Estudio sobre Beta Glucan Health Aid

En 1942, una glucosa sin almidón similar a la lichenina islanfue aislada y extraída de la avena. Su estructura es diferente de la de cebada − -glucano. En 1986, fue nombrado − -glucan, es decir, OAT − -glucan, andLa investigación sobre OAT − -glucan comenzó. Los beta-glucanos se dividen en beta-glucanos soluen agua y beta-glucanos soluen agua. La solubilidad en agua se ve afectada principalmente por el enlace beta-(1 − 3) glicosídico y el grado de polimerización. El beta-glucano de avena es un polisacárido viscono almidón en las paredes celulares de la avena aleurona y subaleurona [2]. Es una macromolécula lineal formada por unidades de − -d-glucopiranosa Unidas por enlaces glicosídicos 70% − -(1 − 4) y enlaces glicosídicos 30% − -(1 − 3). Los enlaces glicosídicos continuos − -(1 − 4) están separados y Unidos por un único enlace glicosídico − -(1 − 3) [5]. La avena − -glucan se encuentra principalmente en el salvado, y bajo condiciones de concentración uniforme, el peso molecular de avena − -glucan (MW) y la viscoen el salvado de avena son mayores que en el endospermo. Por lo tanto, el salvado de avena se utiliza principalmente como materia prima para la extracción de avena − -glucano.

1. 1 propiedades físicas y químicas

elLos efectos fisiológicos del OAT − -glucan se logran principalmenteAl aumentar la viscode los jugos digesen el intestino, que se ve afectada por diversos factores como la estructura química de la avena, MW, velocidad y grado de disolución, reología de la solución, crecimiento, condiciones de almacenamiento, procesamiento y extracción [1]. La longitud de la cadena natural de OAT − -glucan es de aproximadamente 20.000 unidades de glucosa, y el MW es tan alto como 3 millones de g/mol. Un rango bastante amplio de MWs promedio o pico de OAT − -glucano ha sido reportado en la literatura [5].

El MW promedio varía de 1 × 106 a 2 × 106 g/mol, sin embargo, debido a que la cadena de piranosa se rompe fácilmente por hidrólisis enzimo química, corte mecánico o tratamiento térmico, el MW en alimentos comerciales está entre 0,4 × 106 y 2 × 106 g/mol. La administración de alimentos y medicamentos de EE.UU. (FDA) recomienda que consumir3 g de avena − glucano por díaPuede ayudar a disminuir los lípidos sanguíneos, pero la visco, solubilidad, MW y dosis son igualmente importantes y son la base de su actividad reducde colesterol [6-7]. La viscoes la principal razón para el efecto fisiológico del OAT − -glucano, y la viscoestá estrechamente relacionada con la dosis, el MW, y la matriz alimentaria (solubilidad) [5,7]. Dado que ha habido controversia sobre la dosis, MW, método de administración, y los efectos de OAT − -glucan en diferentes grupos étnicos, diferentes estudiosos han llegado a conclusiones diferentes. Un experimento in vitro [7] confirmó la repetibilidad y reproducibilidad de la solubilidad, viscoy MW del − -glucan en diferentes alimentos de avena.

1.1.1 MW afecta los efectos hipolipemiantes

La viscoyEfecto reducdel colesterol de OAT − -glucanEstán correlacionados positivamente con su MW. El MW de OAT − -glucan debe ser de al menos 1.200 kDa para producir un efecto reducdel colesterol [2]. En un ensayo clínico multicéntrico realizado por Wo Lever et al. [1] se mostró que los sujetos que recibieron beta-glucano de avena con MW medio A alto tuvieron una reducción significativa del cLDL de 4,8 A 6,5%, sin diferencias raciales, mientras que los sujetos que recibieron MW bajo no tuvieron un efecto significativo. Cuanto mayor es la MW, mayor es la visco, y más significativo es el efecto hipolipemiante.

