Margareta Nyman

2013-­‐11-­‐21 Fibrers fysiologiska effekter -­‐ mer än bara bulk Margareta Nyman Industriell Näringslära och Livsmedelskemi [email protected] CG Johansson KosFiber på Medline 2013 (17 500) § Intag 6 600 § Hälsa 4 000 § ÖversiktsarAklar 3 000 § Cancer 3 000 § Kolesterol 2 600 (NGAs nr 200) § Glukosmetabolism/diabetes 1 800 (NGAs nr 115) § Fermentering 1 500 § Fetma 1 400 § Kortkedjiga feWsyror 1 300 § Tjocktarmscancer 1 300 (NGAs nr 100) § Kardiovaskulära sjukdomar 1 100 § Minerals 1 000 § Förstoppning 850 § PrebioAka 800 § Mikroflora 400 § InflammaAon 300 § MäWnad 260 § Metabola syndromet 250 § Hjärna 130 § Ulcerös kolit 120 § Bulkningskapacitet 18 MN NGA § Människa 11 000 § RåWor 1 800 § Gris 550 § Möss 380 Epidemiologiska studier – fibrers fysiologiska effekter • 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
KosFiberintaget är omvänt proporAonellt mot serum koncentraAoner av CRP (t.ex NHANES, 4900 försökspersoner, 40-­‐65 år) (King et al 2003) Enda komponent av betydelse Minskat BMI (35 30), minskade koncentraAoner av IL-­‐6, IL-­‐18 och CRP medan koncentraAoner av mäWnads hormonet adiponekAn ökade (120 övervikAga kvinnor, 20-­‐46 år) eder intag av Medelhavskost i 2 år (25 vs 16 g/d i kontrollgruppen) (Esposito et al 2003). Intag av fullkorn och cerealiefiber är omvänt proporAonellt All CRP, TNF-­‐α och blodtryck (kvinnor med typ-­‐2 diabetes) (Qi et al 2006). Ökat intag av cerealiefiber och frukFiber kan relateras All ökade koncentraAoner av adiponecAn (902 kvinnor med typ-­‐2 diabetes) (Qi et al 2006). Kost, gener och mikrobiota påverkar uppkomst av tjocktarmscancer (Birt & Phillips 2013) Alla kosFibertyper påverkar inte mäWnad och apAt på samma säW (Clark Slavin 2013) β-­‐glukaner bra Omvänt förhållande mellan kosFiberintag, näringstäthet och det metabola syndromet (Carlson et al 2011) Mikrobiota, prebio9ka och biomarkörer (Clark et al 2012) Galisteo M, Duarte J, Zarzuelo A, 2008, Journal of NutriAonal Biochemistry 1 2013-­‐11-­‐21 Fibrers fysiologiska effekter Effect of Dietary Fiber on the InducEon of Colorectal Tumors and Fecal β-­‐Glucuronidase AcEvity in the Rat Hans G. Bauer, Nils-­‐Georg Asp, Richard Öste, Arne Dahlqvist and Per E. Fredlund Cancer Res 1979;39:3752-­‐3756. PekAn gav mer cancer!?! Effect of Two Kinds of PecEn and Guar Gum on 1,2-­‐Dimethylhydrazine IniEaEon of Colon Tumors and on Fecal β-­‐Glucuronidase AcEvity in the Rat Hans G. Bauer, Nils-­‐Georg Asp, Arne Dahlqvist, Per E. Fredlund, Margareta Nyman and Richard Öste Cancer Research 1981 Jun;41(6):2518-­‐23 Olika typer av pekAn gav mer cancer igen!!! Wheat bran increases high-­‐density-­‐lipoprotein cholesterol in the rat N.-­‐G. ASP, H. G. BAUER, P. NILSSON-­‐EHLE, MARGARETA NYMAN and R. OSTE Br. J. Nurr. (1981). 46, 385 385 PekAn hade ingen effekt men däremot guargummi och vetekli Dietary fibre in type II diabetes Asp NG, Agardh CD, Ahrén B, Dencker I, Johansson CG, Lundquist I, Nyman M, Sartor G, Scherstén B Acta Med Scand Suppl 1981; 656:47-­‐50. EW högt fiberinnehåll (hela äpplen och vete/rågbröd) gav eW lägre blodsockersvar än eW lågt fiberinnehåll (äppeljuice och viW vetebröd) Mekanismer Då • 
• 
