>>> 2005年第9期
膳食纤维的健康作用
作者:薛殿凯
膳食纤维的定义
1999年,美国谷物化学师学会(AACC)成立的膳食纤维专门委员会对膳食纤维的定义如下:“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部发酵的、可食用的植物性成份——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。”按照联合国粮农组织的定义,膳食纤维是“人体消化器官所固有的消化酶所不能分解的食用动植物的构成成分”,在人体内具有不可替代的生理功能,这些生理活性可保护机体免遭多种疾病侵害。
膳食纤维的组成
根据目前的分析方法测膳食纤维的组成大致分为以下几类:
总膳食纤维(TDF):包括所有膳食纤维成分,如非淀粉多糖、木质素、抗性淀粉(包括回生淀粉和改性淀粉)以及美拉德反应产物等。
可溶性膳食纤维(SDF):包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素。
不溶性膳食纤维(IDF):包括纤维素、木质素和部分半纤维素。
非淀粉多糖: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。其中,1、纤维素。由数千个葡萄糖组成,化学结构与直链淀粉相似,不能被人体胃肠道酶所消化,但具有一定亲水性。2、半纤维素。由多种糖基组成,主链上由木聚糖、半乳聚糖或甘露糖组成,在其支链上带有阿拉伯糖或半乳糖。半纤维素比纤维素易于被人体大肠内细菌分解,并具有结合离子的作用。半纤维素中一些可溶性成分形成黏稠的水溶液具有降低血清胆固醇的作用。3、果胶。是一种无定形的物质,存在于水果和蔬菜的软组织中,可在热溶液中溶解,在酸性溶液中遇热形成胶态。其分子主链上是半乳糖醛酸,侧链上是半乳糖和阿拉伯糖,果胶具有与离子结合的能力。4、树胶。树胶的化学结构因来源不同而有差别。主要是由葡萄糖醛酸、半乳酸、阿拉伯糖及甘露糖组成的多糖。它可分散于水中,具有黏稠性,可起到增稠作用。5、木质素。是苯基类丙烷的聚合物,具有复杂的三维结构,存在于细胞壁中,难以与纤维素分离。人和动物均不能消化木质素。6、抗性淀粉。包括改性淀粉和经过加热再冷却的淀粉,不能被小肠所吸收。
膳食纤维与人体健康的关系
促进结肠功能,预防结肠癌 1960年,南非学者Oettle发现了膳食纤维与人类癌症的联系,此后又进行了大量研究和试验,结果认为高纤维、低脂肪膳食可降低结肠癌的发病率。结肠癌可能是由于某种刺激物或毒素如亚硝胺、黄曲霉毒素、酚、氨等作用而引起的。这些有毒物在结肠内停留时间过长,就会对肠壁发生毒害作用。研究表明,由于膳食纤维吸水性强,相对增加粪便的体积和重量,稀释了肠内致癌物浓度,从而起到防癌的作用;其次,膳食纤维加速肠内容物的排空,减少肠内微生物的产生或转变致癌物的机会,缩短了致癌物与肠壁接触的作用时间,因此可以降低结肠癌的发病率。
降低喉癌的发病率意大利科学家不久前发现,水果和蔬菜中所含有的纤维素可预防喉癌的发生。
意大利研究人员对527名喉癌患者、近1300名因非肿瘤性疾病而住院治疗的患者的饮食习惯进行对比后发现,若饮食结构中所含有的水果和蔬菜较多,可降低患肿瘤的危险。
治疗糖尿病糖尿病是一种由遗传因素决定的全身慢性代谢性疾病,由于体内胰岛素相对或绝对不足会引起碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱,其特点是高血糖及尿糖。最近研究表明,食物纤维具有降低血糖的功效,其中水溶性纤维作用较大,如豆胶、果胶、魔芋多糖等。果胶能够降低血糖的作用机制为:果胶吸收水分,在肠道内形成凝胶过滤系统,改变营养素包括单糖和二糖的消化吸收;果胶能减少胃肠道激素“胃抑多肽”的分泌,使葡萄糖吸收率降低。因此,多吃富含果胶的水果特别是果皮,有益于糖尿病人身体的健康。
