Resistentes Maltodextrin (lösliche Maisfaser)
- Resistentes Maltodextrin (lösliche Maisfaser)
Quelle
Mais
Hintergrund
Lösliche Maisfasern sind seit 2007 auf dem US-amerikanischen Markt erhältlich und werden in Lebensmitteln und Getränken in ganz Amerika, Europa und Südostasien verwendet. Lösliche Maisfaser wird aus Mais durch enzymatische Hydrolyse von Maisstärke hergestellt. Es hat eine niedrige Viskosität, ist wasserlöslich und sehr stabil gegenüber Hitze, pH-Wert und Verarbeitungsbelastungen. Lösliche Maisfaser hilft, die Nachfrage nach einem niedrigeren Zucker, höheren Faserbestandteil zu befriedigen, der verwendet werden kann, um Verbraucher verpackte Lebensmittelprodukte zu schaffen, die einen niedrigeren Zuckergehalt haben, während sie eine gute Quelle für Ballaststoffe bieten.
Ernährungsphysiologische Eigenschaften
Tier-, In-vitro- und Humanstudien haben gezeigt, dass lösliche Maisfasern der Verdauung im Dünndarm widerstehen und in den Dickdarm gelangen, wo sie fermentiert werden. Lösliche Maisfasern enthalten eine Mischung aus α 1-6, α 1-4, α 1-2 und α 1-3 glucosidischen Verbindungen, die zu ihrer geringen Verdaulichkeit beitragen. Veränderungen der kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) im Stuhl, ein verringerter pH-Wert im Darm und ein erhöhter Atemalkoholgehalt deuten darauf hin, dass es im Darm fermentiert wird.
Es ist bekannt, dass ein plötzlicher Anstieg der Ballaststoffe leichte gastrointestinale Störungen verursachen kann, die jedoch im Allgemeinen vorübergehend sind und sich mit der Anpassung an die Ballaststoffquelle verbessern. Lösliche Maisfasern werden in verschiedenen Dosen gut vertragen. Klinische Studien zur Beurteilung der gastrointestinalen Verträglichkeit von löslichen Maisfasern in Dosen von 12-27 g / Tag ergaben, dass sie über einen Zeitraum von 10 Tagen bis 3 Wochen gut verträglich sind1 2 3 4. In einer Studie mit 20 gesunden Freiwilligen wurde lösliche Maisfaser sowohl bei einer Einzeldosis von 40 g als auch bei Mehrfachdosen von insgesamt 65 g über den Tag gut verträglich5.
Physiologischer Nutzen
- Erhöht die Kalziumaufnahme und kann die Knochenmineralisierung unterstützen
- Fördert die Verdauungsgesundheit durch seine Wirkung auf die Laxation
- Zusätzliche physiologische Wirkungen, die in Tier-, In-vitro- und / oder klinischen Studien nachgewiesen wurden, umfassen:
- Präbiotische Wirkung: Fördert das Wachstum nützlicher Bakterien und begrenzt gleichzeitig das Wachstum weniger wünschenswerter Bakterien.
- Löst eine niedrige glykämische Reaktion aus und unterstützt eine postprandiale blutzucker- und insulinsenkende Wirkung, wenn sie als Zuckerersatz verwendet wird.
- Langfristiges Gewichtsmanagement: Durch den Ersatz von kalorienreicheren Inhaltsstoffen können lösliche Maisfasern dazu beitragen, die Kalorienzufuhr zu reduzieren.
