Kaurakuitu on terveellistä, mutta onko sillä merkitystä, missä muodossa sen syö?
Kaura tiedetään terveelliseksi viljaksi, mutta kauppojen hyllyillä sitä on tarjolla monessa eri muodossa, joiden terveysvaikutukset vaihtelevat. Tutkimusryhmä selvitti 22 eri kauratuotteen terveysvaikutuksia erityisellä suolistomallinnusmenetelmällä.
Johdanto
Oletko sinäkin nuorempana aloittanut päiväsi kaurapuurolla? Tai kenties teet niin edelleen? Taustalla lienee monen kohdalla sukupolvelta toiselle siirtynyt tottumus, mutta tapa ei ole yhtään hassumpi myöskään kaurakuidun terveysvaikutusten näkökulmasta. Kotimaisista viljoista kaura on hyvä vaihtoehto, sillä se on varsin suolistoystävällinen ja soveltuu valtaosalle kuluttajista. Kaura aiheuttaa allergioita vain harvoin ja se sopii gluteenittomaan ruokavalioon, joten sitä pystyvät syömään myös gluteeniyliherkät ja valtaosa keliakiaa sairastavista. Lisäksi se soveltuu useimmiten myös niin sanottuun FODMAP-ruokavalioon, jota joutuvat noudattamaan esimerkiksi ärtyvän suolen oireyhtymästä (IBS) kärsivät henkilöt.
Kaurasta houkuttelevan tekee myös sen loistava ravintoarvo. Kaura sisältää muihin kotimaisiin viljoihin verrattuna runsaasti hyvälaatuista proteiinia ja liukoista ravintokuitua, joista merkittävin on beetaglukaani. Kyseessä ei olekaan ihan mikä tahansa ravintokuitu, vaan beetaglukaani on tutkitusti terveysvaikutteinen: Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen, EFSA, on hyväksynyt kauran beetaglukaanille terveysväittämiä muun muassa koskien sen kykyä madaltaa veren kolesterolia ja tasata ruokailun jälkeistä verensokeria12. Näiden terveysvaikutusten on tutkittu liittyvän beetaglukaanin kykyyn paksuntaa nesteitä ja siten myös suolistossa kulkevaa ruokasulaa. Ruokasulan kuten myös muiden nesteiden paksuuntuessa sen virtauksen jähmeyttä kuvaava viskositeetti kasvaa. Suolistossa beetaglukaanikuitu siis nostaa ruokasulan viskositeettia ja sen myötä vaikuttaa ravintoaineiden liikkumiseen hidastaen sokerimolekyylien ja kolesterolin imeytymistä elimistöön. Keskeistä näiden terveysvaikutusten kannalta on siis se, miten hyvin beetaglukaani pystyy suolistossa tuottamaan viskositeettia.
Beetaglukaanin kykyyn muodostaa viskositeettia vaikuttaa ensinnäkin se, miten hyvin kyseinen ravintokuitu vapautuu elintarvikkeen rakenteesta eli uuttuu ruoansulatuksen aikana3. Mikäli ravintokuitu ei pääse kulkeutumaan kaurajyvän osasista, kuten leseestä, ruokasulan nestemäiseen osaan, vaikutus viskositeettiin jää olemattomaksi. Lisäksi viskositeettiin vaikuttaa myös se, miten hyvin beetaglukaani säilyy ehjänä elintarvikkeen valmistuksen ja varastoinnin aikana. Mikäli valmistuksen aikana esimerkiksi käytetään sellaisia prosessointitapoja, jotka aiheuttavat beetaglukaanin pilkkoutumista, heikentyy kyseisen ravintokuidun kyky muodostaa viskositeettia.
Tässä tutkimuksessa tavoitteenamme oli selvittää erilaisista markkinoilla olevista tuotteista, kuinka hyvin niiden beetaglukaani kykenee muodostamaan viskositeettia ruoansulatuskanavaa mallintavissa olosuhteissa. Tavoitteenamme oli selvittää, millä tavoin erilaiset prosessointitavat mahdollisesti vaikuttavat kauratuotteiden beetaglukaanin terveysvaikutteisuuteen.
