Beta glucane qu’est-ce que c’est?

Dextran is A Aahomopolymer composed De laglucose as Le conseil des ministresmonosaccharide. Le conseil des ministresglucose units are linked Par:glycosidic bonds Et en plusare divided into α-dextran Et en plusβ-dextran. Among them, cereal β-glucan is a linear homopolymer De laD-glucopyranose residues linked by β-(1-3) Et en plusβ-(1-4) bonds, consisting De lafibrous fragments, i.e. β-(1-4)-oligoglucan, which are linked by β-(1-3) bonds. As a functional polysaccharide, cereal β-glucaneis mainly extracted from the aleurUn seullayer and endosperm cell walls De lacereals such as oats, wheat, barley and rye. In oats and barley, β-glucan is distributed throughout the starch endosperm.

L’avoine et l’orge sont couramment utilisées comme aliments pour animaux, pour le brassage et pour remplacer les repas. Des expériences In vivo et In vitro ont montré que le β-glucane a une variété d’activités biologiques [1], y compris augmenter la viscosité des sucs digestifs dans le tractus gastro-intestinal, ralentir la vidation gastrique, retarder l’absorption des hydrates de carbone, et inhibant significativement et prévenir le diabète; Réduire les niveaux de cholestérol sanguin, les niveaux de LDL et augmenter les niveaux de HDL; Favoriser le péristaltisme intestinal, absorber les substances nocives dans l’intestin, augmenter la production d’acides gras à chaîne courte et favoriser l’activation de bactéries utiles dans l’intestin; Améliorer l’activité et la capacité phagocytaire des macrophages, qui a en outre un effet anticancéreux; Et ont un certadanseffet sur la sécrétion des cytokines, la phagocytose et la cytotoxicité des cellules immunitaires et l’activation du système du complément.

Cet article passe en revue les fonctions de l’avoine et du β-glucane d’orge dans l’abaissement de la glycémie et des lipides sanguins, l’amélioration de la santé intestinale, la prévention des tumeurs et la régulation de l’immunité.

1 fonctions physiologiques du β-glucane des céréales

1.1 effet hypoglycémique

Les molécules de β-glucane sont réticulées dans une structure de réseau, empêchant ainsi le contact entre les aliments et les enzymes digestives. Le β-glucane est un polysaccharide à haute viscosité. En augmentant la viscosité du contenu du tractus gastro-intestinal supérieur, il forme du mucus dans le tractus gastro-intestinal, prolonge le temps de vidage gastrique, réduit la digestibilité de l’amidon, favorise la sécrétion d’insuline, réduisant ainsi l’absorption de glucose et réduisant le risque de diabète de type II.

Regand et Al., et al.[2] ont constaté que lorsque la viscosité de l’extrait dansvitro de β-glucan d’avoine augmentait, la digestibilité de l’amidon dansvitro diminuait et la réponse glycémique diminuait. Lorsque le rapport massique du β-glucane à l’amidon était de 1. 6:10, le β-glucane a montré un meilleur effet en réduisant la réponse glycémique maximale et la surface incrémentale sous la courbe. LIU et Al., et al.[3] ont constaté que le β-glucane de l’avoine peut améliorer les niveaux de glucose dans le sang et le métabolisme hépatique du glucose induit par la streptozotocine-nicotinamide chez les souris, réparant et améliorant considérablement l’intégrité des cellules β du pancréas et des tissus.

A study De lanon-diabetic men aged 18 to 60 (n = 16) and non-pregnant women (n = 12) found that adding instant oatrepasContenant:4 g of l’avoinebeta-glucan significantly reduced the area under the blood glucose and insulin curves and delayed gastric emptying. and the Réponse à la questionto postprandial peptide tyrosine and gastric hunger hormone was similar to that after a normal repaswhen 2 and 4 g l’avoineβ-glucan were included in the diet [4]. Orge d’orgeβ-glucan can reduce liver weight and liver lipid concentration in rats avectype II diabetes, and reduce the area under the glucose curve, suggesting that barley β-glucan can effectively improve hyperglycémiquesymptoms [5]. MATSUOKA et Al., et al.[6] found in a study of 23 healthy young Japanese people that consumption of refined barley flour bread containing β-glucan can lower postprandial blood glucose concentrations comparéto consumption of refined wheat flour bread containing β-glucan.

1.2 effet lipidique

Le conseil des ministresability of β-glucan to lower serum cholesterol depends on its ability to lower cholesterol, which is mainly achieved by increasing the viscositéof the intestinal contents.

