(PART II) Impactes prebiòtics del residu de soja (Okara) sobre l'estat d'eubiosi/disbiosi de l'intestí i els possibles efectes sobre les funcions hepàtiques i renals

edmund.chen@wecistanche.com

Valorització del residu de soja (Okara) com a aliment funcionalCom s'ha comentat anteriorment, l'okara conté alts nivells de fibra dietètica i proteïnes, i quantitats importants d'isoflavones, malaltia de ronyó, així com elements minerals, que li mereixen un alt valor nutricional i una possible funció prebiòtica. Per tant, és potencialment útil com a ingredient funcional amb efectes de promoció de la salut [8]. Concretament, la incorporació d'ingredients derivats de la soja en una varietat de productes amb el motiu d'aportar propietats i funcions beneficioses a l'organisme ha estat el focus al llarg dels anys, i ha despertat molt interès per part de la indústria alimentària. Aquests s'anomenen "aliments funcionals" [104]. L'okara s'ha utilitzat en la producció d'aliments per al consum humà, així com l'aplicació en nutrició animal durant diversos anys, principalment al Japó i la Xina, tant en les seves formes processades com en brut, per proporcionar més fàcilment una ingesta justa de l'afirmació nutricional de la fibra i les proteïnes. . Okara pot ser un substitut parcial de la farina de soja dl, la farina de blat dl i altres components productors d'aliments per augmentar el contingut de proteïnes i fibra [49]. La rica quantitat de proteïnes, hidrats de carboni i altres formes de nutrients incrustades a l'okara el converteixen en un substrat potencial per a la fermentació microbiana. Es suggereix que els bacteris, els llevats i la fermentació de fongs dels residus de soja disminueixen el contingut de fibra crua, augmenten el contingut de proteïnes, fibra soluble, isoflavones i aminoàcids i descomponen l'àcid fític, donant lloc a una millora de les propietats de processament també. com a valor nutricional [105]. L'ús de residus de soja en diferents formulacions alimentàries com begudes, pa, embotits, pancakes, caramels, galetes, coques i farina nutricional dl, s'ha estudiat i evidenciat anteriorment en nombrosos informes [15,106–109].

Paraules clau:fibra dietètica; microbiota intestinal; ronyó; fetge; okara; prebiòtic; residus de soja

CISTANCHE MILLORARÀ LA MALALTIA RENAL/RENAL

3.1. Aplicació de residus de soja en nutrició humanaLes riques propietats d'unió de dissolvents de l'okara el converteixen en un ingredient ideal de baix cost amb el qual fomentar els rendiments en productes de fleca i carn [48]. S'ha demostrat que té una influència positiva en la vida útil de les galetes de xocolata principalment a una concentració òptima del 5 per cent, i també evita la sinèresi en el farciment dels raviolis de formatge durant la descongelació i la congelació. A més, el seu sabor insípid permet utilitzar-lo a relativament alts nivells sense influir negativament en la textura o els perfils de gust dels productes formats [1].

L'estudi de Park et al. [110], es va revisar la influència de l'okara i els additius, com ara la farina de soja dl, el midó i la hidroxipropilmetilcel·lulosa, sobre la qualitat i el valor nutricional de les galetes. Els resultats van mostrar que les galetes enriquides amb okara tenien nivells més alts d'hidrats de carboni (35,3 per cent), greixos (25,7 per cent), proteïnes (11,6 per cent) i cendres (6,3 per cent), en contrast amb les galetes de blat que contenien hidrats de carboni (59,6 per cent), greixos ( 20,2 per cent), proteïnes (15,2 per cent) i cendres (2,2 per cent). Una galeta que contenia okara mostrava un contingut més baix en hidrats de carboni i un contingut més elevat de cendra. Les galetes complementades amb hidroxipropil metilcel·lulosa presentaven una capacitat de retenció d'aigua superior, és a dir, tres vegades superior a la del control, la qual cosa millorava el rendiment de la massa i la qualitat de les galetes enriquides. Les galetes complementades amb additius, principalment, farina de soja i hidroxipropil metilcel·lulosa, van representar una reducció de l'activitat de l'aigua, cosa que va millorar la vida útil i la duresa d'emmagatzematge, juntament amb una millora significativa de la cruixent de les galetes enriquides amb okara. Suda et al. [111] va incorporar pols d'okara (que conté un 50 per cent de fibra dietètica, un 0,45 per cent de calci i un 21,3 per cent de proteïnes vegetals) als ingredients del pa i les creps, amb la intenció de desenvolupar aliments enriquits per a ús mèdic. Es van processar tres tipus de pa diferents, que inclouen el pa d'okara al 10 per cent, i es necessitaven altres additius, així com conservants, per afavorir la fermentació del llevat i permetre l'emmagatzematge a temperatura ambient. Després d'una congelació efectiva sense conservants, els sabors dels tres pa es van alterar. Es va preparar una creps suau utilitzant una barreja de pols de creps amb un 20 per cent d'okara. La creps sense conservants era apta per a l'emmagatzematge a la nevera abans de ser menjada, mentre que tant les creps fresques com les que comprenien els conservants fets amb un 20 per cent d'okara es van acceptar com a suplements per als pacients ancians hospitalitzats. L'estudi va demostrar que la creps suau complementada amb okara i un 40 per cent d'aigua era molt útil com a suplement adequat per a la fibra dietètica, el calci i la proteïna vegetal que el pa complementat amb okara. Es suggereix que la qualitat del pa complementat amb okara augmenti significativament amb l'addició d'enzims (lipasa, glucosa oxidasa i pentosanasa). S'ha demostrat que la incorporació d'un 4-8 per cent de pols de soja produeix un augment de la qualitat [112]. L'aplicació d'un 5 per cent de fibra dietètica de soja al pa, tractat amb 1 per cent de NaOH durant una hora i 1 per cent de HCl a 60 ◦ C durant 2 h, va representar un aspecte i una qualitat similars a les d'un pa normal [1.113].

