סיבים תזונתיים

לסיבים יש 3 הגדרות על פי ארגון: IOM (International Organization for Migration).

1. סיבים תזונתיים (השם המוכר).

סיבים תזונתיים בהגדרתם הם אחד משני החומרים הבאים (ובתנאי שהם מגיעים מהצומח ולא מהחי):

• ליגנין (חומר המרכיב את דופן הצמח, אשר סופג בצורה מצוינת ולכן מרכיבים ממנו נייר טואלט, תחבושות ועוד).

• פחמימות שלא מתעכלות בבני אדם (לדוגמה צלולוז - תאית רב סוכרית שלבני אדם אין אנזימים אשר יכולים לעכל אותה, אך אצל מעלי גרה כגון פרות יש אנזימי עיכול עבורן ולכן פרות יוכלו להזין את גופן מחומר זה).

*הערה: ישנם סיבים תזונתיים שלא מתעכלים במעי הדק, אך כן יכולים להתעכל במידה מסוימת במעי הגס על ידי תסיסת חיידקים (המיקרוביוטיקה), במקום בעיכול רגיל על ידי אנזימי עיכול ייעודיים.

2. סיבים פונקציונליים.

סיבים פונקציונליים הם סיבים שיש להם את היתרונות הבריאותיים המיוחסים לבני אדם, אבל הם לא סיבים תזונתיים בהגדרתם. למשל אם הם מגיעים מהחי או שהם עברו בידוד באופן תעשייתי. כלומר הם סיבים שאינם מהצומח, אך יש להם את התועלת הבריאותית החיובית של סיבים, ולכן הם נקראים סיבים פונקציונליים.

3. סך הסיבים (Total fiber).

כדי לדעת את סך הסיבים הקיימים במזון מסוים, נחשב את הסכום של סך הסיבים התזונתיים + הסיבים הפונקציונליים.

הסבר על מבנה גלוקוז - ישנם שני סוגי גלוקוז: D - הצורה הטבעית של סוכר בטבע ממנו אנו ניזונים. L - צורת גלוקוז שאינה טבעית ונוצרת באופן מעבדתי. הגוף לא מוזן ממנה ולכן אין לה ערך קלורי. שתיהן נראות כמעט אותו דבר במראה הכימי מלבד סידור אטומים הפוך, והעובדה הקטנה הזו הופכת אחד לאכיל ואת השני ללא אכיל.

כדי להבין את עניין הפירוק או חוסר פירוק בתוף הגוף כדאי לדעת: בין גלוקוז לגלוקוז ישנו קשר כימי. בנוסחה כימית, כל ספרה מסמלת את מספר האטום של מולקולה אחת המחובר למספר האטום של מולקולה שניה. בנוסף למספרים, אם הקשר שבין שני הגלוקוזים מכונה ״אלפא״, זה אומר שהקשר בין הפחמן להידרוקסיל ממוקם מתחת לטבעת המולקולה. אם הקשר מכונה ״בטא״ זה אומר שהקשר בין הפחמן להידרוקסיל ממוקם מעל לטבעת המולקולה.

סוגים ומבנים שונים של סיבים:

1. צלולוז - מולקולה ישרה וקשיחה (מהווה גם את החלק הקשיח שבצמח) והיא מורכבת מקשר בטא 1-4 שאותו בני אדם לא יכולים לפרק ולספוג.

2. פקטין - קיים בפירות (בעיקר בתפוחים, שזיפים ותפוזים) ולפעמים אפילו מוסף למזון אחר באופן תעשייתי. כשהפרי מבשיל, הפקטין שבתוכו מתפרק לחומצה פקטינית ואז הפרי רך יותר. זה מסביר למה הפרי לא אכיל כשהוא עדיין לא בשל.

3. המיצלולוז - שם מולקולות מסועפות (וחלשות), המרכיבות סוכרים שונים (מונוסכרידים).

4. ליגנין - מולקולה מסועפת וחזקה המקנה לצמח את הקשיחות שלו ונחשבת לבריאה. בתוך צמחים מסוימים נוצר יותר לגנין ככל שהצמח מתבגר. לדוגמה ככל שהגזר יתבגר תגדל כמות הלגנין שבו ובגלל שהיא קשה וחזקה היא תהפוך את הגזר ליותר קשיח.

5. בטאגלוקן - מולקולה מסועפת הנמצאת בעיקר בדגנים, שיבולת שועל ושעורה. הקשר שלה הוא בטא 1-4 ובטא 1-3 (זה אומר שהיא לא אכילה). מולקולה זו נמצאה כמפחיתה מחלות לב וכלי דם, אם משלבים אותה בתזונה דלת כולסטרול ושומן רווי.

