סיבים תזונתיים

 תודות לפרופסור שוהם אונ' בן גוריון ופרופסור אדלשטיין אונ' חיפה על תרומתם.
כל הזכויות שמורות, אין להעתיק חלקים מהמאמר בכל צורה או  דרך שהיא.

הגדרות : :Dietary fiber

כל הסיבים התזונתיים היציבים להידרוליזה ע " י אנזימי העיכול של האדם . חלקם יציב גם לאנזימים של
חיידקי המעי הגס .

:Crude fibers

תת קבוצה של סיבים שיציבים גם לאנזימים חיידקיים , לפחות חלקית .

תאוריה בסיסית :* Burkitt & Trowell

מחקר שהחל על ידם באוגנדה(1950- 1970) שמו לב להעדר מחלות מערביות באוכלוסית אוגנדה .
קשרו זאת למזון צמחי פשוט שהם אוכלים < אין עצירות .
מגן מפני דיברטיקולוטיס ,סרטן מעי גס , דלקת תוספתן , טחורים , סכרת , השמנה , טרשת

עורקים , אבני כיס מרה , מחלת Crohn וכיב תריסריון ( המודגש אושר בעבודות נוספות (

כימיה

מאות סוגים מחולקים ל - 7 קטגוריות . 6 הראשונים פוליסכרידים .

.1 תאית ( צלולוז ): הסוג השכיח . מרכיב עיקרי בדופן תאי צמחים מבנה הומוגני .

איזומר ? של עמילן ( ? 1- 4) מסוגל לספוג מים ולתפוח . מגדיל נפח צואה ומרכך .

חיידקי המעי הגס מסוגלים לפרק כ 40% מזה , השאר מופרש כמו שהוא .

.2 המיצלולוז – קבוצה הטרוגנית של כ - 250 תרכובות ויותר .
  :מבנה

. ? 1- 4 קשרי ,C5, C6 הסתעפויות (C5) פנטוזות 

.3 פקטינים כ - 4% מרב סוכרים בדופן תאי צמחים ( בתפוחים וחבושים יותר (

מבנה דומה ל - קטגוריה 2 סופגים מאוד מים יוצרים ג'ל .

= 2 + 3 החלק הקולואידי במטריקס דופן התא – המחוזק ע"י סיבי צלולוז שבתוכו .
3- 2 מכונים גם פנטוזנים ( תרכובות של פנטוזות (

.4 ריריות (Mucilages) חמרי אגירה או הפרשה – להגנה על פצעים בצמח .

.5 דבקים (Gums) משמשים בתעשית המזון כמעבים , מייצבים , מחלבים .

.6 פוליסכרידים מאצות מבנה מסועף המכיל סולפט בנוסף לסוכרים .

.7 ליגנין – אלכוהולים גבוהים ופניל - פרופן במבנה פולימרי cross linked מקנה לדופן התא אופי עצי נוקשה .
 לא מתעכל במעי אדם , אלא רק במעלי גירה .

הערות : א . בדופן התא הצמחי : התאית והליגנין נותנים את מבנה השלד .

המיצלולוז ופקטינים – מטריקס כחומר מילוי .

ב . הרכב הסיבים משתנה בהתאם לסוג הצמח ובהתאם לגילו . אופי יותר

עצי ( ליגנין ) בצמחים מבוגרים יותר .

עיכול : * אין , לפי ההגדרה .

* יש פירוק חלקי או שלם ( תסיסה ) ע " י חיידקי המעי הגס תוך יצירת חומרים

נספגים , חומצות שומן נדיפות ( אצטית , פרופיונית ) או חומרים סופיים

מופרשים ( מים , מתן , גזים ). חלק מופרש כמו שהוא , במיוחד תאית וליגנין .

.1 צמיגות

הגדלת צמיגות של תכולת המעי . משמעותי במעי הדק ( במיוחד ע"י mucilages, gums

ופקטינים ) = דחית התרוקנות , הקטנת ספיגה . פחות משמעותי במעי הגס ( הסיבים

מתפרקים ע"י החיידקים שם (

מאידך , סיבי החיטה אינם גורמי צמיגות ? מקצרים זמן מעבר במעי ומקדימים

התרוקנות . יוצרים נפח במעי הגס כי לא מתפרקים שם .

