ใยอาหาร(Dietary Fiber) คืออะไร
ความสนใจในด้านสุขภาพที่เพิ่มขึ้น ทำให้คนตระหนักว่า นอกเหนือจากสารอาหารหลัก เช่น โปรตีน ไวตามิน
อาหารยังมีส่วนอื่นที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพอีกมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใยอาหารซึ่งเป็นส่วนของผนังเซลล์พืชที่ทนต่อการย่อยโดยเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารของคน
เช่น เซลลูโลส เพคติน รวมทั้งสารคาร์โบไฮเดรตอื่นจากพืช ที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน เช่น inulin, oligofructose และอาจมีโปรตีน เกลือแร่ปนมาเล็กน้อย
การแบ่งประเภท
ใยอาหารอาจแบ่งเป็นกลุ่มตามคุณสมบัติ ได้ดังนี้
1.ทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของใยอาหารแต่ละชนิด
2.ทางกายภาพ
2.1 กลุ่มที่ละลายน้ำ ได้แก่ pectins, gums, mucilage และ hemicellulose บางตัวกลุ่มนี้ มักหนืด และเป็นอาหารของแบคทีเรีย ทำให้เกิดการหมัก(fermentation)
จึงอาจ เรียกเป็น กลุ่มSoluble-viscous-fermentable, soluble DF(SDF) เช่น dextrin ตัวอย่างอาหารและร้อยละที่ถูกหมักได้ เช่น ผงเซลลูโลส 23% agar 25% รำหยาบ 53% เพคติน 90% กะหล่ำปลี 91%
2.2 กลุ่มที่ไม่ละลายน้ำ ได้แก่ celluble, lignin และ hemicellulose ส่วนใหญ่กลุ่มนี้ไม่ค่อยละลายน้ำ สลายตัวโดยแบคทีเรีย เรียกเป็นกลุ่ม Insoluble-non-viscous-nonfermentable insoluble DF(IDF) หรือ crude fiber
แหล่ง
ธัญพืช เป็นแหล่งสำคัญที่สุดของ DF รองมาคือพวกถั่ว ผักต่างๆ และกลุ่มสุดท้าย คือ ผลไม้ ชนิดของใยอาหารที่พบมากสุดคือ NCP รองมาคือเซลลูโลส และที่พบปริมาณน้อยสุดคือ ลิกนิน ส่วนมากใยอาหารจากธัญพืช เป็นพวกที่ไม่ละลายน้ำ ส่วนจากผักผลไม้ เป็นพวกที่ละลายน้ำ
พืชชนิดต่างๆ จะมีใยอาหาร ชนิด และปริมาณต่างๆ ตามตารางที่ 2 และ 3
ตารางที่ 2 ปริมาณและชนิดของใยอาหารในพืชบางชนิด
| รายการ | ความชิ้น | DF | Cellulose | hemicellulose | lignin | pectin |
| ถั่ว (green bean) | 90.1 | 2.41 | 1.37 | 0.14 | 0.37 | 0.53 |
| แครอท | 86.4 | 2.16 | 0.83 | 0.16 | 0.31 | 0.87 |
| แอปเปิ้ล | 86.3 | 1.75 | 0.72 | 0.46 | 0.09 | 0.44 |
| พีช(peach) | 88.8 | 1.50 | 0.56 | 0.32 | 0.08 | 0.55 |
| สตรอเบอรี่ | 89.6 | 1.30 | 0.50 | 0.21 | 0.23 | 0.55 |
| มะเขือเทศ | 93.8 | 0.82 | 0.33 | 0.03 | 0.19 | 0.20 |
ตารางที่ 3 ปริมาณอาหารประเภทเส้นใยในพืชบางชนิดเป็น มก.% (Dreher ML 1987)
| อาหาร | DF | IDF | SDF |
| รำข้าว | 39.7 | – | – |
| ถั่วลิสง | 9.3 | – | – |
| ขนมปัง ehole wheat | 8.5 | 6.8 | 1.7 |
| อินทผลัม | 8.5 | 5.1 | 3.4 |
| ส้มสด | 2.9 | – | – |
| แอปเปิ้ลสด | 2.6 | 2.0 | 0.6 |
| กล้วยสด | 2.0 | 1.4 | 0.6 |
| สับปะรดสด | 1.5 | 1.2 | 0.3 |
| ข้าวโพด | 5.7 | 3.1 | 2.6 |
| มันฝรั่ง | 3.5 | 2.6 | 6.9 |
| หน่อไม้ | 2.6 | 2.6 | – |
| แครอท | 2.5 | 1.3 | 1.2 |