Un estudi recent de Kang et al. [15] es va revisar els atributs de qualitat dels fideus d'arròs enriquits amb diferents nivells de farina d'okara dl (0–20 per cent). Els autors van registrar que l'adhesivitat, la duresa i la pèrdua de cocció dels fideus augmenten amb una quantitat creixent d'okara, mentre que l'índex d'inflor, la puntuació de cohesió i l'absorció d'aigua van disminuir significativament. Entre totes les mostres, els fideus enriquits amb un 10 per cent de farina d'okara van demostrar la puntuació més baixa per a l'índex glucèmic previst. La incorporació d'alginat amb un recobriment de CaCl2 va millorar les propietats de cocció sense afectar la digestibilitat del midó in vitro dels fideus d'arròs enriquits amb residus de soja. Els resultats van recomanar que es poguessin desenvolupar fideus amb atributs de bona qualitat i puntuacions de digestibilitat del midó in vitro reduïdes mitjançant la incorporació de farina d'okara de fins a un 10 per cent. Un cop més, un estudi sobre la qualitat de cocció dels fideus fortificats amb fibra d'okara de subproducte de soja va informar que els fideus eren de bona qualitat de cocció quan la fibra d'okara es complementava en un 9 per cent (mida de partícules de 100 malles), un 4 per cent de sal i un 0,25 per cent de sodi. alginat [114]. Pan et al. [106] va estudiar l'impacte de l'okara i el gluten vital en les propietats físiques i químiques dels fideus. Els resultats van mostrar que un nivell més alt d'okara (10-15 per cent) va disminuir significativament la resistència a la tracció, l'extensibilitat, l'elasticitat i el temps de cocció òptim dels fideus. Els fideus enriquits amb okara van mostrar un contingut millorat de flavonoides, fenòlic total i una activitat antioxidant i/o eliminadora de radicals lliures. Els resultats van mostrar que la incorporació d'un 6% de gluten de blat i un 5-10% de pols d'okara produeix fideus amb una bona textura, cocció i propietats sensorials. Per tant, la suplementació de fibra dietètica de soja en la formulació d'aliments pot ser la millor alternativa per aconseguir productes alimentaris amb un índex glucèmic baix. En l'estudi de Katayama i Wilson [115], es va formular un aperitiu a base de soja amb okara parcialment sec (44,3 per cent d'humitat). preparat a partir de soja sense lipoxigenasa i una pols d'okara assecada comercialment (7,7 per cent d'humitat) feta amb soja normal (present de lipoxigenasa). Els autors també van utilitzar oli de soja d'àcid linolènic comercialment baix i oli de soja saturat comercialment baix en la mateixa recepta i van determinar la millor recepta per a un producte alimentari a base de soja al forn o fregit. Al final de l'estudi, els autors van observar que els aliments al forn elaborats amb la pols de lipoxigenasa lliure d'okara parcialment assecat i l'oli de soja poc saturat comercialment tenien un gust, aspecte i textura paral·lels al producte de referència (és a dir, comercial berenar a base d'okara japonès). El producte final tenia un 11,4 per cent de proteïnes i un 7,4 per cent de fibra dietètica, que era 2,0 i 1,5 vegades més alt en contrast amb l'estàndard. La quantitat de calci va ser també més alta (4,3 vegades) que la puntuació de referència. Bedini et al. [116] també va registrar un augment de les propietats funcionals i nutricionals del iogurt de soja incorporat amb subproducte de soja okara. Totes aquestes troballes suggereixen la comercialització de l'okara a nivell industrial com a producte alimentari potencial amb valor afegit nutricionalment.

CISTANCHE MILLORARÀ LA DIÀLISI RENAL/RENAL

3.2. Aplicació de residus de soja en alimentació animal  A causa del contingut més elevat d'hidrats de carboni i proteïnes no fibroses de l'okara, a més de ser més barata que la farina de soja, fa que sigui atractiu per ser utilitzat com a pinso per a boví de llet, cabres, ovelles, porcs, aus de corral i peixos, amb l'objectiu de substituint part de la seva alimentació normal [117–120]. Generalment se sap que els subproductes dels cultius alimentaris tenen un alt contingut d'humitat i, per evitar els elevats costos energètics de l'assecat, solen emmagatzemar-se per ensitjat, una tècnica d'emmagatzematge de farratge que consisteix en l'acidificació de la massa vegetal mitjançant microorganismes anaeròbics, per ajudar-los. minimitzar i negar que sigui colonitzat per altres microorganismes que donarà lloc a la pèrdua del seu valor nutricional. Una pràctica famosa al Japó, amb l'objectiu d'evitar la pèrdua nutricional, frena això barrejant pinsos secs amb subproductes humits per aconseguir un ensilatge de ració mixta total de baixa humitat. Per tant, la barreja de closques de cacauet i okara pot tenir una influència sinèrgica en la barreja d'ensilat per formar els carbohidrats fermentables de matèria seca adequats per a una fermentació ideal d'ensilat. S'ha demostrat que l'ensitjat amb una relació de closca de cacauet/okara 22:78 disminueix el contingut de fibra i la lignificació, així com millora l'eficiència tant de la fermentació ruminal in vitro com dels models de fermentació d'ensitjat després de 8 setmanes [117]. Assolir el perfil proteic requerit en porcs joves, especialment per als productors de porcs ecològics, és un repte. Així, el preu dels pinsos ecològics és significativament més elevat (és a dir, 4 vegades més alt) i té una disponibilitat limitada. Okara es suggereix com una alternativa i una font potencial de proteïna orgànica, i la seva ingesta en fins a un 25 per cent de les dietes dels porcs joves no va representar cap efecte sobre la ingesta mitjana diària d'aliments, el benefici diari mitjà i la relació guany/alimentació en contrast amb el control. [121]. Wang et al. [120,122] també va substituir l'okara seca per la farina de soja en el bestiar lleter i el bestiar groc durant 30 dies. Els autors no van registrar diferències significatives en la producció de llet, el consum de pinsos, el contingut de greix de la llet i els beneficis diaris entre ambdós grups. Tanmateix, el cost d'alimentació del grup substituït per okara seca es va reduir significativament.

