(DEL II) Prebiotiska effekter av sojabönrester (Okara) på eubios/dysbios tillstånd i tarmen och de möjliga effekterna på lever- och njurfunktioner

edmund.chen@wecistanche.com

Valorisering av sojabönrester (Okara) som ett funktionellt livsmedelSom diskuterats tidigare innehåller okara höga halter av kostfiber och proteiner, och betydande mängder isoflavoner, njursjukdom, samt mineralämnen, vilket förtjänar det ett högt näringsvärde och en potentiell prebiotisk funktion. Därför är det potentiellt användbart som en funktionell ingrediens med hälsofrämjande effekter [8]. Specifikt har införlivandet av ingredienser som härrör från sojabönor i en mängd olika produkter med motivet att tillhandahålla fördelaktiga egenskaper och funktioner till kroppen varit i fokus under åren och har väckt stort intresse från livsmedelsindustrin. Dessa kallas "funktionella livsmedel" [104]. Okara har använts i livsmedelsproduktion för mänsklig konsumtion såväl som i djurfoder i flera år, främst i Japan och Kina, både i dess bearbetade och råa former, för att lättare ge ett rättvist intag av näringspåståendet för fibern och proteinet . Okara kan delvis ersätta soja-dl-mjöl, vete-dl-mjöl och andra livsmedelsproducerande komponenter för att öka protein- och fiberhalten [49]. Den rika mängden proteiner, kolhydrater och andra former av näringsämnen inbäddade i okara gör det till ett potentiellt substrat för mikrobiell jäsning. Bakterier, jästsvampar och svampjäsning av sojabönrester föreslås minska innehållet av råfiber, öka innehållet av proteiner, lösliga fibrer, isoflavoner och aminosyror och bryta ner fytinsyra, vilket också leder till en uppgradering av bearbetningsegenskaperna. som näringsvärde [105]. Användningen av sojabönrester i olika livsmedelsformuleringar såsom drycker, bröd, korvar, pannkakor, godis, kex, kakor och näringsmässigt dl-mjöl har studerats och bevisats tidigare i många rapporter [15,106–109].

Nyckelord:kostfiber; tarmmikrobiota; njure; lever; okara; prebiotisk; sojabönrester

CISTANCHE KOMMER FÖRBÄTTRA NJUR-/NJÖRSJUKDOMAR

3.1. Applicering av sojabönrester i mänsklig näringOkaras rika lösningsmedelsbindande egenskaper gör den till en idealisk lågkostnadsingrediens för att främja avkastningen i bageri- och köttprodukter [48]. Det har visat sig ha en positiv inverkan på hållbarheten hos chokladkakor, huvudsakligen vid en optimal koncentration av 5 procent, och även förhindra syneres i ostraviolifyllning under upptining och frysning. Dessutom gör dess slappa smak att den kan användas vid relativt höga nivåer utan att negativt påverka de formade produkternas textur eller smakprofiler [1].

Studien av Park et al. [110], om inverkan av okara och tillsatser inklusive soja-dl-mjöl, stärkelse och hydroxipropylmetylcellulosa på kakornas kvalitet och näringsvärde granskades. Resultaten visade att okaraberikade kakor hade högre nivåer av kolhydrater (35,3 procent), fett (25,7 procent), protein (11,6 procent) och aska (6,3 procent) i motsats till vetekakor som innehåller kolhydrater (59,6 procent), fett (59,6 procent). 20,2 procent), protein (15,2 procent) och aska (2,2 procent). En kaka innehållande okara visade lägre kolhydrater och högre askhalt. Kakor som kompletterats med hydroxipropylmetylcellulosa visade en högre vattenhållande kapacitet, dvs tre gånger högre än den för kontroll, vilket förbättrade degens prestanda och kvaliteten på berikade kakor. Kakor kompletterade med tillsatser, främst sojamjöl och hydroxipropylmetylcellulosa, visade minskade vattenaktiviteter, vilket förbättrade lagringstiden och hårdheten tillsammans med en betydande förbättring av knaprigheten hos okaraberikade kakor. Suda et al. [111] inkorporerade okarapulver (innehållande 50 procent kostfiber, 0,45 procent kalcium och 21,3 procent vegetabiliskt protein) i bröd och pannkaka ingredienser, med avsikt att utveckla berikade livsmedel för medicinskt bruk. Tre olika typer av bröd bearbetades, som inkluderar 10 procent okarabröd, och andra tillsatser, såväl som konserveringsmedel, behövdes för att uppmuntra jästjäsning och möjliggöra lagring i rumstemperatur. Efter effektiv frysning utan konserveringsmedel ändrades smakerna på alla tre bröden. En mjuk pannkaka framställdes med en blandning av pannkakspulver med 20 procent okara. Pannkakan som var fri från konserveringsmedel var lämplig för förvaring i kylskåp innan den äts, medan både de färska pannkakorna och de som innehåller konserveringsmedel gjorda med 20 procent okara accepterades som tillskott för de äldre inlagda patienterna. Studien visade att den mjuka pannkakan kompletterad med okara och 40 procent vatten var mycket användbar som ett passande tillskott för kostfiber, kalcium och vegetabiliskt protein än brödet kompletterat med okara. Kvaliteten på bröd med okaratillskott föreslås öka avsevärt med tillsats av enzymer (lipas, glukosoxidas och pentosanas). Inblandning av 4–8 procent sojabönspulver har visat sig ge en kvalitetshöjning [112]. Appliceringen av 5 procent sojabönor som kostfiber på bröd, behandlat med 1 procent NaOH i en timme och 1 procent HCl vid 60 ◦C i 2 timmar, visade ett utseende och kvalitet som liknade ett vanligt bröd [1 113].

