مقدمه:
بیش از 50 سال است که فیبرهای موجود در غذا عامل ارتقاي سلامت افراد شناخته شده‌اند. از اوایل دهه 1970 به این سو محققان طی مطالعات خود نشان داده‌اند که فیبرها تاثير قابل توجهی در کنترل یا کاهش برخی بیماری‌های مزمن، مثل دیابت، امراض قلبی-عروقی و برخی سرطان‌ها دارند. این فیبرها که در دیواره سلول‌های گیاهی قرار دارند، در برابر هضم مقاومند. از آن جمله می‌توان سلولز، همی سلولز، لیگنین و پلی ساکاریدهایی مانند پکتین را نام برد. مطالعات سال‌های اخیر نیز نقش فیبر در سلامت افراد را تایید کرده است.
فیبرهای نامحلول در آب (سلولز، لیگنین و اغلب همی سلولزها) از طریق جذب ترکیبات سمی و کاهش یبوست به بهبود عملکرد سیستم گوارش کمک می‌کنند. اين فیبرها در ساختمان اولیه و ثانویه سلول‌های گیاهی یافت می‌شوند. سلولز در دیواره سلول‌های گیاهی بصورت اتصال یافته با همی سلولز و ليگنین وجود دارد و همين اتصال عامل مقاومت آنها در برابر آنزیم‌های گوارشی و اسید معده است. از اینرو فیبرهای نامحلول به میزان ناچیزی در روده بزرگ توسط باکتری‌ها تخمیر می‌شوند.
فیبرهای محلول در آب (پکتین، ß- گلوکان و برخی از همی سلولزها) در دیواره اولیه سلول گیاهی - جایی که تیغه میانی نام دارد - یافت می‌شوند. فیبرهای محلول ویسکوزیته مایع گوارشی درون معده و روده را افزایش می‌دهند و باعث کند شدن هضم نشاسته و انتقال گلوکز می‌شوند. این فیبرها به شدت توسط باکتری‌های روده بزرگ تخمیر می‌شوند. در حقیقت این فیبرها، ماده اولیه لازم برای ساخت تعداد زیادی از مواد فعال فیزیولوژیکی (ویتامین‌ها و اسیدهای چرب کوتاه زنجیر) توسط باکتری‌های روده را فراهم می‌کنند.
لیگنان‌ها ترکیباتی متفاوت از لیگنین هستند
اخیراً ترکیباتی به مقدار کم و بصورت اتصال یافته با فیبرها شناسایی شده‌اند که اثرات فیزیولوژیکی مهمی به آنها نسبت داده می‌شود. این ترکیبات لیگنان نام دارند. لیگنان‌ها گروهی از ترکیبات شیمیایی هستند که در گیاهان یافت می‌شوند و یکی از ترکیبات عمده خانواده فیتواستروژن‌ها مي‌باشند. این ترکیبات که در گیاهان وجود دارند، شبیه هورمون استروژن بوده و خاصیت ضد اکسيد شدگی هم دارند. دو گروه عمده دیگر فیتواستروژن‌ها، ایزوفلاون‌ها و کومسترول‌ها هستند. لیگنان‌های گیاهی مواد پلی فنلی نسبتا ساده‌ای هستند که از فنیل آلانین مشتق می‌شوند. اسکلت اصلی آن 2 و 3 دی بنزیل بوتان است و از اتصالb-b-UU-'-UU-' دو واحد ساختاری C6C3 به یکدیگر تشکیل می‌شود. آنزیم‌های اکسید کننده و پروتئین‌های هدایت کننده (Dirigent protein) این تبدیل را کنترل می‌کنند. برخی از ترکیبات گروه لیگنان‌ها Podophyllotoxin, Pinoresinol و Steganacin هستند. لیگنان‌ها باترکیبات لیگنینی پیچیده هم‌منشاء مي‌باشند، اما مسیر سنتز آنها کاملا متفاوت است. لیگنان درگیاهان به عنوان یک خط دفاع شیمیایی عمل و از گیاه در برابر حشرات، میکروب‌ها وحتی گیاهان دیگر محافظت می‌کند. پس جای تعجب نیست که این ترکیب به صورت اتصال يافته با سطح خارجی دیواره سلولی یافت می‌شود. در غلات، لیگنان عمدتا در خارجی ترین لایه سلول پریکارپ و پس از آن در لایه آلرون متمرکز است؛ بنابراین در پوسته غلات که یک منبع عمده فیبر رژیمی است، به وفور وجود دارد. خلاف لیگنین، اتصال لیگنان به دیواره سلول گیاهان از نوع شیمیایی نیست؛ بنابراین از طریق حلال‌های استخراج‌کننده و دیگر روش‌ها قابل جدا سازی از سلول گیاهی است.
