(DEEL II) Prebiotische effecten van sojabonenresidu (Okara) op Eubiose/dysbiose Toestand van de darm en de mogelijke effecten op lever- en nierfuncties

edmund.chen@wecistanche.com

Valorisatie van sojaresidu (Okara) als functioneel voedselZoals eerder besproken, bevat okara hoge niveaus van voedingsvezels en eiwitten, en aanzienlijke hoeveelheden isoflavonen, nierziekte, evenals minerale elementen, waardoor het een hoge voedingswaarde en een potentiële prebiotische functie heeft. Daarom is het potentieel bruikbaar als een functioneel ingrediënt met gezondheidsbevorderende effecten [8]. Met name de opname van van sojabonen afgeleide ingrediënten in een verscheidenheid aan producten met het motief om gunstige eigenschappen en functies aan het lichaam te bieden, is door de jaren heen de focus geweest en heeft veel interesse gewekt van de voedingsindustrie. Dit worden 'functionele voedingsmiddelen' genoemd [104]. Okara wordt al enkele jaren gebruikt in de voedselproductie voor menselijke consumptie en in diervoeding, voornamelijk in Japan en China, zowel in zijn verwerkte als in rauwe vorm, om gemakkelijker een eerlijke inname van de voedingsclaim voor de fifiber en eiwit te bieden . Okara kan een gedeeltelijke vervanging zijn voor soja-dl-meel, tarwe-dl-meel en andere voedselproducerende componenten om het eiwit- en vezelgehalte te verhogen [49]. De rijke hoeveelheid eiwitten, koolhydraten en andere vormen van voedingsstoffen die in okara zijn ingebed, maken het een potentieel substraat voor microbiële fermentatie. Van bacteriën, gisten en schimmelfermentatie van sojaresten wordt gesuggereerd dat ze het gehalte aan ruwe fifiber verlagen, het gehalte aan eiwitten, oplosbare fifiber, isoflavonen en aminozuren verhogen en fytinezuur afbreken, wat ook resulteert in een verbetering van de verwerkingseigenschappen. als voedingswaarde [105]. Het gebruik van sojaresten in verschillende voedselformuleringen zoals dranken, brood, worstjes, pannenkoeken, snoepjes, koekjes, cake en voedzaam dl-meel is eerder bestudeerd en bewezen in talrijke rapporten [15,106-109].

trefwoorden:voedingsvezels; darmflora; nier; lever; okara; prebiotisch; sojabonen residu

CISTANCHE ZAL NIER/NIIERZIEKTE VERBETEREN

3.1. Toepassing van sojaresidu in menselijke voedingDe rijke oplosmiddelbindende eigenschappen van okara maken het een ideaal goedkoop ingrediënt om de opbrengsten van bakkerij- en vleesproducten te stimuleren [48]. Het is bewezen dat het een positieve invloed heeft op de houdbaarheid van chocoladekoekjes, voornamelijk bij een optimale concentratie van 5 procent, en ook synerese voorkomt bij het vullen van kaasravioli tijdens ontdooien en invriezen. hoge niveaus zonder de textuur of smaakprofielen van de gevormde producten nadelig te beïnvloeden [1].

Het onderzoek van Park et al. [110], over de invloed van okara en additieven waaronder sojameel, zetmeel en hydroxypropylmethylcellulose op de kwaliteit en voedingswaarde van koekjes werden beoordeeld. De resultaten toonden aan dat met okara verrijkte koekjes hogere niveaus van koolhydraten (35,3 procent), vet (25,7 procent), eiwitten (11,6 procent) en as (6,3 procent) hadden in tegenstelling tot tarwekoekjes die koolhydraten bevatten (59,6 procent), vet ( 20,2 procent), eiwit (15,2 procent) en as (2,2 procent). Een koekje met okara toonde een lager koolhydraatgehalte en een hoger asgehalte. Met hydroxypropylmethylcellulose aangevulde koekjes vertoonden een hoger waterhoudend vermogen, dwz drie keer hoger dan dat van controle, wat de prestatie van het deeg en de kwaliteit van verrijkte koekjes verbeterde. Koekjes aangevuld met additieven, voornamelijk sojameel en hydroxypropylmethylcellulose, vertoonden verminderde wateractiviteiten, wat de houdbaarheid en hardheid verbeterde in combinatie met een aanzienlijke verbetering van de knapperigheid van met okara verrijkte koekjes. Suda et al. [111] verwerkte okara-poeder (met 50 procent voedingsvezels, 0,45 procent calcium en 21,3 procent plantaardig eiwit) in ingrediënten voor brood en pannenkoeken, met de bedoeling verrijkte voedingsmiddelen voor medisch gebruik te ontwikkelen. Er werden drie verschillende soorten brood verwerkt, waaronder het 10 procent okarabrood, en andere additieven, evenals conserveermiddelen, waren nodig om gistfermentatie te stimuleren en opslag bij kamertemperatuur mogelijk te maken. Na effectief invriezen zonder conserveermiddelen waren de smaken van alle drie de broden veranderd. Er werd een zachte pannenkoek bereid met een mengsel van pannenkoekpoeders met 20 procent okara. De pannenkoek zonder conserveermiddelen was geschikt om in de koelkast te bewaren voordat hij werd gegeten, terwijl zowel de verse pannenkoeken als de pannenkoeken met de conserveermiddelen gemaakt met 20 procent okara werden geaccepteerd als supplementen voor de oudere ziekenhuispatiënten. Uit het onderzoek bleek dat de zachte pannenkoek aangevuld met okara en 40 procent water veel nuttiger was als een passende aanvulling op voedingsvezels, calcium en plantaardig eiwit dan het brood aangevuld met okara. Er wordt gesuggereerd dat de kwaliteit van met okara aangevuld brood aanzienlijk toeneemt met de toevoeging van enzymen (lipase, glucose-oxidase en pentosanase). Het is bewezen dat de toevoeging van 4-8 procent sojabonenpoeder een kwaliteitsverbetering oplevert [112]. De toepassing van 5 procent sojabonenvezel op brood, een uur behandeld met 1 procent NaOH en 1 procent HCl bij 60 ◦C gedurende 2 uur, gaf een uiterlijk en kwaliteit vergelijkbaar met die van een normaal brood [1.113].