En färsk studie av Kang et al. [15] om kvalitetsattributen för risnudlar berikade med olika nivåer av okara dl-mjöl (0–20 procent ) granskades. Författarna registrerade att nudlarnas vidhäftningsförmåga, hårdhet och kokförlust ökar med en ökande mängd okara, medan svällningsindex, kohesivitetspoäng och vattenabsorption minskade signifikant. Bland alla prover visade nudlar berikade med 10 procent okaramjöl den lägsta poängen för det förutsagda glykemiska indexet. Införlivandet av alginat med en CaCl2-beläggning förbättrade tillagningsegenskaperna utan att påverka in vitro-stärkelse smältbarheten av sojabönrester berikade risnudlar. Resultaten rekommenderade att nudlar med god kvalitet och minskad in vitro stärkelse smältbarhet poäng kunde utvecklas genom att införliva okara mjöl på upp till 10 procent nivå. Återigen rapporterade en studie om matlagningskvaliteten hos sojabönbiprodukten okarafiberberikad nudlar att nudlarna var av god matlagningskvalitet när okarafiber tillsattes med 9 procent (partikelstorlek på 100 mesh), 4 procent salt och 0,25 procent natrium alginat [114]. Pan et al. [106] studerade effekten av okara och livsviktigt gluten på nudlarnas fysikaliska och kemiska egenskaper. Resultaten visade att en högre nivå av okara (10–15 procent) signifikant minskade nudlarnas draghållfasthet, töjbarhet, elasticitet och optimal tillagningstid. Nudlar berikade med okara visade ett förbättrat innehåll av flavonoider, total fenol och antioxidant- och/eller fria radikal-fångande aktivitet. Resultaten visade att 6 procent vetegluten och 5–10 procent okarapulver ger nudlar med bra textur, matlagning och sensoriska egenskaper. Därför kan kostfibertillskott av sojabönor i livsmedelsformulering vara det bästa alternativet för att uppnå livsmedel med ett lågt glykemiskt index. I studien av Katayama och Wilson [115] formulerades ett sojabönbaserat mellanmål med delvis torkad okara (44,3 procent fuktighet) framställd av lipoxygenasfria sojabönor och ett kommersiellt torkat okarapulver (7,7 procent fuktighet) tillverkat av vanliga sojabönor (lipoxygenas närvarande). Författarna använde också kommersiellt låg linolensyra sojaolja och kommersiellt låg mättad sojaolja i samma recept och bestämmer det bästa receptet för bakad eller en friterad sojabaserad matprodukt. I slutet av studien observerade författarna att de bakade matvarorna gjorda av det delvis torkade okarafria lipoxygenaspulvret och den kommersiellt lågmättade sojabönoljan hade en smak, utseende och konsistens som var parallell med referensprodukten (dvs. japanskt okarabaserat mellanmål). Slutprodukten hade 11,4 procent protein och 7,4 procent kostfiber, vilket var 2,0 och 1,5 gånger högre i motsats till standarden. Mängden kalcium var likaså högre (4,3 gånger) än referenspoängen. Bedini et al. [116] registrerade också en ökning av de funktionella och näringsmässiga egenskaperna hos sojayoghurt inkorporerad med sojabönsbiprodukt okara. Alla dessa fynd tyder på kommersialiseringen av okara på industriell nivå som en potentiell näringsmässigt förbättrad livsmedelsprodukt.

CISTANCHE KOMMER FÖRBÄTTRA NJUR/NJURDIALYS

3.2. Applicering av sojabönrester i djurfoder  På grund av det högre innehållet av icke-fibrösa kolhydrater och proteiner i okara, samt att det är billigare än sojamjöl, gör det det attraktivt att användas som foder till mjölkboskap, getter, får, grisar, fjäderfä och fiskar, med syftet att ersätta en del av sitt normala foder [117–120]. Biprodukterna från livsmedelsgrödor är allmänt kända för att ha hög fukthalt och, för att undvika de höga energikostnaderna för torkning, lagras därför vanligtvis av ensilage, en foderlagringsteknik som involverar försurning av växtmassan via anaeroba mikroorganismer, för att underlätta minimera och förneka den från att koloniseras av andra mikroorganismer vilket kommer att leda till förlust av dess näringsvärde. En berömd praxis i Japan, med syftet att förhindra näringsförlust, dämpar detta genom att blanda torrfoder med våta biprodukter för att uppnå låg fukthalt totalt blandat ensilage. Blandningen av jordnötsskal och okara kan därför ha en synergistisk inverkan på ensilageblandningen för att bilda rätt torrsubstansjäsbara kolhydrater för idealisk ensilagejäsning. Ensilage med jordnötsskal/okara-förhållande på 22:78 har visat sig minska fiberhalten och lignifieringen, samt förbättra effektiviteten av både in vitro immösjäsning och ensilagejäsningsmodeller efter 8 veckor [117]. Att uppfylla den proteinprofil som krävs hos unga grisar, särskilt för ekologiska grisproducenter, är en utmaning. Priset på ekologiskt foder är alltså betydligt högre (dvs. 4 gånger högre) och har begränsad tillgänglighet. Okara föreslås som ett alternativ och en potentiell källa till organiskt protein, och dess intag i upp till 25 procent av unga grisars dieter visade ingen effekt på genomsnittligt dagligt foderintag, genomsnittlig daglig vinst och ökning/foderkvot i motsats till kontrollen [121]. Wang et al. [120,122] ersatte också torkad okara med sojamjöl hos mjölkboskap och gul boskap under en varaktighet av 30 dagar. Författarna registrerade inga signifikanta skillnader i produktion av mjölk, foderkonsumtion, mjölkfetthalt och daglig vinst mellan båda grupperna. Utfodringskostnaden för gruppen som ersattes med torkad okara reducerades dock avsevärt.