| เห็ด | 1.9 | 1.7 | 6.2 |
| แตงกวา | 1.5 | 0.5 | 1.0 |
| มะเขือเทศ | 1.5 | 8.0 | 0.7 |
| หอมใหญ่ | 1.4 | 0.9 | 0.6 |
องค์ประกอบสำคัญ
อาหารกลุ่มต่างๆ และ DF ชนิดต่างๆ จะมีส่วนประกอบสำคัญดังนี้
| อาหาร | ส่วนของพืชที่มีDF | องค์ประกอบสำคัญ |
| ธัญพืช | Parenchymatous endosperm;seed coats, partially lignified | NCP, arabinoxlans, β-D-glucans, glucuronoarabinoxylans, cellulose, lignin |
| ผัก ผลไม้ | Parenchymatous flesh; partly lignified vascular tissues;cutinized epidermal tissues | NCP, xyloglucans, pectins glucuronoxylans, cellulose, lignin, cutin, waxes |
| เมล็ดพืช | Parenchymatous cotyledons; thickened endospermal walls | NCP, pectins, xyloglucans, galactomannans; cellulose |
ตารางที่ 4 องค์ประกอบทางเคมีของใยอาหาร
| ใยอาหาร | อค์ประกอบสำคัญ | หมายเหตุ | |
| 1 ํ chain | 2 ํchain | ||
| algal polysaccharides | Man, xyl | Gal | มี sulfate |
| cellulose | Glu | – | linear polymer |
| hemicellulose | Man,Glu Gal,Xyl,Ara |
Ara, Galglucuronic acid |
ส่วนใหญ่เป็น β-(1,4) pyranosides |
| pectins | Galacturonic acid (Gal UA) |
Rha, Fuc Ara,Xyl |
ส่วนใหญ่เป็น α-(1,4) galacturans แตกต่างกันที่ methylation |
| gums | Gal,glucuronic acid Man, Glu, Gal UA |
Xyl, Fuc, Gal |
|
| mucilages | Gal-Man, Glu-Man, Ara-Xyl, Gal UA |
Galactose | |
| lignin | sinapyl alc, coniferyl alc p-coumary alcohol |
complex, cross-linked, phenylpropane polymer |
|
ฤทธิ์ทางชีวภาพ
เมื่อบริโภคอาหาร ส่วนที่เป็นใยอาหารจะมีผลต่อส่วนต่างๆ ของร่างกาย ดังนี้
ก.ทางตรง
ปาก – การเคี้ยวอาหารที่มีเส้นใย ลดอัตราการกินอาหาร กระตุ้นการหลั่งน้ำลายและน้ำย่อยต่างๆ ที่ช่วยการย่อย
– เส้นใยอาหาร ช่วยทำความสะอาดปากและฟัน
กระเพาะ – การเคี้ยวอาหาร ทำให้น้ำย่อยในกระเพาะถูกหลั่ง
– SDF จะดูดน้ำและกลายเป็น gel ทำให้อาหารเหนียวข้น รู้สึกอิ่ม และอาหารเคลื่อนตัวจากกระเพาะไปลำไส้ช้าลง ร่างกายมีเวลาที่จะดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วไปใช้ประโยชน์ได้นานขึ้น
ลำไส้เล็ก – อาหารที่เหนียวข้นลดการซึมผ่านของสารอาหารพวก macro-nutrients ทำให้ glucose tolerance ดีขึ้น ระดับ insulin ในเลือดลดลง
– เยื่อบุผิวลำไส้เล็กของสัตว์ทดลอง แบ่งตัวเพิ่มขึ้น และมีขนาดใหญ่ขึ้น
ลำไส้ใหญ่ – การขับถ่ายกากอาหาร สารพิษตกค้างต่างๆ จะสะดวก รวดเร็วและมากขึ้น โดยใยอาหารเป็นสารกระตุ้นการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหาร (gastro-intestinal prokinetic agent)
– SDF ถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรียในลำไส้ส่วน cecum และ colon เกิดกรดไขมันขนาดเล็ก (short-chain fatty acid, SCFAs) ไปลดความเป็นด่างใน
ลำไส้ และเพิ่มการแบ่งตัวของเยื่อบุผนังลำไส้