Een recente studie van Kang et al. [15] over de kwaliteitskenmerken van rijstnoedels verrijkt met verschillende niveaus van okara dl-meel (0-20 procent) werd beoordeeld. De auteurs noteerden dat de kleefkracht, hardheid en kookverlies van de noedels toenemen met een toenemende hoeveelheid okara, terwijl de zwellingsindex, de cohesiescore en de wateropname aanzienlijk afnamen. Van alle monsters vertoonden noedels verrijkt met 10 procent okarameel de laagste score voor de voorspelde glycemische index. De opname van alginaat met een CaCl2-coating verbeterde de kookeigenschappen zonder de in vitro zetmeelverteerbaarheid van met sojaresidu verrijkte rijstnoedels aan te tasten. De bevindingen bevalen aan dat noedels met een goede kwaliteit en verminderde in vitro verteerbaarheidsscores voor zetmeel kunnen worden ontwikkeld door okara-meel op te nemen tot een niveau van 10 procent. Nogmaals, een onderzoek naar de kookkwaliteit van sojabonenbijproduct okara fifiber verrijkte noedels meldde dat de noedels van goede kookkwaliteit waren wanneer okara fifiber werd aangevuld met 9 procent (deeltjesgrootte van 100 mesh), 4 procent zout en 0,25 procent natrium alginaat [114]. Pan et al. [106] bestudeerde de impact van okara en vitale gluten op de fysische en chemische eigenschappen van noedels. De resultaten toonden aan dat een hoger niveau van okara (10-15 procent) de treksterkte, rekbaarheid, elasticiteit en optimale kooktijd van de noedels aanzienlijk verminderde. Noedels verrijkt met okara vertoonden een verbeterd gehalte aan flavonoïden, totale fenolische en antioxiderende en/of vrije radicalen opruimende activiteit. De resultaten toonden aan dat 6 procent tarwegluten en 5-10 procent okara-poederopname noedels oplevert met een goede textuur, kook- en sensorische eigenschappen. Daarom kan suppletie van sojabonenvezels in de voedingsformulering het beste alternatief zijn om voedselproducten met een lage glycemische index te verkrijgen. In de studie van Katayama en Wilson [115] werd een op soja gebaseerde snack geformuleerd met gedeeltelijk gedroogde okara (44,3 procent vocht) bereid uit lipoxygenase-vrije sojabonen en een commercieel gedroogd okara-poeder (7,7 procent vocht) gemaakt van gewone sojabonen (lipoxygenase-aanwezig). De auteurs gebruikten ook commercieel laag linoleenzuur sojaolie en commercieel laag verzadigde sojaolie in hetzelfde recept en bepalen het beste recept voor gebakken of gefrituurd voedsel op basis van soja. Aan het einde van het onderzoek merkten de auteurs op dat het gebakken voedsel, gemaakt van het gedeeltelijk gedroogde okara-vrije lipoxygenasepoeder en de commercieel laagverzadigde sojaolie, een smaak, uiterlijk en textuur had die vergelijkbaar was met het referentieproduct (dwz commerciële Japanse snack op basis van okara). Het eindproduct bevatte 11,4 procent eiwit en 7,4 procent voedingsvezels, wat in tegenstelling tot de standaard 2,0 en 1,5 keer hoger was. De hoeveelheid calcium was eveneens hoger (4,3 keer) dan de referentiescore. Bedini et al. [116] registreerde ook een toename van de functionele en nutritionele eigenschappen van sojayoghurt verwerkt met sojabonenbijproduct okara. Al deze bevindingen suggereren de commercialisering van okara op industrieel niveau als een potentieel qua voedingswaarde verbeterd voedingsproduct met toegevoegde waarde.

CISTANCHE ZAL DE NIER/NIERDIALYSE VERBETEREN

3.2. Toepassing van sojaresidu in diervoeding  Vanwege het hogere gehalte aan niet-vezelige koolhydraten en eiwitten van okara, en omdat het goedkoper is dan sojameel, is het aantrekkelijk om te worden gebruikt als voer voor melkvee, geiten, schapen, varkens, pluimvee en vis, met als doel een deel van hun normale voer vervangen [117-120]. Van de bijproducten van voedselgewassen is algemeen bekend dat ze een hoog vochtgehalte hebben en daarom worden ze, om de hoge energiekosten van het drogen te vermijden, meestal opgeslagen door kuilvoer, een opslagtechniek voor voedergewassen waarbij de plantenmassa wordt aangezuurd via anaërobe micro-organismen, om minimaliseer en ontken dat het wordt gekoloniseerd door andere micro-organismen, wat zal resulteren in het verlies van zijn voedingswaarde. Een bekende praktijk in Japan, met als doel voedingsverlies te voorkomen, beteugelt dit door droog voer te mengen met natte bijproducten om een ​​totaal gemengd rantsoen met een laag vochtgehalte te verkrijgen. Het mengsel van pindaschillen en okara kan daarom een ​​synergetische invloed hebben op het kuilvoermengsel om de juiste droge stof vergistbare koolhydraten te vormen voor een ideale kuilvergisting. Het is aangetoond dat kuilvoer met pindaschillen/okara-verhouding 22:78 het vezelgehalte en de verhouting verlaagt, en de efficiëntie van zowel in-vitro pensfermentatie als kuilvoerfermentatiemodellen na 8 weken verbetert [117]. Voldoen aan het vereiste eiwitprofiel bij jonge varkens, vooral voor biologische varkenshouders, is een uitdaging. De prijs van biologisch voer is dus aanzienlijk hoger (dwz 4 keer hoger) en is beperkt beschikbaar. Okara wordt gesuggereerd als een alternatief en een potentiële bron van organisch eiwit, en de inname ervan in maximaal 25 procent van de diëten van jonge varkens vertoonde geen effect op de gemiddelde dagelijkse voedselinname, de gemiddelde dagelijkse winst en de verhouding winst/voer in tegenstelling tot de controlegroep. [121]. Wang et al. [120,122] verving ook gedroogde okara voor sojameel bij melkvee en gele runderen gedurende 30 dagen. De auteurs vonden geen significante verschillen in melkproductie, voerconsumptie, melkvetgehalte en dagelijkse winst tussen beide groepen. De voerkosten van de groep die werd vervangen door gedroogde okara waren echter aanzienlijk lager.

