Clinical Nutrition - Role of Non-starch Polysaccharides in Prevention of Disease - Essay Example

Clinical Nutrition i) Role  of  non-starch  polysaccharides  in prevention of disease The main elements of  dietary fiber are  Non starch  polysaccharides  (NSP). According to  (Kumar, et  al.,  2012),  “Nonstarch  polysaccharides  (NSPs) include all the plant polysaccharides other than starch”. They comprise several diverse polymers, highly variable in molecular size and structure, along  with  monomeric structure.  Dietary fiber is defined as  “polysaccharides and lignin  there  is no digestiontakes place in the human beings' small intestine”  (Trowell, et  al.,  1976).  Non-starch  polysaccharides comprises of;  pectin,  hemicelluloses,  cellulose, together with other hydrocolloids  (European  Food  Safety  Authority,  2010).  Different non-starch  polysaccharides have unique physical-chemical properties very vital to  their  physiological properties owing to the structural variability. The physicochemical properties of  NSP such as viscosity,  water-holding capacity, fermentation, and the capacity to bind organic and inorganic molecules makes it an essential component in the diet. According to  (Mann,  et  al.,  2007), these physiological properties associated with  their consumption include;  a.  Reduced bowel passage time and improved stool bulk. It helps prevent constipation by increasing bulk of the gut content  by  their ability to bind water, thus allowing easy passage through the human intestine. Hence speeds the passage of foods through the digestive system,  which facilitates regular defecation. b.  Reducing concentrations of  post-prandial blood glucose and /or  insulin.  This means that it enhances improvements in  glucose tolerance and the insulin response by adding bulk and weight to the diet.  There  are improvements in  glucose tolerance and the insulin response since  NSP attracts water.. c.  Reducing concentrations of blood total and/or  LDL  cholesterol. It reduces hyperlipidemia,  hypertension, and other coronary heart disease risk factors by lowering total and LDL  cholesterol. d.  Reduces the risk of  colon cancer. There  is reduced risk of developing some cancers such as  Colorectal  through balancing intestinal pH and restricts the production of harmful by-products  of protein. e.  Improves  gastrointestinal health. There  are improvements in  gastrointestinal health through  toning  of the gut muscles plus fermentation of  NSP improves absorption of minerals, especially calcium. The short chain fatty acids assist to lower the pH  of the colon, inhibiting growth of  pathogenic organisms, increasing mineral absorption, maintaining normal bowel structure and function, preventing or alleviating colon-based  diarrhea, and stimulating the colonic blood flow and fluid and electrolyte  uptake. Certain NSPs  through  their  fermented products promote growth. f.  Increases  satiety and hence acts as some degree of weight management. There  is some degree of weight management since both the soluble and insoluble NSP increases food volume without increasing the caloric  content, thus providing satiety which may reduce appetite in addition they are lower in fat. ii)  Effects  of chronic alcohol consumption on the liver Too much alcohol intake leads to several complications of the body. Research has shown that alcohol affects the liver in  a negative way if consumed in  a continuous basis. However, the pathophysiology  of how alcohol damages the liver is  not entirely well understood. Cirrhosis,  which  is  an alcoholic liver disease,  is the most widespread and overwhelming liver condition caused by alcohol intake. It is also among the main leading causes of  alcohol-related deaths (Szabo  &  Pranoti,  2010).  Cirrhosis and end-stage liver disease, both have a poor prognosis and are irreversible by reducing or abstinence  from alcohol intake. One  of the conditions of the liver is fatty liver (steatosis). Chronic consumption of alcohol results in the development of a fatty liver that  can lead to alcohol hepatitis and finally result in liver cirrhosis. This fatty liver condition is  reversible  by abstaining from alcohol intake. Most of the people with chronic alcohol consumption have this problem of the liver.  In most cases,  there  are no visible symptoms of the condition except for an enlarged liver otherwise known as  hepatomegaly. Alcohol metabolism results in  acetaldehyde formation, then further metabolized  to form acetic acid that  is finally oxidized  into carbon dioxide, water and generation of  NADH.  NADH  in higher concentration induces fatty acid synthesis with  a decreased NAD  level leading to decreased fatty acid oxidation.  