1.1.2 la solubilidad influye en el efecto hipolipemiante

cuandoOAT − -glucan se administra en forma de lecheEn zumde fruta o bebidas, cada gramde − -glucan puede reducir significativamente el LDL-C sérico en 0,063, 0,052 y 0,050 mmol/L. La adición de beta-glucano de avena a un vehículo líquido puede aumentar su efecto de disminución de ld. En contraste, la adición de beta-glucano de avena a alimentos sólidos, incluyendo pan y galletas, ha producido resultados contradictorios [2].

1.2 seguridad

1.2.1 no tóxico para las células normales

Un estudio de 2018 realizado por Roman → ka et al. [8] mostró esoEl beta-glucano de avena no tiene efecto citotóxicoEn células normales, pero tiene un efecto citotóxico en células cancerosas, y la citotoxicidad aumenta con la concentración de beta-glucano. El uso a largo plazo de fármacos hipolipemiantes puede tener un efecto a largo plazo en personas con trastornos del metabolismo lipídico en la sangre, especialmente cuando se usan en combinación con estatinas y fibratos [2]. Por lo tanto, su seguridad es mejor que la de las estatinas.

1.2.2 la fibra dietdentro del rango de consumo recomendado no afecta a la absorción de otros nutrientes

diferentesRango de ingesta de − -glucanProducen diferentes efectos. En 2002, la asociación dietética americana (ADA, por sus siglas en inglés) [9] declaró que el consumo excesivo de fibra dietética tiene posibles efectos negativos, como la reducción de la absorción de vitaminas, minerales, proteínas y energía. Sin embargo, es poco probable que la fibra dietconsumida dentro del intervalo de ingesta recomendado cause problemas de absorción de nutrientes en adultos sanos. En 2005, el Institute of Medicine [10] propuso que, como parte de una dieta equilibrada, dentro del rango recomendado de ingesta de fibra, no se había encontrado ningún efecto significativo de la fibra de cereal en la absorción de minerales (como hierro, zinc, calcio y magnesio). Por lo tanto, se recomienda consumir fibra dietdentro del rango de ingesta recomendado.

1.2.3 alergenicidad

En 2007, Rashid et al. [11] sugirieron que la avena y los productos de avena pueden causar reacciones alérgicas en un pequeño número de personas alérgicas y que la avena no se debe permitir en una dieta sin gluten. Sin embargo, un estudio realizado por Hoffmanov a et al. [12] mostró que las personas con enfermedad celíaca en remisión pueden tolerar la avena como parte de una dieta sin gluten. Las proteínas de avena son más fáciles de digerir por las proteasas que las proteínas de otros cereales como el trigo. Estas propiedades reducen significativamente su inmunogenicidad y toxicidad para personas con enfermedad celíaca. Las personas con enfermedad celíaca pueden comer avena pura que no esté contaminada con otros cereales como el trigo. Sin embargo, la sensibilidad individual al OAT − -glucan no puede ser descartada. elPotencial alergenicidad de − -glucanSe ha estudiado, pero no se ha encontrado evidencia. Para comprobar la sensibilidad potencial de los pacientes celíacos a una dieta de avena, es necesario desarrollar métodos adecuados para evaluar el riesgo de variedades individuales de avena en pacientes celíacos. Además, el − -glucan no está incluido en la lista 2010 de la FDA de los 8 alérgenos alimentarios más importantes.

Esto demuestra queEl beta-glucano de avena es seguro para su aplicación en humanos. En estudios clínicos, los sujetos no experimentaron síntomas gastrointestinales significativos, excepto por efectos gastrointestinales leves y transitorios como flatulencia y malestar abdominal [13]. Es factible aplicarlo en pacientes con alteraciones lipídicas elevadas en sangre, y tiene un amplio rango de aplicaciones y alta seguridad en comparación con fármacos hipolipemiantes. Las muestras que contienen − -glusoluble producen principalmente una sensación de suavi, finura y un residuo visco, y esta palatabilidad hace que los pacientes sean más tolerantes con una dieta sin gluten [14-15].

