膳食纖維的功能及其研究進展

1、膳食纖維的生理功能及國內外研究進展 楊飛宇（ 食品212-1班 1268141101 ）摘要：本文主要綜述了膳食纖維的功能及國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。關鍵詞：膳食纖維，生理功能，改性Abstract：This paper Summary the Features and research status and development trend of domestic dietary fiber.Key word：Dietary fiber，Physiological functions，Modified 隨著人們生活水平及食品文化的提高，對飲食的要求從原來的“色，香，味，形俱佳”向著“為健

2、康、長壽而吃”的保健和功能性食品的轉變。膳食纖維作為除水、碳水化合物、蛋白質、脂肪、維生素、礦物質之外的“第七大營養(yǎng)素”也受到人們的廣泛關注。隨著膳食纖維應用的不斷開發(fā)，將會有越來越廣闊的市場。本文主要對膳食纖維的定義、功能、改性等進行介紹。1膳食纖維的定義1953年Hipsplay第一次提出膳食纖維的概念：膳食纖維是人體內不能消化的植物細胞壁成分，包括纖維素、半纖維素和木質素1。隨著時間的推移和對其研究的深入，不同組織包括歐洲食品安全局、國際食品規(guī)范委員會、中國營養(yǎng)學會、國際生命科學會、國際食品法典委員會都對其進行了不同的定義。2009 年6 月，國際食品法典委員會對膳食纖維進行最新的定義：

3、膳食纖維是指具有10個或以上單體鏈節(jié)的碳水化合物，不能夠被人體小腸內生酶水解，且屬于天然存在于消費食物中的可食用的碳水化合物、由食物原料經物理、酶或化學法獲得的碳水化合物、對健康表現(xiàn)出有益的生理作用的人造碳水化合物的聚合物2 .2 膳食纖維的生理功能 醫(yī)學研究表明，膳食纖維雖然對人體沒有什么營養(yǎng)價值，但是它卻有著極為特殊的重要生理功能，膳食中纖維素的攝入直接關系到人體的健康，它們是一種天然抗病、防病和強身長壽的物質。2.1緩解便秘,預防腸道疾病 可溶性膳食纖維可被腸內的部分細菌分解,并使糞便保持一定的水分和體積。微生物發(fā)酵產生的低級脂肪酸還能降低腸道值,促進雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌的大量繁殖

4、,刺激腸道黏膜,加快糞便的排泄。膳食纖維的持水力越高,就越有利于增加糞便排泄量。膳食纖維還能縮短食物及其殘渣通過胃腸道的運轉時間,加快腸腔內毒物的通過,從而減少致癌物與組織接觸時間。同時由于膳食纖維的化學結構中包含一些呈弱酸性陰離子的側鏈基團,能夠吸附腸道中的陽離子(特別是有機陽離子),使糞便中的有害物質能夠及時排出體外,大大減少腸道癌和痔瘡等疾病的發(fā)病率。膳食纖維的攝入有益于保持腸道正常生理功能,修復和改善受損腸道環(huán)境對于維護腸道健康有重要意義。 3,4 .2.2 降低膽固醇水平,預防冠心病 血清甘油三酯和高膽固醇是心血管疾病的誘發(fā)因子,而膳食纖維具有降低血脂、膽固醇的作用。膽固醇的代謝途徑

5、主要是通過糞便,而膽汁酸又是膽固醇的代謝產物。由于可溶性膳食纖維在小腸中能形成膠狀物質把膽汁包圍,這樣膽酸便不能通過小腸腸壁被吸收再回到肝臟,而是直接通過消化道被排出體外。而為了消化腸內的食物時,肝臟只能靠吸收血液中的膽固醇來補充消耗的膽酸,從而降低了血液中的膽固醇,達到了預防冠心病的效果5,6。2.3預防糖尿病膳食纖維所形成的粘液在胃中形成膠基層,降低胃的排空率.在腸內阻礙消化酶與食物的接觸,減緩小腸收縮,影響葡萄糖的吸收,束縛葡萄糖,降低腸液葡萄糖的有效濃度,影響-淀粉酶對淀粉的降解作用,降低腸液中葡萄糖的釋放速度,改善末梢組織對胰島素的感受性,降低機體對胰島素的作用,使葡萄糖的吸收率下降

