniny a různá onemocnění spojená s nedostatečným příjmem vlákniny ve výživě, mezi které patří především obezita, zácpa, průjem, dále srdečně cévní onemocnění, diabetes, divertikulitýda a kolorektální karcinom. Klíčová slova vláknina, fermentace, srdečně cévní onemocnění, škrob, kolorektální karcinom, GIT, GI

Dietary fibre in human nutrition Abstrakt This bachelor thesis describes the problems related to fiber in human nutrition. The introduction includes definitions of fiber, including its properties. There are also mentioned her effects. Next fiber is divided in terms of chemical composition. This work describes the physiological effects of dietary fiber and important source. From aspects are integrated down the value of the required amount of fiber intake related to a specific age categories. I target the positive and negative effects of dietary fiber intake and various diseases associated with inadequate intake of fiber in the diet, including in particular obesity, constipation, diarrhea, as well as cardiovascular disease, diabetes, and colorectal cancer, divertikulityda. Keywords fiber, fermentation, cardiovascular disease, starch, colorectal cancer, GIT, GI

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Vláknina ve výživě člověka vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana AF MZLU v Brně. V Brně dne.. podpis bakaláře

PODĚKOVÁNÍ Zde bych ráda poděkovala především svému vedoucímu této bakalářské práce prof. MVDr. Ing. Tomášovi Komprdovi, CSc, za jeho ochotu, čas a veškeré materiály, které mi poskytl, též udělené rady, díky kterým mi pomohl k vytvoření této bakalářské práce. S poděkováním nesmím zapomenout na svou rodinu, která mi vytvořila takové rodinné zázemí, abych mohla studium zdárně dokončit. V Brně 2010 Ingrid Holešová

OBSAH 1 ÚVOD 1 2 CÍL PRÁCE..2 3 DEFINICE VLÁKNINY...3 3.1 Historie 3 3.2 Nejnovější definice vlákniny..6 3.2.1 American Association of Cereal Chemists (AACC 2001)... 6 3.2.2 Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fibre, Fat, Protein and Amino Acid (Macronutrients), Institute of Medicine (2002)... 6 3.2.3 Agence Francaise de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA,2002)... 6 3.2.4 Codex Alimentarius Commision (CAC, 2006)... 7 3.2.5 Health Council of The Netherlands (2006)... 7 4 ROZDĚLENÍ VLÁKNINY.....8 4.1 Vláknina rozpustná a nerozpustná.. 8 4.2 Chemické složení vlákniny 8 4.2.1 Sacharidy... 10 4.2.2 Oligosacharidy... 10 4.2.3 Polysacharidy... 11 4.3 Složení vlákniny z rostlinných složek... 11 4.3.1 Celulóza... 11 4.3.2 Hemicelulóza... 12 4.3.3 Lignin... 12 4.3.4 Rezistentní škrob... 12 4.3.5 Vosky... 13 4.3.6 Chitin... 13 4.3.7 Pektin... 13 4.3.8 Beta-glukany... 13 4.3.9 Jiné syntetické složky sacharidů... 14 4.3.10 Oligosacharidy... 14 4.3.11 Gumy a slizy... 14 4.3.12 Další hlavní složky... 15

5 PŘÍJEM VLÁKNINY A ÚČINKY...... 15 5.1 Hodnoty pro doporučený denní příjem... 15 5.2 Spotřeba vlákniny.. 17 5.3 Zdroje vlákniny...19 5.4 Fyziologické účinky vlákniny 20 5.5 Pozitivní účinky příjmu vlákniny. 21 5.5.1 Vliv vlákniny na trávení a vstřebávání sacharidů v tenkém střevě... 22 5.5.2 Regulace vstřebávání tuků a cholesterolu v tenkém střevě... 22 5.5.3 Zvětšení střevního obsahu... 22 5.5.4 Ředění odpadních látek střev... 22 5.5.5 Úprava rychlosti průchodu tráveniny trávicím ústrojím... 22 5.5.6 Ovlivnění vstřebávání vitamínů a minerálních látek... 23 5.5.7 Úloha jako prebiotikum... 23 5.6 Negativní účinky příjmu vlákniny 23 5.7 Onemocnění spojená s nedostatečným příjmem vlákniny. 24 5.7.1 Zácpa, průjem, hemoroidy, ochabování střev, kolorektální karcinom... 24 5.7.2 Ateroskleróza, kardiovaskulární onemocnění... 26 5.7.3 Diabetes... 27 5.7.4 Obezita a nadváha... 29 5.7.5 Divertikulitida... 31 6 ROZBOR VLÁKNINY.....31 7 ZÁVĚR.. 35 8 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...36

1 ÚVOD Vláknina patří mezi základní složky potravin a její důležitost z hlediska výživy bychom neměli podceňovat. Řadíme ji mezi polysacharidy, přičemž se jedná o nejvýznamnější funkční složku a je podstatou balastních látek, nacházejících se v povrchových vrstvách rostlinných produktů zejména obilovin, luštěnin, brambor, olejnin, v ovoci a zelenině. Vláknina plní v našem organismu funkci čistící a udržuje pohyb střev. Betaglukany, pektinové látky a hemicelulózy se vyznačují vázání vody, což se pozitivně projevuje na hladině cukru a cholesterolu v krvi. Vláknina vytváří pocit delší dobu trvajícího nasycení. Nesmíme opomenout, že při konzumaci potravin obsahující vlákninu je velmi důležité dodržovat pitný režim. Vláknina je právem považována za jednu z důležitých složek potravy. Příjem vlákniny má pro nás řadu zdravotních výhod. Bohatý příjem vlákniny snižuje rozvoj rizika následujících onemocnění: srdečně cévní onemocnění, mrtvice, hypertense, diabetu, obezity a hlavně gastrointestinálního nepohodlí. Zvýšení konzumace vlákniny zlepšuje koncentraci sérových lipidů, snižuje hladinu krevního tlaku, zlepšuje kontrolu krevní glukózy při diabetu. Své další uplatnění má při snižování váhy. 1

2 CÍL PRÁCE Cílem mé práce bylo zaměřit se na vlákninu ve výživě člověka a zasvětit čtenáře do této problematiky. Zdůraznit důležitost vlákniny ve výživě. Přičemž statistiky jsou téměř alarmující. Došlo ke zjištění, že obyvatelé konzumují méně než ½ doporučené denní dávky, což má za následek rozvoj řady onemocnění, a proto je třeba příjem vlákniny v potravě neustále zvyšovat. V současné době vzniká řada organizací, které se snaží poskytnout dostatek informací, a tím zlepšit současnou situaci. 2