1.3 aplicación de OAT − -glucano

Además de reducir la hiperlipidemia,OAT − -glucan también puede ser usado de muchas otras manerasTales como disminución del azúcar en la sangre, efectos antioxidantes, inmunomoduladores y efectos antitumorales, mejora del medio ambiente intestinal y aumento de la saciedad.

1.3.1 reducción del azúcar en la sangre

Un estudio realizado por Tosh [16] mostró que la respuesta máxima de glucosa en sangre (PGR) es A menudo más sensible que el área bajo la curva (AUC) o el índice glucémico (ig). Después del tratamiento con4 g de − -glucanoEl AUC de la PBY de la insulina se redujeron significativamente. La insulina no aumentó significativamente ni en el grupo experimental ni en el grupo de control, lo que indica que la respuesta a la insulina postprandial no se incrementó desproporcionadamente, y el OAT − -glucano redujo la glucosa sanguínea postprandial de una manera dependiente de la dosis. Oat β-glucan forma un ambiente altamente viscoen el intestino, que rápidamente atrapa los alimentos de alto índice glicémico, formando una capa protectora que retarla la absorción de glucosa, reduce las concentraciones de insulina postprandial y mejora la sensibilidad a la insulina. Sin embargo, la ingestión de -glucan no tiene efecto significativo sobre la glucosa sanguínea en ayunas o las concentraciones de insulina en pacientes hipercolesterolémicos [17].

antioxidante

despuésEl beta-glucano de avena fue suministrado a las ratasCon la hiperlipidemia, se podría reducir el malondialdehído sérico (MDA), el contenido de lipofuscina cerebral, y también reducir la actividad de suero superóxido dismutasa (SOD), mejorar la actividad de SOD en el cuerpo, y aumentar la actividad de suero capacidad antioxidante total (capacidad antioxidante total, T-AOC) actividad. Al reducir la producción de radicales libres de oxígeno, eliminar los peróxidos, proteger las membranas biológicas e inhibide la peroxidlipí, puede prevenir las lesiones ateroscleróticas inducidas por la hiperlipidemia [18]. Los beta-glucanos de avde bajo y alto peso molecular mostraron actividad antioxidante tanto en el hígado como en el estómago, resultando en una reducción en la producción de especies reactivas de oxígeno. Los beta-glucanos de alto peso molecular parecen ser más antioxidantes in vivo, especialmente en presencia de inflamación en el tracto gastrointestinal. Por lo tanto, los alimentos ricos en beta-glucanos de avena son considerados fármacos efectivos para el tratamiento de enfermedades inflamdel tracto gastrointestinal [19].

1.3.3 regulación inmune y efectos antitumorales

El beta-glucano es un modificador de la respuesta biológicaCon potenciales propiedades antitumorales que modula tanto la respuesta inmune innata como la adaptativa [20]. Pan et al. [21] mostraron que el beta-glucano de la avena puede inducir a los monocitos a aumentar la expresión y producción del factor de necrosis tumoral (FNT - -) y el ARNm de la interleucina 6 (IL-6) mediante la reprogramación metabólica después de la estimulación con lipopolisacárido o Pam 3C SK4.

Además, el consumo dePolvo de beta-glucano de avenaPuede conducir a la transactivación del factor nuclear NF- − B en leucocitos intestinales (como las células dendríticas (DCs)) y células intestespecíficas (como las células M), lo que las protege de ataques más fuertes durante la infección por patógenos, afectando así la respuesta inmune intestinal y previnila inflamación [22]. Oat − -glucano induce la inmunidad innata y activa las células inmuninmunintestinales a través de la reprogramación metabólica, proporcionando evidencia importante de que la fibra dietpuede mantener la reactividad a largo plazo del sistema inmune innato y mejorar la inmunidad, lo que puede ser beneficioso para la prevención de enfermedades infecciosas o cáncer. El − -glucan también puede ejercer un efecto antitumoral mediante la activación de células dendríticas a través del contacto con los receptores Dectin-1 [20]. Sin embargo, el mecanismo por el cual el beta-glucano destruye las células cancerosas es muy complejo y todavía no se comprende completamente. En un estudio [8] se mostró que los efectos inmunomoduladores y anticancerosos del glucan están relacionados con su estructura, MW y conformación.