6. פסיליום - מפיקים אותו מקליפת גרעינים של צמח המרפא בשם ״לחך״. כמעט ולא נצרך בתזונה יום יומית ולכן הצריכה שלו לרוב תהיה בצורה מלאכותית תעשייתית, מה שהופך אותו לסיב פונקציונאלי (כי סיב תזונתי בהגדרות הוא רק כשמגיע מהצמח ישירות ולא באופן מלאכותי). הוא מסייע בבעיות עיכול ומעי רגיז (יציאות).

עמילן עמיד - Resistant Starch (RS)

זהו סוג העמילן שנותר לאחר אכילה ולא מתפרק במעי הדק (ולכן הוא עמיד).

מדוע לא ניתן לעכל את העמילן העמיד? ישנן מספר סיבות:

1. בתא של בני אדם וחיות יש מעטפת שנקראת ממברנה (חומרים מסוימים יכולים לחדור לתוכה ואחרים לא), אבל לצמחים בשונה מהחיות, אין עצמות ושלד שיחזיקו אותו קשיחים ויציבים. ולכן לצמחים יש בנוסף לממברנה גם דופן (מעין קיר) לתא עצמו. הדופן הזה חיצוני לממברנה והוא יוצר קשיחות. זו הסיבה שעץ יכול להיות גבוה וקשיח. בלי דופן התא הוא היה רך, גמיש ונופל הצידה כי דופן התא זה בעצם השלד שלו. ישנם עמילנים שאת הדופן שלהם אנזימי העיכול שלנו לא יכולים לחדור וכך נוצר מחסום פיזי בין התא (שמכיל את המזון) לבין אנזימי העיכול. מה שהופך את אותו מזון לעמילן עמיד שאינו מתעכל. יש לציין כי עיבוד מזון, ככל שהוא מורכב יותר לרוב הוא פוגם את דופן התא הצמחי ובעצם הופך אותו ליותר קל לעיכול. אם לא נתערב ולא נעשה עיבוד תעשייתי באותו צמח, הוא ישאר עמיד ויחשב כסיב תזונתי.

2. סיבה שניה היא עמילן שלא מתעכל כי לא עבר ג׳ליטינזציה. תהליך ג׳ליטיניזציה הוא תהליך שבו מחממים עמילן במים (לדוגמה בבישול פסטה). חומר שנקרא עמילופקטין הנמצא בעמילן מתפרק בגלל החום ונמס בגלל המים. בלי החימום במים, העמילופקטין ישאר בקשרים צפופים וחזקים ואנזימי עיכול לא יצליחו לפרק אותו ולעכל אותו במעי הדק. במצב כזה שהוא לא מתפרק הוא יחשב סיב תזונתי.

3. סיבה שלישית לעמילן שלא מתעכל היא אם עמילן עבר רטרוגרדציה (זוהי פעולת רוורס שבה החומר שהתפרק נבנה שוב מחדש). במצב שבו פירקנו עמילן (כמו בבישול בחום עם מים), אם החזרנו את האוכל למקרר, פעולת הקירור מחזירה את הקשרים המולקולרים שקודם לכן התפרקו בחימום. במיוחד כאשר מדובר בחומר עמילוז (הוא לא מסיס במים בניגוד לעמילופקטין שכן מסיס). ולכן אותו אוכל בצורה קרה יכיל יותר עמילן עמיד. באורז בסמטי יש יותר עמילוז מאשר אורז עגול רגיל. אם נבשל את שניהם... לאחר מכן נקרר את שניהם במקרר לכמה שעות ואז נאכל אותם... יצא שהאורז הבסמטי מכיל יותר עמילן עמיד ולכן יהיה קשיח יותר ויכיל פחות קלוריות.

4. עמילן שעבר מודיפיקציה גם הוא לעיתים יכול להיות עמילן עמיד שאינו מתעכל. מודיפיקציה זה תהליך של שינוי כימי גנטי לאותו מזון. תעשיית המזון עושה מודיפיקציה למזונות מסיבות שונות כגון, שיפור טעם, שיפור תכונות המזון (הארכת חיי מדף או סיבות דיאטתיות שיווקיות ועוד).

5. כשנוצר מיזוג בין עמילוז לליפידים (שומנים) נוצר מבנה משולב של שניהם שנקרא Amylose–lipid complex והוא עמילן עמיד שאינו מתעכל.