3 DEFINICE VLÁKNINY 3.1 Historie Pojem vláknina za posledních deset let významně pokročil. V dnešní době je tento termín v obecné povědomosti a zahrnuje mnohem širší spektrum látek, než se původně předpokládalo. Stále ještě neexistuje žádná obecně přijímaná definice vlákniny v Evropě nebo mimo ni, ale v poslední době došlo ke značnému pokroku na téma, jak by měla být vláknina definovaná. Přičemž přesná a dostatečně obsáhlá definice vlákniny je celosvětově velmi důležitá. Už jen proto, že je nezbytné, pro potraviny výrobců, prodejců a pro regulační orgány, poskytnout platné a přesné informace k označování výrobků, a v neposlední řadě i ve vývoji regulačního rámce pro výživová a zdravotní tvrzení. Tyto informace jsou nezbytné pro spotřebitele, kteří používají nutriční hodnoty deklarované na etiketách potravin a v přidružených materiálech. Poprvé přijatý termín dietní vlákniny popisující vlákninu jako složky stěn rostlinných buněk potravin (Hipsley, 1953). Do popředí zájmu se dostal fyziologický význam vlákniny, kdy je doporučováno zvýšení příjmu vlákniny na zlepšení funkce střev, na základě srovnání při pozorování příjmu vlákniny s výskytem onemocnění v Británii a Africe (Burkitt, 1971). Poprvé zazněla definice vlákniny, ve které je popisována jako zbytky stěn rostlinných buněk, které nejsou hydrolyzovány zažívacími enzymy člověka (Trowel, 1972). Mnoho definic bylo navrženo různými národy, mezinárodních a průmyslových organizací. Velké množství z těchto definic bylo založeno především na řadě analytických kritérií. Ve většině zemí je vláknina definována za účelem označování. Přičemž jsou zde používané různé analytické metody přijaté Association of Official Analytical Chemists International (původně AOAC metodami 985.29). 3

Ve Velké Británii je chemickou definicí vláknina označovaná jako komplex neškrobových polysacharidů a navíc je do pojmu zahrnut i lignin, a to na základě analytické metodiky uvedené v tabulkách týkajících se složení potravin (Englyst, Cummings et al., 1991). Ačkoliv, byla pro účely označování nahrazena metodami AOAC. Neškrobové polysacharidy (definované jako polysacharidy se stupněm polymerace větším než 10), jsou často považovány za specifické pro vnitřní součásti buněčné stěny vlákniny. Metody zahrnují přirozeně se vyskytující nebo přidané vnější produkty, jako jsou gumy a pektiny, upravené nebo též syntetické typy vlákniny např. modifikovaná celulóza. Stejně jako u jiných současných metod komponenty např. oligosacharidy a polydextróza se neměří a to především díky jejich rozpustnosti ve vodném roztoku alkoholu. K vysrážení ve vodě se používají ve vodě rozpustné složky. Velkou nevýhodou je, že je definice úzce založena. Definice dále zahrnuje lignin, rezistentní škrob a nestravitelné oligosacharidy a nerostlinné (bakteriální a plísňové) polysacharidy. Fyziologická definice vlákniny má určit její význam v lidském těle a její požadavek ve výživě člověka, proto se dnes většina vědců shoduje, že definice vlákniny by měla mít fyziologický základ. Ačkoliv historicky a pro účely označování se dále jednotlivé druhy vláknin rozlišují podle fyzikálně-chemických vlastností. Specificky příznivý zdravotní účinek vlákniny v rámci definice eliminuje látky, které by mohly být přidávány do potravin, mající technickofunkční vlastnosti, které ovšem nemají pozitivní přínos pro zdraví. Vlákniny z různých zdrojů nemusí produkovat celou řadu pozitivních fyziologických účinků. Výzkum ukázal, že určité druhy vláknin mají specifické účinky. Nestravitelnost je klíčovou charakteristikou vlákniny, a také klíčem v definici. Nestravitelnost znamená, že nedochází k trávení, ani jejímu absorbování tenkém střevě člověka a dojde přímo k přechodu do tlustého střeva, kde vyvolá řadu účinků. Díky tomu byla poslední definice rozšířena o nestravitelné sacharidy, mezi které patří rezistentní škrob a nestravitelné oligosacharidy. 4

V této souvislosti je nezbytné definovat pojem stravitelnost, jak v tenkém střevě, nebo stravitelnost illeální, kdy dochází k trávení především v horní části zažívacího traktu. Ovšem, je třeba chápat, že kritérium nestravitelnost je absolutní pouze pro neškrobové polysacharidy a další složky vlákniny, pro které nejsou trávicí enzymy produkovány v horní části gastrointestinálního traktu člověka. Pro rezistentní škrob je toto označení relativně nepřesné, protože stravitelnost v horní části tenkého střeva se může lišit mezi subjekty, a může záviset na mnoha faktorech např. žvýkání, její účinnost a gastrointestinální tranzitní čas. U sacharidů se jedná spíše o alternativu nestravitelných sacharidů. Na rozdíl od dostupných sacharidů nebo kompenzace sacharidy, které jsou stráveny, absorbovány a jsou určené k dispozici pro lidský organismus. Stimulace kvašení v tlustém střevě je dalším klíčem, i když ne univerzálním. Fyziologické vlastnosti mohou být zahrnovány do definice vlákniny, nestravitelných složek potravin, které selektivně stimulují růst a aktivitu jedné nebo omezeného počtu prospěšných bakterií (přičemž se nejčastěji jedná o mléčné bakterie, jako např. bifidobakterie), které jsou v tlustém střevě se nazývané prebiotiky. Výzkumy za posledních pět desetiletí určily tyto hlavní účinky vlákniny: 1)zlepšení funkce v oblasti tlustého střeva (objemnost stolice, laxaci, fermentaci) 2)snížení hladiny cholesterolu v krvi a snížení post-prandiální hladiny glukózy v krvi 3)snížení hladiny inzulinu Tyto charakteristiky byly nedávno zahrnuty do fyziologické definice vlákniny a nepochybně se budou vyvíjet další vědecké důkazy o jejich účincích. 5

3.2 Nejnovější definice vlákniny Tyto definice berou v úvahu fyziologické vlastnosti vlákniny, ale s různým důrazem. 3.2.1 American Association of Cereal Chemists (AACC 2001) Jedná se o jedlé části rostlin nebo analogy sacharidů, které jsou odolné trávení a vstřebávání v tenkém střevě člověka, s úplnou nebo částečnou fermentací v tlustém střevě. Vláknina obsahuje polysacharidy, oligosacharidy, lignin a příbuzné složky, přičemž podporuje prospěšné fyziologické účinky, včetně laxace, snížení hladiny cholesterolu v krvi nebo snížení krevní glukózy. 3.2.2 Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fibre, Fat, Protein and Amino Acid (Macronutrients), Institute of Medicine (2002) Vláknina je tvořena nestravitelnými sacharidy a ligninem, vyskytujících se v neporušených částech rostlin. Funkční vláknina se skládá z izolovaných, nestravitelných sacharidů, které mají blahodárné fyziologické účinky na lidský organismus. Pojem celková vláknina označuje součet všech typů vláknin a funkční vlákniny. 3.2.3 Agence Francaise de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA,2002) Vláknina se skládá ze sacharidů se stupněm polymerace vyšším než 3, které jsou rostlinného původu s ligninem nebo jiných nesacharidových komponentů jako jsou polyfenoly, vosky, saponiny, chitin, fytáty, phytosteroly. Dále ze sacharidů se stupněm polymerace vyšším než 3 zpracované fyzikálními, enzymatickými nebo chemickými způsoby, nebo synteticky. Vláknina není trávena ani absorbována v tenkém střevě a má alespoň jednu z těchto vlastností: stimuluje střevní fermentaci, snižuje pre-prandiální hladinu cholesterolu, snižuje post-prandiální hladinu inzulínu a cukru v krvi. 6

