Określenia „włókno pokarmowe” użył po raz pierwszy Hipsley w 1953 roku. Poprzednio używane określenie „włókno surowe’ nadal stosowane jest w tabelach składu i wartości odżywczej produktów spożywczych, obejmowało substancje rozpuszczalne w kwasach i alkoholach, które obniżały wartość energetyczna paszy dla zwierząt. Niedoskonałość tego określenia podnieśli Macance i Lawrence, którzy szacowali ilości wchłanianych węglowodanów z pożywienia osób chorych na cukrzyce, opracowali oni tabele, w których podzielono węglowodany na przyswajalne (dostępne) i nieprzyswajalne (niedostępne)

Węglowodany nieprzyswajalne, zaliczane do błonnika pokarmowego, nie mogą być wchłaniane, stąd też nie dostarczają energii metabolicznej i nie uczestniczą w gospodarce glukozą. Nie zawierając wartości odżywczych odgrywają one jednak istotną rolę regulującą w procesach zachodzących w przewodzie pokarmowym człowieka. Błonnik pokarmowy jest substancją niejednorodna. Inne substancje wchodzące w skład błonnika pokarmowego to: β- glukany, gumy, śluzy roślinne, agar, woski. Błonnikowi towarzysza różne składniki związane ze ściana komórki roślinnej, takie jak: kwas fitynowy, sterole roślinne, białka, krzemiany, glukozydy (glukoza połączona przez C1 z alkoholem lub aminami). Składnikiem włókna pokarmowego jest również tzw. skrobia oporna, która nie występuje w naturze, a powstaje podczas ogrzewania skrobi w bardzo małej ilości wody, np. przy produkcji makaronu. Uszkodzone cząsteczki skrobi tracą zdolność żelowania i stają się oporne na działanie enzymów trawiennych.

Tab.1 Skład błonnika pokarmowego (wg Ciborowskiej i Rudnickiej)

W latach siedemdziesiątych XX wieku Burkitt i Trowel, opierając się na danych epidemiologicznych pochodzących z Afryki Zachodniej i Europy, sformułowali hipotezę, w myśl której takie choroby jak uchyłkowatość jelit, rak jelita grubego, odbytu i zapalenia wyrostka robaczkowego, żylaki, hemoroidy, kamica żółciowa, cukrzyca, miażdżyca mają związek z niskim spożyciem błonnika pokarmowego. Dziś wiemy, że najsilniejsze działanie wykazują frakcje błonnika rozpuszczalnego w wodzie- pektyny, gumy i śluzy.

Najskuteczniejsze są pektyny podawane w postaci żelu. Hipochelesterolemiczne działają nasiona roślin strączkowych, owoce (czarna i czerwona porzeczka, aronia, maliny, gruszki, winogrona), warzywa (marchew, dynia, buraki), w niewielkim stopniu płatki owsiane, otręby owsiane, mąka razowa. Jak wynika z najnowszych badań otręby pszenne nie mają wpływu na zmniejszenie zawartości cholesterolu (nie zawierają bowiem rozpuszczalnego błonnika), zapobiegają natomiast tworzeniu się bogatych w cholesterol kamieni żółciowych.

Działanie

• Jako substancja balastowa hamuje uczucie głodu pęczniejąc w żołądku (głównie pektyny i celuloza)
• Ogranicza strawność składników odżywczych obniżając aktywność soków trawiennych (hemicelulozy) i utrudniając ich przenikanie do pokarmu (celuloza)
• Wypełnia jelita, pobudza ruchy perystaltyczne i przyspiesza pasaż treści przez przewód pokarmowy zapobiegając zaparciom (lignina, celuloza)
• Zwiększa zawartość wody w stolcu. Uważa się, ze największą zdolność do adsorbowania wody wykazują celulozy i hemicelulozy i tym frakcjom przypisuje się największy wpływ na formowanie masy kału
• Obniża poziom glukozy we krwi (gumy, pektyny)
• Reguluje działalność flory jelitowej (pektyny i hemicelulozy)
• Działa jako wymiennik jonowy (adsorbent) ograniczając wchłanianie toksycznych substancji, np. ołowiu, rtęci i kadmu z pożywienia

Dieta uboga w błonnik pokarmowy, oparta na oczyszczonych, przetworzonych produktach jest z reguły dietą bogata w energię, przyczyniającą się do powstania otyłości, w konsekwencji, której rozwija się: miażdżyca, cukrzyca typu 2 i inne choroby. Błonnik tworzy dobre podłoże dla rozwoju właściwej flory bakteryjnej.

Hemicelulozy, mimo iż nie są hydrolizowane przez enzymy w przewodzie pokarmowym, ulegają w 60-90% degradacji bakteryjnej w okrężnicy. Pektyny są rozkładane i metabolizowane prawie w całości przez bakterie okrężnicy. Produktami degradacji bakteryjnej pektyn są: wodór, metan, dwutlenek węgla i krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe:

• Kwas masłowy- jest niezbędny do wzrostu nabłonka jelitowego; dostarcza około 80% energii kolonocytom (komórkom nabłonka jelita),; bardzo istotne jest odżywianie od światła jelita
• Kwasy propionowy i octowy- wchłanianie w jelicie stanowią dodatkowe źródło dla wątroby i komórek mięśniowych

Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe stymulują:

• Wchłanianie wody, chlorku sodu, przez co mają korzystny wpływ w leczeniu ostrej i przewlekłej biegunki
• Proliferację (namnażanie i różnicowanie) komórek błony śluzowej jelit, co wpływa na zachowanie jej prawidłowej funkcji i dobrej kondycji,
• Przepływ krwi przez ścianę jelita- przez chemiczne drażnienie ściany jelita następuje jej lepsze dotlenienie
• Wytwarzanie śluzu, który ma działanie ochronne, hamuje wchłanianie szkodliwych substancji powstających w wyniku procesów fermentacyjnych i gnilnych

Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe wykazują działanie zakwaszające (obniżają pH kału). Najnowsze badania wykazują, ze wartość pH kału ma wpływ na chorobę nowotworową jelit. Wyższe pH kału zwiększa zapadalność na nowotwory jelita grubego. Większa ilość błonnika pokarmowego w diecie powoduje przyspieszenie fermentacji, zwiększenie mikrobiologicznej masy kałowej, a w rezultacie obniżenie pH kału i rzadsze występowanie nowotworu

Zbyt duże spożycie błonnika pokarmowego może jednak pociągać za sobą dolegliwości brzuszne (wzdęcia, biegunki) i prowadzić do niedożywienia, zwłaszcza niedoborów wapnia, żelaza, i cynku. Związane jest to z obecnością kwasu fitynowego. Oprócz fitynianów, celuloza i pektyny wpływają na zmniejszone wchłanianie wapnia.

Zgodnie z zaleceniami WHO ilość błonnika pokarmowego w dziennej racji pokarmowej powinna wynosić 27-40 g. Spożycie pektyn powinno być w ilości około 15g/dobę.

Tab. Zawartość błonnika w środkach spożywczych (g/100g) (wg Piekarskiej)

Źródło: Jan Gawęcki, Jan Jeszka- Żywienie człowieka- ćwiczenia. PWN; Helena Ciborowska, Anna Rudnicka- Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka. PZWL; Jan Gawęcki- Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. PWN; Henryk Młodecki, Lech Piekarski- Zagadnienia zdrowotne żywności-podręcznik dla studentów farmacji. PZWL