Dessutom kan okara också användas vid framställning av mikrobiella proteiner, som syntetiseras via solid-state fermentation. Under jäsningsprocessen bryter mögeln ned de kvarvarande fibrerna till kolhydrater med låg molekylvikt, som väl används av jäst för att syntetisera proteiner. Dessutom kan vissa antinäringsfaktorer (inklusive, men inte begränsat till, trypsinhämmare, lektin och saponin) sönderdelas eller reduceras ytterligare genom fermentering [123]. Pan et al. [124] studerade förändringarna i mikrobiell produktion via blandad kultur i fast tillståndsjäsning på okara. Författarna observerade ett fördubblat innehåll av råprotein i kontrast till originalmaterialet vid användning av vetekli och okara (förhållande 2:8) som substrat, och Trichoderma viride, Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae och Candida utilis (1:1:1:3) ) som en blandad gröda, efter jäsning i tre dagar vid 32 ◦C. Tabell 3 och 4 presenterar sammanfattade studier om effekten av okaratillskott på näring, såväl som effekten av dess berikningar på matens egenskaper respektive funktion (in vivo/in vitro).

4. Fysikalisk-kemiska och prebiotiska inflytande av kostfiber (betoning på okara-härledda fibrer) på tarm och associerade vävnader: tarm, lever och njurar  Många fragment av bevis tyder på att tarmmikroorganismerna direkt kan påverka de fysiologiska tillstånden hos människor/djur såsom att förbättra värdens immunsystem, förbättra tarmbarriärens roller, stimulera defensiva mekanismerna mot patogener samt öka de defensiva mekanismerna mot inflammatoriska tarmsjukdomar, producerar biologiska metaboliter, reglerar autoimmunitet, reglerar diabetes och förebygger fetma och förstör cancerceller. Värdens tarm-mikrobiota-interaktioner är dynamiska och dikteras starkt av flera miljöförhållanden, särskilt kosten [135]. Dessutom rapporteras tarmen ha dubbla och motsatta roller för att möjliggöra för näringsämnen att komma in i kroppen samtidigt som den förnekar inträde av skadliga ämnen. Både gastrointestinal barriärfunktion och näringsupptaget har visats förändras av kostfiber. Till exempel, kostfiber-inducerade förändringar av den gastrointestinala barriären genom att öka muciner och cellen som producerar dem "bägareceller" [136,137]. Muciner är stora glykoproteiner som tillsammans med lipider, antikroppar, bakterier, joner, proteiner, antimikrobiella peptider och vatten bildar vad som kallas slem [138]. Slem skyddar tarmepitelet från mekanisk stress, för att förhindra translokation av skadliga ämnen samt för att smörja tarmen och för att underlätta transport av smält material. En studie som jämförde en vanlig foder/diet för gnagare (dvs fiber från majs, havre och vete som utgör 4,3 viktprocent av kosten) med en foder som saknar fibrer visade att möss som matades med en kost med fiberbrist hade ett tunnare slem lager, vilket gör det möjligt för mikrober att komma närmare det gastrointestinala epitelet [139]. Därför kan otillräckliga mängder kostfiber i tarmen uppmuntra bakterier att bryta ner värdslemlagret (dvs. bryta ner en av värdens fysiska barriärer) i ett försök att förse sig med substrat som behövs för att överleva.

4.1. Fysikalisk-kemisk roll för kostfiber i mag-tarmkanalen Huvudrollen för mag-tarmkanalen är absorptionen av näringsämnen från intagna livsmedel. Denna absorption föregås av en serie matsmältningsprocesser i de olika tarmrummen. Dessa processer styrs av utsöndringen av enzymer och associerade kofaktorer, samt genom att upprätthålla tarmlumen vid optimala pH-förhållanden för matsmältningen. [140]. Klassiskt sett har konsumtionen av kostfiber antagits påverka upptaget av näringsämnen i olika metoder. De fysikalisk-kemiska faktorerna för kostfiber, inklusive jäsning, bulkförmåga, viskositet och gelbildning, bindningsförmåga, löslighet och vattenhållande förmåga, har visat sig påverka näringsupptaget. En uppsjö av studier in vivo och in vitro har genomförts under de senaste decennierna för att hjälpa belysa de fysikalisk-kemiska interaktionerna mellan kostfiber och dessa näringsämnen [39]. Det verkar dock som att vattenlösliga kostfiber, som antingen är trögflytande eller gelbildande under tarm-/magsäcksförhållanden, minskar absorptionshastigheten än fibrer med låg molekylvikt och låg viskösa. Tunntarmen är det huvudsakliga absorptionsområdet i tarmen, vilket, enligt dietsynpunkt, involverar absorptionen av underenheterna av smältbara makronäringsämnen (dvs monosackarider från kolhydrater, aminosyror och vissa di/tripeptider från proteiner och fetter). syror/glycerol från di/triglycerider), samt mineraler och vitaminer och andra mikronäringsämnen [140].