3.2.4 Codex Alimentarius Commision (CAC, 2006) Vláknina je zde chápána jako sacharidový polymer se stupněm polymerace, který není nižší než 3, přičemž nedochází k trávení, ani absorbování v tenkém střevě. Stupeň polymerace nižší než 3 mají výlučně mono-a disacharidy. Vláknina se skládá z jednoho nebo více jedlých polymerů sacharidů, přirozeně se vyskytujících v potravinách. Sacharidové polymery byly získány ze surovin potravy fyzikálními, enzymatickými nebo chemickými prostředky. Syntetické polymery sacharidů vlákniny mají obecně vlastnosti, mezi které patří snížení tranzitní doby ve střevě a zvýšení objemu stolice. Svou mikroflórou v tračníku snižují celkovou hladinu LDL cholesterolu a krevního cukru a post-prandiální hladinu glukózy a inzulinu v krvi. 3.2.5 Health Council of The Netherlands (2006) Vláknina je kolektivní označení pro látky, které nejsou stravitelné a absorbovatelné v tenkém střevě člověka. Mají chemickou strukturu sacharidů, analogů sacharidů, ligninu a příbuzných sloučenin (Gray, 2006). 7

4 ROZDĚLENÍ VLÁKNINY 4.1 Vláknina rozpustná a nerozpustná Historicky, byly jednotlivé složky vlákniny rozdělovány dle rozpustnosti. Rozdělení na rozpustnou vlákninu bylo právě díky viskozitě a schopnosti tvořit gel v tenkém střevě. Mezi tyto složky vlákniny patří např. pektiny a beta-glukany. Naopak druhý typ vlákniny má větší vliv na střevní funkci a byl definován jako nerozpustný (včetně celulózy a ligninu). Nyní je zřejmé, že tento jednoduchý fyziologický rozdíl je nevhodným rozdělením, protože některé nerozpustné vlákniny jsou rychle zkvašovány a některé rozpustné vlákniny neovlivňují absorpci glukózy a tuků. Pojem rozpustná a nerozpustná ve vodě, může být tudíž zavádějící, a proto Světová zdravotnická organizace a Organizace pro výživu a zemědělství doporučila, že by již nemělo být toto rozdělení používáno (Gray, 2006). 8

4.2 Chemické složení vlákniny Do pojmu jsou zahrnovány všechny nestravitelné sacharidy (neškrobové polysacharidy a oligosacharidy, resistentní škroby, dextriny i polysacharidy užívané jako potravinářská aditiva), látky asociované s neškrobovými polysacharidy, lignin a polyfenol, který zpevňuje rostlinná pletiva. Na obrázku č. 1 je popsán model buněčné stěny rostlinné buňky. Obr. 1 Model buněčné stěny rostlinné buňky (Gray, 2006) 9

4.2.1 Sacharidy Jednotlivé rozdělení sacharidů je zveřejněno v tabulce č. 1 Tab. 1 Rozdělení sacharidů (http://www.eufic.org/article/cs/nutrition/carbohydrates/artid/sacharidy-lidskevyzive/, staženo 26.3.2010) Třída Podskupina Složka Výskyt cukry mono, di-sacharidy glukóza, galaktóza, fruktóza, sacharóza, laktóza med, ovoce, sladidla, mléko oligosacharidy maltooligosacharidy fruktooligosacharidy, rafinoza, maltodextrin cibule, artyčok, sója Polysacharidy neškrobové hydrokoloidy, pektin, ovoce, polysacharidy, škrob hemicelulóza, těstoviny, celulóza, amylopektin rýže, chléb, brambory 4.2.2 Oligosacharidy Oligosacharidy jsou složené ze směsi hexózových oligomerů s variabilním rozsahem polymerace. Jedná se o potravinové produkty se zajímavými nutričními vlastnostmi. Mohou být přirozeně přítomny v potravinách, především v ovoci, zelenině, obilí, nebo vyrobené za pomoci biosyntézy přírodního cukru. Jejich příjem je těžké odhadnout, ale může dosáhnout 3-13 g/den/na osobu (u oligosacharidů, frukto-oligosaccharidů) v závislosti na populaci. Některé druhy střevních bakterií jsou schopny přeměnit oligosacharidy na krátké mastné kyseliny (octovou, mléčnou, propionovou a máselnou). Při tomto procesu dochází k uvolňování plynů podporujících selektivní fermentaci. Oligosacharidy spolu s některými druhy bakterií (laktobacily, bifidobakteriemi) pomáhají k ustálení střevní mikroflóry nazývané jako prebiotika. Mezi prebiotické účinky patří produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem. Údaje získané z výzkumů in vitro a in vivo u zvířat, a také nejnovější údaje získané v oblasti lidských předmětu, podporují zapojení vlákniny do výživy člověka (Delzenne, 2003). 10

4.2.3 Polysacharidy Polysacharidy jsou cukry složené z monosacharidických jednotek, které jsou navzájem propojené glykosidickou vazbou. Mají amfoterní charakter, nejsou rozpustné ve vodě a jejich chuť není sladká. Jedná se o velmi rozšířené látky v přírodě, jejich neběžnějšími zástupci jsou škrob, glykogen, celulóza a chitin. (http://cs.wikipedia.org/wiki/polysacharidy, staženo 26.3.2010) 4.3 Složení vlákniny z rostlinných složek Mezi jednotlivé rostlinné složky patří celulóza, lignin, vosky, chitiny, pektiny, beta-glukany a oligosacharidy. Vláknina je primárně složena z polymerů sacharidů (neškrobových polysacharidů), které jsou složkou stěn rostlinných buněk, zahrnujících celulózu, hemicelulózu, pektiny a další jiné rostlinné polysacharidy. Dalšími zdroji mohou být též gumy, slizy nacházející se v řasách a v neposlední řadě oligosacharid inulin. Podobným nestravitelným sacharidem procházejícím tenkým střevem v nezměněné formě je též resistentní škrob, frukto-oligosacharidy, galakto-oligosacharidy, modifikovaná celulóza a syntetizované polymery karbohydráz např. polydextróza. Skupinové látky, především lignin a hlavní složky zahrnující vosky, kutin, saponiny, polyfenoly, fytáty a fytosteroly jsou také zahrnovány natolik, že jsou extrahovány s polysacharidy a oligosacharidy různými analytickými metodami. 4.3.1 Celulóza Celulóza se nevětví, proto se dá říct, že se jedná o lineární polysacharid skládající se pouze z jednotek glukózy. V jedné molekule může být až 10,000 jednotek glukózy. Tato lineární molekula je zabalena dohromady jako dlouhé vlákno a její struktura je velmi těžko rozluštitelná a velmi odolná vůči trávicím enzymům. Celulóza je hlavní složkou buněčných stěn mnoha rostlin a je také přítomna v ovoci, zelenině a obilovinách. Vláknina ve formě celulózy je z ¼ zastoupena v obilkách a ovoci a 1/3 se nachází v zelenině a ořechách. 11