Consequently, this signals the liver cells to form glycerol and triglycerides, which accumulate, resulting in  fatty liver (Inaba  &  Cohen,  2004). Subsequently alcoholic hepatitis  can occur because inflammatory cytokines  might initiate and perpetuate of liver injury by  triggering  apoptosis  pathways  through the activation  of  caspases, resulting in cell death. The inflammation of  hepatocytes appears to predispose to liver fibrosis  that facilitates the absorption of the gut-produced  endotoxin  into the portal circulation.  (O'Shea,  et  al.,  2010).  Acetaldehyde formation may  be the cause for alcohol-induced  fibrosis  by stimulating collagen deposition.  The production of  oxidants together with the formation of  acetaldehyde-protein  adducts damage the cell membrane resulting into liver cirrhosis  (O'Shea, et  al.,  2010). Moreover,  portal  hypertension, impaired coagulation,  ascites,  hepatic  encephalopathy and the hepatorenal syndrome might occur. Chronic alcohol consumption may also lead to increased weight,  which, when both are combined, increases the risk of cancer attack. It also affects the alignment of intestinal bacteria. This means that it causes overgrowth  of  Gram-negative  bacteria  in the gut of human alcoholicsalcohol-fed rats (Szabo  &  Pranoti,  2010). iii)  How  dietary  lipids influence lipid status Lipids  are chemical compounds that contain the characteristic of being insoluble in water, but soluble  in organic solvents. Fats are solid lipids  at room temperature while oils are lipids,  which  are liquid at  room temperature. Most common lipids contain a fatty acid molecule.  (DUNNETT,  2005).  Dietary  lipids influence lipid status in so many ways. First the lipid profile status depends  on the type of fat and the ratio of saturated,  to  monounsaturated  to  polyunsaturated fatty acids. Consumption of  40% fat leads to  a rise in total cholesterol and low density lipoprotein  levels while decreasing fat intake to  20%  can have a detrimental effect because even though Total  Cholesterol and LDL  may decline,  HDL  may also fall, while triglycerides rises. The S:  M:  P  (saturated,  monounsaturated,  polyunsaturated) balance is paramount at any level  of fat intake in order to avoid adversely affecting the lipid profile.  Currently the AHA recommends slightly less Saturated fats and polyunsaturated fat than  monounsaturated fat in the balance (Mustad, et  al.,  1997). Many studies have shown that consumption of  Saturated  Fatty Acid,  in general, raise Total  Cholesterol,  LDL, and HDL while Polyunsaturated  Fatty  Acids lower these values. Dietary  Saturated fats in high amounts, such as  palmitic acid can raise Total  Cholesterol and LDL  in people who already have elevated Total  Cholesterol or who eat large amounts of  cholesterol. Restriction of  dietary  SFA  to the extreme is  not prudent as  their absense from the diet surprisingly exerts an adverse ratio effect on the LDL/HDL. Certain Trans  Fats if consumed can  be worse than natural Saturated fats because they not only raise total cholesterol and LDL but also lower HDL, leading to  an exagerated and unfortunate increase in theratio of  LDL/HDL.  Trans-fatty acids also increase a highly atherogenic  lipoprotein  in the LDL fraction and elevate the blood Triglyceride pool when the linoleic acid intake is low. Dietary  linoleic acid consumption has the greatest impact on regulating the LDL/HDL ratio. If its intake is too low, the LDL rises.  Polyunsaturated fatty acids, are able to offset the impact that  is negative of  dietary  cholesterol, because linoleic acid increases the removal of  plasma  LDL, the main lipoprotein thatdietary  cholesterol increases. The consumption of  polyunsaturated fats tends to decrease total cholesterol,  LDL  as well as  HDL Consumption of  monounsaturated  fatty acids (MUFA)  is the best source because they have been found to  be essentially neutral in terms of the lipid profile. They tend to decrease total cholesterol,  LDL  without decreasing HDL.  An  omega 3 fat decreases the total cholesterol,  LDL,  triglycerides and increases HDL  (Chang  &  Huang,  1990). Question  2 i) =  37.59  Kg/m2 ii) This show that she is  Obese class II, according to WHO standard of  2002. The normal Body  Mass  Index  (BMl) according to WHO should range between  18.5  Kg/m2  to  24.9  Kg/m¬¬2. Waist Circumference The normal references for female should  be  between  60cm  to  80cm. Therefore, the 41 year old female with  a waist circumference of  102cms predisposes her  to  a higher risk of developing a cardiovascular disease (CVD). Both BMl and waist circumference are  a good predictor  of  CVD.  On average,  there  is  a  14% increase chance of developing coronary heart disease for each 2Kg/  M2 higher body Mass  Since  excess body weight which associates with  an increased risk of death. Consumption of a high fat diet (39%  of daily energy intake are  from fat alone)  by the 41 year old with  a sedentary lifestyle  might lead to raised concentration of  plasma low density lipoproteins and a low concentration of high density lipoprotein  which  are all important risk factors in  cardiovascular disease.  