Shen Ruiling et al. [7] [traduction] ont trouvé dans une étude sur des rats atteints d’hypercholestérolémie que le β-glucan de l’avoine peut réduire de manière significative le cholestérol total plasmatique à jeun et les niveaux de lipoprotéines de basse densité chez les rats, et cela dépend du temps et de la dose. On a également constaté qu’après l’ajout du β-glucane à l’alimentation, le poids corporel et la consommation alimentaire des rats montraient une nette tendance à la baisse, ce qui indique que le β-glucane de l’avoine a un bon effet hypocholestérolémiant. Un test de digestion des lipides in vitro a révélé que le temps de lipolyse ne dépend pas directement de la concentration de β-glucane d’avoine libérée dans la solution. Le maintien de l’intégrité structurale de la matrice tissulaire d’avoine est important pour réduire le taux et l’étendue de la lipolyse, et est lié à la forme physique sous laquelle le β-gluane d’avoine est administré pour la digestion [8].

Les résultats d’une étude de TONG et al. [9] ont montré que la consommation de bêta-glucan de l’orge sans coque peut favoriser l’excrétion des lipides fécaux, réguler les activités de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-coenzyme a et du cholestérol 7-a hydroxylase dans le foie des hamsters à cholestérol élevé, et réduire la concentration de cholestérol plasmique de lipoprotéines de basse densité. WANG et al. [10] ont constaté que l’effet hypocholestérolémiant du β-glucane d’orge peut être lié à une synthèse accrue de l’acide biliaire due à la consommation individuelle de β-glucane à haute viscosité, plutôt qu’à l’inhibition de l’absorption ou de la synthèse du cholestérol. XIAO et al. [11] ont montré que, par rapport au β-glucan d’orge, le β-glucan d’orge fermenté a une meilleure activité inhibiteure contre l’α-amylase, l’α-glucosidase et la lipase, ainsi qu’une capacité d’adsorption du cholestérol dans des conditions acides.

1.3 améliorer la santé intestinale

Dans l’estomac et l’intestin grêle, la fibre alimentaire soluble β-glucane fonctionne principalement en augmentant la viscosité du contenu gastrique et intestinal, et cet effet est médié par un système neurohormonal impliquant des hormones endocrines et gastro-intestinales. Dans le colon, la fonction principale du β-glucane est en tant que substrat propice à la production d’acide butyrique. Il a été démontré que les oligosaccharides produits par le β-glucane agissent comme des sélectines qui favorisent la croissance de certaines souches probiotiques connues, protégeant ainsi la santé intestinale [12].

Shen Ruiling et al. [13] [en] ont étudié l’effet du β-glucan de l’avoine sur la flore du côlon et sa fonction chez les souris et ont constaté qu’avec une augmentation du temps de gavage, le β-glucan de l’avoine peut augmenter la prolifération des bifidobactéries et des lactobacilles dans l’intestin et les matières fécales de la souris, tout en réduisant le nombre d’escherichia coli. DONG et al. [14] ont constaté que le β-glucane présent dans différents produits d’amiante augmentait la viscosité intestinale du lait, retardait la vider gastrique, favorisait la motilité intestinale, réduisait les activités de l’amylase, dela trypsin, dela lipase et dela Na +, dela K +-ATPase, et favorisait la sécrétion dela cholécystokinine plasmatique (CCK) et dela motiline (MOT).

MIYAMOTO et al. [15] used a mouse model of obesity induced by a high-fat diet to show that feeding mice with high-barley-β-glucan content increased the secretion of the intestinal hormones peptide YY and glucagon-like peptide-1, which in turn reduced food intake and improved insulin sensitivity by altering the intestinal flora and increasing short-chain fatty acids (especially butyrate). Studies have shown that taking barley β-glucan significantly increased the total short-chain fatty acid concentration in the daily stool of 30 subjects with mild hypercholesterolemia but otherwise healthy, as measured by the concentration of bile acids, neutral sterols and short-chain fatty acids excreted in the stool.

1.4 prévention des tumeurs et effets immunomodulateurs

Les effets antitumoraux et immunitaires du β-glucane sont basés sur sa capacité à activer les globules blancs en stimulant leur activité phagocytaire et la production de cytokines inflammatoires (par exemple TNFα). Le β-glucane interagit avec le récepteur Dectin-1 à la surface cellulaire et s’exprime sur les macrophages, les neutrophiles, les cellules dendritiques, les cellules tueuses naturelles et les sous-ensembles de lymphocytes T, empêchant ainsi les tumeurs et régulant l’immunité.