CISTANCHE KOMMER FÖRBÄTTRA NJUR-/NJÄRSMÄRTA

Kostfibrer skiljer sig i form beroende på deras biokemiska och fysiologiska egenskaper och påverkar därför biotillgängligheten av näringsämnen, mikrobiotans sammansättning och mag-tarmfunktioner. Lösliga kostfibrer visade en ökad viskositet och minskad stärkelse smältbarhet [141], samt undertryckte aktiviteten av -amylas i mag-tarmkanalen, vilket följaktligen minskade den snabba ökningen av postprandial blodsockernivåer [142,143]. Konsumtionen av lösliga viskösa fibrer, tillsammans med andra kostförändringar som minskat fettintag, är effektivt för att sänka kolesterolnivåerna [144]. Sasaki och Kohyama [145] studerade inverkan av olika lösliga kostfibrer på stärkelse smältbarhet. De registrerade ett starkt samband mellan skenbar viskositet vid låga skjuvhastigheter och hämning av stärkelse smältbarhet. Men olösliga kostfibrer minskade smältbarheten av stärkelse genom ospecifik enzymadsorption. Nagano et al. [146] har systematiskt granskat okaras förbättrade funktionalitet och fysikalisk-kemiska egenskaper genom nanocellulosateknologier som används i livsmedelsutveckling. Författarna antog att nanocellulosateknologier kan förbättra fysikalisk-kemiska roller, och därmed påverka tarmmikrobiotasamhället. Deras studie visade en ökad viskositet, spridningsförmåga, såväl som den specifika ytan av cellulosa och okara. Den ökade viskositeten utlöste undertryckandet av -amylasaktivitet medan ökad spridningsförmåga och specifik yta av okara resulterade i förbättrad SCFA-produktion av mänskliga dominanta tarmbakterier [146]. Bifidobakterier och laktobaciller är de viktigaste hälsofrämjande bakterierna i tarmmikrobiotan. Båda är därför gemensamma mål för kostinsatser för att främja hälsa. Andra bakterier inklusive enterokocker, eubacteria streptokocker och Bacteroides kan klassificeras som potentiellt skadliga eller fördelaktiga för hälsan beroende på art [126,147]. De friska bakterierna utövar fördelaktiga funktioner för värden genom sina metabolismer såsom SCFA-bildning (främst propionat, acetat och butyrat), frånvaro av toxinproduktion samt syntes av defensiner eller vitaminer [126]. Desai et al. [42] undersökte konsekvenserna av kostfiberbrist på tarmmikrobiotan med hjälp av en gnotobiotisk musmodell. Författarna observerade att under intermittent eller kronisk kostfiberbrist vänder sig tarmmikrobiotan till värdens utsöndrade slemglykoproteiner som en näringskälla, vilket följaktligen ger efter för en erosion av tjocktarmsslembarriären. Därigenom främjar större epiteltillgång och dödlig kolit av den mukosala patogenen, Citrobacter till dentium. Studien avslöjade invecklade vägar som kopplar samman diet, tarmmikrobiota och dysfunktion i tarmbarriären, som kunde förbättras med hjälp av kostterapi.

4.2. Användningen av sojabönrester som ett prebiotikum Konsumtionen av okara som prebiotika/icke-smältbara livsmedelskomponenter kan selektivt stimulera sammansättningen och/eller aktiviteten hos en eller ett begränsat antal gastrointestinala mikrober, som kan ge värden hälsofördelar [148], såväl som icke-gastrointestinala relaterade tillstånd såsom hjärt-kärlsjukdom [149], kroniskanjursjukdom(CDK) [150], alkoholfritt fettleversjukdom(NAFLD) [21] och diabetes [151]. Den prebiotiska inverkan av okara har undersökts i in vitro-studier med Lactobacillus acidophilus och Bififibacterium bifidum [152,153]. Okara gav en yta för bakteriecellvidhäftning, vilket möjliggjorde substratupptag såväl som celltillväxt. Fermenteringsgraden av återstoden var cirka 3,6 gånger högre i B. Bifidus jämfört med L. acidophilus [152]. Behandling med -glukanas (Ultraflflo L®) förbättrade innehållet av lösliga kostfiber i okara, och förbättrade därefter dess jäsning av B. Bifidus [154]. Omvandlingen av okara-olösliga kostfibrer till lösliga fibrer observerades igen när Streptococcus thermophilus och Lactobacillus delbrueckii underarten bulgaricus båda användes [155].

Det finns många studier om kosteffekterna av yoghurt berikad med sojabönrester/okara, framställd genom mjölksyrafermentering av sojamjölk och sojamjölksrester, på lipid- och kolesterolnivåer hos råttor [156]. Okara-berikad yoghurt framställdes genom att blanda torkad okara med sojamjölk, i förhållandet 1:2, och blandningen fermenterades sedan med L. delbrueckii-underarten delbrueckii. Den bildade produkten frystorkades och införlivades sedan i råttans dieter. Oavsett deras diet visade råttor utfodrade med torkad okara och sojamjölkyoghurt en signifikant och konsekvent lägre nivå av totalt plasmatiskt kolesterol i kontrast till kontrollgruppen och en annan grupp som endast matades med sojamjölksyoghurt. Författarna drog slutsatsen att användningen av okara gav ytterligare fördelar till sojamjölk, sålunda underlättade den fiberrika återstoden utsöndringen av gallsyror via deras absorption till fekalt material, vilket uppmuntrade den hypokolesterolemiska effekten [156,157].