In addition, consumption of high protein diet, such that 21%  of the energy is  from the protein, coupled with the sedentary lifestyle  B  a contributing factor to the weight gain that  is predisposed her  to the risk of having Cardiovascular disease. Nutritional status Her  nutritional status indicates that she is obese class II because she has  a  BMI  of  37kg/m2. Moreover,  her waist circumference of  102cm also suggests that she is obese. Furthermore,  her  nutritional status can  be attributed to the kind of diet she is consuming, taking into account how much calories she is taking into considering her sedentary lifestyle. ii)  Elevated Cholesterol and Triglyceride  levels  suggestive  of hypercholesterolaemia with hypertriglyceridaemia.  There  is also decreased HDL  with elevated LDL,  which  could predispose one  to  atherosclerosis  that  might lead to  CVD. The Fasting blood glucose  is quite elevated suggestive  of impaired glucose regulation in the body which  will lead to hyperglycaemia that  would later cause diabetes.  Sodium  levels  are also elevated,  which causes electrolyte imbalance thus might lead to  oedema due to fluid retention in the body. The fasting  insulin,  Blood  Urea  Nitrogen,  plasma  Creative  Kinase,  ALT and AST  Levels  are all within the normal range thus indicating the liver is functioning well. Therefore the likely disease state could  be  cardiovascular disease due to the elevated Cholesterol,  LDL,  Triglyceride and low HDL  levels  with hyperglycaemia due to high fasting blood glucose together with  oedema.   a) Schofield’s  equation  for  BMR    b) Oxford  Equation  for  BMR c) Harris  Benedict  Equation iii)                                 The patient should plan her meals by making a shopping list and their  timings to avoid impulse buying of  high-calorie foods. This shall help to minimize buying of unnecessary foods from the stores. The patient should never skip meals since skipping meals does not help to lose weight. Furthermore, it is  not good to skip meals for one can miss out  on essential nutrients. Skipping meals can also encourage one  to eat snacks more throughout the day because of hunger. The patient should eat regular meals and avoid sugary and fatty foods since junk food will give empty calories. She should also avoid intake  of alcohol since it can contribute to weight gain. Plenty of fruits and vegetables should be  prioritized since they have low calories and fat but high in fiber. Hence, they tend to increase bulk in the food and make one feel full for longer.  There  are plenty of  vitamins and minerals required in the body. Regular physical exercise helps to burn the excess  calories  in the body. This is due to increased metabolism  of the body when exercising since the extra calories are quickly converted into the energy required by the body for the exercise. The patient can adopt the practice of using smaller plates. When one uses smaller plates and bowls to serve meals,  there  may occur gradual intake of small portions of meals daily without going hungry. Another advice is that the patient should  not ban intake of the food she likes. This is because by doing so, it may make her  crave for the food more. Therefore, she may enjoy the treat occasionally as long as they stay within  their  caloric allowance. References Chang,  N.  W.  &  Huang,  P.  C.,  1990.  Effects  of  dietary  monounsaturated  fatty  acids  on  plasma  lipids  in  humans..  J.  Lipid  Res.,  Issue  31,  pp.  2141-2147. DUNNETT,  C.  E.,  2005.  Dietary  Lipid  Form  and  Function,  UK:  Independent  Equine  Nutrition. European  Food  Safety  Authority,  2010.  Scientific  Opinion  on  Dietary  Reference  Values  for  carbohydrates  and  dietary  fibre.  EFSA  Panel  on  Dietetic  Products,  Nutrition,  and  Allergies  (NDA),  8(3). Inaba,  D.  &  Cohen,  W.  B.,  2004.  Uppers,  downers,  all  arounders:  physical  and  mental  effects  of  psychoactive  drugs.  5th  ed.  Ashland:  CNS  Publications. Kumar,  V.  et  al.,  2012.  Dietary  Roles  of  Non-Starch  Polysachharides  in  Human  Nutrition.  A  Review,  Critical  Reviews  in  Food  Science  and  Nutrition,  10(52),  pp.  899-935. Mann,  J.  et  al.,  2007.  FAO/WHO  scientific  update  on  carbohydrates  in  human  nutrition:  conclusions.  European  Journal  of  Clinical  Nutrition,  pp.  132-137. Mustad,  V.  A.  et  al.,  1997.  Reducing  saturated  fat  intake  is  associated  with  increased  levels  of  LDL  receptors  on  mononuclear  cells  in  healthy  men  and  women..  J.  Lipid  Res.,  Issue  38,  pp.  459-468. O'Shea  R,  S.,  S,  D.  &  McCullough  A,  J.,  2010.  Alcoholic  liver  disease:  AASLD  Practice  Guidelines.  Hepatology,  1(51),  p.  307–28. Szabo,  G.  &  Pranoti,  M.,  2010.  Alcohol  Research  &  Health.  ALCOHOL  AND  THE  LIVER,  33(1  &  2),  pp.  87-96. Trowell,  H.  et  al.,  1976.  Letter:  Dietary  fibre  redefined.  1  ed.  s.l.:Lancet. Read More