膳食纖維對人體影響淺談

1、 膳食纖維對人體影響淺談食品營養(yǎng)結(jié)業(yè)論文膳食纖維對人體影響淺談(12生物師范,XXX,20122211xxxxxxx摘要:隨著生物科學(xué)的進步,人類對營養(yǎng)健康的要求越來越高,對影響人體健康的因素也越來越重視,膳食纖維作為除水、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)之外的“第七大營養(yǎng)素”也受到人們的廣泛關(guān)注。本文主要介紹膳食纖維的定義、生理功能以及與人體某些疾病的關(guān)系,同時提示人們應(yīng)該合理飲食,適量攝取膳食纖維。關(guān)鍵字:膳食纖維,定義,生理功能,人體健康1 膳食纖維定義的發(fā)展過程1-31929年McCance和Lawrence首先發(fā)現(xiàn)了“不可利用的碳水化合物”,這是文獻最早對膳食纖維認(rèn)識和描述。

2、1953年,Hispsley率先提出了“膳食纖維”(Dietary fiber,DF的術(shù)語,他把構(gòu)成植物細胞壁的纖維素、半纖維素、及木質(zhì)素等成分統(tǒng)稱為DF,并提出DF能降低孕婦毒血癥的假說。1972-1976年間,Trowell等建立了大量膳食纖維與健康相關(guān)的假說,被稱為“膳食纖維假說”。經(jīng)19722、1974和1976年三次完善,給出了DF的定義:膳食纖維是不能被人體內(nèi)的消化酶水解的多糖和木質(zhì)素。有的食物如非淀粉的低聚糖等在體內(nèi)不能被人的消化酶降解,但可被體內(nèi)微生物降解成短鏈脂肪酸,產(chǎn)物最終被人體吸收。至1976年止,膳食纖維的定義已被拓寬到包括所有的不可消化的多糖(主要為植物性糖類,如膠質(zhì)

3、、改性纖維素、粘膠、寡糖以及果膠,這基本保留了生理學(xué)的定義,即基于其可食性及抗消化性。1987年美國食品藥品管理局(FDA定義為:膳食纖維是非淀粉類的多糖、木質(zhì)素和某些抗性淀粉(不被蛋白酶、直鏈淀粉酶和支鏈淀粉酶水解的總稱。2001年3月,美國谷物化學(xué)家協(xié)會給膳食纖維的最新定義是:膳食纖維是植物的可食部分或類似的碳水化合物,其在人類的小腸中難以消化及吸收,在大腸中會全部或部分發(fā)酵分解。膳食纖維包括多糖、低聚糖、木質(zhì)素及相關(guān)的植物物質(zhì)。膳食纖維具有促進通便、及/或降低血中膽固醇、及/或降低血糖的有益健康的生理效果。2004年食品法典委會給出的定義是:膳食纖維指小腸內(nèi)不能消化吸收,聚合度不小于3(

4、或10的碳水化合物。膳食纖維應(yīng)該至少具有以下特點之一:a 天然存在于所消費食物中的可食用的碳水化合物;b 可以由食物原料中經(jīng)物理、酶或化學(xué)法獲得的碳水化合物。但是,目前各膳食纖維的定義之間仍然存在一定的差距,這些有待于進一步建立。2 膳食纖維的主要成分及理化特性2.1膳食纖維的主要成分3-4按溶解性可將膳食纖維分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維?？扇苄陨攀忱w維主要是:植物細胞壁內(nèi)的儲存物質(zhì)和分泌物、部分半纖維素、部分微生物多糖、合成類多糖,如果膠、魔芋多糖、瓜兒膠、阿拉伯糖等;不溶性膳食纖維包括:半纖維素、不溶性半纖維素、木質(zhì)素、抗性淀粉、一些不可消化的寡糖、美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物、蝦蟹等類動物表皮

5、中所含的甲殼素、植物細胞壁的蠟質(zhì)與角質(zhì)、不消化的細胞壁蛋白。(1纖維素(cellulose在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與淀粉相似,是以-1,4糖苷鍵連接的直鏈聚合物,不能被人類腸道淀粉酶所分解,利用,纖維素有一定的抗機械強度、康生物降解等作用在食品工業(yè)中常被作為增稠劑使用(2半纖維素(hemicellulose與纖維素一樣主要以-1,4糖苷鍵連接,也存在-1,3 糖苷鍵,根據(jù)主鏈和支鏈上所含的單糖不同可分為木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖和阿拉伯糖的多聚體。有的還含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。(3木質(zhì)素雖然木質(zhì)素包括在粗纖維和不可利用碳水化物的范疇內(nèi),但它并不是真正的碳水化物,而是苯基-丙烷衍生物的復(fù)雜聚合物,它與纖