Bovendien kan okara ook worden gebruikt bij de productie van microbiële eiwitten, die worden gesynthetiseerd via fermentatie in vaste toestand. Tijdens het fermentatieproces degradeert de schimmel de resterende fifiber tot koolhydraten met een laag molecuulgewicht, die goed door gisten worden gebruikt om eiwitten te synthetiseren. Bovendien kunnen sommige anti-nutritionele factoren (inclusief, maar niet beperkt tot, trypsineremmers, lectine en saponine) verder worden afgebroken of verminderd door fermentatie [123]. Pan et al. [124] bestudeerde de veranderingen in microbiële productie via gemengde kweek vaste toestand fermentatie op okara. De auteurs zagen een verdubbeld ruw eiwitgehalte in tegenstelling tot het oorspronkelijke materiaal bij gebruik van tarwezemelen en okara (verhouding 2:8) als substraat, en Trichoderma viride, Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae en Candida utilis (1:1:1:3 ) als mengteelt, na drie dagen fermentatie bij 32 ◦C. Tabellen 3 en 4 presenteren samengevatte onderzoeken naar het effect van okara-suppletie op voeding, evenals de impact van de versterkingen op respectievelijk voedseleigenschappen en -functie (in vivo/in vitro).

4. Fysisch-chemische en prebiotische invloed van voedingsvezels (nadruk op Okara-afgeleide vezels) op darm en geassocieerde weefsels: darm, lever en nieren  Talloze flarden bewijs geven aan dat de darmmicro-organismen de fysiologische omstandigheden bij mensen/dieren direct kunnen beïnvloeden, zoals het verbeteren van het immuunsysteem van de gastheer, het verbeteren van de rol van de darmbarrière, het stimuleren van de verdedigingsmechanismen tegen pathogenen en het verhogen van de verdedigingsmechanismen tegen inflammatoire darmziekten, het produceren van biologische metabolieten, het reguleren van auto-immuniteit, het reguleren van diabetes en het voorkomen van obesitas, en het vernietigen van kankercellen. De interacties tussen de darm en de microbiota van de gastheer zijn dynamisch en worden sterk bepaald door verschillende omgevingsomstandigheden, met name het dieet [135]. Bovendien wordt gemeld dat de darm een ​​dubbele en tegengestelde rol heeft om voedingsstoffen het lichaam binnen te laten en de toegang van schadelijke stoffen te ontzeggen. Van zowel de gastro-intestinale barrièrefunctie als de opname van voedingsstoffen is aangetoond dat ze worden veranderd door voedingsvezels. Bijvoorbeeld door voedingsvezels geïnduceerde veranderingen in de gastro-intestinale barrière door het verhogen van mucinen en de cel die ze produceert "slijmbekercellen" [136,137]. Mucinen zijn grote glycoproteïnen die, samen met lipiden, antilichamen, bacteriën, ionen, eiwitten, antimicrobiële peptiden en water, slijm vormen [138]. Slijm beschermt het darmepitheel tegen mechanische belasting, voorkomt translocatie van schadelijke stoffen, smeert de darm en vergemakkelijkt het transport van verteerd materiaal. Een onderzoek waarin een standaard voer/dieet voor knaagdieren (dwz fifiber van maïs, haver en tarwe, bestaande uit 4,3 procent van het dieet) werd vergeleken met een chow zonder fifiber toonde aan dat muizen die werden gevoed met een fifiber-deficiënt dieet, dunner slijm hadden laag, waardoor microben dichter bij het gastro-intestinale epitheel kunnen komen [139]. Daarom kunnen onvoldoende hoeveelheden voedingsvezels in de darm bacteriën aanmoedigen om de slijmlaag van de gastheer af te breken (dwz een van de fysieke barrières van de gastheer af te breken) in een poging zichzelf te voorzien van substraten die nodig zijn om te overleven.

4.1. Fysisch-chemische rol van voedingsvezels in het maag-darmkanaal De belangrijkste rol van het maagdarmkanaal is de opname van voedingsstoffen uit ingenomen voedsel. Deze opname wordt voorafgegaan door een reeks spijsverteringsprocessen in de verschillende darmcompartimenten. Deze processen worden bepaald door de afscheiding van enzymen en geassocieerde co-factoren, evenals door het behoud van het darmlumen bij optimale pH-omstandigheden voor de spijsvertering. [140]. Klassiek wordt aangenomen dat de consumptie van voedingsvezels de opname van voedingsstoffen op verschillende manieren beïnvloedt. Het is bewezen dat de fysisch-chemische factoren van voedingsvezels, waaronder fermentatie, vulvermogen, viscositeit en gelvorming, bindingsvermogen, oplosbaarheid en watervasthoudend vermogen, de opname van voedingsstoffen beïnvloeden. In de afgelopen decennia is een overvloed aan in vivo en in vitro onderzoeken uitgevoerd om de fysisch-chemische interacties tussen voedingsvezels en deze voedingsstoffen te helpen belichten [39]. Het blijkt echter dat in water oplosbare voedingsvezels, die onder darm-/maagomstandigheden ofwel viskeus ofwel gelvormend zijn, de absorptiesnelheid verlagen dan vezels met een laag molecuulgewicht en laagviskeuze vezels. De dunne darm is het belangrijkste absorberende gebied in de darm, dat, volgens het voedingsstandpunt, betrekking heeft op de absorptie van de subeenheden van verteerbare macronutriënten (dwz monosachariden uit koolhydraten, aminozuren en sommige di/tripeptiden uit eiwitten, en vet zuren/glycerol uit di/triglyceriden), evenals mineralen en vitamines, en andere micronutriënten [140].

