Gum Arabic е дървесен ексудат, който се получава главно от видовете Acacia Senegal или Acacia Seyal. Дърветата растат широко по протежение на сахелианския пояс на Африка, един от регионите на Африка е 3860-километрова дъговидна земя непосредствено на юг от пустинята Сахара. Пустинята се простира от изток на запад от Сенегал на запад до Сомалия на изток.

Арабската гума е смолата, която пониква от стъблата и клоните на дърветата. Производството на арабски гуми се стимулира чрез „потупване“, което се състои в отстраняване на участъци от кората, като се внимава да не се повреди дървото. Лепливото, смолисто вещество изсъхва на клоните, за да образува възли. Твърдите възли се събират на ръка и се степенуват според цвета и размера.

Други имена: Гума Хашаб, дъвка Кордофан, гума арабски (акация сеял) [1].

Химическа и молекулярна структура на арабската гума

Двете гуми акация и акация сеял показват сходни характеристики по отношение на разпределението на молекулните маси с голямо тегло. Въпреки това, молекулната маса на акациевата дъвка е по-висока от акациевата дъвка със средна молекулна маса съответно 380 000 и 850 000. [3]

клетъчната

Адаптирано от информация, получена от справка [3].

Предимства на пребиотичното молекулно тегло/разстояние

Стомашно-чревният тракт на възрастния човек (GIT) е на 9 метра (или 29,5 фута) от хранопровода до ануса. Важно е да се отбележи, че нискомолекулните монозахариди с къса верига и дизахаридите ферментират по-лесно в стомашно-чревния тракт, отколкото техните по-устойчиви и сложни, с по-високо молекулно тегло, олигозахаридни или полизахаридни аналози. [4].

Докато пребиотиците с по-къса верига могат да осигурят предимства, по-големите, по-бавно ферментиращи, полизахариди с по-високо молекулно тегло имат значителни предимства пред малките, бързо ферментиращи захари като лактулоза и други несмилаеми олигозахариди. Те включват способността да се толерират в по-високи дози от потребители с намален риск от странични ефекти като чревен дискомфорт и газове, причинени от прекомерно образуване на газове. Увреждане на лигавицата от бързо подкисляване или слабително действие на твърде високи концентрации на малки захари в дебелото черво [4].

Може би най-важното е, че полизахаридите с високо молекулно тегло осигуряват постоянен източник на ферментируеми въглехидрати по цялата дължина на дебелото черво, вместо да бъдат напълно ферментирали. Този факт може да бъде от особен интерес за превенцията на някои видове заболявания, като рак на дебелото черво, тъй като дисталното дебело черво и ректума са значителни места за възпаление и заболявания при хората. [5].

Нов подход към добавките с пребиотични фибри

Знаем, че ферментацията на рафинирани и късоверижни въглехидрати и олигозахариди протича по-близо, докато по-сложните олигозахариди и полизахариди могат да бъдат ферментирани дистално [4]. Също така знаем, че високо рафинираната „западна диета“, богата на наситени мазнини и липсваща сложни въглехидрати, е свързана с различни метаболитни и автоимунни заболявания. [6].

Това, което обаче не знаехме, е, че сложността на въглехидратите се свързва и с молекулното тегло и вискозитета. Колкото по-ниско е молекулното тегло, толкова по-къси са веригите. Колкото по-голямо е теглото, толкова по-голям е броят на полимерните вериги. Освен това, колкото повече полимерни вериги, толкова по-висок е вискозитетът. Всъщност, източникът на най-сложните полизахариди с най-високо молекулно тегло, открити в диетата, е хидроколоидите с хранителен клас. [7].

Хранителни хидроколоиди и тяхната пребиотична активност

Високото молекулно тегло е привлекателна характеристика на търговските хидроколоиди или вещество, което образува гел в присъствието на вода. Тази група сложни, несмилаеми, високомолекулни и високо вискозитетни полизахариди включват пектини, арабиногалактани, бета-глюкани, инулин, слузни вещества, както и бактериални смоли като:

  • ксантанова смола или геланова смола
  • венци от дървета, като гума арабика
  • гума трагакант и гуми гати
  • венци от бобови растения, като гума от гуар и дъвка от рожкови
  • Екстракти от водорасли, водоразтворими, хранителни, като карагенан, натриев алгинат и агар [8].