A més, l'okara també es pot utilitzar en la producció de proteïnes microbianes, que es sintetitzen mitjançant fermentació en estat sòlid. Durant el procés de fermentació, el motlle degrada la fibra residual en hidrats de carboni de baix pes molecular, que són molt utilitzats pels llevats per sintetitzar proteïnes. A més, alguns factors antinutricionals (inclosos, entre d'altres, inhibidors de tripsina, lectina i saponina) es poden descompondre o reduir encara més mitjançant la fermentació [123]. Pan et al. [124] van estudiar els canvis en la producció microbiana mitjançant la fermentació en estat sòlid de cultiu mixt en okara. Els autors van observar un contingut de proteïna bruta duplicat en contrast amb el material original quan s'utilitzaven segó de blat i okara (proporció 2:8) com a substrat, i Trichoderma viride, Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae i Candida utilis (1:1:1:3). ) com a cultiu mixt, després de la fermentació durant tres dies a 32 ◦C. Les taules 3 i 4 presenten estudis resumits sobre l'efecte de la suplementació d'okara en la nutrició, així com l'impacte de les seves fortificacions en les propietats i la funció dels aliments respectivament (in vivo/in vitro).

4. Influència fisicoquímica i prebiòtica de la fibra dietètica (èmfasi en la fibra derivada d'Okara) en l'intestí i teixits associats: intestí, fetge i ronyons  Nombrosos fragments d'evidència indiquen que els microorganismes intestinals poden influir directament en les condicions fisiològiques en humans/animals, com ara millorar el sistema immunitari de l'hoste, millorar els papers de la barrera intestinal, estimular els mecanismes defensius contra patògens i augmentar els mecanismes defensius contra els patògens. malalties inflamatòries intestinals, produint metabòlits biològics, regular l'autoimmunitat, regular la diabetis i prevenir l'obesitat i destruir cèl·lules canceroses. Les interaccions entre l'intestí hoste i la microbiota són dinàmiques i molt dictades per diverses condicions ambientals, especialment la dieta [135]. A més, s'informa que l'intestí té funcions dobles i oposades de permetre que els nutrients entrin al cos mentre neguen l'entrada de substàncies nocives. S'ha demostrat que tant la funció de barrera gastrointestinal com l'absorció de nutrients estan alterades per la fibra dietètica. Per exemple, els canvis induïts per la fibra dietètica a la barrera gastrointestinal augmentant les mucines i la cèl·lula que les produeix "cèl·lules caliciformes" [136,137]. Les mucines són glicoproteïnes grans que, juntament amb lípids, anticossos, bacteris, ions, proteïnes, pèptids antimicrobians i aigua, formen el que s'anomena moc [138]. El moc protegeix l'epiteli intestinal de l'estrès mecànic, per evitar la translocació de substàncies nocives, així com per lubricar l'intestí i per facilitar el transport fàcil del material digerit. Un estudi que comparava un menjar/dieta estàndard de rosegadors (és a dir, fibra de blat de moro, civada i blat que comprenia el 4,3 per cent de la dieta en pes) amb un menjar sense fibra va mostrar que els ratolins alimentats amb una dieta deficient en fibra tenien un moc més prim. capa, per tant permet que els microbis s'apropin més a l'epiteli gastrointestinal [139]. Per tant, quantitats insuficients de fibra dietètica a l'intestí poden animar els bacteris a degradar la capa de moc de l'hoste (és a dir, trencar una de les barreres físiques de l'hoste) en un intent de proveir-se dels substrats necessaris per sobreviure.

4.1. Paper fisicoquímic de la fibra dietètica en el tracte gastrointestinal El paper principal del tracte gastrointestinal és l'absorció de nutrients dels aliments ingerits. Aquesta absorció ve precedida per una sèrie de processos digestius dins dels diferents compartiments intestinals. Aquests processos es regeixen per la secreció d'enzims i cofactors associats, així com pel manteniment de la llum intestinal en condicions de pH òptimes per a la digestió. [140]. Clàssicament, s'ha postulat que el consum de fibra dietètica afecta l'absorció de nutrients en diversos mètodes. S'ha demostrat que els factors fisicoquímics de la fibra dietètica, com la fermentació, la capacitat de volum, la viscositat i la formació de gel, la capacitat d'unió, la solubilitat i la capacitat de retenció d'aigua, influeixen en l'absorció de nutrients. Durant les últimes dècades s'han dut a terme una gran quantitat d'estudis in vivo i in vitro per ajudar a il·luminar les interaccions fisicoquímiques entre la fibra dietètica i aquests nutrients [39]. Tanmateix, sembla que la fibra dietètica soluble en aigua, que és viscosa o forma gel en condicions intestinals/gàstriques, redueix la taxa d'absorció que les fibres de baix pes molecular i baixes viscoses. L'intestí prim és la principal àrea d'absorció de l'intestí, que, des del punt de vista dietètic, implica l'absorció de les subunitats de macronutrients digeribles (és a dir, monosacàrids dels hidrats de carboni, aminoàcids i alguns di/tripèptids de proteïnes i greixos). àcids/glicerol de di/triglicèrids), així com minerals i vitamines, i altres micronutrients [140].