CISTANCHE ZAL NIER/NIERENPIJN VERBETEREN

Voedingsvezels verschillen in vorm, afhankelijk van hun biochemische en fysiologische eigenschappen en beïnvloeden dus de biologische beschikbaarheid van voedingsstoffen, de samenstelling van de microbiota en gastro-intestinale functies. Oplosbare voedingsvezels vertoonden een verhoogde viscositeit en verminderde zetmeelverteerbaarheid [141], evenals onderdrukten de activiteit van -amylase in het maagdarmkanaal, wat bijgevolg de snelle stijging van postprandiale bloedglucosespiegels verminderde [142,143]. De consumptie van oplosbare viskeuze vezels, samen met andere veranderingen in het dieet, zoals verminderde vetinname, is effectief in het verlagen van het cholesterolgehalte [144]. Sasaki en Kohyama [145] bestudeerden de invloed van verschillende oplosbare voedingsvezels op de verteerbaarheid van zetmeel. Ze legden een sterk verband vast tussen schijnbare viscositeit bij lage afschuifsnelheden en remming van de verteerbaarheid van zetmeel. Onoplosbare voedingsvezels verminderden echter de verteerbaarheid van zetmeel door niet-specifieke enzymadsorptie. Nagano et al. [146] systematisch de verbeterde functionaliteit en fysisch-chemische eigenschappen van okara beoordeeld door nanocellulosetechnologieën die worden gebruikt bij voedselontwikkeling. De auteurs veronderstelden dat nanocellulosetechnologieën de fysisch-chemische rollen kunnen verbeteren en zo de darmmicrobiota-gemeenschap kunnen beïnvloeden. Hun onderzoek toonde een verhoogde viscositeit, dispersievermogen en het specifieke oppervlak van cellulose en okara aan. De verhoogde viscositeit veroorzaakte de onderdrukking van -amylase-activiteit, terwijl een verhoogd dispersievermogen en een specifiek oppervlak van okara resulteerden in een verbeterde SCFA-productie van menselijke dominante darmbacteriën [146]. Bifidobacteriën en lactobacillen zijn de belangrijkste gezondheidsbevorderende bacteriën van de darmmicrobiota. Beide zijn daarom gemeenschappelijke doelen voor voedingsinterventies om de gezondheid te bevorderen. Andere bacteriën, waaronder enterokokken, eubacteriën, streptokokken en Bacteroides, kunnen worden geclassificeerd als potentieel schadelijk of gunstig voor de gezondheid, afhankelijk van de soort [126,147]. De gezonde bacteriën oefenen gunstige functies uit voor de gastheer door hun metabolisme, zoals SCFA-vorming (voornamelijk propionaat, acetaat en butyraat), afwezigheid van toxineproductie en de synthese van defensines of vitamines [126]. Desai et al. [42] onderzocht de gevolgen van een tekort aan voedingsvezels op de darmflora met behulp van een gnotobiotisch muismodel. De auteurs merkten op dat tijdens een intermitterend of chronisch tekort aan voedingsvezels, de darmmicrobiota zich wendt tot de door de gastheer uitgescheiden mucusglycoproteïnen als voedingsbron, wat resulteert in een erosie van de slijmbarrière van het colon. Daardoor wordt een grotere epitheliale toegang en dodelijke colitis door de mucosale pathogeen, Citrobacter tot dentium, bevorderd. De studie onthulde ingewikkelde routes die voeding, darmmicrobiota en darmbarrièredisfunctie met elkaar verbinden, die kunnen worden verbeterd via voedingstherapieën.

4.2. Het gebruik van sojaresidu als prebioticum De consumptie van okara als prebiotica/niet-verteerbare voedselcomponenten kan selectief de samenstelling en/of activiteit van één of een beperkt aantal gastro-intestinale microben stimuleren, die gezondheidsvoordelen kunnen verlenen aan de gastheer [148], evenals niet-gastro-intestinale gerelateerde microben. aandoeningen zoals hart- en vaatziekten [149], chronischnierziekte(CDK) [150], niet-alcoholische vetzurenleverziekte(NAFLD) [21] en diabetes [151]. De prebiotische invloed van okara is onderzocht in in vitro studies met Lactobacillus acidophilus en Bififibacterium bifidum [152,153]. Okara bood een oppervlak voor hechting van bacteriën aan cellen, waardoor zowel substraatopname als celgroei mogelijk werd. De fermentatiegraad van het residu was in B. Bifidus ongeveer 3,6 keer hoger dan in L. acidophilus [152]. Behandeling met -glucanase (Ultraflflo L®) verbeterde het gehalte aan oplosbare voedingsvezels in okara, en verbeterde vervolgens de fermentatie ervan door B. Bifidus [154]. De omzetting van okara-onoplosbare voedingsvezels in oplosbare vezels werd opnieuw waargenomen wanneer Streptococcus thermophilus en Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus beide werden gebruikt [155].

Er zijn talloze onderzoeken naar de voedingseffecten van yoghurt verrijkt met sojabonenresidu/okara, geproduceerd door melkzuurfermentatie van sojamelk en sojamelkresidu, op het lipiden- en cholesterolgehalte bij ratten [156]. Okara verrijkte yoghurt werd bereid door gedroogde okara te mengen met sojamelk, in een verhouding van 1:2, en het mengsel werd vervolgens gefermenteerd met L. delbrueckii subspecies delbrueckii. Het gevormde product werd gevriesdroogd en vervolgens opgenomen in de voeding van de rat. Ongeacht hun dieet vertoonden ratten die werden gevoed met gedroogde okara en sojamelkyoghurt een significant en consistent lager niveau van totaal plasmacholesterol in tegenstelling tot de controlegroep en een andere groep die alleen sojamelkyoghurt kreeg. De auteurs concludeerden dat het gebruik van okara extra voordelen opleverde voor sojamelk, dus het vezelrijke residu vergemakkelijkte de uitscheiding van galzuren via hun absorptie in de ontlasting, waardoor het hypocholesterolemische effect werd aangemoedigd [156,157].