6、維素、半纖維素共同構(gòu)成植物的細胞壁。(4果膠(pectin果膠主鏈成分為半乳糖醛酸酯,典型的側(cè)鏈為半乳糖和阿拉伯糖,是存在與蔬菜和水果軟組織中的無定形物質(zhì)。它可在熱溶液中溶解,而在酸性溶液中遇熱形成凝膠,在食品加工中做為增稠劑使用。(5抗性淀粉(RS包括改性淀粉和經(jīng)過冷卻加熱處理的淀粉。抗性淀粉在生理功能上與膳食纖維極為相似,故歸入膳食纖維。它屬于不溶性膳食纖維,但通常兼具可溶性膳食纖維的特點,可用做葡萄糖的緩釋劑,用于降低餐后血糖。有動物研究表明,在體內(nèi)和體外試驗中抗性淀粉都可促進益生菌的生長,增加大腸雙歧桿菌的數(shù)目。(6不可消化寡糖具有生理調(diào)節(jié)作用的不可消化寡糖(non-digestibl

7、e oligosaccharide,NDO是有39個單聚糖合成的短鏈多糖。這些多糖可能由相同或不同的單體聚合、并經(jīng)不同的鍵連接而成。NDO是某些植物如豆科籽實、谷物中的天然成分(棉子糖存在于蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水蘇糖。此外,還可以生產(chǎn)NDO作為飼料和食品中的功能性添加劑,例如可以通過部分水解菊粉制備低聚果糖(FOS,由乳糖制備低聚半乳糖(TOS。NDO的生理功能和化學(xué)性質(zhì)均取決與其化學(xué)組成。NDO大多可溶于水,乙醇及體液,但在體內(nèi)PH條件下卻相當(dāng)穩(wěn)定,NDO的營養(yǎng)功能源于其獨特的發(fā)酵品質(zhì),也被稱為雙歧因子。纖維素、半纖維素不具有類似的功能,這可能是由于異質(zhì)性造成的,NDO對外源性的

8、非特異性刺激作用可以阻止不良微生物區(qū)系的建立。2.2 膳食纖維的理化特性膳食纖維的化學(xué)組成特性決定其理化性質(zhì),雖然膳食纖維在人體內(nèi)不能被消化吸收,但卻具有多種特殊功能和生理作用。(1持水力膳食纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有很多親水基因,因此具有很強的持水性,變化范圍大致在自身重量的1.5-25倍之間5。(2膨脹力膳食纖維的體積較大,縛水之后的體積更大,對腸道產(chǎn)生容積作用,易引起飽腹感。同時,由于膳食纖維的存在,影響了機體對食物其他成分的消化吸收,人不易產(chǎn)生饑餓感,為此,膳食纖維對預(yù)防肥胖癥有益處6。(3對重金屬的束縛力膳食纖維分子表面有很多活性基團,能束縛腸道內(nèi)的重金屬等有毒物質(zhì),并將其排出體外7。此外,

9、膳食纖維還有:吸附有機物(如油脂、膽固醇、膽汁酸等和腸道內(nèi)的內(nèi)源性和外源性有毒物質(zhì)的作用、對陽離子具有結(jié)合和交換能力、發(fā)酵性、溶解性和黏性等理化特性。6893 膳食纖維的生理功能膳食纖維的理化特性決定著其生理功能,膳食纖維對現(xiàn)代“文明病”的預(yù)防和治療作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1延緩碳水化合物的消化吸收,有利防止肥胖910膳食纖維不能被人體胃腸道消化吸收,易產(chǎn)生飽腹感,并減慢胃排空,因而減少食物攝入量。此外,它還可以降低碳水化合物在小腸的消化速度,使之在較長的小腸部分吸收,同時傾向于增加在小腸中逃逸可消化碳水化合物的數(shù)量。例如由小扁豆進入結(jié)腸的碳水化合物是來自白面色碳水化合物的2.5倍。又?jǐn)z