治疗便秘膳食纤维具有很强的持水性,其吸水率为无水物的3~8倍,甚至高达10倍。它吸水后使肠内容物体积增大,大便变松变软,通过肠道时会更顺畅更省力。与此同时,膳食纤维作为肠内异物能刺激肠黏膜,促进肠道的收缩和蠕动,加快大便排泄,起到治便秘的功效。
防止冠心病
通过日常膳食调整可以控制由于血胆固醇升高引起的冠心病,尤其是水溶性膳食纤维效果更显著。这是因为,一方面膳食纤维具有吸附胆固醇的作用,使胆固醇不易透过肠黏膜吸收;另一方面,膳食纤维可部分阻断胆汁酸与胆固醇的肠肝循环,加速胆酸、胆盐等从粪便排泄,从而降低血中胆酸与胆固醇水平,起到防治冠心病的作用。
降脂减肥作用
膳食纤维中有些成分如果胶可与胆固醇结合,木质素可与胆酸结合,使其直接从粪便中排出,减少机体对胆固醇的吸收量,有利于降低血清和肝中的胆固醇和甘油三脂,因而降低了血脂。而且膳食纤维能与肠道中的钠离子、钾离子进行交换,从而降低血液中的钠钾比值,起到降血压的作用。膳食纤维进入胃肠后,由于其能够吸收水分使体积膨胀,增加饱腹感,减少进食量,从而达到减肥的目的。
解毒作用
膳食纤维对阳离子有较强的结合和交换能力,能吸附螯合有机化合物,可以作为某些环境污染物质最后的屏障,防止它们最终侵害人体。目前已发现膳食纤维对钙、汞、铅、高浓度铜、锌,特别是有机阳离子具有清除能力。此外,不溶性膳食纤维可缩短粪便在肠道的停留时间,稀释有害物质在肠道中的浓度,减少有害物如黄曲霉毒素、亚硝胺、酚、多环芳烃等在肠道的滞留时间,从而减少人体对它们的吸收。水溶性膳食纤维被人体消化吸收,进入大肠内为双歧杆菌所利用,促进双歧杆菌增殖。双歧杆菌能分解致癌物N-亚硝胺,并能提高巨噬细胞的吞噬能力,增加人体免疫功能和对肿瘤的抵抗力。
膳食纤维科学的摄入量
膳食纤维摄入量不足会导致多种疾病发生,但也并非多多益善。特别是处在生长发育阶段的青少年,如过多摄取膳食纤维,易把人体必需的糖分、脂肪、微量元素(如钙、钾、磷、镁、锌、铁、铜)等营养物质带出体外,从而造成营养不良;而且当水溶性膳食纤维摄入增加时,粪内脂肪与氮排出增加,由于脂肪的排泄增多,从而引起脂溶性维生素摄入不足。
世界粮农组织建议正常人群其摄入量应为27克/日;
我国营养学会在2000年提出,成年人适宜摄入量为30克/日;此外针对“富贵病”患者在此基础上应增加10~15克/日;2~20岁的青少年、幼童其摄入量推荐为年龄数加5~10克/日。
膳食纤维在食品中的应用
西方发达国家在20世纪70年代已风行膳食纤维食品;日本对膳食纤维的兴趣源于20世纪90年代;我国直到20世纪90年代末才有强化膳食纤维食品问世。由于膳食纤维主要存在于粮食的米糠、麸皮和水果蔬菜中,随着粮食的精细加工,好端端的膳食纤维竟成了牲畜家禽的盘中餐;由于环境污染,人们忍痛将含有膳食纤维的果皮削去,造成我国不科学的饮食结构“三高一低”(高蛋白、高脂肪、高糖和低纤维),结果是国人患疾病也呈现“三高一低”趋势(高血脂、高血糖、高体重指数和低免疫功能)。
膳食纤维可作为添加剂加到任何食品中,如谷物食品、肉制品、乳制品、饮料、调味品、快餐、罐头食品和膨化食品中。据说日本的三大乳业公司——明治、森永、雪印,他们都有许多强化膳食纤维的乳制品,这些乳制品在日本都获得非常理想的销售业绩。台湾地区多家食品公司推出的膳食纤维饮料和酸奶销售势头也良好。
重视膳食纤维的研究和宣传,把膳食纤维的提取和在我国食品行业的应用这篇文章做大,改变不合理的饮食结构,为降低“富贵病”的发病率做出贡献!