Olösliga kosFiber – resistenta mot fermentering – ökar bulk och motverkar förstoppning och cancer Lösliga viskösa kosFiber – förlångsammad absorpAon (lipider och glukos) i mage och tunntarm Idag •  Samma som ovanstående, men tarmflorans sammansäWning och vilken typ av metaboliter som bildas i tarmen har stor betydelse för vår hälsa Caecar et al 2010 Fermentering i tjocktarmen Bakteriella metaboliter Odigererbara komponenter, t ex kosXiber •  Äwksyra (+/-­‐) •  Propionsyra (+) Mikroflora Fermentering •  Smörsyra (+) •  Primära gallsalter (+) •  Sekundära gallsalter (+/-­‐) •  LPS (-­‐) Design av livsmedel OpEmera bildning av bakteriella metaboliter genom a] välja rä] typ av process och råmaterial 2 2013-­‐11-­‐21 EFFEKT AV HAVRE
Studie på patienter med ulcerös kolit
En normal frisk tarm och en tarm på en person med måNligt svår ulcerös kolit • 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
23 patienter > 18 år
Multicenter försök (tre sjukhus)
60 g ß-glukan anrikat havrekli = 20 g kostfiber
12 veckor
4 skivor bröd och frukostflingor
I remission i åtminstone 3 månader
Ingen antibiotika, inga bulklaxativ
Effekt av ß-glukan anrikat havrekli på
smörsyra koncentration i faeces på ulcerös
kolit patienter (n=19, µmol/g)
Ökad
smörsyra
konc
15
Mindre
symptom
10
5
0
Start
4 veckor
P < 0.01
Hallert et al 2003
4-12 veckor
P < 0.05
Effekt av molekylvikt och löslighet KoncentraAon av propionsyra och smörsyra i blindtarm på råWa med fruktooligosackarider Löslighet 25 20 20 15 DP 2-­‐8 DP 10-­‐60 10 5 µmol/g
µmol/g Polymeriseringsgrad 25 15 High -­‐ caecum Low -­‐ distal colon 10 5 0 Propionic acid Butyric acid 0 Propionic acid Butyric acid Nilsson & Nyman, 2005 3 2013-­‐11-­‐21 Behandling av fiberrikt vetemjöl Fiberrikt vetemjöl
Etanollösligt
Olösligt i 70%
etanol
Vattenlösligt
Kortkedjiga fe]syror i blindtarm på rå]a Olösligt
Förhållande mellan äaksyra Ell propionsyra (portåderblod) 20
250
15
(micromol)
200
Smörsyra
Propionsyra
Ättiksyra
150
100
10
5
50
a
a
b
ab
0
0
Fiberrikt mjöl
Olösligt
Vattenlösligt Etanollösligt
Fiberrikt mjöl
Olösligt
Vattenlösligt Etanollösligt
Haskå et al 2011 Effekt av diet på mikrofloran ( ) , SCFA, lever kolesterol och TG samt MCP-­‐1 PEKTIN Blindtarm äwksyra Blindtarm propionsyra Blindtarm smörsyra MCP-­‐1 GUAR Bacteroides GUMMI Lever kolesterol FIBERFRI Akkermansia Serum smörsyra Lever TG JakobsdoUr et al, PloS ONE, 2013 Smörsyra och bärnstensyra i blindtarm på råWor med låg respekAve högfeW diet Bärnstensyra 1400 1200 800 PecAn 600 GuarGum 400 Pec+GG 200 Smörsyra 0 Low Fat 2w High Fat 2w High Fat 4w 8 7 6 µmol/g
µmol
1000 5 PecAn 4 Guar Gum 3 Pec+GG 2 1 0 Low Fat 2w High Fat 2w High Fat 4w JakobsdoUr et al, PloS ONE, 2013 4 2013-­‐11-­‐21 Gallsalter i blindtarm på råWa 3000 2500 µg in caecum Primära gallsalter 2000 Fibre Free PecAn 1500 Guar Gum 1000 Mixture 500 0 CA CDCA α-­‐ MCA 500 450 400 µg in caecum Sekundära gallsalter 350 Fibre Free 300 250 PecAn 200 Guar Gum 150 Mixture 100 50 0 LCA DCA Ghaffarzadegan et al, J. Chrom. B, 2013, in press Bärnstensyra -­‐ ny bakteriell metabolit med hög feW diet Blod ?
JakobsdoUr et al, PloS ONE, 2013 Samarbetspartners Ulf Nilsson Frida Fåk Lina Haskå Greta Jakobsdowr Tannaz Ghaffarzadegan Yadong Zhong CrisAna Teixeira Camilla Bränning Claes Hallert Inger Björck Margareta Sandahl Jan Åke Jönsson Narda Blanco Olov Sterner 5 2013-­‐11-­‐21 Tack
6