4.3.2 Hemicelulóza Hemicelulózy jsou polysacharidy obsahující jiné jednotky cukrů než jen glukózu, přičemž vytváří s celulózou komplex v buněčných stěnách rostlinných buněk. Vyskytují se zde oba typy molekul-lineární a rozvětvené. Jedná se o menší sloučeninu, která obsahuje zhruba 50-200 pentózových jednotek (xylosu a arabynózu) a další hexózové jednotky jako je glukóza, galaktóza, manosa, rhamnóza, glukuronová kyselina a galakturonová kyselina. Název hemicelulóza popisuje dle chemické struktury heterogenní skupinu, která je přítomna v rostlinných potravinách v rozpustné a nerozpustné formě (Gray, 2006). 4.3.3 Lignin Lignin není polysacharid, nýbrž je chemicky vázán k hemicelulóze v rostlinných buňkách, a proto je spojen se stěnami buněčných stěn polysacharidů. Je přítomen v jídle jako dřevní složka v celeru a jiných vrstvách cereálních obilek. (http://cs.wikipedia.org/wiki/lignin, staženo 17. 3. 2010) 4.3.4 Rezistentní škrob Škrob a produkty rozkladu škrobu nejsou vstřebávány v tenkém střevě zdravého člověka a jsou uváděny jako rezistentní škrob. Dnes jsou rozpoznány čtyři třídy rezistentního škrobu: fyzicky nedostupný škrob (RS1), přirozeně se vyskytující škrob (RS2), zpětný škrob (RS3) a chemicky modifikovaný škrob (RS4). Hlavním zdrojem RS1 jsou luštěniny, které mají tlusté buněčné stěny a způsobují nepřístupnost škrobů pro enzymy. Ovšem při vaření a jiných úpravách jídel dochází k rozrušování buněčných stěn, a díky tomu jsou škroby více přípustné pro trávení. Hlavním zdrojem RS2 jsou syrové brambory a nezralé banány, přičemž množství RS2 v banánech závisí na jejich zralosti. Tyto škroby jsou velmi odolné vůči enzymatické hydrolýze. Vaření, chlazení a uskladňování jídel bez předchozího sušení způsobuje rozklad a gelovatění škrobu. Opakovaná zahřívání a chlazení snižují hladinu RS3 v bramborách. Chemicky pozměněný škrob RS4 zahrnuje škroby etherové, esterové a pyrodextrinové. Chemicky modifikované škroby jsou důvod pro snížení trávení škrobu v tenkém střevě a jejich formování z RS4. Některé z modifikovaných škrobů jsou používány v dětské výživě. Jednotlivé typy škrobu a jejich výskyt jsou uvedeny v tabulce 2. 12

Tab. 2 Výskyt jednotlivých typů škrobu (Gray, 2006) Typ škrobu RS1 RS2 RS3 RS4 Výskyt luštěniny, částečně pomletá obilná zrna kukuřice bohatá na amylózu, syrové brambory, zelené banány chleba, cornflakes, chlazené a vařené brambory a rýže chemicky modifikovaný škrob (zahrnující pyrolyzovaný a pyrodextrinovaný škrob) Změna obsahu rezistentního škrobu je závislá od teploty, obsahu vody, přičemž ke změně dochází v průběhu přípravy jídel (Gray, 2006). 4.3.5 Vosky Jedná se o estery vyšších mastných kyselin (především kyselinu palmitovou, kyselinu laurovou, kyselinu kristovou či stearovou) a vyšších jedno-funkčních alkoholů. Jejich výskyt je v přírodě jak u rostlin, kde vytváří tenkou ochranou vrstvičku-kutikulu, která slouží před vysycháním či napadením patogeny a také u živočichů především v srsti (http://cs.wikipedia.org/wiki/vosk,staženo 17. 3. 2010). 4.3.6 Chitin Vyskytuje se v buněčné stěně hub, kde zaujímá především ochrannou funkci (http://cs.wikipedia.org/wiki/chitin). 4.3.7 Pektin Pektiny jsou polysacharidy rozpustné v horké vodě a po ochlazení tvoří formu gelu. Pektiny jsou složeny z řetězce galakturonové kyseliny s rozptýlenými jednotkami rhamnosy a jsou větveny v řetězce pentózových a hexózových jednotek. Přítomné v buněčných stěnách ovoce a zeleniny (Gray, 2006). 4.3.8 Beta-glukany B-glukany jsou polymery glukózy. Na rozdíl od celulózy spojení mezi jednotkami je variabilní. Vytvářejí větvenou strukturu, avšak jejich molekula je poměrně malá. Částečný účinek jejich rozpustnosti jim umožňuje tvorbu viskózního roztoku. B-glukany jsou hlavní složkou buněčných stěn v ovsu, ječmeni, avšak jsou přítomny i v malých množstvích v pšenici. Patří mezi zdroje vlákniny. Právě ovesné vločky jsou často přidávané do potravních výrobků jako zdroj těchto B- glukanů (Gray, 2006). 13

4.3.9 Jiné syntetické složky sacharidů Mezi nestravitelné složky patří celulóza, syntetizované deriváty celulózy jako metylcelulóza a hydroxypropylmetylcelulóza. Na rozdíl od jejich matečných molekul jsou rozpustné a těžce fermentované střevní mikroflórou. Polydextróza je nestravitelný polymer karbohydrátu se stupněm polymerace 12, syntetizovaný z glukózy a sorbitolu, s použitím organických kyselin např. kyseliny citronové. Rezistentní dextriny jsou produkovány při záhřevu v alkalickém prostředí a při enzymatickém ošetření kukuřičného škrobu. Dextriny se stupněm polymerace 15 jsou částečně nestravitelné trávicími enzymy a částečně fermentovány ve střevě. Rezistentní dextriny se též vyznačují svým probiotickým účinkem. 4.3.10 Oligosacharidy Nestravitelné oligosacharidy se stupněm polymerace od 3-10 se přirozeně vyskytují v jídlech rostlinného původu, obvykle v zelenině, cereáliích a v ovoci. Mohou být syntetizovány chemicky nebo enzymaticky od monosacharidů, přes disacharidy, nebo enzymaticky hydrolyzovány z polymerů. Jsou vysoce fermentovatelné a vyznačují se probiotickými účinky. Velmi známé jsou svými probiotickými účinky fruktany, zahrnující frukto-oligosacharidy nebo oligosacharidy získané enzymatickou hydrolýzou z přírodně se vyskytujícího inulínu (stupeň polymerace 3-60) a jejich syntetických analogů syntetizovaných ze sacharózy. Mezi hlavní zdroje fruktanů patří čekanka, cibule a Jeruzalémský artyčok. Primárně jsou jejich účinky zprostředkovány změnou v aktivitě nebo složení střevní mikroflóry v lidském těle. Aktuálně jsou fructo-oligosacharidy a hlavně galakto-oligosacharidy přípustné v mnoha evropských zemích, v USA a Kanadě. V Japonsku jsou přípustné nestravitelné oligosacharidy v širším rozsahu. 4.3.11 Gumy a slizy Hydrokoloidy zahrnují široký rozsah viskózních polysacharidů. Jsou odvozeny z rostlinných výměšků (arabská guma, tragant), semen (guar), extraktů z řas (agar, karagen a algináty). Slizy jsou přítomny v buňkách vnějších vrstev semen jitrocele kopinatého (pallium). Hydrokoloidy jsou používány v malých množstvích jako gely, k zahuštění, ustálení a jako emulsifikátory. 14