لیگنان‌های گیاهی منشاء انواع جانوری هستند
لیگنان موجود در گیاهانی چون دانه‌های روغنی، غلات، سبزیجات و میوه‌ها، در روده بزرگ پستانداران و توسط باکتری‌ها به دو ترکیب دی فنولیک ساده و قابل جذب به نام‌های Enterolactone (ENL) و (END) Enterodiol تبدیل می‌شود.
این دو ترکیب، لیگنان حیوانی نامیده می‌شود؛ زيرا تنها در پستانداران وجود دارد. این دو ترکیب از حذف آنزیمی گروه‌های متیل و هیدروکسیل از لیگنان گیاهی پدید می‌آیند و از طریق چرخه کبدی- روده ای جذب می‌شوند . در نهایت هر دو ترکیب با مصرف گلوكز و سولفات از راه ادرار به صورت فنل آزاد دفع می‌شوند. با افزایش جذب لیگنان، میزان Enterolactone موجود در پلاسمای خون نیز بالا می‌رود؛ پس لیگنان می‌تواند به عنوان یک نشانگر بیولوژیک، وضعیت و کیفیت تغذیه را از نظر دارا بودن فیبر و مصرف سبزیجات و میوه و غلات نشان دهد.
چند روش مستقیم و غیر مستقیم برای اندازه گیری میزان لیگنان وجود دارد. روش مستقیم اندازه‌گیری لیگنان بر سنجش (MAT) Marairesinol و Secoisolariciresinol (SEC) استوار است؛ در حالی که در روش غیر مستقیم، میزان END و ENL سنجیده می‌شود که نسبت به روش مستقیم، معیار مناسب‌تری برای تخمین میزان لیگنان غذاست. تا پیش از این SEC و MAT به عنوان تنها منابع لیگنان‌های حیوانی قلمداد می‌شد، در حالی که امروزه مشخص شده است حداقل سه منبع دیگر نیز برای لیگنان وجود دارد که می‌توانند پیش‌ساز ENL و END باشند.
لیگنان و سلامتی
لیگنان‌های حیوانی تاثيرات مفید بیولوژیکی قابل توجهی در پستانداران دارند. انترولاکتون‌ها یک بازدارنده ملایم سنتز استروژن هستند كه سطح استروژن را پایین می‌آورند؛ در حالی که انترودیول یک بازدارنده به مراتب ضعیف‌تر است. هر دو ترکیب سطح هورمون جنسی متصل به گلوبولین را افزایش می‌دهند. این هورمون‌ها درکنترل قابلیت دسترسی بدن به آندروژن و استروژن بسیار مهم اند. بنابراین لیگنان‌های گیاهی یکی از دسته ترکیبات فیتواستروژن هستند. لیگنان همچنین دارای قدرت
ضد اکسندگی بوده و از پیش اکسایش چربی‌ها و تولید ترکیبات مضری چون رادیکال‌ها و اسیدهای چرب آزاد جلوگیری می‌کند. انترولاکتون سطح ایزوپروستان را در پلاسما کاهش می‌دهد (این ترکیب معیاری برای سنجش اکسیداسیون چربی‌ها است).