Miten tutkimus tehtiin?
Tutkimme kauran beetaglukaanin uuttuvuutta ja viskositeettia in vitro -suolistomallinnuksella. Valitsimme tutkittavaksi 22 erilaista kauratuotetta ja ne jaettiin kuuteen tuoteryhmään oletettujen valmistusprosessien perusteella: leivät, sipsit ja korput, puurot, muroprosessilla valmistetut tuotteet, lusikoitavat tuotteet ja lihankorvikkeet. Käsittelimme kauratuotteet suolistoa mallintavalla menetelmällä, jossa oli suuvaihe, mahavaihe ja ohutsuolivaihe.
Suuvaiheessa (kesto 5 min 37°C:ssa) lisäsimme näytteeseen syljen koostumusta jäljittelevää liuosta, jossa oli muun muassa tärkkelystä pilkkovaa alfa-amylaasientsyymiä, ja hienonsimme näyteseosta pureskelua mallintaen. Mahavaiheessa (kesto 30 min 37°C:ssa) laskimme näytteen pH:n arvoon 2,0–2,5 ja lisäsimme seokseen proteiineja pilkkovia entsyymejä sisältävää pepsiiniä. Ohutsuolivaiheen ensimmäisessä osassa (kesto 90 min 37°C:ssa) säädimme ensin pH:n arvoon 6,5–7,0 ja lisäsimme näyteseokseen ruoansulatusentsyymejä sisältävää pankreatiinia sekä sappihappoliuosta. Ohutsuolivaiheen toisessa osassa erotimme näytteestä kiintoaineksen painovoimaan perustuvalla erotusmenetelmällä eli sentrifugoimalla ja väkevöimme näytettä vakuumihaihduttimella vettä haihduttaen yhden ja kahden tunnin ajan. Haihdutuskäsittelyllä mallinsimme ruokasulan väkevöitymistä ohutsuolessa veden imeytyessä suolistosta. Saimme jokaisesta näytteestä lopulta liuokset kolmena eri väkevyytenä, jolloin pystyimme havainnoimaan beetaglukaanin viskositeettia liuoksen pitoisuuden muuttuessa.
Ohutsuolimallinnuksesta saaduista liuoksista tutkimme beetaglukaanipitoisuudet ja sen perusteella laskimme, kuinka suuri osa alkuperäisen kauratuotteen beetaglukaanista oli uuttunut lopulliseen liuokseen. Lisäksi mittasimme liuosten viskositeetin ja selvitimme, oliko kauratuotteesta uuttunut beetaglukaani siinä muodossa, että se pystyisi kasvattamaan myös ruokasulan viskositeettia.
Mitä tutkimuksessa löydettiin?
Havaitsimme beetaglukaanin uuttuvuuden kauratuotteista vaihtelevan suuresti (26–99 %), ja varsinkin tuoteryhmien välillä eroja oli paljon. Lisäksi viskositeetit vaihtelivat runsaasti, ja tässä oli suurta vaihtelua myös tuoteryhmien sisällä.
Uuttuvuus oli suurinta lusikoitavissa tuotteissa, joissa beetaglukaani oli jo tuotteessa ehtinyt vapautua kauran rakenteesta sitä ympäröivään nesteeseen. Havaitsimme kuitenkin näistä tuotteista vapautuneen beetaglukaanin viskositeetin olevan erittäin matalaa. Lusikoitavien tuotteiden valmistuksessa oli käytetty käymisreaktiota eli fermentaatiota ja tällaisessa prosessissa usein muodostuu ravintoaineita pilkkovia entsyymejä. Epäilimme siis lusikoitavien tuotteiden alhaisen viskositeetin johtuneen fermentaatiossa muodostuneiden entsyymien aiheuttamasta beetaglukaanin pilkkoutumisesta.
