膳食纤维的保健功能

膳食纤维的功能与应用 政法091班 陈宇婷 2090711153 摘要膳食纤维具有重要的保健功能，是人体所必需的一种营养素。膳食纤维与人体健康关 系密切，正确认识膳食纤维的定义、分类、、物化性质、功能及其在食品中的应用，并预测 了膳食纤维食品的开发前景。 关键词膳食纤维，功能，应用 膳食纤维是指不能在人体小肠内消化吸收，而在人体大肠内能部分或全部发酵的可食用 的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括木质素、多糖、寡糖等。大量研究 结果表明，严重威胁人体健康的糖尿病、高血压和肥胖等“文明病”发病率的上升与饮食中 膳食纤维摄入量不足有着显著的关系，因此，研究膳食纤维的保健功能，开发膳食纤维功能 食品已成为食品领域的研究热点。[1] 一、膳食纤维的定义与分类 随着人们对膳食纤维认识的不断提高，对其定义也不断地变化。联合国粮农组织FA0 在1985年共同确立的膳食纤维的定义是“能用公认的定量方法测定的,人体消化器官固有的 消化酶不能水解的食用动植物的构成成分”，即指不被人体消化吸收的多糖类、碳水化合物 和木质素,它包括3个部分①纤维状碳水化合物一纤维素;②基料碳水化合物一果胶、果胶 类化合物和半纤维素等;③填充类化合物一木质素。 2001年美国化学家协会给膳食纤维的最新定义是膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸 收的，而在人体大肠能部分或全都发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质 的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。 根据目前的分析方法测出的膳食纤维的组分，大致分为如下四类。总膳食纤维TDF即包 括所有膳食纤维组分。TDF可按溶解性分为水溶性膳食纤维SDF和水不溶性膳食纤维IDF 两大类。水溶性膳食纤维主要有植物细胞内的储存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多 糖和合成多糖，其组成主要有一些胶类物质，如果胶、阿拉伯胶、角叉胶、瓜儿豆胶、卡拉胶、 黄原胶、琼脂等以及半乳甘露聚糖、葡聚糖、海藻酸盐、CMC和真菌多糖等;而水不溶性膳 食纤维主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、壳聚糖和植物蜡等。此外还有非淀 粉多糖，即食物样品中除去淀粉后，残渣用酸水解成中性糖，然后用气相色谱或高效液相色谱 定量检测其总和，即为非淀粉多糖,或用酶解方法检测。包括纤维素、半纤维素、果胶及可溶 性非纤维素的多糖。 二、膳食纤维的功能特性和保健功效 一膳食纤维的物理特性 膳食纤维的化学组成特性，奠定了它的一些独特的物化特性。 1. 高持水力 膳食纤维化学结构中含有很多亲水基团，因此有很强的持水性。具体的持水能力视纤维的来 源不同以及分析方法不同而不同，变化范围大致在自身的重量的1.5〜25倍之间。很多研究 表明，膳食纤维的持水性可以增加人体排便的体积与速度，减轻直肠内压力，同时也减轻了 泌尿系统的压力，从而缓解诸如膀胱炎、膀胱结石和肾结石这类泌尿系统疾病的症状，并能 使毒物迅速排出体外。 2. 填充作用 膳食纤维的体积较大，缚水之后的体积更大，对肠道产生填充作用，易引起饱腹感。膳食纤 维还可以影响可利用碳水化合物等成分在肠内的吸收，使人不易产生饥饿感。因此，膳食纤 维对预防和治疗肥胖症大有益处。 3. 结合、交换阳离子能力 膳食纤维化学结构中包含一些猿基和羟基类侧链基因，呈现一个弱酸性阳离子交换树脂的作 用，可与阳离子，特别是有机阳离子进行可逆的交换。