برخي مطالعات، بين سطح لیگنان در بدن و كاهش احتمال بروز بیماری‌هایی چون سرطان سینه، تخمدان، پوکی استخوان و بیماری‌های قلبی و عروقی رابطه مستقيمي را نشان مي‌دهند. به عنوان مثال در برخی مطالعات، کاهش خطرات قلبی تا 65 درصد گزارش شده است. مطالعات دیگری اثرات لیگنان در کاهش خطر ابتلا به سرطان‌های تیروئید و آندومتر را نشان داده است. موارد اثبات نشده ای نیز در مورد کاهش خطرات ابتلا به سرطان پروستات و کولون به دنبال مصرف بلندمدت لیگنان گزارش شده است. در سال 2005 یک مطالعه نشان داد که اثر Enterolactone (ENL) و Enterodiol (END) بر روی کاهش تعداد سلول‌های سرطانی کولون به زمان و مقدار مصرف لیگنان بستگي دارد. بر اساس برخي مطالعات، اثر سودمند لیگنان‌ها بر سلامتی، به نوع لیگنان و حتی نسبت لیگنان‌های مختلف به يكديگر برمي‌گردد.
منابع لیگنان‌های گیاهی
در بین منابع گیاهی خوراکی، بذر کتان دارای بالاترین میزان لیگنان است (g100/ g3/0). اصلی‌ترین پیش‌ساز لیگنان که در بذر کتان یافت شده است، دی گلیكوزید SEC مي‌باشد. دیگر منابع عمده لیگنان، تخم کدو، دانه کنجد، چاودار، سویا، بروکلی و لوبیا هستند. میوه‌ها و سبزیجات، پوسته غلات و چای جزء غذاهای با سطح متوسط تا خوب لیگنان مي‌باشند. برخی از منابع عمده لیگنان در رژیم غذایی انسان در جدول 1 آورده شده است.
مطالعات انجام‌شده بر روی استخراج لیگنان از منابع غذایی (عصاره) نشان داده است که هیدرولیز قلیایی سبب افزایش نسبی میزان لیگنان می‌شود. این مرحله یکی از مراحل ضروری در شکستن پیوندهای شیمیایی بین لیگنان و اجزاي غذا و نهایتاً آزاد کردن لیگنان است. لیگنان در منابع غذایی گیاهی بيشتر به صورت گلیکوزید وجود دارد. به عنوان مثال، در کتان گلیکوزید SEC به صورت استر اولیگومریک اسید هیدروکسی متیل گلوتاریک يافت مي‌شود. تاکنون در دیگر گیاهان چنین ساختاری برای لیگنان گزارش نشده است.
تا کنون تحقيقات زیادی در مورد اثر فراوری بر لیگنان صورت نگرفته است و معدود مطالعات انجام‌شده نیز نظر شفافی را در این خصوص ارائه نمی‌دهند. مشخص شده MAT به محیط قلیایی آبی بسیار حساس است و مقدار آن در نان‌هایی که خمیر آنها با جوش شیرین عمل مي‌آيند، بسیار کم است. SEC پایداری بیشتری در برابر فراوری دارد.
جدول 1 : مقدار لیگنان موجود در چند ماده غذايی
ماده غذايی میزان لیگنان (mg/100 g ) ماده غذايی میزان لیگنان (mg/100 g)
بذر کتان 301 دانه کنجد 39
دانه آفتابگردان 9/0 دانه سویا 12/0
چاودار 35/0 آرد گندم کامل 13/0
آرد ماكاروني 019/0 ماکارونی 015/0
برنج 01/0 کلم پیچ 3/2
ترشی کلم 3/0 سیر 53/0
هویج 17/0 اسفناج 1/0
زردآلو 62/0 هلو 26/0
توت فرنگی 34/0 کشمش 18/0
روغن زیتون 25/0 چای 08/0
قهوه 023/0 شیر سویا 038/0
آب پرتقال 02/0 کاکائو 05/0
بذر کتان، منبع عمده لیگنان
بذر کتان منبع بسیار غنی اسیدهای چرب امگا-3 و لیگنان است. همچنين آرد آن از نظر فیبرهای نامحلول بسیار غنی است. روغن و آرد بذر کتان، هر دو در بهبود کارکرد سیستم قلبی-عروقی و کاهش کلسترول خون موثرند. کتان گیاهی یکساله با ارتفاعی در حدود 36-18 سانتي‌متر است كه برگ‌های آن کوچک و نازک و گل‌های آن آبی رنگ است. بذر کتان قهوه ای است اما در ارقام اصلاح شده به زرد روشن (طلایی) تغییر یافته است.