– ช่วยเพิ่มปริมาตรของอุจจาระ อาจโดยเพิ่มมวลของแบคทีเรีย และการอุ้มน้ำ
– ก๊าซ ที่เกิดจาการหมักจะช่วยกระตุ้นการขับถ่าย
– IDF จะทำหน้าที่เป็น bulking agent เพิ่มน้ำหนักเนื้ออุจจาระ กระตุ้นการขับถ่ายให้เร็วขึ้น
ข.ทางอ้อม ใยอาหารมีผลต่อร่างกาย สรุปได้ดังตาราง
ตารางที่ 5 ผลของใยอาหารต่อพยาธิสภาพของร่างกาย
| พยาธิสภาพ | ใยอาหาร | หมายเหตุ |
| อ้วน | DF | ทำให้อิ่มเร็ว อิ่มนาน |
| ท้องผูก | IDF | bulk laxative |
| ริดสีดวงทวาร | DF | ป้องกัน และบรรเทาอาการ |
| Diverticulum disease | IDF | เพิ่มน้ำหนักอุจจาระ ลดความดันของ colon |
| นิ่ว | DF ลิกนิน |
ป้องกันโรคนิ่วจากพฤติกรรมการบริโภคที่ผิดอาจป้องกันการเกิดนิ่วในถุงน้ำดี |
| หัวใจและหลอดเลือด | SDF | ลดคอเลสเตอรอล โดยดูดซับเกลือน้ำดีเปลี่ยนไขมันเป็นคอเลสเตอรอล |
| เบาหวาน | DF SDF |
ป้องกันและลด non-insulin dependen DM โดยขัดขวางการดูดซึมสารอาหาร CHO, glu |
| มะเร็งลำไส้ | DF SDF |
ลดน้ำตาลในเลือด เจือจางสารพิษ เพิ่มการขับถ่ายสารพิษ สารก่อมะเร็ง เป็นcation exchanger จับสารก่อมะเร็ง ยับยั้งฤทธิ์การก่อกลายพันธุ์โดยสารไนเตรท |
| lignan เซลลูโลส |
SCFAS ทำให้ลำไส้เป็นกลางไม่เหมาะต่อการเกิดมะเร็ง มีฤทธิ์ antiestrogeinc | |
| มะเร็งเต้านม/ต่อมลูกหมาก | DF | จับสารก่อมะเร็งบางชนิด ลดการเจริญของแบคทีเรียซึ่งจับ estrogen |
| พิษจากโลหะหนัก | Ca alginate เซลลูโลส |
ลดการสะสม Sr, Cd ในเลือดและกระดูก |
| พิษจากสีผสมอาหาร | เซลลูโลส เพคติน |
SDF = Soluble dietary fiber ใยอาหารที่ละลายน้ำ IDF = Insoluble dietary fiber ใยอาหารที่ไม่ละลายน้ำ
ตารางที่ 6 ผลของใยอาหารต่อทางเดินอาหาร
| สารในใยอาหาร | คุณสมบัติ | ผลต่อทางเดินอาหาร |
| Polysaccharide (เพคติน gum etc) |
รวมตัวกับน้ำ | เพิ่มอัตราการผ่านของอาหารจากกระเพาะไปลำไส้ เพิ่มการดูดซึมสารอาหาร เพิ่มน้ำหนักอุจจาระ |
| Acidic polysaccharide | cation-exchange | เพิ่มการขับถ่ายเกลือแร่ |
| Lignin , เพคติน Hemicellulose |
ดูดซึมสารอินทรีย์ | เพิ่มการจับและขับถ่ายของกรดน้ำดี และสารก่อมะเร็ง |
| Polysaccharide SDF |
ถูกย่อยโดยแบคทีเรีย | มีการสร้างกรดไขมันที่ระเหยได้ทำให้ท้องอืด เพิ่มความเป็นกรดและปริมาณอุจจาระ |
ตารางที่ 7 สรุปความสัมพันธ์ระหว่าง DF และผลทางสรีระ
| แหล่งของDF | stomach emptying |
fecal transit time |
fermen- tation |
controlled glycemia |
blood cholesterol |
| ผงเซลลูโลส | + | ++ | – | – | – |
| รำหยาบ | + | ++++ | ++ | + | + |
| ใยจากผักผลไม้ | ++ | + | ++++ | +++ | +++ |
| กัม(gum) | ++++ | + | ++++ | ++++ | ++++ |
| พวกถั่ว | ++ | ++ | ++ | +++ | +++ |
ประโยชน์
ก.อาหาร
ใยอาหารช่วยให้อิ่มท้องและใช้ในอุตสาหกรรมอาหารอื่นๆ เช่น
– น้ำสลัดที่มีคอเลสเตอรอลต่ำ ใช้DF เช่น alginate, xanthan gum ช่วยให้กลิ่นของเครื่องเทศดีขึ้น และรักษาความเป็นเนื้อเดียวกันของน้ำและน้ำมัน
