Estudos experimentais têm examinado os efeitos fisiológicos de vários tipos de fibras e substâncias semelhantes a elas. Os efeitos relatados variam desde a modulação da função gastrintestinal e morfologia a alterações do metabolismo de nutrientes e aumento das respostas imunológicas. Alguns destes efeitos resultam das ações mecânicas das fibras no trato alimentar. Outros derivam da interação das fibras com a água, minerais e compostos orgânicos no quimo intestinal. Muitos efeitos adicionais são
conseqüências da fermentação no cólon, que influenciam na ecologia intestinal e geram produtos finais fisiologicamente ativos (NESTLÉ, 2003).
Um consumo elevado de fibras está associado à prevenção e tratamento de algumas doenças, como câncer de cólon, diabetes, obesidade, doenças coronárias e gastrintestinais (THEBAUDIN et al., 1997; ANDERSON; SMITH e GUSTAFSON, 1994; GRIGELMO-MIGUEL e MARTIN-BELLOSO, 1999; LARIO et al., 2004). Os efeitos fisiológicos dependem do tipo de fibra, solúvel ou insolúvel.
As fibras solúveis formam uma rede de gel ou uma rede viscosa, em determinadas condições físico-químicas, e desta forma ligam água, o que aumenta a capacidade de retenção de água e a absorção lipídica. Elas são vistas como substratos fermentativos, podem modificar a microflora e levar a uma redução ou modificação de agentes mutagênicos (THEBAUDIN et al., 1997). A viscosidade está associada com o esvaziamento gástrico demorado; a fibra modifica a passagem no intestino, diminuindo a taxa de absorção de glicose, lipídios e esteróis (GORINSTEIN et al., 2001).
As fibras insolúveis aumentam o volume das fezes, portanto diluem o seu conteúdo, o que diminui a interação entre a mucosa intestinal e qualquer componente carcinogênico presente. Além disso, as fibras insolúveis reduzem o trânsito intestinal, evitando que agentes mutagênicos presentes nas fezes interajam com o epitélio intestinal (THEBAUDIN et al., 1997).
A constipação intestinal não é uma doença, mas sim, um sintoma, e uma das queixas gastrintestinais mais prevalentes. Pode representar a manifestação de vários distúrbios (ANDRE; RODRIGUEZ e MORAES-FILHO, 2000). Portanto, a inclusão de fibras na dieta é necessária para manter a função do trato gastrintestinal normal (CHO; CLARK e URIBE-SAUCEDO, 2004). Os efeitos fisiológicos dependem do tipo da fibra. As fibras solúveis incorporam água rapidamente e são facilmente decompostas no intestino grosso. Entre 70% a 90% da quantidade ingerida é intensamente decomposta pelas bactérias do cólon. As fibras insolúveis têm menor capacidade de incorporação de água que as fibras solúveis e são difíceis de serem degradadas pelas bactérias, sendo por isso eliminadas praticamente intactas. Atuam nas porções distais por serem pouco digeridas no cólon, mantendo o volume líquido até a evacuação. No intestino grosso, as fibras são responsáveis pelo aumento do bolo fecal e diminuição da sua consistência; diminuem o tempo de trânsito intestinal e diminuem a pressão no interior do cólon (ANDRE; RODRIGUEZ e MORAES-FILHO, 2000).
Os seguintes mecanismos têm sido propostos para a ação das fibras como agentes protetores contra o câncer de cólon: as fibras insolúveis aumentam o volume do bolo fecal, portanto diluem o seu conteúdo, o que diminui a interação entre a mucosa intestinal e qualquer componente carcinogênico presente nas fezes. As fibras insolúveis reduzem o tempo de trânsito intestinal, evitando que agentes mutagênicos presentes nas fezes interajam com o epitélio intestinal (THEBAUDIN et al., 1997; CHO; CLARK e URIBE-SAUCEDO, 2004). Além disso, a fibra alimentar pode modular a carcinogenêse pela formação de produtos de fermentação no cólon, os ácidos graxos de cadeia curta (SCFA = “short chain fatty acids”), particularmente o butirato, reportado como sendo o substrato preferido pelas células epiteliais colônicas (CHO; CLARK e URIBE-SAUCEDO, 2004).
As fibras solúveis têm sido relacionadas com a redução dos níveis de glicose no sangue, devido à diminuição da digestão e absorção de carboidratos (CHAU e HUANG, 2004). Quando fibras solúveis são adicionadas à dieta, a difusão da glicose no sangue é mais lenta, e posteriormente a secreção da insulina é diminuída (SLAVIN, 2005). O consumo de dietas ricas em fibras ajuda na prevenção de diabetes, porque as fibras melhoram o controle glicêmico, aumentam a sensibilidade à insulina, diminuem os lipídios séricos, diminuem a pressão sanguínea e ajudam na manutenção do peso corporal. Em um estudo realizado com indivíduos diabéticos, 67% melhoraram o controle glicêmico e diminuíram o nível de colesterol, e 22% não verificaram mudança alguma (ANDERSON; SMITH e GUSTAFSON, 1994).
O uso rotineiro de alimentos ricos em fibras reduz o risco da obesidade e ajuda na perda e manutenção do peso, pois estes alimentos tendem a ser ricos em carboidratos e baixos em gorduras. Isso acontece pela interação dos seguintes mecanismos: as fibras têm baixa energia calórica, precisam de mais tempo para ser digeridas e retardam o esvaziamento gástrico, o que aumenta a sensação de saciedade. As fibras também diminuem as concentrações da insulina no soro sanguíneo, provocando uma redução na ingestão de alimentos, pois a insulina estimula o apetite (ANDERSON; SMITH e GUSTAFSON, 1994).
Elevadas concentrações de colesterol no soro sangüíneo, particularmente o colesterol LDL, são o maior risco das doenças coronárias. A ingestão elevada de fibra solúvel aumenta os efeitos relacionados com a diminuição do colesterol no sangue (ANDERSON; SMITH e GUSTAFSON, 1994; GORINSTEIN et al., 2001; CHANG et al., 2002). Foi proposto que a absorção de sais biliares pelas fibras resulta em mudanças no
metabolismo do colesterol, levando a perdas do colesterol do corpo. Primeiramente, uma excreção aumentada de ácidos biliares aumenta a síntese destes ácidos a partir do colesterol. Segundo, a não disponibilidade de sais biliares no intestino para a formação de micelas, também inibiria a absorção de lipídeos e do colesterol. Como as fibras aumentam o bolo fecal, diluem os ácidos biliares no trato intestinal inferior. Além disso, os produtos da fermentação bacteriana de fibras solúveis têm um papel importante no metabolismo dos lipídios. Os ácidos graxos de cadeia curta (SCFA), especialmente o ácido propiônico, têm sido colocados por vários pesquisadores como responsáveis pela inibição da síntese do colesterol hepático (THEBAUDIN et al., 1997).