بذر کتان به عنوان ماده اولیه در کارخانجات پارچه‌بافی و روغن آن در نقاشی کاربرد زیادی دارد و از آرد آن به عنوان خوراک دام استفاده می‌شود. بذر کتان دست نخورده یا پودرشده و نیز کپسول‌های حاوی روغن آن، منبع بسیار خوبي برای تامین اسیدهای چرب ضروری و یا فیبر در رژیم غذایی انسان هستند. شواهد و مدارک زیادی نشان می‌دهد که بذر کتان برای سلامتی و جلوگيري از بروز پاره ای امراض مفید است.
ارزش غذایی بذر کتان
بذر کتان دست نخورده (کامل) حاوی 28 درصد فیبر خوراکی
(10 درصد فیبر محلول و 18-11 درصد فیبر نامحلول)، 40 درصد چربی (29 درصد چند غیر اشباعی و 11 درصد اشباع یا تک غیر اشباع ) و
21 درصد پروتئین است. این بذر حاوی مقادیری ویتامین‌های B, E، استرول، کلسیم، آهن و پتاسیم مي‌باشد. بیش از 50 درصد چربی کتان از نوع اسید چرب ضروری امگا- 3 (آلفا-لینولنیک اسید) است. کتان از نظر داشتن ترکیبات ضداکسنده نیز غنی است که از جمله می‌توان به لیگنان و دیگر ترکیبات فنل دار اشاره کرد. برخلاف بذر کتان کامل، روغن آن فاقد فیبر است.
مزایای مصرف کتان
مصرف بذر کتان مزایای زیادی برای سلامتی مصرف‌کنندگان آن دارد. فیبر بالای آن به دلیل قابلیت جذب فراوان آب و غیرقابل هضم بودن، به بهبود کارکرد سیستم گوارش و دفع بسیار کمک می‌کند؛ از اینرو بذر کتان در کاهش مشکلات یبوست و بیماری سندرم روده تحریک‌پذیر بسیار مفید است. لیگنان موجود در کتان، براي کاهش کلسترول کل و کلسترول با دانسیته پایین (به اصطلاح کلسترول مضر) خون و حفاظت از سلول‌ها در برابر اثر اکسایشی رادیکال‌های آزاد حاصل از سوخت و ساز چربی‌ها بسیار مفید است. بذر کتان به کاهش گلوکز خون و در نتیجه بهبود وضعیت بیماران دیابتی کمک می‌کند. بذر کتان کامل همچنین اثرات ضد التهابی دارد و سطح اسید چرب امگا- 3 در سرم خون را افزایش مي‌دهد. اين بذر می‌تواند به عنوان یک مکمل غذایی و به اشکال کپسول روغنی، آرد و یا دانه کامل مورد مصرف روزانه قرار گیرد. تاکنون مواردی از اثرات جانبی یا خطرات ناشی از مصرف بذرکتان در کودکان و مادران باردار گزارش نشده؛ با این حال میزان مصرف مناسب آن 5 تا 10 گرم در روز است. چنانچه مصرف روزانه بذر کتان بسیار زیادتر از حد (حدود 10 قاشق) و خصوصا به صورت خام باشد، به دلیل داشتن ترکیبات سمی سیانوژنیک، علائم مسمومیت در فرد مصرف کننده بروز می‌کند. حرارت تا حد زیادی سبب تجزیه ترکیبات گلیکوزیدی سمی موجود در آن می‌شود. مصرف مقادیر زیاد این دانه می‌تواند تعادل هورمونی بدن را برهم زند.