Wissenschaftliche Begründung des Nutzens
- Erhöhte Kalziumabsorption: In einer dreiwöchigen, randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Crossover-Studie mit 24 Jugendlichen wurde die Kalziumabsorption um 12% erhöht, wenn 12 g / Tag lösliche Maisfasern konsumiert wurden, verglichen mit einer Kontrolle in Verbindung mit einer Hintergrunddiät, die 600 mg / d Kalzium enthielt6. Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass die Veränderung der Calciumabsorption positiv mit einem signifikanten Anstieg der Darmbakterien, nämlich des Stammes der Bakterien6, korrelierte. Wenn die Jugendlichen in dieser Studie weiterhin lösliche Maisfasern zu sich genommen hätten, was eine erhöhte Kalziumabsorption ermöglichte, schätzten die Forscher, dass dies zu zusätzlichen 41 mg / Tag Kalzium führen würde, und wenn es über ein Jahr anhält, würde dies zusätzliche 15 g Kalzium oder etwa 1,8% des gesamten Körperkalziums ausmachen. Ähnliche Erhöhungen der Calciumabsorption wurden in einer vierwöchigen, randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Crossover-Studie an 26 frei lebenden jugendlichen Frauen berichtet, die 10 und 20 g / Tag Ballaststoffe aus löslichen Maisfasern mit ihrer üblichen Ernährung mit ≤ 800 mg / Tag konsumierten6. Während die Ergebnisse dieser Studie am Menschen nur den Kalziumstoffwechsel untersuchten, untersuchte eine 12-wöchige Studie an Ratten den Einfluss löslicher Maisfasern auf die Knochenindizes sowie den Kalziumstoffwechsel7. Im Vergleich zu einer Zellulosekontrolle verbesserten lösliche Maisfasern den Gesamtknochenmineralgehalt (BMC), die Gesamtknochenmineraldichte (BMD), die trabekuläre BMC und BMD, die kortikale BMC sowie die kortikale Fläche und Dicke im distalen Femur. Die Knochenfestigkeit des distalen Femurs wurde auch durch die Einnahme von löslicher Maisfaser signifikant verbessert13. Darüber hinaus hat eine aktuelle Studie von Jakeman et al. maß die Dosis-Wirkungs-Beziehung der chronischen Aufnahme löslicher Maisfasern über einen Zeitraum von 50 Tagen auf den Knochenumsatz bei gesunden Frauen nach der Menopause unter Verwendung der 41Ca-Methodik. Die Ergebnisse zeigten einen signifikanten Anstieg der Knochenkalziumretention in Bezug auf den Verbrauch löslicher Maisfasern in dosisabhängiger Weise. Die knochenspezifischen alkalischen Phosphatase-Serumkonzentrationen waren bei der Dosis von 20 g gegenüber der Kontrolle signifikant erhöht (p= 0,03). (Jakeman et al, unveröffentlicht)
- Laxation: Sechsunddreißig gesunde Erwachsene, die in einer randomisierten, placebokontrollierten, doppelblinden Crossover-Studie 10 Tage lang 20 g lösliche Maisfasern in Frühstücksflocken und Muffins konsumierten, erlebten eine Zunahme des Stuhlgewichtes3. Ein erhöhtes Stuhlgewicht wurde auch in einer anderen randomisierten, placebokontrollierten, doppelblinden Crossover-Studie an 21 gesunden übergewichtigen Männern beobachtet, die 21 Tage lang 21 g / Tag lösliche Maisfasern aufgenommen4.
- Präbiotische Wirkung: Nach dem Verzehr von 21 g löslichen Maisfasern pro Tag über 21 Tage stieg das Bifidobakterium bei 21 gesunden Männern um 1 log im Vergleich zu einer Kontrolle ohne Ballaststoffe4. Eine andere Studie mit 24 Jugendlichen stellte einen Anstieg nützlicher Bakterien fest – Bacteroides, Butyricicoccus, Oscillibacter und Dialister –, der mit einer Zunahme der Kalziumabsorption korrelierte, wenn 12 g lösliche Maisfasern pro Tag drei Wochen lang konsumiert wurden8. Die signifikante Zunahme nützlicher Bakterien, die in Humanstudien beobachtet wurde, wurde durch In-vitro-Studien unter Verwendung von humanem Fäkalieninokulum unter Bedingungen, die den menschlichen Gastrointestinaltrakt simulieren, unterstützt9 10.
- Günstige Blutzucker- und Insulinreaktion: Zwei klinische Studien11 12 und eine Tierversuche13 haben die glykämischen Wirkungen von löslichen Maisfasern untersucht. Die postprandiale glykämische Reaktion auf lösliche Maisfasern wurde mit der glykämischen Reaktion auf Glukose bei 12 gesunden Erwachsenen in einer randomisierten kontrollierten Crossover-Studie9 verglichen. Lösliche Maisfasern hatten eine signifikant niedrigere inkrementelle Glukose- und Insulinreaktion als die Glukosekontrolle. Eine weitere akute Studie10 beobachtete einen signifikanten senkenden Effekt auf postprandialen Blutzucker und Insulin bei einer Dosis von 55 g löslicher Maisfaser in einer randomisierten, einzelblinden Crossover-Studie bei 18 übergewichtigen Erwachsenen im Vergleich zu einer vollständigen Kalorienkontrolle. Schließlich ergab eine Reihe von löslichen Maisfaserformulierungen, die in einer Tierstudie untersucht wurden, signifikant niedrigere postprandiale Blutzucker- und Insulinreaktionen als eine Maltodextrin-Kontrolle11.