Както знаем, много сложни полизахариди имат пребиотична активност и се хранят с полезни микроорганизми, осигурявайки метаболитни ползи за гостоприемника. Въпросът обаче остава: има ли доказателства, че хидроколоидите от хранителен клас, като гума арабика, които придават уплътняващ и стабилизиращ компонент в търговските продукти, също осигуряват ползи за здравето?

Ползи за здравето на дъвка арабика или акация

Докато Gum Arabic е широко изследван за свойствата му като хидроколоид с различни хранителни приложения, той също е обект на по-нови изследвания за способността му да подобрява човешкото здраве.

Тъй като арабският дъвка може да достигне до дебелото черво и да устои на храносмилането в тънките черва, той може да бъде класифициран като несмилаеми въглехидрати или диетични фибри. Арабският дъвка също може да бъде класифициран като пребиотик. В дебелото черво Gum Arabic се ферментира от бактерии, които произвеждат късоверижни мастни киселини (SCFA), особено пропионова киселина, като странични продукти от ферментацията, свързани със значителни подобрения на човешкото здраве. [9].

Бифидогенен: Доказано е, че ферментацията на арабски дъвки избирателно увеличава пропорциите на бактерии, произвеждащи млечна киселина, и бифидобактерии при изследваните субекти. Той също така увеличава съдържанието на вода в изпражненията и увеличава производството на изпражнения. Освен това, данните сочат, че арабската гума действа като пребиотик в дози от 10 g/ден. Гумата може да се консумира в дори по-високи дневни дози без никакви неблагоприятни стомашно-чревни проблеми [10].

Известно е, че арабският дъвка се храни с няколко различни щама местни бифидобактерии, включително B. longum [11], и е доказано, че увеличава Bifidobacterium animalis subsp. лактис значително по-добър от инулин и глюкоза [12].

Пребиотик: Gum Arabic може селективно да увеличи пропорциите на млечнокисели бактерии и бифидобактерии при здрави индивиди. Ферментира бавно, с смилаемост около 95%. Gum Arabic също увеличава производството на изпражнения, като увеличава съдържанието на вода в изпражненията. Той се понася добре във високи дневни дози и е доказано, че се консумира без никакви неблагоприятни чревни събития. Доказателствата показват, че гумата акация действа като пребиотик в доза от 10 g/ден [13].

SCFAДруги изследвания показват, че бактериалната ферментация с гуми арабски произвежда повече SCFAs като бутират и пропионат in vitro и in vivo, отколкото други добре известни пребиотици, като пектин, инулин и алгинат. Това е недвусмислено доказателство, че арабската гума е несмилаем пребиотичен полизахарид [14].

АнтидиабетноДруги проучвания установяват, че производството на микробни SCFA (и вискозитетът) се е увеличило значително след добавянето на арабика към храната. Изследванията показват, че той също така намалява постпрандиалния гликемичен отговор, който има хомеостатичен ефект при диабет, чрез повишено производство на оцетна киселина [15].

Следователно, простото добавяне на Gum Arabic подобри метаболизма на храната за човешка употреба. Лечението с Gum Arabica повишава отделянето на Ca2 + с урината и намалява плазмената концентрация на фосфат и плазмената концентрация на урея. Скоростта на уринарния поток, натриурезата, фосфатурията, гликозурията, протеинурията и кръвното налягане (BP) при мишки с диабет също намаляват. Тези резултати предполагат, че ефектът от арабската гума върху чревния транспорт на глюкоза може да бъде полезен за профилактика и лечение на метаболитни нарушения като затлъстяване и диабет [16].

Нефропротективен: Gum Arabic увеличава креатининовия клирънс, увеличава бъбречната екскреция на антидиуретични хормони, намалява концентрацията на плазмен фосфат, увеличава бъбречната секреция на антидиуретичен хормон [16] и се използва като лечение на хронични и стадийни бъбречни заболявания. Терминал в страните от Близкия Изток [17].

Ефектите на арабика върху гумата върху концентрацията на фосфат в плазмата, кръвното налягане и протеинурията могат да бъдат от полза при хронична бъбречна недостатъчност (CRF) и диабетна нефропатия [16]. Умерено намалени хистологични и биохимични маркери от арабска гума след остра нефротоксичност на гентамицин [17].

