Fibra alimentare

LIGNINA

Sono composti non polisaccaridici, perché è un polimero costituito da monomeri alcolici, che

presentano un OH fenolico sull’anello, che conferisce attività antiossidante, e uno alcolico sulla catena

sostituente. Sono molecole ad altro peso molecolare e resistenti all’idrolisi (si usano in condizioni acide

aggressive).

Gli alcoli sono caratterizzati da una diversa sostituzione sull’anello aromatico. Queste unità portano a

dei polimeri molto resistenti all’idrolisi. Caratteristica della lignina oltre ad essere un polimero ad alto

peso molecolare che non viene scisso dagli enzimi del tenue è la presenza di un gruppo fenolico che

metossili

sappiamo essere caratterizzato da attività antiox.

C)POLISACCARIDI NON STRUTTURALI: quindi in questi composti troviamo unità glucidiche che però non

hanno ruolo di sostegno; sempre non digeribili.

GOMME E MUCILLAGINI

gomma GUAR : galattomannano, catena lineare β (1,4), composto da mannosio con

o ramificazioni di galattosio; MAN: GAL = 2:1

essudati da piante gomma arabica

: ed altre, eteroglicani, GLU-GAL-RAM-ARA (2

o aldoesosi epimeri in C4, un deossizucchero, aldopentoso). Si parla di eteroglicani quando

facciamo riferimento a dei polisaccaridi che presentano diverse unità glucidiche 6

mucillagini da alghe: agar (GAL/ 3,6 anidro GAL/ GLU acetato, dove le funzioni alcoliche

o sono esterificate con acido acetico/alcuni esteri solfato), carragenani (GAL 1,3 e 1,4 con

gruppi solfato, sempre esterificati sugli ossidrili), alginati.

ALGINATI Sono copolimeri formati da acido-D-

mannuronico e acido-D-guluronico,

quindi tutti acidi uronici. Proprio perché

presentano questi acidi uronici con

funzioni carbossiliche possono formare

sali con ioni monovalenti (sodio,

potassio, ammonio) e sono solubili in

acqua. Nella figura è riportata la

struttura che permette la

formazione di gel in seguito all’interazione con ioni bivalenti come il calcio. Per quanto riguarda i gel di

alginati di Sali di calcio si formano delle zone di giunzione caratterizzate da residui di acido guluronico

presenti su 2 catene diverse che interagiscono tra loro e danno appunto la giunzione e questi residui di

acido interagiscono per are la zona di giunzione con ioni calcio. È importante la presenza del carbossile

per formare questa interazione salina tra il carbossile dell’acido guluronico della prima catena il calcio

e il carbossile dell’acido guluronico della seconda catena. Quindi sono dei ponti salini quelli che si

formano tra le catene degli alginati. Questa zona di giunzione è stata definita di tipo egg-box e infatti

lo vediamo dalla figura.

ALTRI COMPONENTI DELLA FIBRA

Polidestroso

(Pfitzer) Bulking agent come agente che dà corpo e sostanza. È un polimero del glucosio che non viene

digerito, per questo a basso contenuto calorico, 1 Kcal/g. Usato come additivo. Viene preparato e nella

sua struttura rientrano non solo molecole di glucosio ma di sorbitolo e di acidi citrico.

Aminopolisaccaridi: chitina e suo derivato che è il chitosano

La chitina è un polisaccaride simile alla cellulosa perché presenta glucosio, presenta residui di N-

acetilamina legati a molecole di glucosio (C2), anomero. Il carbonio 2 del glucosio è legato quindi ad

un gruppo amminico che è legato ad un acetile. Presente in invertebrati marini, insetti, funghi e lieviti.

Trattando la chitina con una base forte si ottiene per deacilazione (deacetila) il chitosano, molecola più

solubile e con il gruppo amminico libero.

Beta-glucano 7

Polisaccaride naturale non digeribile costituito da unità β-glucopiranosiche legate β (1-3) e

o (1-6).

Si ritrova in: orzo (3-11%), avena (3-7%), riso (1-2%), frumento (<1%).

o OATRIM, prodotto ottenuto da avena(più ricca di amido della crusca) o crusca di avena con

o acqua calda e α- amilasi stabile al calore per scindere le molecole di amido e per ottenere

una maltodestrina a basso D.E. che contiene dall’1 al 10% in peso di β-glucano.

Si usa come sostituto di grassi e presenta la caratteristica di fibra viscosa solubile. Aumenta

o quindi la viscosità delle soluzioni acquose. Agisce come una fibra solubile.

Il β-glucano interviene al livello plasmatico nella modulazione del metabolismo glucidico e

o lipidico.

Proprietà chimico-fisiche della fibra: che dipendono chiaramente dalla struttura di questi

composti e sono strettamente legate agli effetti fisiologici.

CAPACITA’ DI LEGARE ACQUA (WaterBindingCapacity)

L’adsorbimento avviene grazie a legami idrogeno tramite funzioni ossidriliche dei glucidi. La capacità

di legare l’acqua può essere misurata e viene definita come la massima quantità di acqua che può

essere adsorbita dal materiale in esame riferendoci all’unità di peso del materiale alimentare secco,

posto in presenza di eccesso di acqua in quantità nota. Si lascia il tempo affinchè l’acqua venga

adsorbita da questi e poi rimarrà l’eccesso di acqua che viene allontanato e per differenza possiamo

conoscere la quantità di acqua che è stata adsorbita da quel materiale e possiamo riferirla all’unità di

peso di quel materiale. Trattenendo acqua aumentano la viscosità del contenuto sia gastrico che

intestinale (maggiore senso di sazietà).