CISTANCHE MILLORARÀ EL DOLOR RENAL/RENAL

La fibra dietètica difereix de forma segons les seves propietats bioquímiques i fisiològiques i, per tant, afecta la biodisponibilitat dels nutrients, la composició de la microbiota i les funcions gastrointestinals. La fibra dietètica soluble va representar una viscositat augmentada i una reducció de la digestibilitat del midó [141], així com va suprimir l'activitat de l'amilasa al tracte gastrointestinal, la qual cosa va reduir, en conseqüència, l'augment ràpid dels nivells de glucosa en sang postprandial [142,143]. El consum de fibres viscoses solubles, juntament amb altres canvis en la dieta com la ingesta reduïda de greixos, és eficaç per reduir els nivells de colesterol [144]. Sasaki i Kohyama [145] van estudiar la influència de diverses fibres dietètiques solubles en la digestibilitat del midó. Van registrar una forta connexió entre la viscositat aparent a baixes taxes de cisalla i la inhibició de la digestibilitat del midó. Tanmateix, la fibra dietètica insoluble va disminuir la digestibilitat del midó mitjançant l'adsorció d'enzims inespecífics. Nagano et al. [146] va revisar sistemàticament la funcionalitat millorada i les propietats fisicoquímiques de l'okara, mitjançant les tecnologies de nanocel·lulosa utilitzades en el desenvolupament d'aliments. Els autors van plantejar la hipòtesi que les tecnologies de nanocel·lulosa poden millorar els papers fisicoquímics i, per tant, influir en la comunitat de la microbiota intestinal. El seu estudi va demostrar un augment de la viscositat, la capacitat de dispersió, així com la superfície específica de la cel·lulosa i l'okara. L'augment de la viscositat va provocar la supressió de l'activitat -amilasa, mentre que l'augment de la capacitat de dispersió i la superfície específica d'okara van donar lloc a una millora de la producció de SCFA de bacteris intestinals dominants humans [146]. Els bifidobacteris i els lactobacils són els bacteris més importants que promouen la salut de la microbiota intestinal. Per tant, tots dos són objectius comuns per a les intervencions dietètiques per promoure la salut. Altres bacteris, inclosos els enterococs, els estreptococs d'eubacteris i els Bacteroides, es poden classificar com a potencialment nocius o beneficiosos per a la salut segons l'espècie [126,147]. Els bacteris sans exerceixen funcions beneficioses per a l'hoste a través dels seus metabolismes com la formació de SCFA (principalment propionat, acetat i butirat), l'absència de producció de toxines així com la síntesi de defensines o vitamines [126]. Desai et al. [42] van investigar l'impacte conseqüent de la privació de fibra dietètica sobre la microbiota intestinal mitjançant un model de ratolí gnotobiòtic. Els autors van observar que durant la deficiència de fibra dietètica intermitent o crònica, la microbiota intestinal es recorre a les glicoproteïnes mucoses secretades per l'hoste com a font de nutrients, donant lloc a una erosió de la barrera del moc del còlon. D'aquesta manera, es promou un major accés epitelial i colitis letal pel patogen de la mucosa, Citrobacter al dentium. L'estudi va revelar vies complicades que uneixen la dieta, la microbiota intestinal i la disfunció de la barrera intestinal, que es podrien millorar mitjançant terapèutiques dietètiques.

4.2. L'ús de residus de soja com a prebiòtic El consum d'okara com a prebiòtics/components alimentaris no digeribles pot estimular selectivament la composició i/o l'activitat d'un o un nombre limitat de microbis gastrointestinals, que poden conferir mèrits per a la salut a l'hoste [148], així com altres no relacionats amb el gastrointestinal. condicions com les malalties cardiovasculars [149], cròniquesmalaltia de ronyó(CDK) [150], greix no alcohòlicmalaltia del fetge(NAFLD) [21] i diabetis [151]. La influència prebiòtica de l'okara s'ha investigat en estudis in vitro utilitzant Lactobacillus acidophilus i Bififi- bacterium bifidum [152,153]. Okara va proporcionar una superfície per a l'adhesió de cèl·lules bacterianes, permetent així l'absorció del substrat i el creixement cel·lular. El grau de fermentació del residu va ser aproximadament 3,6 vegades més en B. Bifidus en comparació amb L. acidophilus [152]. El tractament amb -glucanasa (Ultraflo L®) va millorar el contingut de fibra dietètica soluble a l'okara, millorant posteriorment la seva fermentació per B. Bifidus [154]. La conversió de fibres dietètiques insolubles d'okara en fibres solubles es va tornar a observar quan es van utilitzar Streptococcus thermophilus i Lactobacillus delbrueckii subespècies bulgaricus [155].

Hi ha nombrosos estudis sobre els efectes dietètics del iogurt enriquit amb residus de soja/okara, produït per fermentació làctica de llet de soja i residus de llet de soja, sobre els nivells de lípids i colesterol en rates [156]. El iogurt fortificat d'Okara es va preparar barrejant okara sec amb llet de soja, en una proporció d'1:2, i després es va fermentar la barreja amb la subespècie delbrueckii de L. delbrueckii. El producte format es va liofilitzar i després es va incorporar a la dieta de la rata. Independentment de la seva dieta, les rates alimentades amb okara seca i iogurt de llet de soja van presentar un nivell significatiu i constant de colesterol plasmàtic total en contrast amb el grup control i un altre grup alimentat només amb iogurt de llet de soja. Els autors van concloure que l'ús d'okara proporcionava mèrits addicionals a la llet de soja, per tant, el residu ric en fibra va facilitar l'excreció d'àcids biliars mitjançant la seva absorció a la matèria fecal, fomentant per tant l'efecte hipocolesterolèmic [156,157].

A més, es suggereix que la fermentació té un paper crucial en l'efecte de reducció del colesterol, ja que va desencadenar la producció de pèptids bioactius mitjançant la hidròlisi enzimàtica de proteïnes de soja [156]. El resultat de l'anàlisi de microarrays d'ADN també va confirmar que el consum de residus de soja i iogurt de llet de soja va reduir la síntesi de lípids i colesterol i va regular l'oxidació dels àcids grassos i la desintegració del colesterol [157]. En resum, aquests estudis van demostrar que tant la suplementació d'okara com la seva posterior fermentació en una matriu de iogurt de llet de soja representaven efectes hipocolesterolèmics. A continuació, es van avaluar les qualitats organolèptiques i els perfils texturals del iogurt fortificat d'okara. La llet de soja només amb residus de soja secs o amb insulina i okara seca es va fermentar amb un cultiu d'inici de iogurt comercial que contenia L. acidophilus, Bifidobacterium animalis subespècie lactis i Streptococcus thermophilus [116]. Aquests iogurts van mostrar una estabilitat física significativament més gran i van ser classificats més baixos en les proves hedòniques, probablement a causa de la mida relativament gran de l'okara seca. Tanmateix, l'addició d'insulina sembla augmentar la palatabilitat, per la qual cosa la puntuació d'acceptació va ser la més alta per al iogurt amb insulina i okara afegits.