Арабският дъвка може също да служи като средство за лечение на бъбречни заболявания поради способността му да улавя жлъчни соли заедно с относително високия си ефект върху производството на бутират, за който е доказано, че потиска производството на TGF-бета1 цитокини [18].

Противоракови: Ангиогенините са ангиогенетични фактори, регулирани от туморни клетки и участват във васкуларизацията и растежа на туморите. Ангиогенините се регулират в раковите клетки от многобройни тъкани, включително дебелото черво, стомаха, черния дроб, панкреаса, матката, гърдата, яйчниците, простатата, пикочния мехур, бъбреците и мозъка. Ангиогенините също се регулират нагоре при левкемия, остеосарком, лимфом, меланом и тумор на Wilms. Според проучването, арабската гума е произвела „дълбок инхибиторен ефект върху потискането на ангиогенина“ [17].

Анти-обезигенни: Арабската гума значително намалява ИТМ и процента телесни мазнини в двойно-сляпо, рандомизирано, плацебо-контролирано проучване при здрави възрастни жени. Авторите на изследването предполагат, че арабската гума трябва да бъде допълнително изследвана като лечение за затлъстяване. Често срещаните нежелани реакции обаче включват предварително подуване на корема и диария [19].

Нисък холестерол: В други проучвания е установено, че Gum Arabic + ябълкови влакна водят до значително намаляване на общата серумна концентрация на холестерол, особено LDL фракции при мъже с висок холестерол [20].

Язвен колит: Gum Arabic може да служи като средство за лечение на улцерозен колит поради способността му да увеличава производството на бутират от PUFA и неговите трофични ефекти върху чревната мембрана, както и способността му да намалява продължителността и честотата на диария. [ двадесет и едно ].

Често срещани хранителни приложения на арабика

Когато САЩ наложиха санкции на Судан за действията на правителството в Дарфур през 2000 г., те спряха целия внос, с изключение на един: арабски гум [22]. Правителството се опасява, че спирането на вноса на арабски гум ще има твърде сериозно въздействие върху хранителната индустрия в САЩ. Gum Arabic е една от най-повсеместните съставки в потребителските продукти, от хранителни добавки, лак за обувки до фармацевтични продукти.

Приложения за кетогенна диета: Като диетични фибри, консумацията на арабика не се брои за дневната доза въглехидрати в кетогенната диета. Според рандомизирани контролирани проучвания (RCT) на кетогенната диета, увеличените фибри могат да подобрят поносимостта на диетата. Удължаване на ползите от кетогенната диета, като същевременно намалява потенциалните неблагоприятни ефекти.

Напитки: Gum Arabic е стабилен при кисели условия. Поради тази причина арабският гума често се използва като емулгатор при производството на концентрирани ароматични масла, като тези, които се намират в безалкохолните напитки. Gum Arabic инхибира коалесценцията на маслените капчици, поддържайки емулсиите стабилни до една година.

Укрепване на диетични фибри: В регулаторни термини диетичните фибри се отнасят до въглехидратни полимери, които не се усвояват или абсорбират в тънките черва, с полимеризация повече от три. С други думи, монозахаридите и дизахаридите са присъщо изключени от изпълнението на изискванията на определението. Gum Arabic отговаря на стандартите за кето сертифициране и е показал благоприятни физиологични ефекти. Използването на арабски дъвка вместо други съставки в търговските рецепти може да помогне за намаляване на нетните въглехидрати в продуктите и да подобри хранителната стойност.

Повече дискусия:

Въпреки същественото влияние, което пребиотичните влакна могат да окажат за намаляване на риска от заболяване, приемът остава нисък при много популации по света. Повишаването на консумацията на сложни полизахариди в кето диетата обаче е трудно предизвикателство.

Докато хидроколоидите са уникален източник на сложни въглехидрати в диетата и е доказано, че са полезни за човешкото здраве. Въпреки това, те се пренебрегват и малко се оценяват за предимствата, които предоставят. С други думи, хидроколоидите са не само безопасни; те са здрави. Поради тази причина арабската гума трябва да се разглежда като функционална съставка в търговските продукти.