Vidare föreslås fermentering spela en avgörande roll i den kolesterolsänkande effekten eftersom den utlöste produktionen av bioaktiva peptider genom enzymatisk hydrolys av sojaproteiner [156]. Resultatet av DNA-mikroarrayanalys bekräftade också att konsumtionen av sojabönrester och sojamjölksyoghurt minskade syntesen av lipider och kolesterol och uppreglerade -oxidationen av fettsyror och kolesterolsönderdelning [157]. Sammanfattningsvis visade dessa studier att både tillskottet av okara och dess efterföljande jäsning i en sojamjölksyoghurtmatris visade hypokolesterolemiska effekter. De organoleptiska egenskaperna och texturprofilerna hos okaraberikad yoghurt utvärderades sedan. Sojamjölk med endast torkade sojabönorester eller med insulin och torkad okara jästes med en kommersiell yoghurtstartkultur som innehöll L. acidophilus, Bifidobacterium animalis underart lactis och Streptococcus thermophilus [116]. Dessa yoghurtar uppvisade betydligt större fysisk stabilitet och rankades lägre i hedoniska tester, förmodligen på grund av den relativt stora storleken på den torkade okaran. Tillsatsen av insulin tycks dock öka smakligheten, varför acceptanspoängen var störst för yoghurten med både insulin och okara tillsatt.

4.3. Prebiotisk status för sojabönrester på tarmmikrobiomet Forskning om mänsklig gastrointestinal mikrobiota märkt som den "andra hjärnan" eller "glömt organ" har ökat exponentiellt de senaste åren efter de senaste tekniska framstegen [158]. Tarmen är det centrala immunförsvaret i kroppen, som hyser cirka 70–80 procent av kroppens immunceller och har märkts som den största källan till inflammation som bevisats bidra till sjukdomar som NAFLD och CDK [20,159,160]. Det har bevisats att tarmmikrobiotan inte bara producerar metaboliter som kan påverka värdens fysiologi, utan snarare med metaboliter som också kan bidra till en viktig roll i värdens immunsystem och metabolism via en komplex uppsättning kemiska interaktioner såväl som signalvägar [161 –163].

Prebiotika är icke-smältbara delar av maten som kallas kolhydrater som fungerar som fibrer. Oförändrade når de tjocktarmen där de används av gastrointestinala mikroorganismer, de tjänar som föda för "bra" tarmbakterier, och uppmuntrar deras tillväxt, kolonisering samt hållbarhet i matsmältningskanalen. Bland prebiotika eller fifibertyper finns de viktigaste galaktooligosackariderna och oligosackarider, som kallas bifidogena substanser; relaterat till deras förmåga att selektivt öka tillväxten av Bifidobacterium spp. (B. breve, B. longum, B. infantis, B. pseudolongum, B. lactis) och Lactobacil lus spp. (L. plantarum, L. casei, L. reuteri, L. acidophilus) [164]. De vanligaste prebiotika som används i humanstudier inkluderar, men är inte begränsade till, fruktooligosackarider, galakto-oligosackarider, xylo-oligosackarider, arabinoxylan-oligosackarider och sojabönoligosackarider [164,165].

Pérez-López et al. [51] studerade den prebiotiska effekten av okara på gastrointestinala mikrobiota hos råttor som utfodras med hög fetthalt. För att förbättra okarans löslighet och uppnå en löslig dietfiberberikad rest, tillämpade författarna behandling med högt hydrostatiskt tryck tillsammans med Ultraflflo® L-enzymet i beredningen. Wistar-råttor matades med en diet med hög fetthalt kompletterad med 20 procent behandlad okara under fyra veckor. Författarna observerade en minskning av plasmatriglycerider (1.4- gånger), viktminskning och en ökning av metabolismen av aminosyra (1.2-gånger lägre urea) i motsats till kontrollgruppen . När det gäller dess prebiotiska status förbättrade okara frisättningen av kortkedjiga fettsyror (SCFA) och förbättrade magnesium- och kalciumabsorptionen. Vidare bekräftade kvantitativ PCR-analys av utvalda bakteriegrupper att okara skyddade värdena av flera fördelaktiga grupper i gastrointestinal mikrobiota och återställde dysbios orsakad av en fettrik kost. Således förhindrar bakteriedroppar som utlöses av en fettrik kost. Författarna drog slutsatsen att tillskott av okara utövade hälsofrämjande funktioner in vivo och därför kunde användas som en prebiotisk och funktionell ingrediens i livsmedel

