二、膳食纖維與健康

1、朱俊東朱俊東第三軍醫(yī)大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教研室第三軍醫(yī)大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教研室 膳食纖維與健康膳食纖維與健康人體營(yíng)養(yǎng)需要人體營(yíng)養(yǎng)需要 -傳統(tǒng)的六大營(yíng)養(yǎng)素傳統(tǒng)的六大營(yíng)養(yǎng)素50%-60%1%5%20%15%2%2022-3-6關(guān)于碳水化合物關(guān)于碳水化合物 碳水化合物，俗稱碳水化合物，俗稱“糖糖”，是，是由由C C、H H、O O元素組成元素組成的化合物，大多數(shù)的化合物，大多數(shù)碳水化合物中的碳水化合物中的H H是是O O的兩倍的兩倍，故稱為，故稱為“碳水化合物碳水化合物”，用通式，用通式C Cn n(H(H2 2O)O)m m表示。表示。 甲醛甲醛CHCH2 2O O，醋酸，醋酸C C2 2H H

2、4 4O O2 2，乳酸，乳酸C C3 3H H6 6O O3 3 脫氧核糖脫氧核糖5 510104 4，鼠李糖，鼠李糖6 612125 5碳水化合物分類碳水化合物分類l簡(jiǎn)單糖簡(jiǎn)單糖u單糖單糖u雙糖雙糖 l復(fù)雜糖復(fù)雜糖u寡糖（寡糖（3-103-10個(gè)單糖分子）個(gè)單糖分子）u多糖多糖 糖原糖原 淀粉淀粉 食物纖維食物纖維4（一）單糖（一）單糖u葡萄糖葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6）u人體利用糖的形式人體利用糖的形式u其它大分子糖的基本構(gòu)成單元其它大分子糖的基本構(gòu)成單元u存在于水果、蔬菜、蜂蜜中存在于水果、蔬菜、蜂蜜中血液中游離葡萄糖血液中游離葡萄糖 5g5gu果糖果糖u最甜的糖最

3、甜的糖u存在于水果、蜂蜜中存在于水果、蜂蜜中u半乳糖半乳糖u組成乳糖的單糖分子組成乳糖的單糖分子u自然存在的極少自然存在的極少（二）雙糖（二）雙糖麥芽糖麥芽糖蔗糖蔗糖半乳糖半乳糖（三）寡糖（三）寡糖l 3-103-10個(gè)單糖分子組成個(gè)單糖分子組成l 人體消化酶不能分解，腸道菌群可以代謝它們?nèi)梭w消化酶不能分解，腸道菌群可以代謝它們l 存在于豆類等蔬菜中存在于豆類等蔬菜中棉籽糖棉籽糖（四）多糖（四）多糖l淀粉淀粉l植物中糖的重要儲(chǔ)存形式植物中糖的重要儲(chǔ)存形式l由葡萄糖分子組成的長(zhǎng)鏈大分子糖由葡萄糖分子組成的長(zhǎng)鏈大分子糖l包括直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種包括直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種l糖原糖原l動(dòng)物中糖的儲(chǔ)存

4、形式（肝臟動(dòng)物中糖的儲(chǔ)存形式（肝臟100g100g，肌，肌肉肉400g400g）l由葡萄糖分子組成，分枝較多由葡萄糖分子組成，分枝較多l(xiāng)膳食中可被忽略的糖來(lái)源膳食中可被忽略的糖來(lái)源膳食纖維膳食纖維碳碳 水水 化化 合合 物物第七第七類營(yíng)養(yǎng)素類營(yíng)養(yǎng)素膳食纖維膳食纖維現(xiàn)代食品新資源現(xiàn)代食品新資源 美國(guó)美國(guó)膳食纖維產(chǎn)品年銷售額達(dá)膳食纖維產(chǎn)品年銷售額達(dá)160160億美元，日億美元，日本各類膳食纖維食品、保健品銷售額達(dá)本各類膳食纖維食品、保健品銷售額達(dá)100100億美元億美元。我國(guó)我國(guó)正成為世界最大的膳食正成為世界最大的膳食纖維原料供應(yīng)基地。纖維原料供應(yīng)基地。n功能性飲品：如日本功能性飲品：如日本“FI