4.3. Estat prebiòtic del residu de soja al microbioma intestinal La investigació sobre la microbiota gastrointestinal humana etiquetada com el "segon cervell" o "òrgan oblidat" ha augmentat exponencialment en els darrers anys després dels últims avenços en tecnologia [158]. L'intestí és l'òrgan immune bàsic del cos, que alberga aproximadament el 70-80 per cent de les cèl·lules immunitàries del cos i s'ha etiquetat com la font més gran d'inflamació demostrada per contribuir a malalties com NAFLD i CDK [20,159,160]. S'ha demostrat que la microbiota intestinal no només produeix metabòlits que poden afectar la fisiologia de l'hoste, sinó més aviat amb metabòlits que també poden contribuir a un paper essencial en el sistema immunitari i el metabolisme de l'hoste mitjançant un conjunt complex d'interaccions químiques i vies de senyalització [161]. –163].

Els prebiòtics són parts no digeribles dels aliments anomenades hidrats de carboni que actuen com a fibres. Sense alteracions, arriben al còlon on són utilitzats pels microorganismes gastrointestinals, serveixen d'aliment per a bacteris intestinals "bons", i afavoreixen el seu creixement, colonització i sostenibilitat en el tracte digestiu. Entre els prebiòtics o tipus de fibra, es troben els galactooligosacàrids més importants, i els oligosacàrids, que s'anomenen substàncies bifidogèniques; relacionat amb la seva capacitat per millorar selectivament el creixement de Bifidobacterium spp. (B. breve, B. longum, B. infantis, B. pseudolongum, B. lactis) i Lactobacil lus spp. (L. plantarum, L. casei, L. reuteri, L. acidophilus) [164]. Els prebiòtics més utilitzats en estudis humans inclouen, entre d'altres, fructooligosacàrids, galactooligosacàrids, xilo-oligosacàrids, arabinoxilan-oligosacàrids i oligosacàrids de soja [164,165].

Pérez-López et al. [51] va estudiar l'efecte prebiòtic de l'okara sobre la microbiota gastrointestinal en rates alimentades amb alt contingut en greixos. Per millorar la solubilitat de l'okara i aconseguir un residu soluble enriquit amb fibra dietètica, els autors van aplicar un tractament d'alta pressió hidrostàtica juntament amb l'enzim Ultraflo® L a la preparació. Les rates Wistar van ser alimentades amb una dieta rica en greixos complementada amb un 20% d'okara tractada durant quatre setmanes. Els autors van observar una reducció dels triglicèrids plasmàtics (1,4-vegades), pèrdua de pes i una millora en el metabolisme dels aminoàcids (1,2-vegades menor urea) en contrast amb el grup control . Pel que fa al seu estat prebiòtic, l'okara va millorar l'alliberament d'àcids grassos de cadena curta (SCFA) i va millorar l'absorció de magnesi i calci. A més, l'anàlisi quantitativa de PCR de grups de bacteris seleccionats va afirmar que l'okara va protegir els valors de diversos grups beneficiosos de la microbiota gastrointestinal i va restaurar la disbiosi causada per una dieta alta en greixos. Així, evitant les gotes bacterianes provocades per una dieta alta en greixos. Els autors van concloure que la suplementació d'okara exercia funcions de promoció de la salut in vivo i, per tant, es podria utilitzar com a prebiòtic i com a ingredient funcional en els aliments.

Villanueva et al. [12] també va estudiar l'efecte de les dietes altes en greixos complementades amb un 13 per cent o un 20 per cent d'okara sobre els perfils de lípids delfetge,plasma i excrements en hàmsters sirians daurats mascles després de tres (3) setmanes d'alimentació. La dieta no va produir cap diferència significativa en l'augment de pes corporal o la ingesta d'aliments (p > 0.05). Tanmateix, els nivells plasmàtics de triglicèrids, colesterol total i colesterol VLDL més LDL en hàmsters alimentats amb un 20 per cent d'okara van disminuir significativament (p <0, 05)="" en="" comparació="" amb="" el="" grup="" control.="" tot="" i="" això,="" no="" es="" van="" observar="" diferències="" significatives="" (p=""> 0, 05) en els nivells plasmàtics de colesterol HDL i LDL en tots els grups experimentals. Triglicèrids, lípids totals, concentracions de colesterol total i esterificat alfetgees van reduir en un 20 per cent la dieta complementada amb okara. Pel que fa als hàmsters alimentats amb dietes enriquides amb un 13% d'okara, els valors mitjans dels triglicèrids, lípids totals i colesterol en elfetgei el plasma es va reduir en comparació amb el grup control, però les diferències no van ser estadísticament significatives. A més, totes les dietes complementades amb okara analitzades van representar un augment de l'excreció fecal de lípids totals, colesterol lliure, triglicèrids i nitrogen total (p <{0}},05) en="" contrast="" amb="" els="" seus="" respectius="" controls.="" els="" autors="" van="" suggerir="" que="" els="" components="" principals="" de="" l'okara,="" és="" a="" dir,="" la="" fibra="" dietètica="" i="" les="" proteïnes,="" es="" podrien="" atribuir="" a="" la="" disminució="" total="" de="" lípids="" i="" colesterol="" en="">fetgei plasma, i l'augment de la producció fecal en hàmsters alimentats amb alt contingut en greixos, i per tant podria tenir un paper essencial en la prevenció de la hiperlipèmia i també es podria utilitzar com a ingredient de valor afegit per a la preparació d'aliments funcionals. El 2016, Villanueva et al. va estudiar els possibles efectes prebiòtics i reductors de greix de l'okara tractada enzimàticament en rates Wistar alimentades amb colesterol alt [6]. Els autors van observar una reducció significativa del sèrum ifetgenivells de triglicèrids (p <{{0}}.01) de="" rates="" alimentades="" amb="" okara="" tractada="" enzimàticament.="" els="" lípids="" totals,="" els="" àcids="" biliars="" i="" els="" triglicèrids="" eren="" significativament="" (p=""><{10}},001) més="" elevats="" a="" les="" femtes="" de="" rates="" alimentades="" amb="" una="" dieta="" d'okara="" tractada="" enzimàticament.="" no="" obstant="" això,="" el="" ph="" dels="" continguts="" fecals="" es="" va="" reduir="" (p="">< 0,001),="" probablement="" a="" causa="" de="" l'augment="" significatiu="" de="" la="" producció="" d'àcids="" grassos="" de="" cadena="" curta="" en="" el="" grup="" tractat="" en="" comparació="" amb="" el="" grup="" control="" (és="" a="" dir,="" scfa="" total="" (mmol/g)="" de="" 229,2="" ±="" 37,0="" per="" al="" grup="" control="" i="" 568,2="" ±="" 56,5="" per="" al="" grup="" tractat).="" a="" més,="" l'okara="" tractada="" enzimàticament="" va="" produir="" triglicèrids="">fetgei sèrum, i va millorar l'excreció de lípids totals, àcids biliars i triglicèrids, augmentant el perfil lipídic en rates alimentades amb colesterol alt. Es suggereix que el contingut de fibra ajudi a millorar el trànsit intestinal augmentant la massa fecal. Els autors van concloure que la reducció del pH i la millora de la producció de SCFA van afirmar l'aparició de la fermentació de la fibra, per tant, significava un efecte prebiòtic potencial.