Bovendien wordt gesuggereerd dat fermentatie een cruciale rol speelt in het cholesterolverlagende effect, omdat het de productie van bioactieve peptiden op gang bracht door de enzymatische hydrolyse van soja-eiwitten [156]. Het resultaat van de DNA-microarray-analyse bevestigde ook dat de consumptie van sojabonenresidu en sojamelkyoghurt de synthese van lipiden en cholesterol verminderde en de oxidatie van vetzuren en cholesteroldesintegratie verhoogde [157]. Samenvattend hebben deze onderzoeken aangetoond dat zowel de suppletie van okara als de daaropvolgende fermentatie in een sojamelkyoghurtmatrix hypocholesterolemische effecten vertoonden. De organoleptische eigenschappen en textuurprofielen van met okara verrijkte yoghurt werden vervolgens beoordeeld. Sojamelk met alleen gedroogde sojabonenresten of met insuline en gedroogde okara werd gefermenteerd met een commerciële yoghurtstartcultuur die L. acidophilus, Bifidobacterium animalis subspecies lactis en Streptococcus thermophilus [116] bevatte. Deze yoghurts vertoonden een aanzienlijk grotere fysieke stabiliteit en werden lager gerangschikt in hedonische tests, waarschijnlijk vanwege de relatief grote omvang van de gedroogde okara. De toevoeging van insuline lijkt de smakelijkheid echter te vergroten, dus de acceptatiescore was het grootst voor de yoghurt waaraan zowel insuline als okara was toegevoegd.

4.3. Prebiotische status van sojaresidu op het darmmicrobioom Onderzoek naar de menselijke gastro-intestinale microbiota die wordt bestempeld als het "tweede brein" of "vergeten orgaan" is de afgelopen jaren exponentieel toegenomen na de nieuwste technologische ontwikkelingen [158]. De darm is het belangrijkste immuunorgaan in het lichaam, dat ongeveer 70-80 procent van de immuuncellen van het lichaam herbergt en is aangemerkt als de grootste bron van ontsteking waarvan is aangetoond dat het bijdraagt ​​aan ziekten zoals NAFLD en CDK [20,159,160]. Het is bewezen dat de darmmicrobiota niet alleen metabolieten produceert die de fysiologie van de gastheer kunnen beïnvloeden, maar eerder metabolieten die ook een essentiële rol kunnen spelen in het immuunsysteem en het metabolisme van de gastheer via een complexe reeks chemische interacties en signaalroutes [161 –163].

Prebiotica zijn niet-verteerbare delen van voedsel, koolhydraten genaamd, die als vezels werken. Onveranderd bereiken ze de dikke darm waar ze worden gebruikt door de gastro-intestinale micro-organismen, ze dienen als voedsel voor "goede" darmbacteriën en stimuleren hun groei, kolonisatie en duurzaamheid in het spijsverteringskanaal. Onder prebiotica of fifibertypes bevinden zich de belangrijkste galactooligosacchariden en oligosacchariden, die bifidogene stoffen worden genoemd; met betrekking tot hun vermogen om selectief de groei van Bifidobacterium spp. (B. breve, B. longum, B. infantis, B. pseudolongum, B. lactis) en Lactobacillus spp. (L. plantarum, L. casei, L. reuteri, L. acidophilus) [164]. De meest gebruikte prebiotica in studies bij mensen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, fructooligosaccharide, galacto-oligosacharide, xylo-oligosacharide, arabinoxylaan-oligosachariden en soja-oligosachariden [164,165].

Perez-Lopez et al. [51] bestudeerde het prebiotische effect van okara op de gastro-intestinale microbiota bij vetrijke ratten. Om de oplosbaarheid van de okara te verbeteren en een oplosbaar voedingsvezelrijk residu te verkrijgen, pasten de auteurs een hoge hydrostatische drukbehandeling toe samen met het Ultraflflo® L-enzym in het preparaat. Wistar-ratten kregen gedurende vier weken een vetrijk dieet aangevuld met 20 procent behandelde okara. In tegenstelling tot de controlegroep zagen de auteurs een afname van plasmatriglyceriden (1.4-maal), gewichtsverlies en een verhoging van het metabolisme van aminozuren (1.2-maal lager ureum. . Wat betreft de prebiotische status, verhoogde okara de afgifte van korteketenvetzuren (SCFA's) en verbeterde magnesium- en calciumabsorptie. Bovendien bevestigde kwantitatieve PCR-analyse van geselecteerde bacteriële groepen dat okara de waarden van verschillende gunstige groepen in de gastro-intestinale microbiota beschermde en de dysbiose herstelde die werd veroorzaakt door een vetrijk dieet. Zo voorkomen we bacteriële druppels veroorzaakt door een vetrijk dieet. De auteurs concludeerden dat de suppletie van okara in vivo gezondheidsbevorderende functies uitoefende en daarom zowel als prebioticum als als functioneel ingrediënt in voedingsmiddelen kon worden gebruikt.