– นมเปรี้ยว ใช้เพคตินป้องกันการจับเป็นก้อนของเคซีน (casein flocculation)
– ไอศกรีม ใช้ guargum ป้องกันการเกิดผลึกน้ำแข็งที่ใหญ่เกินควร
ข.ยา
ใยอาหารช่วยป้องกันและรักษาความผิดปกติของร่างกายหลายอย่าง ตามฤทธิ์ทางชีวภาพที่มี และdextrin ช่วยในการเตรียมยาเม็ด โดยเพิ่มการไหลของตัวยา เป็น binder ในการตอกเม็ดยา
ข้อควรระวัง
ก.กรณีที่มีอาการลำไส้อุดตัน ปวดท้อง คลื่นไส้ อาเจียน ถ้าได้รับ DF มาเกิน เช่น 35 กรัมต่อวัน อาจทำให้เกิดท้องอืด ท้องเฟ้อ และการอุดตันในทางเดินอาหาร (GL obstruction)
ข.soluble DF ซึ่งเป็นอาหารของแบคทีเรีย อาจทำให้แบคทีเรียเจริญเติบโตมากเกิน เกิดอันตรายได้
ค.gel จะทำตัวเหมือน cation-exchanger จับสารอาหาร ยา และmetabolite
ง.IDF พวกcellulose, hemicellulose อาจลดการดูดซึมโปรตีนบ้าง
จ.DF ที่มี oxalate และ phytate สูง ลดการดูดซึมของไวตามินที่ละลายในไขมัน (ส่วนมาก) และเกลือแร่ แต่ไม่มีผลต่อการดูดซึมของไวตามิน C, B2, B6, folate หรือ pantothenate ในคน
ฉ.การได้รับใยอาหารปริมาณสูงเป็นเวลานาน อาจขาดเกลือแร่บางชนิด ดังตัวอย่างในตาราง 8
ช.การใช้ผลิตภัณฑ์ DF ควรให่ก่อนอาหาร ถ้าให้ระหว่าง/หลังอาหารจะชะลอการดูดซึมสารอาหารอื่น
รูปแบบ และขนาดที่ใช้
คนปกติควรได้รับอาหารที่มีเส้นใยประมาณ 30-35% ของอาหาร ประจำวั หรือใช้ใยอาหาร 15-25 กรัมต่อวัน นอกจากการกินอาหารธรรมชาติที่ไม่ผ่านกระบวนการมาก เช่น ข้าวกล้อง ยังมีการทำใยอาหารมาในรูปแบบต่างๆ เช่น ขนมปังกรอบ (wafer) เช่น พวก health snacks
– เม็ด(tablt) เช่น apple pectin
-ผง(powder) โดยละลายน้ำดื่ม หรือผสมในอาหารอื่น
ตารางที่ 8 ผลการทดลองทางคลินิกของใยอาหารต่อระดับเกลือแร่ในคน
| แหล่ง DF | คน | ระยะเวลา | ผลต่อร่างกาย |
| ข้าวไม่ขัดสี 27 oz/วัน รำข้าวและ dephytinized bran |
12 ชาย |
3 อาทิตย์ – |
ไม่มีผลต่อ Fe balance +ve Fe balance |
| ขนมปัง whole wheat 454 ก./วัน ขนมปัง whole wheat 50% energy รำข้าวสาลี 3 ก. โปรตีนขนาดสูง |
30 10 ชาย 4 |
3-4 อาทิตย์ 1 เดือน 6 อาทิตย์ |
Fe balance คงที่ ลด mineral balance แม้ให้ Ca 1300 มก./วัน |
| รำข้าวสาลี 20 ก. รำข้าวสาลี+ข้าวโพด 26 ก./ วัน |
23 12 |
ทุกวัน 30 วัน |
ลดการดูดซึม Zn เพิ่มการขับถ่าย Fe, Zn, Cu, Ca |
| ใยอาหาร 48-62 ก./วัน | ชาย 6 (lactoveg) |
11 วัน | +ve balance ของ Cr, Cu, Mg +ve balance ของ Zn, Mu, Cu, Cr |
| Soyfiber 36 ก. ฆนั ยนสัหฟแแ้ฟพรกำ 20,30 หรือ 40 ก. ต่อ 1500 Kcal/วัน |
6 ชาย 20 |
3 อาทิตย์ | Serum Fe, Ca คงเดิม 40 ก. เกิด -ve balance ของ Fe. Cu เล็กน้อยไม่มีผลต่อเกลือแร่อื่น |
| IDF จากผลไม้ และ spinach หรือดอกกะหล่ำ 27 ก. เพคติน 36 ก. |
ชาย 12
ชาย 5 |
4 อาทิตย์
6 อาทิตย์ |
อาหารที่มี spinach ให้ -ve balance ต่อ Ca, Mg, Zn โดย oxalic เสริม SE ของ DF
ไม่มีผลต่อ Ca balance |