4.3.12 Další hlavní složky Inositol a hexafosfát jsou spojovány s vlákninou v jídlech, především v obilovinách. Tato fosfátová skupina je velmi nabitá železem, zinkem, vápníkem a magnesiem a může mít velký vliv na minerální absorpci v gastrointestinálním traktu. Mezi další rostlinné složky patří polyfenoly (taniny), kutin a fytosteroly vyznačující se svým fyziologickým účinkem (Gray 2006). 5 PŘÍJEM VLÁKNINY A ÚČINKY 5.1 Hodnoty pro doporučený denní příjem Bohatý příjem vlákniny snižuje rozvoj rizika následujících onemocnění: srdečně cévní onemocnění, mrtvice, hypertense, diabetu, obezity, a hlavně gastrointestinálního nepohodlí. Zvýšení konzumace vlákniny zlepšuje koncentraci sérových lipidů, snižuje hladinu krevního tlaku, zlepšuje kontrolu krevní glukózy při diabetu. Svoje další uplatnění má při snižování váhy. Bohužel mnoho lidí ve Spojených Státech konzumuje méně než polovinu doporučeného množství vlákniny denně. Vyplývá to z optimálního příjmu celozrnných potravin, zeleniny, ovoce, luštěnin a ořechů. Nynější doporučení pro příjem vlákniny souvisejí s věkem, pohlavím a energetickým příjmem. Hlavní doporučení pro adekvátní příjem je 14g/1000kcal. Tato dávka zahrnuje neškrobové polysacharidy, analogy sacharidů (rezistentní škroby), lignin a další příbuzné látky. Pokud počítáme s tím, že horní hranice energetického příjmu je u mužů 2600kcal/den a u žen 2000kcal/den, tak potom doporučené denní množství vlákniny je pro muže 36g/den a pro ženy 28g/den u dospělých jedinců (Anderson et al, 2009). Doporučené množství vlákniny se liší především v závislosti na věku. Světové doporučení příjmu vlákniny je vyšší než 25g (celková vláknina-aoac, 1995) a více než 20g neškrobových polysacharidů (Englyst et al. 1982). Ovšem díky rozdílným analytickým metodám a rozdílným definicím vlákniny v různých zemích se mohou hodnoty příjmu vlákniny lišit. V následující tabulce č. 3 je uvedena země, doporučení příjmu vlákniny a zdroj doporučení. 15

Tab 3. Doporučené množství příjmu vlákniny v určitých zemích a zdroj doporučení (Gray, 2006) Země Doporučení Zdroj doporučení Francie 25-30g Agence Francaise de (vlákniny-nespecifické metody) Sécurité Sanitaire des Aliments, 2001 30g German Nutrition Society, 2000 Německo, Rakousko, Švýcarsko Nizozemí 30-40g:3.4g/MJ Health Council of The Netherlands, 2006 Severské státy 25-35g Nordic Nutrition recommendations 2004 Španělsko 30g No official figure UK 18g Department of Health, 1991 USA 38g muži (19-50 let) 31g muži (50 a více let) 25g ženy (19-50 let) 21g ženy (50 a více let) Institute of Medicine, 2002 Kolumbie 15-20g Health Ministry, 1992 Japonsko 20-30g Ministry of Health Jižní Afrika 30-40g Heart Foundation, celosvětově více než 25g celkové vlákniny více než 20 g neškrobových polysacharidů Cancer Association, Department of Health WHO/FAO, 2003 Rozlišujeme rozdíly v příjmu vlákniny u dětí, přičemž zde je velmi omezené množství informací o sjejím účinku. Ve Velké Británii je doporučováno dětem mladším dvou let nekonzumovat potraviny bohaté na vlákninu. Dále je zde doporučovaná konzumace u dětí ve věku pěti let, která by neměla být založena na doporučení konzumace vlákniny u dospělých. V roce 2002 ustanovil US Institute of Medicine doporučení pro příjem u dětí a dospělých. Rozdílný příjem je závislý od mnoha faktorů, jako například věk, pohlaví a příjem energie. Dle doporučení se pohybuje spotřeba vlákniny rozmezí od 19g/den pro děti ve věku 1-3 roky a 26g a 38g/den pro dospívající dívky a chlapce ve věku 14-18 let. V roce 2006 ustanovil koncil v Nizozemí příjem vlákniny na 3.4 g/mj. Tato hladina ovšem ve věku 1-3 let ohrožuje jedince příjmem energie, proto je v Nizozemí dle směrnic příjem vlákniny v 1-3, 4-8, 9-13 a 14-18 letech v tomto pořadí 2.8, 3.0, 3.2, a 3.4 g/mj (12,13,13 a 14 g/1000 kcal) (Gray 2006). 16

5.2 Spotřeba vlákniny Odhady na spotřebu vlákniny se liší díky používání rozdílných metod. Studované populace jsou reprezentovány národnostně. Odhadována jsou také ovlivnění používáním analytických metod pro měření množství vlákniny v řízení lidského těla a zkoumaných skupin. Průměrná spotřeba vlákniny je od 12 do 29 gramů za den. Spotřeba vlákniny se ovšem liší v závislosti na pohlaví, věku či denním příjmu energie. Hlavním zdrojem příjmu rezistentního škrobu jsou cereální potraviny zastoupené především chlebem, těstovinami, rýží, dále potom luštěniny a brambory. V Evropě je průměrná spotřeba odhadována na 4g/den. V Itálii je průměrná spotřeba rezistentního škrobu od 7g/den, na severozápadě 9g/den, na jihu se odráží ve vysoké konzumaci těstovin a chleba. V Austrálii a na Novém Zélandě je ohlášen příjem 5g/den, což odpovídá průměrnému příjmu Evropanů. Odhaduje se vyšší spotřeba v méně rozvojových státech a to díky vysokému příjmu neupravitelného škrobu, obilí a luštěnin, jejichž průměrná spotřeba se pohybuje okolo 10 až 40g/den. Jednotlivá množství spotřeby vlákniny u mužů a žen v dané zemi a zdroj studie jsou uvedeny v následující tabulce č. 4. 17

Tab. 4 Množství spotřeby vlákniny u mužů a žen v dané zemi a zdroj studie (Gray, 2006) Země Typy studií/zdroje Množství za Množství za den /muži den /ženy Belgie (1999) 24 - hour recall 21 19 Dánsko (2003) EPIC Dietary 21 20 questionnaire/24- hour recall Francie (2003) SU. VI. MAX 21 17 Computerised dietary questionnaires Německo (2003) EPIC Dietary 24 21 questionnaire/24- hour recall Itálie (2003) EPIC Dietary 25 22 questionnaire/24- hour recall Japonsko (2004) 23 prefectures, 17 17 multiple nutrition surveys Nizozemí (2002) EPIC Dietary 27 23 questionnaire/24- hour recall Španělsko (2003) EPIC Dietary 29 23 questionnaire/24- hour recall Švédsko (2003) EPIC Dietary 21 19 questionnaire/24- hour recall Velká Británie 7 days weighed 15,2-20 12,6-20 (2003-2OO4) intake National Diet and Nutrition Survey, 2OO3 EPiC Dietary questionnaire/24- hour recall USA (2005) NHANES 2001-2002 18 (19-70 let) 14 (19-70 let) celková vláknina neškrobové polysacharidy vláknina nespecifické metody 18