膳食纤维也因此会影响到人体对某些 矿物元素的代谢。 4. 吸附螯合作用 膳食纤维表面带有很多活性基团，可以螯合吸附胆固醇和胆汁酸之类的有机分子，从而抑制 了人体对它们的吸收，这是膳食纤维能够降低体内血脂水平的重要原因。 5. 发酵作用 膳食纤维虽然不能被人体消化道内的酶所降解，但却能被大肠内的微生物所发酵降解，产生 乙酸、丙酸和丁酸等成分，使大肠内pH降低，从而影响微生物菌群的生长和增殖，诱导产 生大量的好气有易菌，抑制厌气腐败菌。 6. 黏性与胶凝性 果胶、瓜儿胶等膳食纤维具有良好的黏性和胶凝性，有利于缓解和降低消化道中其他事食物 成分的消化吸收，可增加胃肠道内容物的黏性，形成胶基层，增加非搅动层（unstirred layer）厚度，降低胃排空率，延缓和降低葡萄糖、胆汁酸和胆固醇等物质的吸收，对糖尿 病人和高血脂症病人十分有利。 （二）膳食纤维的保健功能 1控制体质量，预防超重和肥胖 膳食纤维的作用机制可能为（1）膳食纤维影响食物摄入量。膳食纤维可以使人产生饱腹 感，减少进食量，这是由于膳食纤维通过很强的吸水膨胀性，增加胃容物体积，减慢胃的消 化排空速度。试验表明在早餐中强化膳食纤维，可明显减少午餐食欲和进食量。（2）膳 食纤维具有低热能的特点。严格控制热量的摄入对减肥至关重要，膳食纤维以在大肠内发酵 的方式代谢，提供的能量低于普通碳水化合物，非常有利于控制体重和保持体形。（3）膳 食纤维有减缓营养素吸收的作用2］0常银子等［3］证明百合膳食纤维对大鼠具有降血脂 和减肥的功能，尤其是浓度较大时，其降血脂和减肥效果更为显著。袁静等［4］观察到草 菊饮及膳食纤维素联合治疗儿童单纯性肥胖具有良好的减肥效果且无不良反应。膳食纤维的 摄入和体质量及身体的脂肪含量成反比 2润肠通便，缓解便秘，预防痔疮 痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与瘀积所引起的。膳食纤维具有水化作用，使 粪便湿润、松软、量多、表面光滑，促进排便，从而起到防治痔疮的作用［6］;同时，膳 食纤维能刺激肠黏膜，促进肠蠕动，减少食物在肠道中停留时间，加快排泄。张杰等［7］ 试验结果表明食物纤维制剂能加快小鼠首次排便时间、增加小鼠的排便粪粒数和粪便重量。 3具有解毒作用，减少体内毒素 膳食纤维解毒的作用机制可能为（1）促进胃肠道蠕动，在结肠中起着较强的渗透作 用，从而稀释了胃肠内容物中的药物、食品添加剂及有害化学物质的浓度；（2）缩短肠内 容物通过肠道的时间，降低结肠内压力，缩短肠内物质与肠壁的接触时间；（3）将有毒物 质包裹起来；（4）与金属阳离子的结合，对抗化学药物及食品添加剂的有害作用。通过这 些机制直接或间接地延缓、减少外来有害物质的消化吸收，起到降低毒性的作用。 4预防肿瘤 以往关于膳食纤维抗癌作用的研究认为，膳食纤维抗癌作用与其所含的一些具有抗氧化活性 的物质的自由基清除活性有关，其中主要的抗氧化活性物质有阿魏酸和黄酮类物质，这些具 有自由基清除活性的物质可能是膳食纤维能防治结肠癌的重要原因之一。近来研究认为，膳 食纤维的抗癌作用与膳食纤维的理化性质、种类及来源密切相关，一些膳食纤维进入肠道后 可被肠道微生物发酵产生短链脂肪酸（SCFAs）,主要包括丁酸、丙酸、乙 酸等。如有学者采用体外实验证明膳食纤维通过结肠酵解产生的SCFAs （如丁酸钠）加强 了转化生长因子B的信号表达和肿瘤抑制活性，抑制了结肠癌。也有一些学者认为乳腺癌 的发生与膳食中高脂肪、高蛋白以及低膳食纤维摄入有关，可能是体内过多的脂防促进了某 些激素的合成增加，形成激素间的不平衡，使乳腺内激素水平上升所致。而高膳食纤维摄入 时脂肪吸收减少，激素合成受到抑制，同时高膳食纤维饮食增加了对胰岛素的敏感性，降低