Villanueva et al. [12] bestudeerde ook het effect van vetrijke diëten aangevuld met 13 procent of 20 procent okara op de lipidenprofielen van delever,plasma en uitwerpselen in mannelijke gouden Syrische hamsters na drie (3) weken voeding. Het dieet leverde geen significante verschillen op in lichaamsgewichtstoename of voeropname (p > 0.05). De plasmaspiegels van triglyceriden, totaal cholesterol en VLDL- plus LDL-cholesterol bij hamsters die werden gevoed met 20 procent okara daalde echter significant (p < 0,05)="" in="" vergelijking="" met="" de="" controlegroep.="" er="" werden="" echter="" geen="" significante="" verschillen="" (p=""> 0,05) waargenomen in HDL- en LDL-cholesterolplasmaspiegels in alle experimentele groepen. Triglyceriden, totale lipiden, totale en veresterde cholesterolconcentraties in deleverwerden verminderd met 20 procent okara aangevuld dieet. Met betrekking tot hamsters die gevoed zijn met 13 procent okara verrijkte diëten, waren de gemiddelde waarden van de triglyceride, totale lipiden en cholesterol in deleveren plasma verminderd in vergelijking met de controlegroep, maar de verschillen waren niet statistisch significant. Bovendien vertoonden alle geteste okara-aangevulde diëten verhoogde fecale uitscheiding van totale lipiden, vrij cholesterol, triglyceriden en totale stikstof (p < 0.05)="" in="" tegenstelling="" tot="" hun="" respectieve="" controles.="" de="" auteurs="" suggereerden="" dat="" de="" belangrijkste="" componenten="" van="" okara,="" dwz="" voedingsvezels="" en="" eiwitten,="" kunnen="" worden="" toegeschreven="" aan="" het="" totale="" aantal="" lipiden="" en="" cholesterol="" dat="" in="" de="" loop="" van="" de="" tijd="" is="">leveren plasma, en de toename van de fecale output bij vetrijke hamsters, en zou daarom een ​​essentiële rol kunnen spelen bij de preventie van hyperlipidemie en zou net zo goed kunnen worden gebruikt als een ingrediënt met toegevoegde waarde voor functionele voedselbereiding. In 2016, Villanueva et al. bestudeerde de mogelijke prebiotische en vetverlagende effecten van enzymatisch behandelde okara bij hoog cholesterol-gevoede Wistar-ratten [6]. De auteurs zagen een significante verlaging van het serum enlevertriglycerideniveaus (p < {{0}}.01)="" van="" ratten="" die="" werden="" gevoed="" met="" enzymatisch="" behandelde="" okara.="" de="" totale="" hoeveelheid="" lipiden,="" galzuren="" en="" triglyceriden="" was="" significant="" (p="">< 0="" 0,001)="" hoger="" in="" de="" feces="" van="" ratten="" die="" gevoed="" werden="" met="" een="" enzymatisch="" behandeld="" okaradieet.="" de="" ph="" van="" de="" fecale="" inhoud="" was="" echter="" verlaagd="" (p="">< 0,001),="" waarschijnlijk="" als="" gevolg="" van="" de="" significante="" toename="" van="" de="" productie="" van="" vetzuren="" met="" een="" korte="" keten="" in="" de="" behandelde="" groep="" in="" vergelijking="" met="" de="" controlegroep="" (dwz="" totaal="" scfa="" (mmol/g)="" van="" 229,2="" ±="" 37,0="" voor="" de="" controlegroep="" en="" 568,2="" ±="" 56,5="" voor="" de="" behandelde="" groep).="" bovendien="" leverde="" de="" enzymatisch="" behandelde="" okara="" verminderde="" triglyceriden="" op="" in="">leveren serum, en verbeterde de uitscheiding van totale lipiden, galzuren en triglyceriden, waardoor het lipidenprofiel bij ratten met een hoog cholesterolgehalte werd verhoogd. Het gehalte aan vezels wordt gesuggereerd om de darmtransit te verbeteren door de fecale massa te vergroten. De auteurs concludeerden dat de verlaagde pH en verbeterde SCFA-productie het optreden van vezelfermentatie bevestigden, wat een potentieel prebiotisch effect aanduidt.

4.4. Darm-, lever- en nierreacties op de prebiotische effecten van voedingsvezels in het algemeen In het microbiële proces van prebiotische fermentatie in de dikke darm worden SCFA's zoals butyraat, propionzuur, azijnzuur, vitamine K en vitamine B12 gevormd, die vervolgens worden geabsorbeerd door de gastro-intestinale mucosa en via het lymfatische en vasculaire systeem naar cellen worden gedistribueerd van een organisme [166]. Het resulterende butyraat wordt direct gemetaboliseerd in het gastro-intestinale epitheel, waar het fungeert als een regulator van celdeling en groei. Propionaat wordt gebruikt in deleveren dient ook als een voorloper die wordt gebruikt voor het onderdrukken van cholesterolsynthese. Acetaat wordt voornamelijk gemetaboliseerd in de spiercellen, het hart,nieren, en hersenen. De productie van SCFA verlaagt de pH van de omgeving, waardoor celdifferentiatie en groei van darmepitheelcellen wordt aangemoedigd en de microflora opnieuw wordt ondersteund. Bovendien wordt gesuggereerd dat fermentatie in de darm de uiteindelijke vorm van afbraak van stoffen zoals eenvoudige gassen produceert: koolstofdioxide, waterstof, methaan en waterstofsulfide [164]. Figuur 2 geeft het schematische overzicht van de belangrijkste prebiotische effecten van voedingsvezels op de darm, lever ennier [20]. 

4.4.1. DarmreactiesHet is aangetoond dat de toename van de productie van vetzuren met een korte keten (SCFA's) als gevolg van de fermentatie van voedingsvezels de darmbarrièrefunctie stimuleert door de proliferatie en diversiteit van de darmcellen te vergroten [20.167]. SCFA's verlagen de gastro-intestinale pH, wat de darmmicrobiota kan veranderen door de groei van pathogenen te belemmeren en de expressie van microbiële virulentiegenen te verminderen [168]. Nogmaals, het is bewezen dat epitheelcellijnen het SCFA-butyraat metaboliseren, wat zuurstofreductie oplevert die resulteert in de stabilisatie van transcriptiefactor, hypoxie-induceerbare factor -1 alfa (Hif-1) [169]. Deze transcriptiefactor is betrokken bij de gastro-intestinale barrièrefunctie via het reguleren van apoptose [170] en ontsteking [171]. Een microarray-onderzoek bevestigt dat zetmeel dat resistent is tegen amylose, zowel de hormonen als de structuur en functie van de darm kan verbeteren door de niveaus van Hif-1-expressie te verhogen, samen met genen die verband houden met celgroei, differentiatie, apoptose en proliferatie in de cecaal weefsel van ratten aangevuld met 30 procent resistent zetmeel in tegenstelling tot ratten die een gelijke hoeveelheid energie kregen uit een vezelarm dieet [172]. Een recente studie van Zhang et al. [173] evalueerde de effecten van prebiotica op de biologische beschikbaarheid en biotransformatie van ginsenosiden bij ratten na een prebiotische interventie van twee weken (dwz galactooligosaccharide, fructooligosaccharide en vezels-2). De resultaten toonden aan dat het gebied onder de concentratie-tijdcurve en de piekplasmaconcentratie van ginsenoside en zijn intermediaire metabolieten in de prebiotische interventiegroepen in verschillende mate verbeterd waren dan die in de controlegroep. Bovendien reageerde de darmmicrobiota significant op de prebiotische behandeling op zowel functioneel als taxonomisch niveau. De darmmetagenomische analyse onthulde ook de functionele genverbetering voor polyketide / terpenoïde metabolisme, gluconeogenese, glycolyse en propanoaatmetabolisme, enz. De auteurs concludeerden dat prebiotica selectief de proliferatie van bepaalde bacteriële vlekken met glycosidehydrolysecapaciteit kunnen onderschrijven, en daarom vervolgens bemoedigend biologische beschikbaarheid en biotransformatie van primaire ginsenosiden in vivo.