In welchen Arten von Lebensmitteln ist diese Faser typischerweise enthalten?
Lösliche Maisfasern werden in einer Vielzahl von zubereiteten Lebensmitteln, Getränken und Gewürzen verwendet, darunter Getreide, Backwaren, Süßigkeiten, Milchprodukte, Tiefkühlkost, Suppen, Salatdressings, Fruchtgetränke, kohlensäurehaltige Getränke, Mahlzeitenersatzgetränke und aromatisiertes Wasser.
„Von den zu wenig konsumierten Nährstoffen gelten Kalzium, Kalium, Ballaststoffe und Vitamin D als Nährstoffe, die für die öffentliche Gesundheit von Belang sind, da eine geringe Zufuhr mit gesundheitlichen Bedenken verbunden ist.“ – Ernährungsrichtlinien für Amerikaner 2015-2020 (8. Auflage).
In den Vereinigten Staaten beträgt die empfohlene Ballaststoffaufnahme 14 g / 1.000 kcal. Für einen durchschnittlichen Erwachsenen bedeutet dies eine tägliche Aufnahme von 25 g (weiblich) oder 38 g (männlich). Die meisten Amerikaner konsumieren nur etwa die Hälfte der empfohlenen Zufuhr (13,5 bzw. 18 g). Dieser Mangel in unserer Ernährung wird als Faserlücke bezeichnet.
Angesichts der aktuellen Essgewohnheiten der Amerikaner würde das Schließen der Faserlücke ohne den Verzehr von mit Ballaststoffen angereicherten Lebensmitteln auch eine signifikante Erhöhung der Kalorienaufnahme bedeuten. Um die empfohlene Ballaststoffaufnahme ohne ballaststoffreiche Lebensmittel zu erreichen, müssten die meisten Amerikaner ihre Kalorienzufuhr um mehr als 500 Kalorien pro Tag erhöhen. Die Erfüllung des Ballaststoffbedarfs muss jedoch nicht bedeuten, Kalorien hinzuzufügen, wenn ballaststoffreiche Lebensmittel konsumiert werden. Studien haben zum Beispiel gezeigt, dass die Anreicherung von Getreidenahrungsmitteln mit Ballaststoffen (2,5 g–5 g) zu einer Ballaststoffaufnahme von 24,7 g–39,1 g / Tag ohne Kalorienzunahme führte. (Nicklas et al, 2011; Jones, 2014)
Ballaststoffangereicherte Lebensmittel helfen, die Faserlücke zu überbrücken und bieten gleichzeitig einen ausgezeichneten Geschmack und zusätzliche metabolische Vorteile. Die Gesamtdiät sollte eine Mischung aus verschiedenen Fasertypen enthalten.
Konsum einer Vielzahl von Fasern
Obwohl die meisten Fasern mehr als eine gesundheitsbezogene Wirkung haben, kann keine Faser jeden potenziellen gesundheitlichen Nutzen bringen. Einige Effekte sind für eine große Anzahl verschiedener Fasertypen gut bekannt, während andere sehr faserspezifisch sein können. Um die gesundheitlichen Vorteile von Ballaststoffen zu maximieren, ist es wichtig, eine Vielzahl von Ballaststoffen zu konsumieren.
Ballaststoffe finden sich in vielen verschiedenen Lebensmitteln. Die Menge an Ballaststoffen pro Portion kann leicht anhand der Nährwertangaben für die Ballaststofflinie ermittelt werden.
Darüber hinaus finden Sie hier den Fasergehalt in Lebensmitteln wie rohem Obst und Gemüse, die kein Nährwertkennzeichen haben.