CAPACITA’ DI SCAMBIARE CATIONI (CEC)

Collegata al contenuto di acidi uronici con funzione carbossiliche libere (non esterificate), come ad

esempio il calcio negli alginati. Scambiare cationi vuol dire interagire con cationi come i Sali minerali

come calcio ,rame e zinco perché sappiamo che si possono formare interazioni saline e quindi legare i

cationi che sono presenti nel mezzo. Questa capacità può essere quantificata esprimendola in meq

(mille equivalenti) di cationi che possono essere assorbiti per grammo delle molecole in esame Questa

capacità ha ripercussioni negative poiché diminuisce la biodisponibilità di cationi, limitandone

l’assorbimento quindi effetto negativo dal punto di vista nutrizionale. 8

ADSORBIMENTO DI MOLECOLE ORGANICHE

Lignina, pectine, polisaccaridi acidi.

I polisaccaridi nel tenue possono adsorbire e quindi di interagire con dei legami non covalenti con

molecole organiche come acidi biliari riducendo il loro effetto sull’assorbimento, portando a effetti

positivi dovuti al minor assorbimento di colesterolo, anche quello della dieta, a livello plasmatico. Gli

acidi biliari nel tratto dell’intestino tenue formano emulsione con i lipidi per facilitare l’attacco della

lipasi pancreatica e quindi facilitare la digestione dei lipidi (in acqua si scindono i legami esterei in sn1

e sn3) Questi acidi vengono secreti a livello dell’intestino tenue ma vengono anche riassorbiti per

riciclo enteropatico dal fegato all’intestino. Hanno un nucleo sterolico formato da ciclopentano

peridrofenantrene per cui c’è una interconnessione tra acidi biliari e colesterolo. Tutto ciò

per dire che la presenza di polisaccaridi a livello dell’intestino tenue (il quale può adsorbire

acidi biliari) può ridurre l’assorbimento degli acidi biliari stessi. Quindi questi acidi biliari

verranno riassorbiti in misura minore e ciò comporta un minor livello di colesterolo a

livello plasmatico. Inoltre l’adsorbimento di questi polisaccaridi da parte del colesterolo

della dieta comporta questa volta un minor assorbimento del colesterolo della dieta.

I composti della prima riga agiscono anche adsorbendo (adsorbimento e quindi formare interazioni con

i polisaccaridi) farmaci, chiaramente di natura organica, andando a ridurre la loro biodisponibiltà e

quindi il loro assorbimento: questo non è un effetto positivo; adsorbimento anche di composti tossici e

cancerogeni a livello intestina e sistemico che di conseguenza possono essere assorbite in misura

minore e quindi esercitare un minor effetto tossico/cancerogeno: questo è invece un effetto positivo.

SUBSTRATO PER FERMENTAZIONE MICROBICA

Le fibre non scisse a livello del tenue e quindi lo attraversano senza essere modificati possono essere

substrato di fermentazione da parte di specie microbiche nel colon. Questo fenomeno riguarda più i

(non strutturali, alcune emicellulose e pectine)

polisaccaridi solubili rispetto ai polisaccaridi insolubili

(cellulosa e lignina). Principali Effetti fisiologici [38.57]

Come accennato le fibre hanno effetti sull’assunzione degli alimenti, per esempio rallentano

l’assorbimento gastrico poiché aumentano la viscosità del contenuto, adsorbendo acqua, comportando

un rallentato svuotamento gastrico il qual va ad aumentare il senso di sazietà. L’aumentano senso di

sazietà può ridurre l’assunzione di alimenti energetici.

DIGESTIONE ED ASSORBIMENTO DI NUTRIENTI NEL TENUE

-) effetto sulla attività degli enzimi digestivi

-) aumento viscosità per adsorbimento di acqua e ciò può parzialmente ridurre l’attività degli enzimi

digestivi e ciò vuol dire ridurre l’assorbimento dei nutrienti energetici e cmq rallentare l’assorbimento

di questi nutrienti. Anche questo può essere un effetto positivo (es. minor picco glicemico post

prandiale)

-) legame con acidi biliari: minor riassorbimento degli acidi biliari e ripercussioni positive

sull’assorbimento del colesterolo

-) minerali: ridotta biodisponibilità di minerali e soprattutto di componenti cationici.

Attività nel colon

tempo di transito, si riduce

o 9

massa fecale, aumenta, insieme al tempo di transito ridotto si limita l’attività di sostanze

o tossiche

diluizione del contenuto intestinale, ancora minor assorbimento di sostanze

o tossiche/cancerogene.

crescita microbica e fermentazione

o

A livello del colon i polisaccaridi non digeribili possono essere substrato di microorganismi e portare

alla fermentazione. Questa fermentazione supporta questa carica microbica a livello del colon e quindi

possiamo avere un aumento della massa fecale ed un transito a livello del colon facilitato. Questo

transito facilitato riduce il tempo di transito (al contrario di ciò che abbiamo visto a livello gastrico).

Questi sono effetti positivi perché la presenza di sostanze tossiche o cancerogene a livello del colon

possono essere meno attive perché il tempo di transito è ridotto perché appunto il transito è facilitato.

Un aumento della massa fecale diluisce il contenuto del transito intestinale e quindi le sostanze

tossiche/cancerogene vengono diluite. Tutto ciò comporta degli effetti positivi nella prevenzione del

cancro al colon.

In seguito alla fermentazione questi polisaccaridi si modificano e le componenti glucidiche saranno

quelle che verranno fermentate da questi microorgan