4.4. Respostes intestinals, hepàtiques i renals als efectes prebiòtics de la fibra dietètica en general En el procés microbià de fermentació prebiòtica a l'intestí gros, es formen SCFA com el butirat, l'àcid propiònic, l'àcid acètic, la vitamina K i la vitamina B12, que després són absorbits per la mucosa gastrointestinal i distribuïts a través del sistema limfàtic i vascular a les cèl·lules. d'un organisme [166]. El butirat resultant es metabolitza directament a l'epiteli gastrointestinal, on actua com a regulador de la divisió i el creixement cel·lular. El propionat s'utilitza en elfetgei també serveix com a precursor utilitzat per suprimir la síntesi de colesterol. L'acetat es metabolitza principalment a les cèl·lules musculars, al cor,ronyons, i cervell. La producció de SCFA disminueix el pH de l'entorn, per tant, fomenta la diferenciació cel·lular i el creixement de les cèl·lules epitelials intestinals, a més de donar suport a la microflora. A més, es suggereix que la fermentació a l'intestí produeixi la forma final de degradació de substàncies com gasos simples: diòxid de carboni, hidrogen, metà i sulfur d'hidrogen [164]. La figura 2 presenta la visió general esquemàtica dels principals efectes prebiòtics de la fibra dietètica sobre l'intestí, el fetge ironyó [20]. 

4.4.1. Respostes intestinalsS'ha demostrat que l'augment de la producció d'àcids grassos de cadena curta (SCFA) resultant de la fermentació de la fibra dietètica augmenta la funció de la barrera intestinal augmentant la proliferació i la diversitat de cèl·lules intestinals [20,167]. Els SCFA disminueixen el pH gastrointestinal, que poden alterar la microbiota intestinal obstruint el creixement dels patògens i disminuint l'expressió dels gens de virulència microbiana [168]. De nou, s'ha demostrat que les línies cel·lulars epitelials metabolitzen el butirat SCFA, produint una reducció d'oxigen que resulta en l'estabilització del factor de transcripció, factor induït per la hipòxia -1 alfa (Hif-1) [169]. Aquest factor de transcripció s'ha implicat en la funció de la barrera gastrointestinal mitjançant la regulació de l'apoptosi [170] i la inflamació [171]. Un estudi de microarrays confirma que el midó resistent a un alt nivell d'amilosa podria millorar les hormones, així com l'estructura i la funció de l'intestí augmentant els nivells d'expressió de Hif-1 juntament amb gens relacionats amb el creixement cel·lular, la diferenciació, l'apoptosi i la proliferació en el teixit cecal de rates complementat amb un 30 per cent de midó resistent, en contrast amb les rates alimentades amb una quantitat igual d'energia d'una dieta baixa en fibra [172]. Un estudi recent de Zhang et al. [173] van avaluar els efectes dels prebiòtics sobre la biodisponibilitat i la biotransformació dels ginsenòsids en rates després d'una intervenció de prebiòtics de dues setmanes (és a dir, galactooligosacàrids, fructooligosacàrids i fibres-2). Els resultats van mostrar que l'àrea sota la corba de concentració-temps i la concentració plasmàtica màxima de ginsenòsid i els seus metabòlits intermedis en els grups d'intervenció prebiòtica es van millorar en diversos graus que els del grup control. A més, la microbiota intestinal va respondre significativament al tractament prebiòtic tant a nivell funcional com taxonòmic. L'anàlisi metagenòmica intestinal també va revelar la millora funcional del gen per al metabolisme de policètids/terpenoides, gluconeogènesi, glucòlisi i metabolisme del propanoat, etc. Els autors van concloure que els prebiòtics poden aprovar selectivament la proliferació de determinades taques bacterianes amb capacitat d'hidròlisi de glucòsids, per tant, encourant posteriorment. biodisponibilitat i biotransformació de ginsenòsids primaris in vivo.