5、BIFIBI”食物纖維飲料年售食物纖維飲料年售3 3億瓶；億瓶；n腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑：如勻漿膳、全營(yíng)養(yǎng)素；腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑：如勻漿膳、全營(yíng)養(yǎng)素；n配方奶粉；配方奶粉；n保健食品：減肥產(chǎn)品、降糖產(chǎn)品保健食品：減肥產(chǎn)品、降糖產(chǎn)品n糕點(diǎn)餅干：卡夫糕點(diǎn)餅干：卡夫、達(dá)能、達(dá)能、雀巢、雀巢膳食纖維：保健品市場(chǎng)的寵兒膳食纖維：保健品市場(chǎng)的寵兒第二講第二講 膳食纖維與健康膳食纖維與健康一、膳食纖維定義一、膳食纖維定義二、膳食纖維的分類二、膳食纖維的分類三、膳食纖維的功能三、膳食纖維的功能四、膳食纖維的食物來(lái)源和推薦攝入量四、膳食纖維的食物來(lái)源和推薦攝入量重點(diǎn)！一、膳食纖維定義一、膳食纖維定義 不能被人體消化吸收不能被人

6、體消化吸收，但，但對(duì)人體有對(duì)人體有健康意義健康意義的碳水化合物。包括非淀粉的碳水化合物。包括非淀粉多糖（纖維素、半纖維素、果膠、木多糖（纖維素、半纖維素、果膠、木質(zhì)素）、抗性淀粉、葡聚糖以及其他質(zhì)素）、抗性淀粉、葡聚糖以及其他部分低聚糖。部分低聚糖。1 1、HipsleyHipsley（19531953年）：年）：植物植物細(xì)胞壁的不可消細(xì)胞壁的不可消化化組分，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。組分，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。膳食纖維定義的發(fā)展膳食纖維定義的發(fā)展2、1972年年Trowell：人體消化酶不能消化分解人體消化酶不能消化分解的的植物細(xì)胞壁殘余成分。植物細(xì)胞壁殘余成分。纖維素纖維素、半

7、纖維素和、半纖維素和木質(zhì)素；木質(zhì)素；臘質(zhì)、角質(zhì)、臘質(zhì)、角質(zhì)、軟木軟木質(zhì)；質(zhì)；蔬菜、水果皮、谷麩皮蔬菜、水果皮、谷麩皮中呈纖維狀的纖維中呈纖維狀的纖維。3 3、19951995年年，美國(guó)官方分析化學(xué)師協(xié)會(huì)美國(guó)官方分析化學(xué)師協(xié)會(huì)（Association of Official Association of Official Analytical ChemistsAnalytical Chemists，AOACAOAC）：膳食膳食纖維纖維包括不能被人體內(nèi)源消化酶分解的包括不能被人體內(nèi)源消化酶分解的低聚糖低聚糖、木木質(zhì)素質(zhì)素和和多糖多糖（抗性淀粉、非淀粉多糖），以及（抗性淀粉、非淀粉多糖），以及抵抗人

8、體內(nèi)源消化酶的植物組分殘留部分。抵抗人體內(nèi)源消化酶的植物組分殘留部分。4 4、20002000年，年，AACCAACC（美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)）最終定義：（美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)）最終定義： 膳食膳食纖維是指不能被人體消化的可食碳水化合物及其類似纖維是指不能被人體消化的可食碳水化合物及其類似物，這些物質(zhì)不能被小腸消化吸收，但在大腸中可全部或部分物，這些物質(zhì)不能被小腸消化吸收，但在大腸中可全部或部分發(fā)酵。發(fā)酵。膳食纖維包括多糖、低聚糖、木質(zhì)素，或與之相締合的膳食纖維包括多糖、低聚糖、木質(zhì)素，或與之相締合的植物成分。膳食纖維具有促進(jìn)健康的生理學(xué)特性，例如輕瀉、植物成分。膳食纖維具有促進(jìn)健康的生理學(xué)特性，例