Heikointa uuttuvuus sen sijaan oli lihankorvikkeissa (26–32 %). Tyypillisesti lihankorvikkeiden valmistusprosesseissa pyritään tuottamaan tiivistä lihamaista rakennetta, ja tällaisesta tiiviistä rakenteesta beetaglukaani ei pääse vapautumaan tehokkaasti. Näistä tuotteista uuttuneella beetaglukaanilla oli myös alhainen viskositeetti. Totesimme, että huonon uuttuvuuden vuoksi beetaglukaanin määrä nesteessä jäi liian pieneksi viskositeettia muodostaakseen. Lisäksi viskositeettia on madaltanut todennäköisesti myös lihankorvikkeiden valmistusprosessi, sillä niiden valmistuksessa käytetään usein korkeita lämpötiloja, joilla voi olla beetaglukaania pilkkova vaikutus. Tutkimuksemme perusteella vaikuttikin siltä, että tutkimissamme lihankorvikkeissa tuotteen rakenne aiheutti sen, ettei beetaglukaani olisi päässyt tuottamaan sille tyypillisiä terveysvaikutuksia.
Tulostemme mukaan myös puuroista uuttuvuus oli yllättävän vähäistä (29–35 %). Uuttuvuus riippuu muun muassa siitä, minkä kokoisia kaurapartikkeleita tuotteissa on. Mitä pienempiä partikkelit ovat, sitä tehokkaammin ravintoaineet, kuten beetaglukaani, pääsevät vapautumaan rakenteesta. Kaurahiutaleiden partikkelikoko on melko suurta, mikä on yksi syy beetaglukaanin huonoon vapautumiseen hiutaleiden rakenteesta. Lämpötilalla on puolestaan uuttuvuutta parantava vaikutus, joten ilman keittoprosessia beetaglukaanin vapautuminen hiutaleista olisi jäänyt vielä pienemmäksi. Melko matalasta uuttuvuudesta huolimatta puurohiutaleista vapautuneen beetaglukaanin tuottama viskositeetti oli verrattain suurta, sillä puuroprosessissa beetaglukaanin on todettu säilyvän ehjänä4. Keittämällä valmistettu puuro on siis loppujen lopuksi kuitenkin hyvä beetaglukaanin lähde ja mahdollisesti terveysvaikutuksia voi ennestään parantaa valitsemalla puuron valmistukseen pienikokoisia kaurahiutaleita. Tutkimuksessamme emme kuitenkaan vertailleet eri kokoisia hiutaleita.
Suurimmat viskositeetit havaitsimme muroprosessilla valmistetuissa tuotteissa, ja näissä myös uuttuvuus oli suurta (43–64 %). Lihankorvikkeiden valmistusprosessien tavoin myös muroprosessissa käytetään korkeita lämpötiloja. Erona näissä prosesseissa on kuitenkin tuotteiden vesipitoisuus kuumennuksen aikana: Muroprosessissa vesipitoisuus on pienempi. Vaikuttaisikin siltä, että pieni vesipitoisuus suojaa beetaglukaania kuumennuksen aikana siten, että sen kyky muodostaa viskositeettia säilyy paremmin.
Lopuksi
Beetaglukaanin uuttuvuudessa ja viskositeetinmuodostuskyvyssä havaittiin merkitseviä eroja eri tavoin prosessoitujen kauratuotteiden välillä, ja siten on oletettavaa, että eri tavoin prosessoitujen tuotteiden terveysvaikutteisuudessakin on eroavaisuuksia. Tutkimuksessamme esitellyllä in vitro -menetelmällä pystyttiin tutkimaan beetaglukaanin terveysvaikutteisuuteen vaikuttavia ominaisuuksia: uuttuvuutta ja viskositeettia. Käytetty suolistomallinnus ei kuitenkaan täysin vastaa todellisia suolisto-olosuhteita (esimerkiksi ruokasulan sisältämä vesimäärä oli vain karkea arvio), joten tulosten perusteella ei voi suoraan todeta tietynlaisten kauratuotteiden beetaglukaanin terveysvaikutteisuutta. Tietyllä tavalla prosessoitujen kauratuotteiden terveysvaikutusten vahvistamiseksi tarvittaisiin lisäksi in vivo -tutkimusta.