Les proteïnes d'unió estreta són un altre component clau de la barrera intestinal afectada per la fibra dietètica. Un estudi de Cani et al. [174] va observar que l'alimentació d'un menjar estàndard de rosegadors complementat amb (10 per cent) fructooligosacàrids va millorar l'expressió dels gens a les proteïnes de la unió estreta jejunal i Zonula occludens-1 (ZO-1), va disminuir la permeabilitat intestinal i reducció de les concentracions plasmàtiques de lipopolisacàrids (LPS). De nou, Fukunaga et al. [175] va estudiar l'efecte de la pectina de fibra soluble sobre la producció d'àcids grassos fecals de cadena curta, la proliferació de cèl·lules intestinals i la població microbiana. Els resultats van mostrar que les rates alimentades amb un 2,5 per cent de pectina durant dues setmanes van mostrar un augment del pèptid plasmàtic semblant al glucagó -2 (GLP-2) i un augment dels SCFA cecals. El butirat, en un altre model de cultiu de cèl·lules Caco-2, es va demostrar novament que activava la proteïna quinasa activada per AMP, permetent un muntatge de proteïnes d'unió estreta i una funció de barrera millorada que es mostra mitjançant una resistència elèctrica transepitelial millorada [176]. Ohata et al. [177], també va utilitzar el model de cultiu de cèl·lules Caco-2 i va observar que el butirat millorava l'activitat de la lipoxigenasa en dificultar la desacetilació de les histones, la qual cosa va provocar que la resistència elèctrica transepitelial augmentava. A més de l'alteració de la funció immune intestinal i les barreres físiques per minimitzar les lesions de factors proinflamatoris derivats de microbis, els prebiòtics també poden protegir òrgans com elronyó i fetgedels abusos metabòlics. Fa temps que s'ha demostrat que el consum constant d'hidrats de carboni no digeribles en lloc d'hidrats de carboni digeribles, minimitza l'augment de la glucosa en sang i la insulina [20]. Mithieux et al. [178] van investigar la gluconeogènesi intestinal, que és una altra via reguladora dels carbohidrats influenciada pel consum de fibra dietètica. S'entén que la producció gastrointestinal de glucosa millora la detecció de glucosa a la vena porta, donant lloc a reduccions de la producció de glucosa hepàtica, així com a la senyalització influïda al cervell, donant lloc a un augment de la sacietat. Tanmateix, es suggereix que els metabòlits prebiòtics generats per la microbiota (per exemple, propionat) actuen com a precursor gluconeogènic [179]. En resum, això posa de relleu els mèrits dels SCFA derivats de microbis per donar suport als components físics de la barrera intestinal (capa mucosa, unions estretes i cel·lularitat) i influir en els factors immunològics de l'hoste, que, en conseqüència, afectaran les funcions dels teixits com ara elfetgeironyons.

4.4.2. Respostes hepàtiques de fet, se sap que la sang de l'intestí arriba alfetgea través de la vena porta i, per tant, és justificable que aquest òrgan sigui un objectiu de factors derivats de l'intestí alterats per canvis en la dieta i el microbioma. Tanmateix, la fibra prebiòtica s'està considerant una opció de tractament i gestió ideal per a la NAFLD i l'obesitat i la resistència a la insulina relacionades [21]. Els efectes hepàtics de la fibra prebiòtica, tal com s'ha comentat anteriorment, inclouen influir en l'ecologia intestinal, per tant la permeabilitat intestinal, la inflamació sistèmica, així com els senyals circulants d'hormones i metabòlits derivats del gastrointestinal. Aprovant l'associació entre la salut intestinal i el fetge, es va veure que els pacients amb NAFLD presentaven una microbiota intestinal alterada [159] i una millora de la permeabilitat intestinal [180]. S'ha demostrat que les fibres dietètiques dificulten la translocació de productes bacterians com el LPS [181]. Així, això ajudarà a disminuir l'exposició hepàtica a LPS i altres productes proinflamatoris derivats de microbis associats. Això pot dificultar la tendència del fetge gras a progressar a la forma inflamatòria anomenada esteatohepatitis no alcohòlica (NASH) [20]. Es creu que aquesta transició es produeix en dues etapes conegudes com la hipòtesi dels "dos cops". El "primer cop" és l'estat on elfetgeés susceptible a insults metabòlics o al "segon cop", a causa de l'acumulació de greix hepàtic. Se suposa que el "segon cop" prové de diverses fonts, com ara el creixement excessiu de bacteris, i es suggereix que indueix inflamació hepàtica [182]. Cortez-Pinto et al. [183] ​​va avaluar l'efecte de diferents patrons dietètics en pacients amb NASH. L'estudi va revelar que aquests pacients consumien menys fibra, més greixos i menys carbohidrats que els controls sans. A més, un altre estudi va discutir els efectes terapèutics de la fibra dietètica derivada de cereals integrals i va demostrar els seus mèrits associats amb la síndrome metabòlica (MtS) i NAFLD després del consum. A més de la reducció del greix del fetge, la fibra dietètica derivada de cereals integrals també podria reduir la inflamació [184–186].

Els efectes proposats de les fibres prebiòtiques sobre el metabolisme dels lípids s'atribueixen a la inhibició de la síntesi d'àcids grassos de novo (FAS) [187–189]. Es creu que les fibres prebiòtiques redueixen els enzims lipogènics hepàtics, principalment FAS, augmentant la producció de propionat de SCFA [190]. De nou, a causa dels seus modes d'acció únics pel que fa al metabolisme del colesterol específicament relacionats amb la seva fermentabilitat i modulació de la microflora. Com es va informar anteriorment, l'SCFA ha estat implicat en el metabolisme del colesterol. Levrat et al. [191] va estudiar el paper de l'àcid propiònic de la dieta en rates hipocolesterolèmiques. La suplementació amb inulina va produir un augment de SCFA cec en comparació amb la dieta de control. Tanmateix, les concentracions de SCFA mesurades a la vena portal indiquen quefetgeestà exposat a altes concentracions de SCFA, específicament àcid propiònic. Els autors van concloure que la presència d'àcid propiònic a lafetgeredueix les respostes colesterolèmiques. Un altre estudi va informar de l'efecte de la fibra prebiòtica sobre els lípids sèrics i l'expressió gènica hepàtica en rates JCR: LA-cp. Els autors van informar que les fibres prebiòtiques van provocar una disminució dels nivells de colesterol millorant l'excreció de colesterol en forma de bilis i dificultantfetgeacumulació de triacilglicerol. Els autors van recomanar l'ús de fibres prebiòtiques com a tractaments dietètics per a la hipercolesterolèmia [189].