9、如輕瀉、和和/ /或降低血液中膽固醇含量，和或降低血液中膽固醇含量，和/ /或降低血糖或降低血糖。n膳食纖維膳食纖維來(lái)源必須來(lái)源必須是是植物性食物；植物性食物；n膳食纖維膳食纖維最重要的特性最重要的特性是不能被小腸是不能被小腸消化、吸收消化、吸收；n膳食纖維膳食纖維進(jìn)入大腸后仍然具有生理學(xué)作用進(jìn)入大腸后仍然具有生理學(xué)作用。 5 5、20052005年年6 6月，中國(guó)月，中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)舉辦會(huì)舉辦“膳食膳食纖維的纖維的定義、方法和能量值定義、方法和能量值”國(guó)際國(guó)際研討會(huì)：研討會(huì)： 膳食纖維是指植物性食物或原料中糖苷健膳食纖維是指植物性食物或原料中糖苷健33、不能被人體小腸消化和吸收、對(duì)人體有健

10、康意義不能被人體小腸消化和吸收、對(duì)人體有健康意義的不消化碳水化合物。的不消化碳水化合物。包括包括非非淀粉多糖（纖維素、淀粉多糖（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、植物黏質(zhì)、果膠等）、抗性半纖維素、木質(zhì)素、植物黏質(zhì)、果膠等）、抗性淀粉、葡聚糖以淀粉、葡聚糖以及其它部分及其它部分低聚糖等。低聚糖等。二、膳食纖維的分類二、膳食纖維的分類l可溶性膳食纖維可溶性膳食纖維l樹膠（樹膠（gumgum）l果膠（果膠（pectinpectin）l粘膠（粘膠（mucilagemucilage）l部分半纖維素部分半纖維素l不溶性膳食纖維不溶性膳食纖維l纖維素纖維素l半纖維素半纖維素l木質(zhì)素木質(zhì)素（一）可溶性膳食纖維（一）可

11、溶性膳食纖維l 生理功能生理功能l延緩胃排空延緩胃排空l(shuí)降低食物通過(guò)消化系統(tǒng)速度降低食物通過(guò)消化系統(tǒng)速度l延緩葡萄糖吸收延緩葡萄糖吸收l(shuí)與膽汁酸結(jié)合，促進(jìn)膽汁酸從糞便排出與膽汁酸結(jié)合，促進(jìn)膽汁酸從糞便排出燕麥燕麥大豆大豆大麥大麥魔芋魔芋l食物來(lái)源食物來(lái)源 糙米、大麥、燕麥、紅豆、綠豆、大豆、豌糙米、大麥、燕麥、紅豆、綠豆、大豆、豌豆、柑橘等豆、柑橘等（二）不溶性膳食纖維（二）不溶性膳食纖維l生理功能生理功能l加快食物通過(guò)消化系統(tǒng)速度加快食物通過(guò)消化系統(tǒng)速度l延緩葡萄糖吸收延緩葡萄糖吸收l(shuí)增加糞便重量，軟化糞便增加糞便重量，軟化糞便l降低痔瘡、憩室病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低痔瘡、憩室病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)蘋果蘋果芹菜芹

12、菜全麥面包全麥面包堅(jiān)果堅(jiān)果麥麩麥麩l食物來(lái)源食物來(lái)源 麥麩、米糠、芹菜、根莖類蔬菜（土豆、山麥麩、米糠、芹菜、根莖類蔬菜（土豆、山芋、胡蘿卜等）、菌菇類芋、胡蘿卜等）、菌菇類三、膳食纖維的健康效應(yīng)三、膳食纖維的健康效應(yīng)吸附水分，減少排泄物腸道停留時(shí)間，刺吸附水分，減少排泄物腸道停留時(shí)間，刺激腸蠕動(dòng)，減少腸內(nèi)壓力，預(yù)防便秘、激腸蠕動(dòng)，減少腸內(nèi)壓力，預(yù)防便秘、憩憩室病室病、痔瘡；、痔瘡；1 1、改善腸道功能、改善腸道功能4.憩室病及痔瘡的預(yù)防憩室病及痔瘡的預(yù)防 膳食纖維減少腸內(nèi)壓力膳食纖維減少腸內(nèi)壓力2 2、改善、改善腸道微生態(tài)環(huán)境腸道微生態(tài)環(huán)境細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù) (cfu/ml)胃胃 0-103空