1.3.4 mejora el medio ambiente intestinal

El beta-glucano de avena cambia la microflora,Promueve la formación de ácidos grasos de cadena corta (ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, etc.) en el intestino, lo que disminuye el ph intestinal. El ambiente ácido formado inhiel el crecimiento y la reproducción de bacterias patógenas y saprobios, reduciendo el número de bacterias patógenas y saprobios en el intestino. Esto reduce el crecimiento de carcinógenos en el intestino en la fuente, aumenta el número de probióticos, altera el potencial para el metabolismo de los ácidos biliares, y puede ser utilizado como un prebiótico para el cuerpo humano [23]. Oat − -glucan puede ser la primera opción para intervenciones dietéticas para mantener la salud cardiovascular y metabólica a largo plazo, y el microbioma refuerza esto [24].

1.3.5 aumento de la saciedad

Oat − -glucan puede afectar la sacimediante el aumento de la visco.. Cuando aumenta la visco, la expresión de ARNm del neuropéptido Y en el núcleo arquedel hipotálamo disminuye, las hormonas gastroanoréxicos aumentan, Y aumenta la saci. Sin embargo, debido a la falta de un método estandaripara medir la viscoy las sustancias inherentes que afectan el apetito, es difícil localizar el efecto de OAT → -glucan en la saciedad. En general, tiene un efecto positivo sobre el aumento de la saci[5]. Si el OAT − -glucano aumenta la saciedad y reduce el apetito, lo que afecta la ingesta de alimentos en la siguiente comida, ha dado lugar a nuevas investigaciones.

Evidencia previa ha demostrado que la avena puede promover el control del peso al reducir el apetito subjetivo y la ingesta de alimentos en la comida posterior. Sin embargo, no todos los estudios son consistentes. Zaremba et al. [25] mostraron que 4 g de MW altoEl beta-glucano de avena retrasel vacigástricoNo afectó la cantidad de alimento consumido por los sujetos. Wolever et al. [26] demostraron en 2020 que el beta-glucano de avena puede retrasar el vaciamiento gástrico. Esto es consistente con hallazgos de investigaciones anteriores, y no se encontró ningún efecto significativo del OAT − -glucano sobre el apetito, la ingesta de alimentos o las hormonas gastrointestinales que afectan el apetito en comparación con el grupo de control. Esto indica que en las condiciones experimentales actuales, ni la dosis ni el MW de OAT − -glucan afectaron el apetito o la ingesta de alimentos en comparación con el grupo de control. Por lo tanto, se necesitan estudios adicionales para demostrar el efecto de diferentes viscosidades sobre el apetito y la ingesta de alimentos a través de métodos estandaripara medir la viscosidad.

El beta-glucano de 2 avena mejora la dislipidemia

2. El beta-glucano de 1 avena mejora los diferentes marcadores de lípidos en la sangre

En 2016, la universidad de Toronto en Canadá y el European Journal of Clinical Nutrition realizaron un meta-análisis de 58 ensayos clínicos con 3.974 participantes para evaluar elEfecto del OAT − -glucan sobre los factores de riesgo de enfermedad cardiovascular(LDL-C, non-HDL-C, apoB). Se señaló que un promedio de 3,5 g/d OAT → -glucan durante 6 semanas tuvo un efecto global de mejoría sobre los lípidos sanguíneos, con LDL-C reducido en 4,2%, no-hdl-c reducido en 4,8%, y apo B reducido en 2. 3 % [27]. Un ensayo cruzado aleatori, doble ciego en 2020 en pacientes con hipercolesterolemia moderada mostró que la ingesta de beta-glucano de OAT redujo significativamente los niveles de TC, LDL-C o no-hdl-c, y después de unas pocas semanas del período de lavado, debido A la falta de suplementcontinua con beta-glucan de OAT, las concentraciones de CT y LDL-C tendían A regresar A los valores basales, lo que destaca la importancia de la suplementregular y sostenida con beta-glucan de OAT [14]. Los estudios anteriores muestran que el beta-glucano de la avena puede mejorar los indicadores de lípidos en la sangre en diversos grados, y que el beta-glucano de la avena debe complementarse regular y continuamente.