Villanueva et al. [12] studerade också effekten av dieter med hög fetthalt kompletterad med 13 procent eller 20 procent okara på lipidprofilerna hoslever,plasma och avföring hos gyllene syriska hamstrar efter tre (3) veckors matning. Dieten gav inga signifikanta skillnader i kroppsviktsökning eller foderintag (p > 0.05). Plasmanivåerna av triglycerider, totalkolesterol och VLDL-plus LDL-kolesterol i hamstrar som matades med 20 procent okara minskade dock signifikant (p < 0,05)="" jämfört="" med="" kontrollgruppen.="" inga="" signifikanta="" skillnader="" (p=""> 0,05) observerades dock i plasmanivåer av HDL- och LDL-kolesterol i alla experimentgrupper. Triglycerider, totala lipider, totala och förestrade kolesterolkoncentrationer ileverminskade med 20 procent okara kosttillskott. När det gäller hamstrar utfodrade med 13 procent okaraberikade dieter, medelvärdena för triglycerid, total lipid och kolesterol ileveroch plasma minskade jämfört med kontrollgruppen, men skillnaderna var inte statistiskt signifikanta. Dessutom visade alla analyserade okara-supplementerade dieter ökad fekal utsöndring av totala lipider, fritt kolesterol, triglycerider och totalt kväve (p < 0.05)="" i="" motsats="" till="" deras="" respektive="" kontroller.="" författarna="" föreslog="" att="" huvudkomponenterna="" i="" okara,="" dvs="" kostfiber="" och="" protein,="" kunde="" tillskrivas="" de="" totala="" lipiderna="" och="" kolesterolet="" minskat="">leveroch plasma, och den fekala produktionsökningen hos hamstrar med hög fetthalt, och kan därför spela en viktig roll i förebyggandet av hyperlipidemi och kan likaväl användas som en mervärdesingrediens för funktionell matlagning. 2016, Villanueva et al. studerade de potentiella prebiotiska och fettsänkande effekterna av enzymatiskt behandlad okara i högkolesterolmatade Wistar-råttor [6]. Författarna observerade en signifikant minskning av serumet ochlevertriglyceridnivåer (p < {{0}}.01)="" hos="" råttor="" som="" matats="" med="" enzymatiskt="" behandlad="" okara.="" totalt="" antal="" lipider,="" gallsyror="" och="" triglycerider="" var="" signifikant="" (p="">< 0.001)="" högre="" i="" avföringen="" från="" råttor="" som="" matades="" med="" en="" enzymatiskt="" behandlad="" okaradiet.="" emellertid="" reducerades="" ph="" i="" fekalt="" innehåll="" (p="">< 0,001),="" troligen="" på="" grund="" av="" den="" signifikanta="" ökningen="" av="" produktionen="" av="" kortkedjiga="" fettsyror="" i="" den="" behandlade="" gruppen="" jämfört="" med="" kontrollgruppen="" (dvs.="" total="" scfa="" (mmol/g)="" av="" 229,2="" ±="" 37,0="" för="" kontrollgruppen="" och="" 568,2="" ±="" 56,5="" för="" den="" behandlade="" gruppen).="" dessutom="" gav="" den="" enzymatiskt="" behandlade="" okaran="" reducerade="" triglycerider="">leveroch serum, och förbättrade utsöndringen av totala lipider, gallsyror och triglycerider, vilket ökade lipidprofilen hos råttor som matades med högt kolesterol. Fiberinnehållet föreslås för att förbättra tarmtransporten genom att öka fekal bulk. Författarna drog slutsatsen att det reducerade pH-värdet och den förbättrade SCFA-produktionen bekräftade förekomsten av fiberjäsning, vilket innebär en potentiell prebiotisk effekt.

4.4. Tarm-, lever- och njursvar på de prebiotiska effekterna av kostfiber i allmänhet I den mikrobiella processen med prebiotisk jäsning i tjocktarmen bildas SCFA som butyrat, propionsyra, ättiksyra, vitamin K och vitamin B12, som sedan absorberas av mag-tarmslemhinnan och distribueras via lymf- och kärlsystemet till celler av en organism [166]. Det resulterande butyratet metaboliseras direkt i det gastrointestinala epitelet, där det fungerar som en regulator av celldelning och tillväxt. Propionat används ileveroch fungerar även som en prekursor som används för att undertrycka kolesterolsyntes. Acetat metaboliseras huvudsakligen i muskelcellerna, hjärtat,njurar, och hjärnan. Produktionen av SCFA sänker pH i miljön, vilket uppmuntrar celldifferentiering och tillväxt av tarmepitelceller samt återupprättar mikrofloran. Dessutom föreslås jäsning i tarmen för att producera den slutliga formen av nedbrytning av ämnen som enkla gaser: Koldioxid, väte, metan och vätesulfid [164]. Figur 2 visar den schematiska översikten av de viktigaste prebiotiska effekterna av kostfiber på tarm, lever ochnjure [20]. 

4.4.1. Gut ResponsesÖkningen i produktionen av kortkedjiga fettsyror (SCFAs) till följd av jäsning av kostfiber har visat sig öka tarmbarriärfunktionen genom att öka tarmcellsproliferation och mångfald [20,167]. SCFA minskar gastrointestinala pH, vilket kan förändra tarmmikrobiotan genom att hindra tillväxten av patogener och minska uttrycket av mikrobiella virulensgener [168]. Återigen har det visats att epitelcellinjer metaboliserar SCFA-butyrat, vilket ger syrereduktion som resulterar i stabilisering av transkriptionsfaktor, hypoxiinducerbar faktor-1 alfa (Hif-1) [169]. Denna transkriptionsfaktor har varit inblandad i gastrointestinal barriärfunktion via reglering av apoptos [170] och inflammation [171]. En mikroarraystudie bekräftar att stärkelse som är resistent mot högamylos kan förbättra hormoner såväl som struktur och funktion hos tarmen genom att öka nivåerna av Hif-1-uttryck tillsammans med gener relaterade till celltillväxt, differentiering, apoptos och proliferation i cecal vävnad från råttor kompletterade med 30 procent resistent stärkelse i motsats till råttor som matades lika mycket energi från en fiberfattig kost [172]. En färsk studie av Zhang et al. [173] utvärderade effekterna av prebiotika på biotillgänglighet och biotransformation av ginsenosider hos råttor efter en två veckor lång prebiotisk (dvs galaktooligosackarid, fruktooligosackarid och fibrer-2) intervention. Resultaten visade att arean under koncentration-tid-kurvan och toppplasmakoncentrationen av ginsenosid och dess intermediära metaboliter i de prebiotiska interventionsgrupperna förbättrades i olika grader än de i kontrollgruppen. Dessutom svarade tarmmikrobiotan signifikant på den prebiotiska behandlingen på både funktionell och taxonomisk nivå. Den metagenomiska tarmanalysen avslöjade också den funktionella genförbättringen för polyketid/terpenoidmetabolism, glukoneogenes, glykolys och propanoatmetabolism, etc. Författarna drog slutsatsen att prebiotika selektivt kan stödja proliferationen av vissa bakteriella fläckar med glykosidhydrolyskapacitet, och därmed uppmuntra efterföljande biotillgänglighet och biotransformation av primära ginsenosider in vivo.