.2 היכולת להחזיק מים חשובה במעי הגס , הקטנת זמן השהייה במעי הגס ( שהוא זמן

השהייה העיקרי במע ' העיכול בכלל ). לפי חוק לפלס הגדלת נפח ? הגדלת קוטר ?הקטנת לחץ בתוך החלל .
נפח הצואה גדל .

באוגנדה נפח צואה כ - 300- 400 גר ' בממוצע – זמן שהיית מזון 33- 35 שעות .

במערב נפח צואה כ - 110 גר ' בממוצע – זמן שהיית מזון 69 שעות .

כאן חשובים הצלולוז , הליגנין והפנטוזנים שלא מתעכלים כ"כ ע"י חיידקי המעי הגס ( אמנם ליגנין בפני עצמו עוצר ). הליגנין מקטין פירוק הפנטוזנים והם החומר העיקרי שסופג מים .

מסקנה : שילוב שלוש סוגי הסיבים יחדיו חשוב לפעילותם האופטימלית .

.3 שחלוף יונים . משחלפים מונופונקציונליים : פוליסכרידים חומציים ( פקטין , ליגנין (

מכילים קבוצות קרבוקסי - טרמינליות רבות ? ספיחה של קטיונים .

* משחלפים פוליפונקציונלים סיבים מדגנים ( שבולת שועל , חיטה , תירס ) או תפוחי

אדמה ? ספיחה של אניונים וקטיונים .

דוגמאות

.עכוב תחרותי ע"י פיטט,   phא.קשירת ברזל - תלות ב 
ויטמין C ציסטאין או חומצה ציטרית ? מחישים ספיגת ברזל .
מתקשר בעיקר לחומצה  Ca 2+  .ב אורונית שבמבנה הסיב ? מתפרק במעי הגס Ca 2+ . נספג שם .

ג . קטיונים מועילים אחרים (Mg ,Mn ,Zn) יכולים גם הם להספח .

ד . מלחי מרה וסטרולים שונים בעיקר קשירה לליגנין ופקטין . מפריע כשמדובר

במלחי מרה , מועיל בסטרולים ( כולסטרול (

ה . מתכות כבדות , חומרים טוקסיים , קרצינוגנים , חיידקים . אפקט הגנתי מובהק . הן ע"י קשירה והן
ע"י הבלעה לאורך המרקם הצמיג של הסיבים .

.4 אינטראקציה עם חלבונים

א . עיכוב פעילות אנזימתית

* אנזימים פרוטאוליטים ( הוכח בטריפסין ) ע " י צלולוז והמיצלולוז ? איבוד חלבון ( לא מתעכל(.

* עמילז וליפז

ב . ספיחת מעכבי אנזימים

שתי הפעולות סותרות .

בעיקר ע"י ליגנין ( קבוצות פנוליות מחזרות ) עי"ז הקטנת סיכון לסרטן , במיוחד של המעי הגס .

.6 השפעה על מבנה המעי ( דק , גס ) – נוכחות סיבים ( בעיקר פקטין ודומיו המקטינים

ספיגה אך לא צלולוז ) יכולה לשנות מבנה תאי הרירית ופעילותם . כולל ירידה

בתכולה ובפעילות של לקטז וסוכרז בדופן .
ס"הכ הקשר בין מבנה ותפקיד בסיבים עדיין לא ברור .
.7אנטינוטריאנטים הקשורים לסיבים בייחוד בחלקים אוגרים של הצמח ( פקעות ,שורשים ), זרעים וגרעינים .
זה כולל טנינים , פיטטים ומעכבי אנזימים ( בקשר עם חלבוני הצמח ). לקטינים ( בקשר עם הפחמימות ) וספונינים ( בקשר עם השומנים (

בצמח זה מגן בפני מזיקים . החמרים הללו נמצאים בכמויות משתנות . בד"כ רב יותר בתנאים לא אופטימליים
וכן בשלבים מסוימים במחזור התא .