13、腸空腸 0-105回腸回腸 103-107結(jié)腸結(jié)腸 1010-1013According to Simon & Gorbach, 1984 20112011年十大科學(xué)進(jìn)展年十大科學(xué)進(jìn)展l根據(jù)人類根據(jù)人類腸道微生物腸道微生物區(qū)系區(qū)系分為三個(gè)腸型，受分為三個(gè)腸型，受飲食飲食結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)影響，與影響，與健康健康狀況密切相關(guān)狀況密切相關(guān)Breakthrough of the year. The runners-up-Microbes R Us. Science.2011;334(6063):1629-35.Enterotypes of the human gut microbiome. Natur

14、e.2011,473,174180擬桿菌腸型、普雷沃菌腸型、瘤胃球菌腸型擬桿菌腸型、普雷沃菌腸型、瘤胃球菌腸型腸道菌群與疾病的關(guān)系已成為研究新熱點(diǎn)腸道菌群與疾病的關(guān)系已成為研究新熱點(diǎn)Science. 2012;336:1262-7腸道腸道菌群與肥胖菌群與肥胖肥胖患者存在腸道菌群嚴(yán)重失調(diào)結(jié)論 1來(lái)自肥胖患者的紊亂腸道菌群能直接導(dǎo)致肥胖的發(fā)生。腸菌移植實(shí)驗(yàn)一例重度肥胖患者的治療啟示 B29B29 transplant Germ-free mice Become obese結(jié)論 2：B29（陰溝腸桿菌）是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)在肥胖發(fā)生過(guò)程中起直接作用的腸道細(xì)菌，證實(shí)了二者的因果關(guān)系。 第二部分 解密腸道菌群

15、與肥胖腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致肥胖發(fā)生的可能機(jī)制腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致肥胖發(fā)生的可能機(jī)制腸道菌群紊亂腸道菌群紊亂血漿中血漿中LPS升高升高肥胖肥胖內(nèi)毒素血癥內(nèi)毒素血癥胰島素抵抗胰島素抵抗第二部分 解密腸道菌群與肥胖9 周后周后p 胰島素敏感性增強(qiáng)；胰島素敏感性增強(qiáng)；p 炎癥水平降低；炎癥水平降低；p 血脂改善；血脂改善；p 腸道菌群腸道菌群結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常。結(jié)論 3：p 腸道菌群功能紊亂是可逆的。p 以腸道菌群為靶點(diǎn)的膳食干預(yù)可顯著控制肥胖并促進(jìn)健康。123名肥胖患者參加以腸道菌群為靶點(diǎn)的膳食干預(yù)研究第二部分 解密腸道菌群與肥胖n低聚果糖（低聚果糖（FOSFOS）和低聚半乳糖（）和低聚半乳糖（GOS

16、GOS）可溶性可溶性膳食纖維。膳食纖維。n促進(jìn)腸道雙歧桿菌生長(zhǎng)，改善腸道微生態(tài)，促進(jìn)腸促進(jìn)腸道雙歧桿菌生長(zhǎng)，改善腸道微生態(tài)，促進(jìn)腸道功能。道功能。 GOS & FOSGOS & FOS益生元益生元( (Prebiotic)Prebiotic)與腸與腸道微環(huán)境道微環(huán)境FOSFOSGOSGOS多種嬰兒配方奶粉中添加了多種嬰兒配方奶粉中添加了GOSGOS或或FOSFOS新西蘭新西蘭Karicare配方奶粉配方奶粉日本明治配方奶粉日本明治配方奶粉降低結(jié)腸降低結(jié)腸pHpH，有利于益有利于益生菌生生菌生長(zhǎng)，抑制有害菌長(zhǎng)，抑制有害菌腸道腸道內(nèi)有益菌內(nèi)有益菌增增加，有害菌減少加，有害菌減少益生