5.3 Zdroje vlákniny Hlavní zdroje vlákniny a nestravitelných sacharidů jsou rostlinná jídla, cereální výrobky, luštěniny, zelenina a ovoce. Často jsou konzumována zrna z pšenice, rýže, kukuřice, ovsa a žita. Dále to jsou ječmen, tritikale, proso a čirok. Pohanka, divoká rýže, amarant a merlík nejsou botanicky klasifikovány jako celá zrna, ale jsou s nimi spojována díky podobnému složení. Celá zrna se skládají z ochranné slupky, na proteiny bohaté aleuronové vrstvy, na škrob bohatého endospermu, ve kterém se obsah škrobu pohybuje v rozmezí od 50% do 75% a klíčku. Struktura celého obilného zrna je uvedena na obrázku č. 2. Obr. 2 Struktura celého obilného zrna Celá zrna mají vysoký obsah vlákniny, zahrnující rezistentní škroby a nestravitelné oligosacharidy a jsou výživově velmi hodnotné. Obsahují zdravotně prospěšné fenolické sloučeniny, fytoestrogeny a rostlinné steroly. Mnoho z nich je umístěno v aleuronové vrstvě a částech klíčku semena. Proměnlivé složení vlákniny může být odvozeno od isolovaných nebo syntetizovaných sacharidů začleněných mezi potravní produkty, např. nestravitelné oligosacharidy, rezistentní škroby, rezistentní maltodextriny a polydextrózy. V následující tabulce č. 5 jsou uvedeny hlavní zdroje složek vlákniny. 19

Tab. 5 Složky vlákniny a její hlavní zdroje (Gray, 2006) Složka vlákniny Hlavní zdroje Celulóza zelenina, dřevnaté rostliny, obilná zrna Hemicelulóza obilná zrna Lignin obilná zrna, rýže a luštěniny, slupky dřevnatých rostlin B-glukany zrna (pšenice, žito, oves, rýže) Pektiny ovoce, zelenina, luštěniny, cukrová řepa, rajčata Gumy luštěniny, mořské řasy, mikroorganismy, fazolové lusky, arabská guma Inulin a oligofruktóza/fruktooligosacharidy čekanka, jeruzalémský artyčok, cibule Oligosacharidy lidské mléko, semena luštěnin 5.4 Fyziologické účinky vlákniny Různé fyziologické účinky se projevují pouze v určitém úseku např. v trávicí soustavě. Konkrétní účinek se týká střeva, zobrazeného na obrázku č. 3 nebo přímo na celém těle či organismu. Strava s větším obsahem vlákniny se stává objemnější. V ústech tato strava s vyšším obsahem vlákniny vyžaduje vydatnější a delší žvýkání, což je nám většinou ku prospěchu. Vzhledem k vydatnému a dlouhému žvýkání se výrazně prodlouží doba konzumace jídla, což je velmi doporučováno osobám, jež se snaží snížit svoji hmotnost. Snědí totiž méně potraviny, než kdyby konzumovali stravu chudou na vlákninu. Tráveninou s větším obsahem vlákniny se žaludek více zaplní, což přispívá k častějšímu pocitu nasycení při poměrně malé energické hodnotě. Ovšem účinek vlákniny na tenké střevo bývá dosti různý a závisí na řadě podmínek, např. na rozpustnosti a na schopnosti vázat vodu. Důležitý účinek je na sacharidy a významná je jeho schopnost zpomalovat vstřebávání jednoduchých cukrů, především řepného. Vstřebávání živin sliznicí střevní je pomalejší, pokud je živina přijata v původní buněčné struktuře, než po jejím rozrušení (http://www.fzv.cz/web/fzv-radi/lexikon/vlakniny#4, staženo 17. 3. 2010). 20

Obr. 3 Struktura tlustého střeva (http://obesity-news.cz/, staženo 11. 3. 2010) 5.5 Pozitivní účinky příjmu vlákniny Příjem vlákniny má řadu zdravotních výhod, ačkoliv průměrný příjem vlákniny pro USA děti a dospělé osoby je mnohdy nižší než doporučené množství. Jednotlivci s vyšším příjmem vlákniny mají nižší riziko výskytu rozvoje srdečních onemocnění, mrtvice, zvýšeného krevního tlaku, diabetu, obezity a především gastrointestinálního nepohodlí, snížení krevního tlaku a hladiny cholesterolu. Zvýšený příjem vlákniny zlepšuje glykemii a citlivost na inzulin u diabetiků i u jedinců bez výskytu diabetu. Vlákninové doplňky u obézních jedinců poukazují na úbytky hmotnosti a zlepšují imunitní funkci. Příjem vlákniny má podobné účinky jak u dětí, tak u dospělých jedinců. Doporučený denní příjem vlákniny je pro dospělé 14g/1000kcal. Zlepšení komunikace a vzdělávání konzumentů je nutné pro zvýšení konzumace jídel nebo doplňků obsahujících prospěšnou vlákninu (International Life Sciences Institute-2009). Mezi zdravotní přínosy můžeme zařadit objemnost a měkkost stolice (ispaghula, xantinová guma, pšeničné zrno) (Daly et al. 1993, Marteau et al. 1994, Communings, 1997). 21

5.5.1 Vliv vlákniny na trávení a vstřebávání sacharidů v tenkém střevě Přítomná vláknina snižuje účinnost enzymů trávicích sacharidy, a díky tomu snižuje rychlost, kterou vstupuje glukóza do krevního oběhu. Z toho plyne, že potraviny obsahující vlákninu mají často výhodný (nízký) glykemický index, což znamená pomalejší uvolňování energie. 5.5.2 Regulace vstřebávání tuků a cholesterolu v tenkém střevě Účinek spočívá v navázání žlučových kyselin na vlákninu a tím dochází ke zvyšování vylučovaného cholesterolu vázaného na žlučové kyseliny. Význam vlákniny navíc spočívá v zabránění zpětnému vstřebávání žlučových kyselin, tuků nebo cholesterolu ze střeva do krve, navíc snižuje hladinu krevních tuků. 5.5.3 Zvětšení střevního obsahu Princip spočívá v navázání molekul vody na vlákninu, a tím dochází ke zvětšení objemu stolice. Vláknina může být i více metabolizována během průchodu tlustým střevem, přičemž jen malá část prochází do stolice. Větší část působí jako prebiotikum a je využita jako substrát pro mikrobiální flóru. Velikost stolice je odvislá od zvýšeného růstu střevních bakterií a zvýšené vazby vody. Pokud dojde ke zvětšení objemu stolice, jsou střeva nucena ke zvýšení aktivity, a tím dochází k rychlejšímu odchodu odpadních látek. 5.5.4 Ředění odpadních látek střev V důsledku působení vlákniny dochází k naředění odpadních látek vznikajících při trávení, které snadněji opouští trávicí ústrojí a nehromadí se v něm. 5.5.5 Úprava rychlosti průchodu tráveniny trávicím ústrojím Díky zvětšení objemu stolice dochází k urychlení průchodu tráveniny střevem, zrychlí se tak odchod odpadních látek, sníží se vstřebávání tuků, dochází ke kratší době styku střeva s potenciálně nebezpečnými látkami. 22