De tight junction-eiwitten zijn een ander belangrijk onderdeel van de darmbarrière die wordt aangetast door voedingsvezels. Een studie van Cani et al. [174] merkte op dat het voeren van een standaard knaagdiervoer aangevuld met (10 procent) fructo-oligosachariden de expressie van genen in de jejunale tight junction-eiwitten en Zonula-occludens-1 (ZO-1), verminderde darmpermeabiliteit, en verlaagde plasma lipopolysachariden (LPS) concentraties. Nogmaals, Fukunaga et al. [175] bestudeerde het effect van oplosbare fifiberpectine op de productie van fecaal vetzuur met een korte keten, intestinale celproliferatie en microbiële populatie. De resultaten toonden aan dat ratten die gedurende twee weken 2,5 procent pectine kregen, verhoogde plasma glucagon-achtige peptide -2 (GLP-2) en verhoogde cecale SCFA's vertoonden. In een ander Caco-2 celcultuurmodel werd opnieuw aangetoond dat butyraat AMP-geactiveerd proteïnekinase activeert, wat de assemblage van tight junction-eiwitten mogelijk maakt, evenals een verbeterde barrièrefunctie die wordt aangetoond via verbeterde transepitheliale elektrische weerstand [176]. Ohata et al. [177], gebruikte ook het Caco-2-celcultuurmodel en merkte op dat butyraat de lipoxygenase-activiteit verbeterde door histondeacetylering te belemmeren, waardoor de transepitheliale elektrische weerstand toenam. Afgezien van de wijziging van de immuunfunctie van de darm en fysieke barrières om letsel door van microben afgeleide pro-inflammatoire factoren te minimaliseren, kunnen prebiotica ook organen zoals denier en levervan metabole misstanden. Het is al lang bewezen dat een constante consumptie van niet-verteerbare koolhydraten in plaats van verteerbare koolhydraten de toename van bloedglucose en insuline minimaliseert [20]. Mithieux et al. [178] onderzocht intestinale gluconeogenese, een andere koolhydraatregulerende route die wordt beïnvloed door de consumptie van vezels in de voeding. Het is bekend dat de gastro-intestinale productie van glucose de glucosewaarneming in de poortader verbetert, wat resulteert in een vermindering van de glucoseproductie in de lever en een beïnvloede signalering naar de hersenen, wat leidt tot een toename van het verzadigingsgevoel. Er wordt echter gesuggereerd dat microbiota-gegenereerde metabolieten van prebiotica (bijv. propionaat) werken als een gluconeogene voorloper [179]. Samenvattend, dit benadrukt de verdiensten van van microben afgeleide SCFA's bij het ondersteunen van de fysieke componenten van de darmbarrière (mucosale laag, tight junctions en cellulariteit) en het beïnvloeden van immuunfactoren van de gastheer, die bijgevolg de functies van weefsels zoals deleverennieren.

4.4.2. Leverreacties inderdaad, het is bekend dat bloed uit de darm delevervia de poortader, en daarom is het gerechtvaardigd dat dit orgaan een doelwit is van darmgerelateerde factoren die zijn veranderd door veranderingen in het dieet en het microbioom. Prebiotische fifiber wordt echter beschouwd als een ideale behandelings- en managementoptie voor NAFLD en gerelateerde obesitas en insulineresistentie [21]. De hepatische effecten van prebiotische fifiber, zoals eerder besproken, omvatten het beïnvloeden van de darmecologie, dus darmpermeabiliteit, systemische ontsteking, evenals circulerende gastro-intestinale hormoon- en metabolietsignalen. De associatie tussen darmgezondheid en lever onderschrijven, patiënten met NAFLD vertoonden een veranderde darmmicrobiota [159] en verbeterde darmpermeabiliteit [180]. Van voedingsvezels is aangetoond dat ze de translocatie van bacteriële producten zoals LPS belemmeren [181]. Dit zal dus helpen om de leverblootstelling aan LPS en andere geassocieerde van microben afgeleide pro-inflammatoire producten te verminderen. Dit kan de neiging van leververvetting naar de inflammatoire vorm die niet-alcoholische steatohepatitis (NASH) wordt genoemd, belemmeren [20]. Men denkt dat deze overgang plaatsvindt in twee fasen die bekend staan ​​als de "twee-hit"-hypothese. De "eerste treffer" is de staat waarin deleveris vatbaar voor metabole beledigingen of de "tweede hit", als gevolg van ophoping van levervet. De "tweede treffer" wordt verondersteld afkomstig te zijn van verschillende bronnen, zoals bacteriële overgroei, en er wordt gesuggereerd dat het leverontsteking induceert [182]. Cortez-Pinto et al. [183] ​​evalueerde het effect van verschillende voedingspatronen bij NASH-patiënten. Uit de studie bleek dat deze patiënten vezelarm, meer vet en minder koolhydraten consumeerden dan de gezonde controles. Bovendien besprak een andere studie de therapeutische effecten van van volkoren granen afgeleide voedingsvezels en toonde de voordelen ervan aan in verband met het metabool syndroom (MtS) en NAFLD na consumptie. Naast de vermindering van levervet, kan van volle granen afgeleide voedingsvezels net zo goed ontstekingen verminderen [184-186].

De voorgestelde effecten van prebiotische vezels op het lipidenmetabolisme worden toegeschreven aan remming van de novo vetzuursynthese (FAS) [187-189]. Van prebiotische vezels wordt gedacht dat ze lipogene leverenzymen, voornamelijk FAS, neerwaarts reguleren door de productie van SCFA-propionaat [190] te verhogen. Nogmaals, vanwege hun unieke werkingsmechanismen met betrekking tot het cholesterolmetabolisme, specifiek gekoppeld aan hun fermenteerbaarheid en modulatie van de microflora. Zoals eerder gemeld, is SCFA betrokken bij het cholesterolmetabolisme. Levrat et al. [191] bestudeerde de rol van voedingspropionzuur op hypocholesterolemische ratten. Suppletie met inuline gaf een toename van SCFA in caecum in vergelijking met het controledieet. De concentraties SCFA gemeten in de poortader geven echter aan dat deleverwordt blootgesteld aan hoge concentraties SCFA, met name propionzuur. De auteurs concludeerden dat de aanwezigheid van propionzuur in deleververmindert cholesterolemische reacties. Een andere studie rapporteerde het effect van prebiotische fifiber op serumlipiden en hepatische genexpressie bij JCR: LA-cp-ratten. De auteurs meldden dat prebiotische vezels een verlaging van het cholesterolgehalte veroorzaakten door de cholesteroluitscheiding in de vorm van gal te verbeteren enleverophoping van triacylglycerol. De auteurs adviseerden het gebruik van prebiotische vezels als dieetbehandelingen voor hypercholesterolemie [189].