2.2 la relación dosis-respuesta entre el beta-glucano de avena y los lípidos sanguíneos

En un metanálisis se dio por primera vez una relación dosis-respuesta entre la ingesta de fibra y una reducción del TC sérico, es decir, una media de 0,045 mmol/L y 0,057 mmol/L para el TC y el cLDL, respectivamente, por gramde fibra diet[28]. No existe una relación dosis-respuesta clara entre la fibra soluble y los cambios en las concentraciones de HDL-C o de triglicéridos (TG). En el 60% al 70% de los ensayos, un alto consumo de fibra soluble se asoció con una reducción significativa de TC y LDL [14]. Sin embargo, cuanto mayor sea la dosis, más pronunciada no es necesariamente la reducción de los lípidos sanguíneos. El modelo dosis-respuesta muestra que el TC disminuye con el aumento de dosis de beta-glucano, pero hay una no linealidad significativa a dosis altas, lo que puede deberse a una disminución de la adhesión o un máximo biológico a dosis más altas. No hay aumento en el efecto cuando la ingesta diaria de − -glucan excede 3 g [29]. Esto también apoya la propuesta de la FDA de EE.UU. desde 1997 para consumirAlimentos que contienen avena − -glucanoEn cantidades de más de 3 g por día con el fin de reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular [2].

2.3 efecto de la concentración inicial de lípidos en sangre sobre el efecto hipolipemiante

Un análisis de subgrupos de las concentraciones iniciales de colesterol [28] mostró que el CT de las personas con hipercolesterolemia moderada o grave (concentración > 6,20 mmol/L o > 240 mg/dL) disminuyó solo ligeramente más que el de las personas con concentraciones más bajas de colesterol. Hay controversia en cuanto a si la reducción de las concentraciones de colesterol en personas con lípidos normales en la sangre es beneficioso. Chen et al. [30] en un ensayo aleatoricontrolado realizado en 2006, Chen et al. [30] mostraron que el aumento de la ingesta de fibra dietde salvado de avena no redujo significativamente las concentraciones séride colesterol en individuos sin hipercolesterolemia. Por lo tanto, para las personas con alto riesgo de hiperlipidemia, el aumento de la ingesta de fibra dietmientras se reduce la ingesta de grasas satury colesterol se puede utilizar para prevenir la hiperlipidemia.

3 mecanismo por el cual el beta-glucano de avena mejora la dislipidemia

3.1 diferencias individuales en el efecto hipolipemiante del beta-glucano

Wang et al. [31] mostraron que elEl efecto reducdel colesterol del beta-glucan también puede depender de las características genéticas individuales. Los datos muestran que los individuos que llevan el alelo para el polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) rs3808607 en la región promotora del gen CYP7A1 de la familia 7 miembro de la subfamilia 1 del citocromo P450 son más sensibles al efecto reducde colesterol de alta MW − -glucan que los portadores de TT. CYP7A1 codifica el colesterol 7 − -hidroxilasa (CYP7A1), que es la enzima limitante en la vía de síntesis de ácidos bili.

3.2 inhibide la síntesis del colesterol

Los microorganismos en el intestino fermentar las fibras para producir ácidos grasos de cadena corta (como el ácido acético, ácido butírico y ácido propiónico), que se absorben en la vena porta. Esto limita la actividad de la 3-hidroxi3-metilglutaril-coa reductasa (HMG-CoA) y aumenta el catabolismo de LDL-C para inhibir la síntesis de colesterol en el hígado [23].