6、.通過對大鼠的研究發(fā)現(xiàn),燕麥膳食纖維可提高大鼠的糖耐量,從而降低糖尿病的發(fā)生. 72.4降低血壓 膳食纖維中的酸性多糖類具有較強的陽離子交換功能,在與2+、2+、2+等離子交換時,能改變陽離子的瞬間濃度,故對消化道的PH值、滲透壓及氧化電位產生影響,形成一個理想的緩沖環(huán)境。而且它能與腸道中的Na+、K+進行交換,促使血液中的Na+、K+比值降低,直接產生降血壓的作用8.2.5抑制碳水化合物的消化吸收,防治肥胖一方面膳食纖維不能被人體所消化、吸收,且有較高的持水性,可以增加排便的速度和體積,還有較好的膨脹性,易產生飽腹感;另一方面膳食纖維在結腸內易被某些微生物所發(fā)酵降解,產生短鏈脂肪酸(被代謝或

7、成為細胞的主要能源物質,其凈能量基本為零);而且膳食纖維可將脂肪吸附排出體外,減少脂肪的吸收,故其攝入有利于防治肥胖. 72.6消除外源有害物質9 膳食纖維對汞、砷、福和高濃度的銅都具有清除能力,可使它們的濃度由中毒水平降低至安全水平。92.7其它生理功能 除上述功能外, 膳食纖維由于能減少體內某些激素, 因而可以防治乳腺癌、子宮癌和前列腺癌。此外，還可以保健口腔，促進生長發(fā)育，提高機體免疫力等功能。793膳食纖維的改性美國Leitz等學者建議，膳食纖維組成中 SDF 含量達到 10%以上才是高品質膳食纖維，否則只能被稱作填充料型膳食纖維.10膳食纖維的生理活性和功能性質歸根結底是由膳食纖維的

8、結構決定的.膳食纖維的改性是使其中大分子組份連接鍵斷裂，轉變成小分子成分，使部分不溶性成分轉變成可溶性成分：使致密空間網狀結構轉變?yōu)槭杷删W狀空間結構，能更好的發(fā)揮其生理功能。11膳食纖維改性處理方法主要包括：化學處理法、超高壓處理法、和微生物發(fā)酵與酶法，或幾種方法結合混合處理法。3.1化學處理法化學方法采用較為普遍，通過調整PH溫度等反應條件，使糖苷鍵斷裂產生新的還原性末端，并使纖維大分子的聚合度下降，部分轉化為非消化性的多糖而具有較優(yōu)良性質和較強的生理功能。由于酸堿處理存在反應時間長、副反應較多、工藝過程復雜、溫度較高、對設備的要求較高等不足，因此在一定程度上限制了該方法的使用。10113.

9、2超高壓處理法超高壓食品處理技術（ultra high pressure, UHP）是指將食品放入液體介質，在 100MPa1000MPa壓力下處理,超高壓處理過程是一個純物理過程，物料在液體介質中體積被壓縮,超高壓產生的極高的靜壓能使形成的生物高分子立體結構的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價鍵發(fā)生變化，使蛋白質凝固、淀粉等變性。1011 3.3微生物發(fā)酵與酶法 利用酶法或者微生物發(fā)酵可以提高制品中SDF的含量,這些可溶性成分由于其溶解性好，分子表面活性基團多，新增和強化了原先沒有或即使有但很微弱的功能特性，包括有益于人體健康的生理功能和有利于應用在食品中的工藝特性兩個方面. 酶法改性，條件溫和，

10、反應速度快，專一性強，改性后所得產品純度高，色澤淺，無異味，被認為是一種很有潛力的改性方法。發(fā)酵法是利用微生物發(fā)酵消耗原料中可發(fā)酵的碳源、氮源等成分的方式來制取膳食纖維，從而改善膳食纖維的持水力等物化特性。10114展望 隨著科學技術的發(fā)展和人們食品文化的提高，膳食纖維作為“第七大類營養(yǎng)素”必將越來越受到人們的重視。同時，其作為一種功能性食品添加劑將會得到更加深入的研究。改性可以很好的完善其理化性質，加強其生理功能。所以，膳食纖維具有非常廣闊的發(fā)展前景。1曾華斌. 膳食纖維的研究現(xiàn)狀與展望J.南方農業(yè)，2012，（5）：6-5.2扈曉杰,韓冬,李鐸.食纖維的定義、分析方法和攝入現(xiàn)狀J.中國食品學報,2011,11(3):134135.3韓冬.膳食纖維與腸道健康J.中國微生物態(tài)學雜志.2013，104陳菲菲,許永安. 膳食纖維的生理功能及其提取方法的研究進展J. 福建水產，2008，6.5聶凌鴻. 膳食纖維的理化特性及其對人體的保健作用J. 安徽農業(yè)科學. 2008,36(28):12086-12089.6呂鐵信,王文亮,孫宏春等.我國膳食纖維的應用現(xiàn)狀及生理功能研究J.中國食物與營養(yǎng).2007,9:52-547王岸娜,朱海蘭,吳立根,王安建,魏書信.膳食纖維的功能、改性及應用J.河南工業(yè)大學學報(自然科學版). 2009（04）. 8戚