Tight junction-proteinerna är en annan nyckelkomponent i tarmbarriären som påverkas av kostfiber. En studie av Cani et al. [174] observerade att utfodring av en vanlig gnagarfoder kompletterad med (10 procent) fruktooligosackarider förbättrade uttrycket av gener i jejunal tight junction-proteinerna och Zonula occludens-1 (ZO-1), minskade intestinal permeabilitet och minskade plasmalipopolysackarider (LPS) koncentrationer. Återigen, Fukunaga et al. [175] studerade effekten av lösligt fiberpektin på produktionen av fekal kortkedjig fettsyra, tarmcellsproliferation och mikrobiell population. Resultaten visade att råttor som matades med 2,5 procent pektin under två veckor visade ökad plasmaglukagonliknande peptid-2 (GLP-2) och ökad cekal SCFA. Butyrat, i en annan Caco-2 cellodlingsmodell, visades återigen aktivera AMP-aktiverat proteinkinas, vilket möjliggör tight junction protein assembly såväl som förbättrad barriärfunktion som visas via förbättrad transepitelial elektrisk resistans [176]. Ohata et al. [177], använde också Caco-2 cellodlingsmodellen och observerade att butyrat förbättrade lipoxygenasaktiviteten genom att hindra histondeacetylering, vilket fick transepitelial elektrisk resistans att öka. Förutom förändringen av tarmens immunfunktion och fysiska barriärer för att minimera skador från mikroberhärledda proinflammatoriska faktorer, kan prebiotika också skydda organ somnjure och leverfrån metabola missbruk. Det har länge visat sig att konstant konsumtion av osmältbara kolhydrater istället för smältbara kolhydrater, minimerar ökningen av blodsocker och insulin [20]. Mithieux et al. [178] undersökte intestinal glukoneogenes, vilket är en annan kolhydratreglerande väg som påverkas av kostfiberkonsumtion. Den gastrointestinala produktionen av glukos förstås förbättra glukosavkänningen i portvenen, vilket resulterar i minskningar av leverglukosproduktionen samt påverkad signalering till hjärnan, vilket ger en ökad mättnadskänsla. Emellertid föreslås mikrobiota-genererade metaboliter av prebiotiska (t.ex. propionat) fungera som en glukoneogen prekursor [179]. Sammanfattningsvis framhäver detta fördelarna med mikrobhärledda SCFA:er för att stödja de fysiska komponenterna i tarmbarriären (slemhinneskikt, tight junctions och cellularitet) och påverka värdens immunfaktorer, vilket kommer att påverka funktioner i vävnader som t.ex.leverochnjurar.

4.4.2. Leverresponser faktiskt, är det känt att blod från tarmen nårlevervia portvenen, och det är därför berättigat att detta organ är ett mål för tarmhärledda faktorer som förändras av kost- och mikrobiomförändringar. Prebiotiska fibrer anses dock vara ett idealiskt behandlings- och hanteringsalternativ för NAFLD och relaterad fetma och insulinresistens [21]. De levereffekter av prebiotiska fibrer som diskuterats tidigare inkluderar att påverka tarmens ekologi, alltså tarmpermeabilitet, systemisk inflammation, såväl som cirkulerande gastrointestinala hormon- och metabolitsignaler. Som stöder sambandet mellan tarmhälsa och lever, sågs patienter med NAFLD visa en förändrad tarmmikrobiota [159] och förbättrad tarmpermeabilitet [180]. Kostfibrer har visat sig hindra translokationen av bakteriella produkter som LPS [181]. Således kommer detta att hjälpa till att minska leverexponeringen för LPS och andra associerade mikrobhärledda proinflammatoriska produkter. Detta kan hindra tendensen att fettlever utvecklas till den inflammatoriska form som kallas icke-alkoholisk steatohepatit (NASH) [20]. Denna övergång tros ske i två steg som kallas "tvåträffshypotesen". Den "första träffen" är det tillstånd därleverär mottaglig för metaboliska förolämpningar eller den "andra träffen", på grund av ansamling av leverfett. Den "andra träffen" antas komma från en mängd olika källor, såsom bakteriell överväxt, och föreslås inducera leverinflammation [182]. Cortez-Pinto et al. [183] ​​utvärderade effekten av olika kostmönster hos NASH-patienter. Studien visade att dessa patienter konsumerade lågfiberhalt, mer fett och mindre kolhydrater än de friska kontrollerna. Dessutom diskuterade en annan studie de terapeutiska effekterna av fullkornshärledda kostfiber och visade dess fördelar associerade med metabolt syndrom (MtS) och NAFLD efter konsumtion. Förutom minskningen av leverfett, kan fullkornshärledda kostfiber lika väl minska inflammation [184–186].

De föreslagna effekterna av prebiotiska fibrer på lipidmetabolism tillskrivs hämning av de novo fettsyrasyntes (FAS) [187-189]. Prebiotiska fibrer tros nedreglera leverlipogena enzymer, främst FAS, genom att öka produktionen av SCFA-propionat [190]. Återigen, på grund av deras unika verkningssätt vad gäller kolesterolmetabolism specifikt kopplat till deras fermenterbarhet och modulering av mikrofloran. Som rapporterats tidigare har SCFA varit inblandat i kolesterolmetabolism. Levrat et al. [191] studerade rollen av dietpropionsyra på hypokolesterolemiska råttor. Inulintillskott gav en ökning av blindtarms-SCFA jämfört med kontrolldieten. Koncentrationerna av SCFA uppmätta i portvenen indikerar dock attleverexponeras för höga koncentrationer av SCFA, särskilt propionsyra. Författarna drog slutsatsen att närvaron av propionsyra ileverminskar kolesterolemiska reaktioner. En annan studie rapporterade effekten av prebiotiska fibrer på serumlipider och levergenexpression hos JCR: LA-cp-råttor. Författarna rapporterade att prebiotiska fibrer orsakade en minskning av kolesterolnivåerna genom att förbättra kolesterolutsöndringen i form av galla samt hindraleverackumulering av triacylglycerol. Författarna rekommenderade användningen av prebiotiska fibrer som kostbehandlingar för hyperkolesterolemi [189].