א . לקטינים – גליקופרוטאינים היכולים להתקשר עם דיסכרידים , עלולים לגרום

לליזיס של התא . רגישים לחום .

ב . ספונינים משנים שטח פני ממברנות תאים / מיצבים תחליבים שומניים , מחישים

קשירת מלחי מרה לסיבים , מקטינים ספיגת כולסטרול , משפרים תגובות חיסון ?

פעולה כאדג ' ובנט . ספיגתם למחזור הדם מסוכנת .

ג . פיטט ( מיואינוזיטול ( hexatriphosphoric ester of phytic acid יש לו יכולת חזקה

לקשור מתכות או חלבון ? אם נמצא בקשר עם מזון ואנזימי עיכול מעכב

האנזימים , קושר מתכות מהמזון .

ד . טנינים תרכובות פוליפנוליות שעלולות ג " כ להקטין עיכול מזון בייחוד ע " י קשירה

לחלבון .

ה . מעכבי אנזימים שכיחים ונפוצים בצמחים , אך בעיקר בקטניות ודגנים וכוללים

מעכבי טריפסין , ליפז , עמילז , פרוטאז . רובם רגישים לחום , אך יש היציבים גם

לבישול רגיל .

בס"ה צריך אם כך לשקול תועלת ונזק , לא צריך להגזים וצריך שהסיבים יהיו חלק

מהמזון ולא מוצר מלאכותי נפרד .

השלכות קליניות

מטבוליזם הסוכרים

סכרת . יש כיום הסכמה לדיאטה עשירה בסיבים לחולי סכרת = גורם להקטנת התגובה של גלוקוז ואינסולין בדם לאחר ארוחה , וכן מוריד את הפרשת גלוקוז בשתן ויצירת גופי קטו . זה בעיקר תלוי בסיבים היוצרים צמיגות ומקטינים קצב התרוקנות הקיבה ואת קצב ספיגה מהמעי .

דבר זה נוסה בסיבים שהוכנסו מלאכותית למזון או במזון המכיל מראש סיבים .

העלאת כמות הסוכרים + סיבים שיפרה מצב החולים , יותר שליטה במחלה ורמת כולסטרול ? .

מטבוליזם השומנים

סיבים מורידים רמת כולסטרול . בייחוד סיבים שמגדילים צמיגות וקושרים מלחי מרה .

האפקט הוא כמו של התרופה כולסטראמין (resin) שיש לה מידה מסוימת של יעילות

במניעת מחלות לב אך היא לא טבעית . יכול להיות שהשילוב של פקטינים ודומיהם

עם ליגנין הוא שילוב טוב .

ההשפעה בעיקר על כולסטרול ; פחות ברור על טריגליצרידים . נבדקו גם מרכיבי

סיבים בודדים שהיתה להם השפעה כאמור וגם מזון המכיל סיבים , כגון - הורדה של

כולסטרול (LDL) ב - 10% עם קטניות בלבד ; הורדה גדולה יותר עם תערובת דגנים

וקטניות .

הוכח שמזון כזה מקטין סכוי טרשת עורקים .

לגבי טריגליצרידים התמונה מורכבת שכן מזון כזה אינו מכיל אותם , אך עודפי

סוכרים הופכים לטריגליצרידים בגוף .

חשוב לזכור כי במזון לא מעובד יש גם מרכיבים אחרים מלבד סיבים שיכולים

להשפיע באותו כיוון .

שמירה על משקל ( עוד לא ברור לגמרי , אך כנראה מועיל ) עקב הגדלת נפח הצואה ,

הגדלת צמיגות וע " כ הקטנת ספיגה , הפחתת עליות וירידות חדות ברמות גלוקוז

ו אינסולין ע"י הקטנת קצב פנוי קיבה , אכילה איטית , הגדלת נפח עקב ספיגת מים

והגדלת הרגשת שובע . השפעה על מירקם ומבנה המזון .