CHOROMANSKA et al. [17] ont observé dans les cellules cancéreuses qu’avec l’augmentation du temps d’incubation et de la concentration de β-glucane, le taux de survie des cellules cancéreuses diminuait de façon significative, ce qui indique que le β-glucane d’avoine de faible poids moléculaire possède de fortes propriétés antitumorales et n’est pas toxique pour les cellules normales. ES-TRADA et al. [18] ont constaté que le β-gluane d’avoine peut stimuler les macrophages à libérer l’il-1 et le tnf-α, et améliorer la capacité de résistance non spécifique aux attaques bactériennes chez les souris, ce qui indique que le β-gluane d’avoine peut stimuler la fonction immunitaire et réguler l’activité immunitaire in vivo et in vitro. HONG et al. [19] ont montré que l’administration orale de β-glucane d’orge peut améliorer l’activité des anticorps monoclonaux anti-tumeurs, conduisant à une régression tumorale et à une amélioration des taux de survie.

1.5 effet d’abaissement de la pression artérielle

La résistance à l’insuline est associée au développement de l’hypertension. Le β-glucane peut affecter la pression artérielle en régulant le métabolisme de l’insuline. La réduction des niveaux de cholestérol plasmatique est également associée à la vasodilatation médiée par l’endothélium et à la réduction de la pression artérielle.

MAKI et al. [20] ont constaté que les aliments contenant du β-glucane d’avoine avaient un effet positif sur le métabolisme des glucides et la tension artérielle chez les sujets obèses, dont la tension artérielle systolique et diastolique était inférieure à celle du groupe témoin. WANG et al. [21] ont constaté qu’après 35 jours d’intervention alimentaire avec du β-gluane d’orge, un apport quotidien de 3 g de β-gluane d’orge de poids moléculaire élevé pouvait augmenter de façon significative le nombre de bifidobactéries, et l’augmentation des bifidobactéries était négativement corrélée avec la pression artérielle. Cependant, le mécanisme hypotenseur potentiel du β-glucane n’a pas encore été élucidé, et plus de recherches sont nécessaires pour démontrer pleinement le mécanisme par lequel le β-glucane a un effet positif sur l’hypertension et les maladies connexes.

2 perspectives

In recent years, the physiological functions of β-glucan extracted from oats and barley, such as lowering blood sugar and blood lipids, improving intestinal health, and anti-tumor, have been extensively studied by scholars at home and abroad. Strengthening research on the isolation and extraction, physicochemical properties, and functional characteristics of β-glucan, and developing a series of β-glucan health foods and high value-added β-glucan products, has a relatively broad market and development prospects.

Référence:

[1]BRENNAN C S,CLEARY L J. Utilisation potentielle de cere- al (1→3,1→4) -β-d-glucanes comme aliment fonctionnel Révisions [J]. Revue de presseof Cereal Science,2005,42(1) :  1 à 13.

[2]REGAND A,CHOWDHURY Z,TOSH S M,et al. Le conseil des ministres Le poids moléculaire, la solubilité et la viscosité de l’avoine bêta-glu - peuvent affecter humain glycemic  response  En modifiant l’amidon Digestibilité [J]. La nourritureChemistry,2011,129(2) : 297 - formation professionnelle 304.

[3]LIU M,ZHANG Y,ZHANG H,et al. l’antidiabétique Activité: of  l’avoine  β-d-glucane in  streptozotocine-nicotinamide Diabétique induit Souris [J].  International Revue de presse of  Bio- macromolécules logiques,2016,91: 1170-1176.

[4]WOLEVER T M S,TOSH S M,SPRUILL S E,et al.  En augmentation oat   β-glucan   viscosity  in  a  Petit déjeuner meal  Ralentit gastrique La vidange and  Réduit les réponses glycémiques et insu- linémiques, mais n’a aucun effet sur l’appétit, la prise d’aliments, ou Le plasma ghréline and  Réponses PYY en santé Humains:  A   Randomisé, contrôlé contre placebo, croisé Procès [J].  Le conseil des ministres américain Journal  of  clinique Nutrition, 2020,111(2) : N ° 319-328.

[5] BROCKMAN D A,CHEN X,GALLAHER D D. La consommation d’une farine d’orge à haute teneur en β-glucane améliore le glucose Contrôle et stéatose hépatique et augmente les acylcarnitines musculaires Chez le rat gras diabétique Zucker [J]. European Journal of Nutrition,2013,52(7) : 1743-1753.