10、食富含膳食纖維的水果、蔬菜等,處其本身脂肪含量少外,還可增加糞便中脂肪的含量。故膳食纖維的攝入有利防止能量過剩引起的體脂積累而產(chǎn)生的肥胖。(2促進腸道蠕動有利防止便秘11膳食纖維素吸水膨脹,具有很強的持水性,其吸水率高達10倍。其容積作用可促進腸道蠕動。它吸水后使腸內(nèi)容物體積增大,大便變松變軟,通過腸道時會更順暢更省力。與此同時,膳食纖維作為腸內(nèi)異物能刺激腸道的收縮和蠕動,加快大便排泄,起到治便秘的功效(3降低血糖預(yù)防糖尿病(非胰島素依賴型許多研究表明:食用可溶性膳食纖維可以降低飯后血糖的生成和血胰島素升高的反應(yīng)。補充各種纖維使飯后血葡萄糖曲線變平的作用與纖維的黏度有關(guān)。黏度可以延緩胃排空速率

11、,延緩淀粉在小腸內(nèi)的消化或減慢葡萄糖在小腸內(nèi)的吸收。同時,高纖維食品可降低生理范圍內(nèi)的胰島素的分泌,降低食物的攝取12;另外,高纖維食品可降低糖尿病患者對胰島素或一般口服降血糖藥的需求,而仍能有效控制血糖11。(4促進結(jié)腸菌群發(fā)酵,有利降低腸癌發(fā)病率自然界中致癌物質(zhì)廣泛存在,不可避免地會隨食物和水進入腸道。同時,有些細菌可能有合成多環(huán)烴或?qū)⑾跛猁}還原為亞硝酸鹽的能力。人的大腸中存在著大量的細菌,能產(chǎn)生多種毒物如胺、酚、氨等。食物纖維進入腸道后,可使糞便體積增大,含水量多,使毒素的濃度稀釋并刺激腸蠕動,加快腸道內(nèi)食物的排空速度,縮短食品中有毒物質(zhì)在腸道內(nèi)滯留時間,促使膽汁酸排泄,并使糞便保持酸性

12、8。膳食纖維可在結(jié)腸中發(fā)酵,產(chǎn)生單鏈脂肪酸,如乙酸、丙酸、丁酸,以及氣體二氧化碳、氫氣、和甲烷。通常被消費的膳食纖維有一多半在結(jié)腸中被細菌發(fā)酵,其所產(chǎn)生的部分產(chǎn)物被細菌利用產(chǎn)能合成所需的碳,以及細菌的生長。而細菌發(fā)酵的主要部分被結(jié)腸粘膜吸收,斷鏈脂肪酸的吸收導(dǎo)致碳酸氫鹽積累,5 食品營養(yǎng)結(jié)業(yè)論文 降低腸道 PH，而丁酸則被認(rèn)為是接場上皮細胞的主要營養(yǎng)元素，可刺激結(jié)腸上 皮細胞的增值，可防止腸癌發(fā)生。膳食纖維還可增加咀嚼次數(shù)，從而增加唾液分 泌，而唾液是防癌抗癌的重要物質(zhì)12。 （5）降低血膽固醇，預(yù)防膽結(jié)石、高脂血癥和心血管疾病 大量研究證明， 膳食纖維能明顯降低人體血漿和肝臟膽固醇水平，因為

13、它能 吸附膽汁酸、膽固醇等有機分子。實驗證實8，食用膳食纖維后，能顯著抑制總 膽固醇濃度升高、 降低膽酸及其鹽類的合成與吸收，從而阻礙中性脂肪和膽固醇 的再吸收，限制了膽醇的肝腸循環(huán)，加快脂肪物的排泄，可直接遏制冠狀動脈硬 化、膽結(jié)石、高血脂癥、高血壓，對預(yù)防心腦血管疾病有重要作用12。膳食纖維 能降低血清和肝中的膽固醇， 從而對預(yù)防和改善冠動脈硬化造成的心血管疾病具 有重要作用12。 此外膳食纖維還具防治乳腺癌、吸收體內(nèi)毒素、保護皮膚、保護口腔和醫(yī)治 息肉的作用812。 4 膳食纖維的食物來源、推薦攝入量以及過量攝入的副作用 雖然膳食纖維對人體健康有利， 但過量的攝入也會對人體的健康帶來一定