5.5.6 Ovlivnění vstřebávání vitamínů a minerálních látek Mechanismus spočívá v tom, že některé složky rostlin např. tanniny a fytáty jsou schopny na sebe vázat např. vápník, meď, železo a zinek, tím znesnadňují jejich vstřebávání. Podobné chování má i vláknina, a to díky rychlejšímu průchodu střevem. Může také docházet ke sníženému vstřebávání některých minerálních látek. Výjimkou jsou některé druhy vlákniny jako inulin a vláknina z cukrové řepy, které zvyšují vstřebávání vápníku. 5.5.7 Úloha jako prebiotikum Vláknina působí totiž jako substrát pro bakterie, které mají prospěšný účinek pro lidský organismus. Role vlákniny spočívá též v prevenci závažných onemocnění. (http://www.fzv.cz/web/fzv-radi/lexikon/vlakniny#4, staženo 17. 3. 2010) 5.6 Negativní účinky příjmu vlákniny Mezi negativní důsledky působení vlákniny patří rychlejší průchod tráveniny zažívacím traktem, díky tomu se snižuje využitelnost některých živin. Při zvyšování cereální vlákniny, dochází ke zvyšování hladiny kyseliny fytové a fytátů, které vážou do komplexů nevratně některé živiny (vápník, železo, hořčík, aj.), tím dochází ke snižování utilizace vápníku a železa, díky čemuž může docházet ke vzniku osteoporózy, z tohoto důvodu je třeba tyto prvky doplňovat (Kučerová, 2008). 23

5.7 Onemocnění spojená s nedostatečným příjmem vlákniny Existuje mnoho přesvědčivých důkazů, které dokazují, že při přechodu na stravu bohatou na vlákninu, se dá účinně předcházet zácpě, hemoroidům, zánětům tlustého střeva a rakovině střev. Potraviny bohaté na vlákninu také snižují tvorbu zubního kazu, rozvoj cukrovky, obezity, různým srdečním onemocněním, zvýšení hladiny cholesterolu, tvoření křečových žil, jaterním a žlučovým potížím. (Kushi, 1997) Velká část naší populace trpí chronickou obstipací-zácpou. Ne každý si přitom uvědomuje, o jak závažnou poruchu se jedná. Jde o chronickou intoxikaci celého organismu. Zácpa je výchozím bodem mnoha velmi závažných chorob, které jsou ve svých důsledcích již nevyléčitelné, přitom se jedná o vleklou poruchu. Stačilo by zařazovat pravidelně do jídelníčku celozrnné obiloviny a dostatek vhodně upravované zeleniny. Vláknina obilovin a zeleniny neovlivňuje příznivě jen peristaltiku střev, ale i některé choroby: karcinom tlustého střeva, zánět slepého střeva, divertikulózu střev, žaludeční vředy, žlučové kameny, vnitřní kýly, hemoroidy atd. (Gray, 2006). 5.7.1 Zácpa, průjem, hemoroidy, ochabování střev, kolorektální karcinom 5.7.1.2 Ochabování střev Jedná se o mírnější podobu zácpy. Porucha funkce střev vzniká ztrátou napětí a nedostatečným drážděním střevních svalů. Hlavní příčinou onemocnění je nesprávná strava s nedostatkem vlákniny. Dalším faktorem je nedostačující příjem tekutin a nedostatek pohybu. Vlákniny nabobtnávají, zadržují vodu a napomáhají plynulejšímu průchodu potravy střevy, zvětšují objem stolice a chrání před zácpou, stolici zjemňují, takže se pak snáze vylučuje, pomáhají udržovat střeva v dobrém stavu a snižují riziko střevních onemocnění 24

5.7.1.3 Zácpa Jedná se o neobyčejně časté onemocnění, kterým trpí asi 30% dospělé populace. Toto onemocnění postihuje především starší věkové skupiny, ale může se rozvinout u lidí, kteří používají dlouhodobě projímadla. Usuzuje se, že přiměřené množství vlákniny hraje nezastupitelnou roli v prevenci zácpy u většiny obyvatel, přičemž doporučovány jsou především pšeničné otruby, všechny luštěniny a dostatek zeleniny a ovoce. 5.7.1.4 Průjem Průjem je charakterizován jako kašovitá až vodnatá stolice, která je známkou poruchy normálního průchodu tráveniny a odpadových zbytků potravy střevem. 5.7.1.5 Hemoroidy Jejich vznik je dán rozšířením žil v řiti nebo konečníku. Nejčastější příčinou vzniku je nadměrný tlak, který vzniká při vyprazdňování stolice nebo při zvýšeném tlaku během těhotenství. Téměř vždy je ovšem příčinou tohoto onemocnění nesprávná výživa s nedostatkem vlákniny (Klaus Oberbeil, 2003). 5.7.1.6 Kolorektální karcinom Rakovina tlustého střeva a konečníku (kolorektální karcinom) se řadí mezi druhé nejčastější maligní onemocnění u obou pohlaví, přičemž Česká republika zaujímá dokonce první místo ve světě. V roce 2000 bylo registrováno podle Národního onkologického registru České republiky 7415 pacientů s kolorektálním karcinomem a v roce 2004 bylo nově registrováno 7916 pacientů. Mezi roky 1989 a 2005 došlo ke zvýšení pacientů s kolorektálním karcinomem o 175,2%. (http://www.fzv.cz/web/fzv-radi/lexikon/vlakniny#4, staženo 17. 3. 2010) Účinek vlákniny na rakovinu střeva a rekta se stal předmětem diskuse. Karcinogenita je komplex biologických procesů, které v některých případech jsou výsledkem geneticky dědičných mutací, ale mohou být také ovlivněny vnějšími vlivy včetně stravy. Účinky vlákniny mohou přispívat ke snižování rizika vzniku rakoviny. Její účinky zahrnují ředění a navázání karcinogenů, zvýšení rychlosti transitního času ve střevě a účinků produktů fermentace nestravitelných sacharidů a analogických substancí (inzulín, fruktooligosacharidy, rezistentní škroby, pšeničné obilky). 25