את הסיבים עצמם ניתן לחלק ל-4 קטגוריות: 1 - סיב שלא מתמוסס במים וגם לא עובר תסיסה במעי הגס (לפעמים מזונות שלא מתעכלים במעי הדק, כן יכולים להתעכל מעט המעי הגס בזכות חיידקים שעושים פעולת תסיסה לאותו מזון). סיב מסוג זה גורם למעי הגס להפריש מים, כך שכמות המים הצואה גוברת וקצב היציאה עולה. 2 - סיב שכן מתמוסס במים ועובר תסיסה במעי הגס אבל לא מעלה צמיגות במזון. מהסיבה שסיב זה עובר תסיסה במעי הגס, הוא בעצם ״נעלם״ ולא זוכה להשפיע על כמות הנוזלים שתהיה במעי הגס. 3 - סיב שכן מתמוסס במים וגם מעלה צמיגות במזון אבל אינו עובר תסיסה במעי. הוא נשאר במעי הגס ואף סופח מים וכך מזרז את קצב היציאה. 4- סיב שכן מתמוסס במים + מעלה צמיגות במזון + עובר תסיסה במעי. הסיב עצמו סופח מים אל המעי הגס אך עובר תסיסה ונעלם ולכן לא משמעותי בהשפעה על זירוז היציאות.

השפעות הסיבים על תהליך העיכול לפי איבר (כל איבר בא לידי ביטוי כשלב נוסף בתהליך העיכול)

השפעה בחלל הפה

סיבים לרוב דורשים לעיסה מוגברת. לעיסה מוגברת מפתחת מודעות לאכילה ומונעת אכילה יתרה (שנפוצה בעולם המערבי) ובנוסף מגבירה הפרשת חומצה בקיבה ומגבירה הפרשת רוק אשר ישנה השערה שזה מסייע בהמשך לתחושת שובע.

השפעה בקיבה (פאזה גסטרית)

אם הסיבים מעלים צמיגות (מרקם סמיך), אז הם מנפחים את הקיבה ומגבירים את תחושת השובע. תחושה זו תימשך מפני שהנפיחות שלהם גורמת גם לקצב ריקון קיבה איטי יותר.

מזון המכיל סיבים מכיל פחות קלוריות באותו נפח.

השפעה במעי הדק (הפאזה האינטסטינלית)

ישנם סיבים שמעלים את רמת הצמיגות (סמיכות) של הנוזל או סיבים שהופכים את הנוזל לג׳לי (זה קשיח יותר מנוזל רגיל). המשמעות של זה היא שיש שכבה סמיכה או קשיחה שממש מפריעה פיזית לאנזימי העיכול להגיע אל המזון ולפרק אותו. בנוסף, השכבה הסמיכה הזו נעה לאט יותר לאורך המעי. על המעי עצמו יש את ה- Brush border שנראית ממש כמו מברשת שצריכה לספוג את המזון המתפרק. על המברשת הזו יש נוזל מימי שהמזון חודר אותו ורק לאחר מכן מגיע אל ה״מברשת״ ונכנס לגוף. במקרה של סיבים מהסוג הזה הסמיכות שנוצרה מונעת מהמזון לחדור את הנוזל שעל ה״מברשת״ של המעי.

כל העובדות הללו מביאות לכך שהעיכול איטי ומופחת באופן משמעותי ממזון אחר שאינו סיבים.

תהליך Ileal Brake

כשכל התהליך שצוין קודם לכן קורה במעי, מתרחשת פעולה של האיליום (החלק השלישי והתחתון של המעי הדק). אם נהיית תרכובת מזון צמיגית שמדלגת בגלל הסמיכות שלה על הספיגה של המזון כבר בחלק הראשוני העליון (החלק הפרוקסימלי) של המעי הדק כפי שקורה עם רוב המזונות... מה שעושה החלק התחתון במעי הדק זה שחרור הורמוני מעי שנותנים פקודה לחלק העליון להאט את קצב הספיגה והתנועה של המזון. אם ההאטה אכן מתבצעת, הגוף יוכל לספוג את המרכיבים התזונתיים הקיימים מבלי לפספס אותם ומבלי לאפשר להם לדלג הלאה ליעד הבא.

סינתזה ותפקוד של המרה והמעגל האנטרו-הפטי (Entro-Hepatic)

המרה מיוצרת על ידי הכבד ומאוחסנת בכיס המרה הסמוך אליו. תפקידה העיקרי הוא לסייע בעיכול וספיגה של מזונות עתירי שומן.

מיצי המרה מכילים 95% מים. שאר החומרים הם חומצות ומלחי מרה, פוספוליפידים, כולסטרול, בילירובין (אודם המרה), חלבונים ויונים (אטום עם מטען חשמלי).

כשאנחנו אוכלים שומנים, כיס המרה מתרוקן מהתכולה שבו, אשר מכילה את מיצי המרה. המיצים הללו מגיעים לחלק העליון של המעי הדק (אשר נקרא החלק הפרוקסימלי), ומביאים איתם חומצות מרה ומלחי מרה המסייעים בעיכול השומן והכרחיים לפעולה זו.