4.4.3. Respostes renalsA part del fetge, elronyóés un altre òrgan essencial afectat per una ingesta important de fibra dietètica. S'ha demostrat en nombrosos informes que la fibra dietètica disminueix la càrrega de nitrogen, així com l'abús inflamatori sistèmic en la ERC. De manera similar a la NAFLD, els experiments de CKD in vivo sovint mostren una microbiota intestinal alterada [192,193], inflamació intestinal, augment de la permeabilitat intestinal, així com un augment de les concentracions plasmàtiques de metabòlits derivats de microbis (per exemple, sulfat de p-cresol i sulfat d'indòxil) [20,194,195] ]. La investigació epidemiològica ha demostrat que una ingesta suficient de fibra dietètica disminueix totes les causes potencials de mortalitat en pacients diagnosticats d'ERC [196]. Tot i que el mecanisme no s'entén completament, s'atribueix, però, al paper de la fibra dietètica en el manteniment del lliurament de substrat a l'intestí inferior, que a la llarga modifica el metabolisme bacterià. Certament, si una quantitat suficient d'hidrats de carboni no digeribles no pot arribar al còlon, llavors els substrats com els aminoàcids es fermentaran, donant lloc a la formació de metabòlits potencialment nocius com el p-cresol i els indols, que en conseqüència estressaran elronyó [20,179,197].

CISTANCHE MILLORARÀ LA INFECCIÓ RENAL/RENAL

Un mecanisme conegut que posa de manifest els efectes de la fibra dietètica sobre elronyóinclou la reducció de la càrrega de nitrogen en tots dosfetgeironyonsmitjançant l'augment de la biomassa microbiana. La biomassa generada per microbis ajuda a segrestar nitrogen a l'intestí i a disminuir la quantitat que arriba a la circulació portal [20,198]. El 2019, Adams et al. va estudiar els efectes de la suplementació dietètica de fibra prebiòtica sobre el metabolisme del nitrogen, la morfometria intestinal i la bioquímica de la sang en garrins de deslletament. La inclusió va provocar un augment del metabolisme del nitrogen augmentant la digestibilitat i la utilització del nitrogen, així com la disminució del contingut fecal i urinari de nitrogen [38]. De nou, Mardinoglu et al. [199] va comparar el metabolisme dels aminoàcids en ratolins convencionals i sense gèrmens, i va descobrir que les concentracions d'aminoàcids que entraven alfetgela vena porta en els ratolins convencionals eren baixes; la reducció dels aminoàcids portals es va associar amb una major demanda de nitrogen per a la síntesi microbiana [200]. La formació de SCFA és un altre mecanisme proposat pel qual la fibra dietètica pot afectarfunció renal. Per tant, es suggereix que els SCFA influeixinronyócompany de sang estimulant el receptor olfactiu 78 (Olfr-78), un receptor acoblat a proteïna G que es troba a l'aparell juxtaglomerular renal que fomenta la secreció de renina, que és responsable de regular la pressió arterial [201]. La regulació de la pressió arterial és un component essencial en la gestió de la progressió de la CKD [202]. En resum, es suggereix que la fibra dietètica millorifunció renalaixí com disminuir l'aparició d'ERC provocant canvis en el microbioma, que en conseqüència mantindran i milloraran la barrera intestinal, alterant el metabolisme del solut urèmic i del nitrogen microbià, així com el control de la sang renal.

5. Conclusions

Aquesta revisió actual recull les troballes científiques sobre els compostos bioactius en residus de soja (okara) i discuteix el possible impacte prebiòtic d'aquest residu ric en fibra com a dieta funcional en l'estat d'aerobiosi/disbiosi de l'intestí, així com la consegüent influència enfetgeifuncions renals. L'eliminació de l'okara és encara un problema sense resoldre. No obstant això, la funcionalitat, així com els components nutricionals integrats, el fan apte comercialment. L'efecte hipoglucèmic dels aliments enriquits amb okara s'atribueix al seu contingut en fibra dietètica. Diversos informes revelen que l'okara té un alt valor nutricional i, per tant, es pot utilitzar a la indústria alimentària per substituir parcialment la farina tradicional per ajudar a augmentar principalment la fracció de fibra dietètica dels productes alimentaris. La fibra dietètica i els prebiòtics afecten l'hoste per nombrosos mecanismes com ara la regulació dels efectes de la massa de les femtes, la glucosa en sang o els nivells d'insulina, augmentant l'acidesa de l'intestí, disminuint el temps de trànsit intestinal, síntesi constructiva de SCFA, afavorint el creixement de bacteris intestinals beneficiosos i dificultant el creixement dels patògens, que al seu torn afecten la producció de metabòlit microbià així com la resposta immune de l'hoste i, en conseqüència, protegiran elronyóifetgede la translocació de bacteris proinflamatoris. Tot i que l'okara està aprovat en molts contextos, segueix sent vital adoptar una tècnica adequada com ara el tractament enzimàtic i químic, la fermentació, l'alta pressió, l'extrusió, la micronització i la mòlta posterior en forma de pols per a la seva utilització i acceptació eficaços. A més, es necessiten més exploracions i experimentacions per proporcionar una comprensió en profunditat dels components nutracèutics, així com dels aliments funcionals enriquits amb okara per ajudar a confirmar els microbis i els senyals específics que es transformen en resposta a aquesta fibra dietètica.