Gastrointestinale Toleranz
Eine plötzliche Erhöhung der Ballaststoffaufnahme, insbesondere bei Personen, die eine ballaststoffarme Diät zu sich nehmen, kann zu gastrointestinalen Wirkungen führen, wie z. B. einer erhöhten Anzahl von Stühlen pro Woche, weicheren Stühlen (aber nicht Durchfall) oder erhöhten Blähungen. Diese Effekte sind entweder auf Füllstoffe oder auf die Fermentation von Ballaststoffen im Magen-Darm-Trakt zurückzuführen. Diese möglichen Auswirkungen können minimiert werden, indem die Ballaststoffaufnahme schrittweise erhöht wird, damit sich der Magen-Darm-Trakt anpassen kann. Daher kann es hilfreich sein, die Ballaststoffaufnahme zu verringern, bis diese Gefühle nachlassen, und dann die Ballaststoffaufnahme schrittweise zu erhöhen, bis die empfohlene Aufnahme von 14 g / 1.000 kcal erreicht ist.
1 Sanders L, Kendall C, Maki K, et al. Ein neuartiger Ballaststoff auf Maisbasis ist beim Menschen gut verträglich. FASEB J. 2008; 22:lb761.
2 Stewart ML, Nikhanj SD, Timm DA, et al. Bewertung der Auswirkungen von vier Fasern auf Laxation, gastrointestinale Toleranz und Serummarker bei gesunden Menschen. In: Ann Nutr Metabol. 2010; 56:91-98.
3 Timm DA, Thomas W, Boileau TW, et al. Polydextrose und lösliche Maisfasern erhöhen das fünftägige fäkale Nassgewicht bei gesunden Männern und Frauen. J Nutr. 2013;143:473-478.
4 Vester Boler BM, Serao MC, Bauer LL, et al. Verdauungsphysiologische Ergebnisse im Zusammenhang mit dem Verzehr von Polydextrose und löslichen Maisfasern durch gesunde erwachsene Männer. Br J Nutr. 2011; 106:1864-71.
5 Housez B, Cazaubiel M, Vergara C, et al. Bewertung der Verdauungstoleranz einer löslichen Maisfaser. In: J Hum Nutr Diet. In: J Hum Nutr Diet. 2012 Oktober;25(5):488-96..
6 Macdonald-Clarke C, Martin B, Whisner C, et al. 2013. Lösliche Maisfasern erhöhen die Kalziumaufnahme bei frei lebenden jugendlichen Mädchen. J Knochenmineralisierung 28 (Suppl 1).
7 Weber CM, Martin BR, Geschichte JA, et al. Neuartige Fasern erhöhen den Knochenkalziumgehalt und die Festigkeit über die Effizienz der Dickdarmfermentation hinaus. In: J Agri Food Chem. 2010; 58:8952-8957.
8 Whisner CM, Martin BR, Nakatsu CH, McCabe GP, McCabe LD, Pfau M, Weber CM. Lösliche Maisfasern beeinflussen die kurzfristige Calciumabsorption bei jugendlichen Jungen und Mädchen: eine randomisierte kontrollierte Studie mit dualen stabilen Isotopen-Tracern. Br J Nutr. 2014; 112:446-456.
9 Maathuis A, Hoffman A, Evans A, et al. Die Wirkung der unverdauten Fraktion von Maisprodukten auf die Aktivität und Zusammensetzung der Mikrobiota in einem dynamischen In-vitro-Modell des menschlichen proximalen Dickdarms bestimmt. J Am Coll Nutr. 2009; 28:657-66.
10 Titoria P, Gibson P, Komitopoulou E, et al. Präbiotika verstehen. Vertrauliches Gemeinschaftsprojekt im Haus Abschlussbericht Nr. 120368. In: Leatherhead Food International. März 2007.
11 Kendall C, Esfahani A, Hoffmann A, et al. Wirkung neuartiger Ballaststoffe auf Maisbasis auf postprandiale Glykämie und Insulinämie. J Am Coll Nutr. 2008; 27:711-8.
12 Konings E, Schoffelen PF, Stegen J, et al. Wirkung von Polydextrose und löslichen Maisfasern auf den Energiestoffwechsel, das Stoffwechselprofil und die Appetitkontrolle bei übergewichtigen Männern und Frauen. Br J Nutr. 14. Januar 2014;111(1):111-21.
13 Knapp B. Ausgewählte neuartige Kohlenhydrate beeinflussen die glykämische und insulinämische Reaktion, den Energiewert und die Indizes der Darmgesundheit, gemessen an Hunde-, Vogel-, Nagetier- und In-vitro-Modellsystemen. Dissertation. Eingereicht in teilweiser Erfüllung der Anforderungen für den Grad des Doktors der Philosophie in Tierwissenschaften. Universität von Illinois, Urbana-Champaign, 2010.
17. März 2020