[6]MATSUOKA T,TSUCHIDA A,YAMAJI A,et al. La consommation d’un semoule contenant de la farine d’orge raffinée est Associée à une concentration sanguine postprandiale inférieure de glycémie après une Deuxième étape meal  compared  with  one  containing  Pain de farine de blé raffiné en japonais sain: Un essai de contrôle aléatoire [J]. Nutrition,2019,72: 110637.

[7] Shen Ruiling, Wang Zhirui, Li Hongquan et al. Effet du β-glucane d’avoine sur les lipides sanguins et la croissance chez les rats présentant une hypercholestérolémie [J]. Chinese Journal of Cereals, Oils and Foodstuffs, 2009, 24(1): 44-48.

[8]GRUNDY M L,QUINT J,RIEDER A,et al. L’impact de la structure de l’avoine β-glucane sur la digestion des lipides in vitro [J]. Journal de la fonction Aliments,2017,38(Pt) A) :378-388.

[9]TONG L T,ZHONG K,LIU L,et al. Effets du régime alimentaire Le β-glucane d’orge sans coque sur le métabolisme du cholestérol hypercholestérolémique  Hamsters [J].    Food    Chimie, 2015,169: N ° 344-349.

[10] WANG Y,HARDING V,THANDAPILLY J,et al. Le β-glucane d’orge réduit le taux de cholestérol sanguin en interrompant le métabolisme des acides biliaires [J]. British Journal of Nutri- tion,2017,118(10) : 822 — 829.

[11] XIAO X,TAN C,SUN X J et al. Effets de la fermentation Sur les caractéristiques structurelles et les activités physiologiques in vitro de l’orge β-glucane [J].  Polymères de glucides, 2020,231: 115685.

[12] REILLY P,SWEENEY T, o’sheak C,et al.   The  Effet des dérivés céréaliers β-glucanes and  Enzyme exogène Supplémentation sur la microflore intestinale, la digesti- bilité des nutriments, le métabolisme des minéraux et la concentration en acides gras volatils dans finisseur Porcs [J].  Les animaux Science des aliments pour animaux et Technology,2010,158(3 /4) : P. 165 à 176.

[13] Shen Ruiling, Wang Zhangcun, Yao Huiyuan. L’effet du β-glucane d’avoine sur la flore intestinale des souris [J]. Food Science, 2005, 26(2): 208-212.

[14] DONG J L,ZHANG W L,LIN J et al. Le gastro-intestin - nal métabolique  Les effets of  oat  Produit: À base de -β-glucane in  Souris [J]. Food Science &Biotechnology,2014,23 (3) :917-924.

[15] MIYAMOTO J,WATANABE K,TAIRA S,et al. Barley  Le β-glucane améliore l’état métabolique par l’intermédiaire d’acides gras à chaîne courte produits par la fermentation microbienne intestinale dans des matières grasses élevées Souris nourries par l’alimentation [J]. La bibliothèque publique des sciences,2018, 13(4) : E0196579.

[16]THANDAPILLY J,NDOU P,WANG Y et al. Bar- ley β-glucane augmente l’excrétion d’acide biliaire fécal et court Taux d’acides gras en chaîne chez les individus légèrement hypercholestérolémiques [J]. Nourriture &; Fonction,2018,9(6) : 3092-3096.

[17] CHOROMANSKA A,KULBACKA J,REMBIALKOWS- KA N, et  al.   anticancéreux  propriétés  of  faible  moléculaire Poids d’avoine bêta-glucane — une étude in vitro [J]. International - alJournal des macromolécules biologiques,2015,80: 23 - - - -  28.

[18] ESTRADA A,YUN C H,VAN K A et al. Activités immunomodulataires du bêta-glucane de l’avoine in vitro et in vivo[J]. Microbiologie & Immunology,2013,41(12) : 991-998.

[19] HONG F,YAN J,BARAN J T,et al.   mécanisme by  Qui oralement administré bêta-1,3-glucanes améliorer the  Activité tumoricide des anticorps monoclonaux antitumoraux dans Modèles de tumeurs murines [J]. Journal of Immunology,2004, 173(2) : 797-806.

[20] MAKI K C,GALANT R,SAMUEL P,et al. Effets de la consommation d’aliments contenant du bêta-glucane d’avoine sur la pression sanguine, le métabolisme des glucides et les biomarqueurs de l’oxydatif Stress chez les hommes et les femmes avec une pression artérielle élevée [J]. European Journal of Clinical Nutrition,2007,61(6) :786 — 795.

[21] WANG Y A,AMES N P,TUN H M,et al. Le β-glucane d’orge à poids moléculaire élevé altère le microbiote intestinal et réduit le risque de maladies cardiovasculaires [J]. Frontières en Micro- biologie,2016,7: 129.