4.4.3. NjursvarBortsett från levern, dennjureär ett annat viktigt organ som påverkas av ett betydande intag av kostfiber. Kostfiber har visat sig i många rapporter minska kvävebelastningen såväl som systemiskt inflammatoriskt missbruk vid CKD. I likhet med NAFLD visar in vivo CKD-experiment ofta en förändrad tarmmikrobiota [192,193], tarminflammation, ökad tarmpermeabilitet samt en ökning i plasmakoncentrationer av mikrobhärledda metaboliter (t.ex. p-kresolsulfat och indoxylsulfat) [20,194,195194, ]. Det har visat sig genom epidemiologisk forskning att ett tillräckligt intag av kostfiber minskar alla potentiella orsaker till dödlighet hos patienter med diagnosen CKD [196]. Även om mekanismen inte är helt förstådd, tillskrivs den dock kostfiberns roll för att upprätthålla substratleverans till den nedre tarmen, vilket i det långa loppet modifierar bakteriell metabolism. Visst, om en tillräcklig mängd osmältbara kolhydrater inte kan nå tjocktarmen, kommer substrat som aminosyror att fermenteras, vilket leder till bildandet av potentiellt skadliga metaboliter som p-kresol och indoler, vilket kommer att stressanjure [20,179,197].

CISTANCHE KOMMER ATT FÖRBÄTTRA NJUR-/NJURINFEKTION

En känd mekanism som lyfter fram effekterna av kostfiber pånjureinkluderar minskningen av kvävebelastningen på bådaleverochnjurarvia ökad mikrobiell biomassa. Den mikrobiellt genererade biomassan hjälper till att binda kväve i tarmen och minska mängden som når portalcirkulationen [20,198]. År 2019, Adams et al. studerade effekterna av kosttillskott av prebiotiska fibrer på kvävemetabolism, tarmmorfometri och blodbiokemi hos avvänjande smågrisar. Inklusionen resulterade i en ökning av kvävemetabolismen genom att öka smältbarheten och utnyttjandet av kväve samt minska avförings- och urinhalten av kväve [38]. Återigen, Mardinoglu et al. [199] jämförde metabolismen av aminosyror i konventionella och bakteriefria möss och upptäckte att koncentrationerna av aminosyror som kommer in ileverportvenen hos de konventionella mössen var låg; minskningen av portalaminosyrorna var associerad med ökad efterfrågan på kväve för mikrobiell syntes [200]. Bildandet av SCFA är en annan föreslagen mekanism genom vilken kostfiber kan påverkanjurfunktion. Därför föreslås SCFA att påverkanjureblodskamrat genom att stimulera luktreceptor 78 (Olfr-78), en G-proteinkopplad receptor som finns i den juxtaglomerulära njurapparaten som uppmuntrar reninsekretion, som är ansvarig för att reglera blodtrycket [201]. Blodtrycksreglering är en viktig komponent för att hantera utvecklingen av CKD [202]. Sammanfattningsvis föreslås kostfiber förbättrasnjurfunktionsamt minska förekomsten av CKD genom att orsaka förskjutningar i mikrobiomet, vilket följaktligen kommer att upprätthålla och förbättra tarmbarriären, förändra metabolismen av uremiskt löst ämne och mikrobiellt kväve, samt kontrollera njurblodkarriären.

5. Slutsatser

Denna aktuella översikt sammanställer vetenskapliga rön om de bioaktiva föreningarna i sojabönrester (okara) och diskuterar den möjliga prebiotiska effekten av denna fiberrika rest som en funktionell diet på aerobios/dysbios-tillståndet i tarmen, såväl som den därav följande påverkan påleverochnjurfunktioner. Avyttringen av okara är fortfarande ett olöst problem. Men funktionaliteten, liksom de inbäddade näringskomponenterna, gör den kommersiellt lämplig. Den hypoglykemiska effekten av okaraberikade livsmedel tillskrivs dess kostfiberinnehåll. Flera rapporter avslöjar att okara har ett högt näringsvärde och därför kan användas i livsmedelsindustrin för att delvis ersätta traditionellt mjöl för att hjälpa till att öka huvudsakligen kostfiberfraktionen av livsmedel. Kostfibrer och prebiotika påverkar värden genom ett flertal mekanismer som att reglera avföringseffekter, blodsocker eller insulinnivåer, öka surheten i tarmen, minska tarmens transittid, konstruktiv syntes av SCFA, främja tillväxten av nyttiga tarmbakterier och hindrar tillväxten av patogena, vilket i sin tur påverkar produktionen av mikrobiell metabolit såväl som värdens immunsvar, och kommer följaktligen att skyddanjureochleverfrån translokation av pro-inflammatoriska bakterier. Även om okara rekommenderas i många sammanhang, är det fortfarande viktigt att använda en lämplig teknik som enzymatisk och kemisk behandling, jäsning, högtryck, extrudering, mikronisering och ytterligare malning till pulverform för dess effektiva användning och acceptans. Dessutom behövs ytterligare utforskning och experiment för att ge en djupgående förståelse för de näringsämnen, såväl som funktionella livsmedel berikade med okara för att hjälpa till att bekräfta de specifika mikroberna och signalerna som omvandlas som svar på denna kostfiber.