17、元以未經(jīng)消化益生元以未經(jīng)消化的形式直達(dá)腸道的形式直達(dá)腸道益生元喂添加喂添加GOS/FOSGOS/FOS配方奶粉的嬰兒糞配方奶粉的嬰兒糞便雙歧桿菌明顯增加便雙歧桿菌明顯增加“膳食纖維假說(shuō)膳食纖維假說(shuō)” 膳食纖維攝入與結(jié)腸癌發(fā)膳食纖維攝入與結(jié)腸癌發(fā)生負(fù)相關(guān)；生負(fù)相關(guān)；二十世紀(jì)七十年代，發(fā)現(xiàn)印度北部結(jié)腸癌發(fā)生率大二十世紀(jì)七十年代，發(fā)現(xiàn)印度北部結(jié)腸癌發(fā)生率大大低于印度南部，與高膳食纖維攝入密切相關(guān)大低于印度南部，與高膳食纖維攝入密切相關(guān)大樣本大樣本Meta分分析表明，膳食纖析表明，膳食纖維對(duì)結(jié)直腸癌有維對(duì)結(jié)直腸癌有明顯預(yù)防作用明顯預(yù)防作用3 3、預(yù)防腸道腫瘤發(fā)生預(yù)防腸道腫瘤發(fā)生 膳食纖維與結(jié)直腸癌（膳

18、食纖維與結(jié)直腸癌（Meta Meta 分析）分析）膳食纖維對(duì)結(jié)直腸癌有明顯預(yù)防作用膳食纖維對(duì)結(jié)直腸癌有明顯預(yù)防作用中國(guó)惡性腫瘤構(gòu)成中國(guó)惡性腫瘤構(gòu)成膳食纖維降低大腸癌風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制膳食纖維降低大腸癌風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)制l減少減少致癌物致癌物生成。生成。l減少致癌物與減少致癌物與腸壁接觸時(shí)間。腸壁接觸時(shí)間。l保水性保水性增加，稀釋增加，稀釋致癌物濃度。致癌物濃度。 膳食纖維體內(nèi)產(chǎn)能低膳食纖維體內(nèi)產(chǎn)能低能增加咀嚼感，且易有飽食感而減少食物能增加咀嚼感，且易有飽食感而減少食物攝取量攝取量減少能量攝取減少能量攝取量量促進(jìn)腸蠕動(dòng)，降低食物在腸道停留時(shí)間，促進(jìn)腸蠕動(dòng)，降低食物在腸道停留時(shí)間，減少營(yíng)養(yǎng)素吸收。減少營(yíng)養(yǎng)素吸收

19、。4 4、控制體重增加控制體重增加9kcal單位質(zhì)量的膳食纖維產(chǎn)能最低單位質(zhì)量的膳食纖維產(chǎn)能最低1g碳水化碳水化合物合物1g脂類脂類1g蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1g1g膳食膳食纖維纖維9kcal7kcal1g乙醇乙醇2kcal4kcal4kcal膳食纖維是多種減肥產(chǎn)品的賣點(diǎn)膳食纖維是多種減肥產(chǎn)品的賣點(diǎn)South Africas Bantuthe early finding 南非班圖族人南非班圖族人-早期發(fā)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)WalkerWalker和和ArvadssonArvadsson在在19541954年發(fā)現(xiàn)，南非班圖族年發(fā)現(xiàn)，南非班圖族人的低血膽固醇水平可能與他們的高膳食纖維攝人的低血膽固醇水平可能與他們的高膳食纖維攝入量有關(guān)；入量有關(guān)；TrowellTrowell等隨后在非洲人群中發(fā)現(xiàn)高纖維攝入與等隨后在非洲人群中發(fā)現(xiàn)高纖維攝入與缺血性心臟病低發(fā)病率共存的現(xiàn)象。缺血性心臟病低發(fā)病率共存的現(xiàn)象。5 5、降低血膽固醇，減少心血管疾病降低血膽固醇，減少心血管疾病發(fā)病率發(fā)病率l實(shí)驗(yàn)研究也表明：攝入富含水溶實(shí)驗(yàn)研究也表明：攝入富含水溶性纖維的食物如燕麥、大麥、豆類性纖維的食物如燕麥、大麥、豆類和蔬菜等后，一般都可以降低血漿和蔬菜等后，一般都可以降低血漿總膽固醇總膽固醇5 5-10-10 。持續(xù)持續(xù)9 9年年的大樣本的大樣本前瞻性研前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，究