4.4.3. NierreactiesBehalve de lever,nieris een ander essentieel orgaan dat wordt aangetast door een aanzienlijke inname van voedingsvezels. In talrijke rapporten is bewezen dat voedingsvezels de stikstofbelasting en systemisch inflammatoir misbruik bij CKD verminderen. Net als bij NAFLD laten in vivo CKD-experimenten vaak een veranderde darmmicrobiota [192.193], darmontsteking, verhoogde darmpermeabiliteit en een toename van de plasmaconcentraties van van microben afgeleide metabolieten (bijv. p-cresolsulfaat en indoxylsulfaat) zien [20.194.195] ]. Epidemiologisch onderzoek heeft aangetoond dat een voldoende inname van voedingsvezels alle mogelijke doodsoorzaken bij patiënten met CKD vermindert [196]. Hoewel het mechanisme niet volledig wordt begrepen, wordt het echter toegeschreven aan de rol van voedingsvezels bij het handhaven van de substraatafgifte aan de lagere darm, wat op de lange termijn het bacteriële metabolisme wijzigt. Zeker, als een voldoende hoeveelheid niet-verteerbare koolhydraten de dikke darm niet kan bereiken, zullen substraten zoals aminozuren worden gefermenteerd, wat leidt tot de vorming van potentieel schadelijke metabolieten zoals p-cresol en indolen, die als gevolg daarvan denier [20,179,197].

CISTANCHE ZAL DE NIER/RENALE INFECTIE VERBETEREN

Een bekend mechanisme dat de effecten van voedingsvezels op denieromvat de vermindering van de stikstofbelasting op beideleverennierenvia toenemende microbiële biomassa. De door microben gegenereerde biomassa helpt bij het vastleggen van stikstof in de darm en vermindert de hoeveelheid die de portale circulatie bereikt [20,198]. In 2019 hebben Adams et al. bestudeerde de effecten van voedingssuppletie van prebiotische fifiber op het stikstofmetabolisme, darmmorfometrie en bloedbiochemie bij gespeende biggen. De opname resulteerde in een toename van het stikstofmetabolisme door de verteerbaarheid en het gebruik van stikstof te verhogen en het fecale en urinaire gehalte aan stikstof te verminderen [38]. Nogmaals, Mardinoglu et al. [199] vergeleek het metabolisme van aminozuren in conventionele en kiemvrije muizen en ontdekte dat de concentraties van aminozuren die deleverpoortader in de conventionele muizen waren laag; de vermindering van de portale aminozuren was geassocieerd met een verhoogde vraag naar stikstof voor microbiële synthese [200]. De vorming van SCFA's is een ander voorgesteld mechanisme waardoor voedingsvezels invloed kunnen hebbennierfunctie. Er wordt dus gesuggereerd dat SCFA's invloed hebben opnierbloedgenoot door olfactorische receptor 78 (Olfr-78) te stimuleren, een G-eiwit-gekoppelde receptor die wordt aangetroffen in het juxtaglomerulaire nierapparaat en die de secretie van renine stimuleert, die verantwoordelijk is voor het reguleren van de bloeddruk [201]. Bloeddrukregulatie is een essentieel onderdeel bij het beheersen van de progressie van CKD [202]. Samenvattend wordt gesuggereerd dat voedingsvezels verbeterennierfunctieevenals het optreden van CKD verminderen door verschuivingen in het microbioom te veroorzaken, die bijgevolg de darmbarrière zullen handhaven en verbeteren, het metabolisme van uremische opgeloste stof en microbiële stikstof veranderen, evenals de controle van de nierbloedkamer.

5. Conclusies

Dit huidige overzicht verzamelt wetenschappelijke bevindingen over de bioactieve verbindingen in sojabonenresidu (okara) en bespreekt de mogelijke prebiotische impact van dit vezelrijke residu als een functioneel dieet op de aerobiose/dysbiose-conditie van de darm, evenals de daaruit voortvloeiende invloed opleverennierfuncties. De verwijdering van okara is nog steeds een onopgelost probleem. De functionaliteit, evenals de ingebedde voedingscomponenten, maken het echter commercieel geschikt. Het hypoglycemische effect van met okara verrijkte voedingsmiddelen wordt toegeschreven aan het gehalte aan vezels in de voeding. Meerdere rapporten laten zien dat okara een hoge voedingswaarde heeft en daarom in de voedingsindustrie kan worden gebruikt om traditioneel meel gedeeltelijk te vervangen om voornamelijk de voedingsvezelfractie van voedingsproducten te helpen vergroten. Voedingsvezels en prebiotica beïnvloeden de gastheer door tal van mechanismen, zoals het reguleren van ontlastingseffecten, bloedglucose of insulinespiegels, het verhogen van de zuurgraad van de darm, het verkorten van de darmtransittijd, constructieve synthese van SCFA's, het bevorderen van de groei van nuttige darmbacteriën, en het belemmeren van de groei van pathogene, die op hun beurt de productie van microbiële metabolieten en de immuunrespons van de gastheer beïnvloeden, en bijgevolg denierenlevervan de translocatie van pro-inflammatoire bacteriën. Hoewel okara in veel contexten wordt onderschreven, blijft het nog steeds van vitaal belang om een ​​geschikte techniek toe te passen, zoals enzymatische en chemische behandeling, fermentatie, hoge druk, extrusie, micronisatie en verder vermalen tot poedervorm voor een effectief gebruik en acceptatie. Bovendien zijn verder onderzoek en experimenten nodig om een ​​diepgaand begrip te krijgen van de nutraceutische componenten en functionele voedingsmiddelen verrijkt met okara om de specifieke microben en signalen te bevestigen die worden getransformeerd als reactie op deze voedingsvezel.