3.3 inhila la absorción de colesterol

El beta-glucano de avena forma una película de agua alrededor de las partículas de alimentosEn el tracto digestivo, creando un ambiente de alta visco. Esto no sólo dificulta físicamente la reabsorción de grasas, colesterol y ácidos biliares en el tracto digestivo, aumentando así la sensibilidad a la insulina y la sensación de saci[2], sino que también altera los niveles circulantes de ácidos biliares. La fermentación de esteroles en el colon aumenta la producción de ácido ursodesoxicólico terapéutico, inhila la absorción del tóxico ácido biliar ácido chenodesoxicólico y reduce la probabilidad de absorción de colesterol al convertir el ácido chenodesoxicólico en un esterol neutro no absorbible [32].

3.4 aumento de la excreción de colesterol

Oat − -glucan se une a los ácidos biliReducir su reabsorción y el aumento de la excreción, lo que reduce los niveles de ácidos biliares. Para compensar esta pérdida, el cuerpo sinteácidos biliares de novo, la activación de CYP7A1. El colesterol aumenta la síntesis de ácidos biliares y la excrefecal de esteroles neuy colesterol bajo la acción de esta enzima limitante de la velocidad, reduciendo así las concentraciones de colesterol [2,6].

3.5 disminución del LDL-C y elevación del HDL-C

Oat − -glucan puede promover la síntesis de novoDe los ácidos biliares en el cuerpo, upregulate LDL-C receptores, proporcionan sustrpara la síntesis de ácidos bili, aumentar la eliminación de LDL-C, y las concentraciones más bajas de LDL-C. Además, otros estudios [14] han mostrado que el OAT − -glucan también puede regular el microbioma para lograr una reducción de LDL-C además de intervenir en la vía de síntesis de ácidos biliares. Aún no está claro el mecanismo por el cual el betalglucano de avena aumenta las concentraciones de colesterol HDL, pero algunos estudios [33] han mostrado que la cantidad de betalglucano en la dieta es un factor en el aumento de las concentraciones de colesterol HDL.

Se puede ver esoEl beta-glucano de avena puede reducir la síntesis de colesterolY absorción, aumentar la excreción de colesterol, y también reducir los niveles de LDL-C, reduciendo así la ocurrde eventos cardiovasculares.

4 conclusión

En los últimos años,El beta-glucano de avena ha sido analizado desde múltiples ángulosA múltiples niveles, y en múltiples niveles, incluyendo experimentos con animales y ensayos clínicos, que han arrojado una gran cantidad de datos científicos que confirman su importante efecto hipolipemiante. En Europa y Estados Unidos, el beta-glucano de avena se ha convertido en un aditivo alimentario y se utiliza ampliamente en intervenciones hipolipemiantes.

En 2014, las autoridades sanitarias chinas acordaron designar el beta-glucano de avena como un nuevo alimento de recurso. La investigación actual se enfrenta a los siguientes problemas: 1)El beta-glucano de avena es seguro y confiableTiene un papel importante en la prevención y control de enfermedades, disminuyendo los lípidos y el azúcar en la sangre, y mejorando el medio ambiente intestinal. Tiene importantes perspectivas de aplicación y valor de investigación. Los primeros estudios han mostrado que el efecto de la fibra puede ser mayor que el mostrado en el metanálisis. Sin embargo, problemas metodológicos tales como tamaños de muestra pequeños, medidas dietéticas incompletas, y control insuficiente de factores de confusión importantes hacen difícil aislar el efecto independientemente de otros componentes dietéticos. 2) los ensayos clínicos existentes han investigado el efecto hipolipemiante a corto plazo del beta-glucano de avena administrado a muestras relativamente pequeñas de la población, y pocos han involucrado pacientes embarazadas. Durante el embarazo, los lípidos elevados en la sangre pueden conducir a un mayor riesgo de complicaciones del embarazo, que afectan a la madre y el niño. En el futuro, se pueden llevar a cabo intervenciones en pacientes con alteraciones patológicas de los lípidos sanguíneos durante el embarazo, proporcionando un nuevo enfoque de tratamiento para pacientes con aumentos patológicos de los lípidos sanguíneos durante el embarazo.

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