אותן חומצות ממשיכות במורד המעי עד לחלקו הסופי (הטרמינלי). 95-97% מהחומצות חוזרות בזרם הדם אל הכבד ואז אל כיס המרה בחזרה באופן מחזורי, כך שממחזרים אותן לשימוש שוב ושוב. 3-5% מהחומצות שלא חזרו ממשיכות במעי עד לצואה.

הפעולה המחזורית הזו של הוצאת מיצי מרה והחזרתם לכיס המרה נקראת המעגל האנטרו-הפטי (הפטי בלועזית זה מה שקשור לכבד).

אנחנו יודעים שכאשר נכנסים לגוף סיבים המעלים צמיגות הם ״מפריעים״ לספיגת המזון. גם כאן אותם סיבים מפריעים לספיגת מיצי המרה מחדש בתהליך המחזור של המעגל האנרו-הפטי.

עכשיו כשישנן חומצות שאינן חוזרות לכיס המרה, קיים חסר בהן. אז הכבד חייב לייצר חומצות מרה מחדש.

כדי לייצר חומצות מרה חדשות הוא משתמש בכולסטרול. אז הוא סופג יותר כולסטרול מהדם בכדי לבנות מיצי מרה, כך שיוצא שאותם סיבים יכולים לסייע לנו בהורדת כולסטרול בדם.

מיצי מרה נספגים בחלק הטרמינלי (הסופי) של המעי הדק ושם הסיבים חוסמים ומפריעים לספיגתם, לכן הם ימשיכו הלאה ויצאו בצואה. מה שמצריך מהכבד לייצר מיצי מרה חדשים (מכולסטרול) וכך כולסטרול פוחת.

המעי הגס

המעי הגס הוא זה שדוחף את הצואה החוצה על ידי כיווצים הנקראים גלים פריסטלטיים. ישנם מספר סוגי גלים. נציין את השניים הקיצוניים (החזק והחלש):

1. גל חזק - מגיע בלחץ חזק אך בקצב דחיפה נמוך. פחות מ-6 פעמים ביום. הוא מעביר איתו הלאה הכל (תרתי משמע).

2. גל חלש - מגיע בלחץ נמוך אך בקצב דחיפה מהיר. הוא מופיע מעל ל-30 פעמים ביום ומעביר איתו הלאה רק גזים.

כדי שסיב תזונתי יגביר קצב יציאות הוא צריך להישאר במעי הגס ולא לעבור תסיסה על ידי החיידקים (אחרת הוא יעלם ולא ישפיע). והוא צריך להעלות את כמות הנוזלים שהוא מביא אל הצואה (אם היא נוזלית התנועה מהירה ואם היא יבשה התנועה איטית).

ראוי לציין שגם אם הסיב עובר תסיסה ולא מזרז את קצב היציאות, הוא עדיין מועיל כי סיב שעובר תסיסה משפר פרוביוטיקה (הרכב החיידקים במעי הגס), מייצר חומצות שומן קצרות שרשרת (SCFA) המגבירות חומציות (בא לידי ביטוי בירידת הערך של PH מטה). כל זה מסייע לספיגת סידן.

סיב מסוג שכן עובר תסיסה בסופו של דבר נספג לגוף. סיב כזה יכיל בין 1.5 ל-2.5 קלוריות (פחות מפחמימה וחלבון).

מה ההבדל בין פחמימה פשוטה לבין פחמימה מורכבת ולבין דגנים מלאים?

פחמימה פשוטה - בהגדרתה היא מורכבת מחד סוכרים (מונוסכארידים) או מדו סוכרים (דיסכארידים).

פחמימה מורכבת - בהגדרתה מורכבת מתלת סוכרים (אוליגוסכרידין) ומעלה (פוליסכארידים). ולכן גם לחם לבן נחשב על פי ההגדרה הזו לפחמימה מורכבת.

קמח מלא או דגנים מלאים - הם כאלו שנוצרו מכל רכיביו של הגרעין מבלי שהוריד חלק מהרכיבים שלו.

לגרעין יש 3 חלקים:

• הנבט - מכיל ויטמינים ומינרלים

• אנדוספרם (Endosperm) - מכיל עמילן, אנרגיה וחלבונים.

• הקליפה החיצונית - מכילה ויטמינים ומינרלים

אז למה בתעשיית המזון יש אינטרס להסיר חלקים מהגרעין כך שהוא כבר לא יהיה דגן מלא?

מפני שהגרעין מכיל שומן ולשומן יש אורך חיי מדף קצר יותר כי הוא מתחמצן מהר יותר מהרכיבים האחרים. מזון עם חיי מדף קצרים יותר הוא פחות כדאי כלכלית לתעשייה.