Krátké řetězce mastných kyselin mohou modulovat regulaci buněčných proteinů a navodit vlastní destrukci stěn rakovinných buněk ve střevě. Také zvyšují vnímavost rakovinných buněk střev ke zranění. Jiné důležité účinky zahrnují aktivitu škodlivých bakteriálních enzymů, nižší hladinu fenolů a peptidických degradačních produktů a utváření buněčných antioxidantů (Gray, 2006). 5.7.2 Ateroskleróza, kardiovaskulární onemocnění Onemocnění srdce a cév jsou jedny z nejzávažnějších onemocnění dnešní doby. Jsou příčinou více než 50% veškerých úmrtí na celém světě a výrazně přispívají k nemocnosti a předčasné invaliditě. V ekonomicky vyspělých státech jsou kardiovaskulární onemocnění příčinou úmrtí. Mezi kardiovaskulární onemocnění patří: 5.7.2.1 Ateroskleróza Ateroskleróza je forma ateriosklerózy, při které vznikají tukové nánosy v srdci a jeho okolí. Onemocnění se šíří od periférie k centru. Příčiny mohou být potraviny, které vedou k nahromadění tuku a cholesterolu. Ve Spojených státech umírá na onemocnění kardiovaskulárního systému (srdeční infarkt, mozkovou mrtvici) každý třetí muž a každá šestá žena ještě před dosažením 60 roku věku. Za tuto situaci je zodpovědné zejména velké rozšíření nasycených tuků a cholesterolu v potravě. Mnoho lékařských společností doporučuje vyloučit z jídelníčku zejména potraviny živočišného původu bohaté na cholesterol, tedy maso a vejce. Bohužel jsou většinou přehlédnuty další potraviny, související s tímto problémem, tj. cukr, ovoce, mléko a mléčné výrobky (Gray, 2006). Na obrázku č. 4 je znázorněn aterosklerotický plát. Obr. 4 Aterosklerotický plát (www.zdravcentra.cz, staženo 11. 3. 2010) 26

5.7.2.2 Ischemická choroba srdeční Jedná se o onemocnění, při kterém dochází k ukládání aterosklerotických plátů v koronárním řečišti, kde zapříčiňují snížený průtok krve v srdečním svalumyokardu. Dochází k nedokrevnosti srdečního svalu-ischemii. Klinickým projevem nepoměru mezi poptávkou a dodávkou kyslíku je bolest na hrudi, které poukazuje na onemocnění angínou pectoris, jež může vyústit v koagulační nekrózu srdečního svalu zvanou infarkt myokardu (Špinar, 2003) Kardiovaskulární onemocnění zahrnují srdečně cévní onemocnění, mrtvici, hypertenzy ovlivňující více než 80 milionu lidí a jsou příčinou chorobnosti a úmrtnosti v USA. V roce 2005 byla mrtvice příčinou smrti na 3. místě v USA, zatímco CHD je převažující příčinou smrti. Ovšem je pravděpodobně pozměnitelná: odhadováno 82% z CHD je připsáno praktickému životnímu stylu jako dieta, fyzická aktivita a zákaz kouření. Vysoká hladina příjmu vlákniny je spojována s nižší převahou výskytu CHD, mrtvice, periferně cévního onemocnění. Hlavní rizikové faktory jako hypertenze, diabetes, obezita a dyslipidémie jsou také méně běžné. K účinkům byly přiřazeny velmi podobné účinky hořčíku nebo jiných vitaminů a minerálů a antioxidantů, jež mají velmi prospěšný účinek (Anderson, et.al, 2009). 5.7.3 Diabetes Některé skupinové studie ukázaly nepřímé spojení mezi příjmem vlákniny a rizikem diabetu 2. The US Institute of Medicine a nedávno i Health Council of The Netherlands ukázaly rizikové faktory pro diabetes. Zahrnují mezi ně příjem vlákniny, který snižuje právě riziko onemocnění, dále celozrnné výrobky. Při zvýšeném příjmu sacharidů může docházet ke zvyšování hladiny krevního cukru v podobě glykemické odpovědi. Rychle strávený a absorbovaný škrob a jiné sacharidy odvozené od škrobu navozují rychlou glykemickou odpověď, která částečně vyvolává rychlou insulinovou odpověď. Jednotlivé potraviny jsou tříděny na základě glykemické odpovědi-glykemického indexu. Účinek celozrnných potravin má omezený glykemický efekt. Přítomnost některých typů vlákniny zpožďuje absorpci glukózy v tenkém střevě a zpomaluje vzestup krevní glukózy. Viskózní vláknina má částečně podobný účinek ve snižování glukózové a insulinové odpovědi, a díky tomu napomáhá při řízení glykemické kontroly u pacientů s diabetem (Gray, 2006). 27

Na rozdíl od lidí s diabetem typu 1, lidé s diabetem typu 2 jsou schopni produkovat inzulín. Nicméně inzulin, který jejich slinivka vylučuje, není subjektem rozpoznán. Když není dostatek inzulínu nebo inzulín není využit, jak má být, glukóza se nemůže dostat do buňky těla, jak je popsáno na obrázku č. 5. Diabetes mellitus 2. typu je nejčastější forma cukrovky, které ovlivňují téměř 18 milionů Američanů. Zatímco většině z těchto případů se dá předejít, je i nadále pro dospělé hlavní příčinou diabetes a s tímto onemocněním související komplikace, jako je slepota, netraumatické amputace a chronické selhání ledvin vyžadující dialýzu. Diabetes typu 2 se obvykle vyskytuje u lidí ve věku nad 40 let, kteří trpí nadváhou, ale může nastat i u lidí, kteří jí netrpí. (http://www.medicinenet.com/script/main/hp.asp, staženo 11. 3. 2010). Obr. 5 Nevyužitelnost glukózy buňkou (http://www.medicinenet.com/script/main/hp.asp, staženo 11. 3. 2010) 28

5.7.4 Obezita a nadváha Obezita je charakterizovaná jako onemocnění s výskytem nadměrného množství tuku v těle. Tělesná hmotnost závisí na množství svalové tkáně, vývinu kostry a množství vody v těle, proto není spolehlivým znakem obezity její zvýšená hodnota. Obsah tukové tkáně by měl být hlavním kritériem, přičemž normální obsah tukové tkáně u mužů je 10-25% a u žen 18-30% tělesné hmotnosti. K posouzení stavu výživy a stupně obezity se nejčastěji používá index tělesné hmotnosti (BMI). V následující tabulce č. 6 jsou charakterizovány zdravotní rizika v závislosti na BMI. Mezi další metody na zjišťování stupně obezity patří měření obvodu pasu a u dětí se využívá měření kožní řasy pomocí kalipera (Holeček, 2006). Tab. 6 Charakteristika závislosti zdravotního rizika na BMI (Holeček, 2006) BMI Riziko zdravotních poruch podváha méně než 18,5 nízké normální 18,5-24,9 průměrné nadváha 25,0-29,9 mírně zvýšené obezita 1. stupně 30,0-34,9 středně vysoké obezita 2. stupně 35,0-39,9 vysoké obezita 3. stupně více než 40 velmi vysoké Světová zdravotnická organizace (WHO) uvádí, že průměrný denní energetický příjem stoupl z 9 660 KJ na 12 200 KJ, přičemž energetická denzita se začíná zvyšovat i v rozvojových zemích. I přes pokles průměrného energetického příjmu dochází k nárůstu prevalence obezity v řadě západoevropských zemí a USA. Mezi faktory ovlivňující nárůst obezity patří vliv prostředí, etnické diference, vzdělání a výše příjmů. 29