14、的 副作用，如會引起腹部不適感，降低營養(yǎng)素的吸收等。因此，對膳食纖維的攝取 必需有一個標(biāo)準(zhǔn)。 4.1 食物來源13 膳食纖維主要存在于谷、薯、豆類、蔬菜及水果中、谷物食品含膳食纖維最 多，全麥粉含 6%、精面粉含 2%、糙米含 1%、精米含 0.5%、蔬菜含 3%、水果含 2% 左右。 但由于加工方法、 食入部位及品種的不同， 膳食纖維的含量也不同。 粗糧、 豆類高于細糧；胡蘿卜、芹菜、菠菜、韭菜等高于西紅柿、茄子等；菠蘿、草莓 高于香蕉、蘋果等；同種蔬菜邊皮含纖維量高于中心部位，同種水果果皮纖維量 高于果肉。 如果食用時將蔬菜的邊皮或水果的外皮去掉的話，就會損失部分膳食 纖維。水果汁和渣子應(yīng)

15、一起食用，一個柑橘的膳食纖維量約等于橘汁的 6 倍，所 以人們合理搭配粗細糧， 多吃蔬菜及水果，這樣膳食纖維的供給才能滿足人體的 正常需求。 4.2 每日推薦量10 日本每日膳食纖維攝入量為 20g-30g；美國國立研究所推薦每日 20-30g；英 國國家顧問委員會建議的總膳食纖維攝入量為 25-30g/d；國際生命科學(xué)研究小 6 食品營養(yǎng)結(jié)業(yè)論文 組建議每日適宜量為 20 克；世界糧農(nóng)組織（FAO）要求的最低警戒線為 27g；亞 洲營養(yǎng)工作者提出的總膳食纖維日攝入量為 24g；我國現(xiàn)在是 20-35g/d，是處在 推薦量的高限范圍內(nèi)2。從以上數(shù)據(jù)可以看出，各個國家間膳食纖維的日推薦 量目前還

16、沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。 我國目前尚未提出明確的膳食纖維推薦攝入量標(biāo)準(zhǔn)。中國營養(yǎng)學(xué)會 2000 年 推出的 DRIs 中，暫定中國居民攝取膳食纖維的適宜推薦量為：低、中、高能量 膳食分別攝入 1800kcal、2400kcal、2800kcal>分別為 25、30、35g/d。 4.3 過量攝入的副作用1014 過量攝入膳食纖維會有一些副作用，如腹瀉、腹脹、腹痛，較少見的副作用 有腸道內(nèi)形成纖維糞石引起腸梗阻，需要手術(shù)治療，這一點對老年人或極度消瘦 的病人應(yīng)該特別注意， 所以應(yīng)提倡逐步增加膳食纖維的攝入量。同時攝入過多的 膳食纖維會影響維生素和微量元素的吸收。另外，患有急性慢性腸炎、傷寒、痢 疾

17、、結(jié)腸憩室炎、腸道腫瘤、消化道出血、腸道手術(shù)前后、腸道狹窄、食道靜脈 曲張等疾病的人應(yīng)控制膳食纖維的攝入量。 5 總結(jié) 膳食纖維優(yōu)異的生理功能及獨特的生化特性， 使得它在食品中的應(yīng)用越來越 廣泛，越來越受到食品科技工作者的重視。隨著科研工作者對它的深入研究，將 會對它的作用機理更加明確， 同時也會開發(fā)和生產(chǎn)出越來越多的針對不同疾病的 功能產(chǎn)品，更好地為人類保健服務(wù)。 參考文獻 1 周建勇， 膳食纖維定義的歷史回顧 （19531959） J國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊， 2001（28） ：2628 2 王彥玲，劉冬，付全意，等. 膳食纖維的國內(nèi)外研究進展J. 中國釀造， 2008（5） ：1-4 3 李建文， 楊月欣. 膳食纖維定義及分析方法研究進展J. 食品科學(xué)， 2007， 2（28） ：350-354 4 鄭建仙.低能量食品M. 北京:中國輕工業(yè)出版社，2001 5 伍立居，李平，汪錦邦從玉米皮及豆皮中制取食用纖維的研究J食品 與發(fā)酵工業(yè)，1996，(5：44-48 6 陳霞. 膳食纖維的生理功能與特性J. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2002， (2： 3840 7 歐仕益. 麥麩膳食纖維清除重金屬離子的研究J.食品科學(xué), 1998， 19 （5） ： 7-10 8 郭振東. 膳食纖維的生理作用J