膳食纖維的神奇作用

姜猛主任,解放軍306醫院,營養科

膳食纖維是一種不能被人體消化的碳水化合物,分為非水溶性和水溶性纖維兩大類。纖維素、半纖維素木質素3種常見的非水溶性纖維,存在於植物細胞壁中;而果膠和樹膠等屬於水溶性纖維,則存在於自然界的非纖維性物質中。膳食纖維對促進良好的消化和排泄固體廢物有著舉足輕重的作用。適量地補充纖維素,可使腸道中的食物增大變軟,促進腸道蠕動,從而加快了排便速度,防止便秘和降低腸癌的風險。

另外,纖維素還可調節血糖,有助預防糖尿病。又可以減少消化過程對脂肪的吸收,從而降低血液中膽固醇、甘油三脂的水平,防治高血壓、心腦血管疾病的作用。具體來講食物纖維是一種特殊的營養素,其本質是碳水化合物中不能被人體消化酶所分解的多糖類物質。食物纖維有數百種之多,其中包括了纖維素、半纖維素、果膠、木質素、樹膠和植物黏膠、藻類多糖等。

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@維護腸道健康的「多面手」。

腸道是人體中最大的免疫器官,70%的淋巴分佈於腸道之中。膳食纖維對於腸道的保護作用不容小覷。腸道年齡的界定主要是以腸道內有益菌

群與有害菌群的比例作為判斷依據。而膳食纖維能夠促進有益菌生長、抑制有害菌繁殖,從而維持正常的腸道功能。

另外,如果食物在腸內的時間太長,腸道微生物代謝產生的有害物質及分解的酵素長時間與腸黏膜接觸。會造成有害物質的吸收和黏膜細胞受到傷害。糞便在腸內的時間過長,各種毒素的吸收會導致腸道腫瘤發生。而膳食纖維可使腸道中的食物膨脹變軟,促進腸道蠕動和排便,所以減少了致癌物質在腸道內的停留時間,能夠預防腸癌。

@治療糖尿病的有力武器。

經過科學研究,可溶性膳食纖維在降低餐后血糖及膽固醇濃度方面有突出的貢獻。由於膳食纖維可以使胃腸通過時間大大增加,而且吸水后體積增加並有一定黏度,所以延緩了葡萄糖的吸收。過去糖尿病患者的保健食品大多是不溶性纖維,而現在可溶性膳食纖維的廣泛應用,必將進一步改善糖尿病患者的飲食質量和治療效果。

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@預防心腦血管疾病。

肝臟中的膽固醇會轉變成膽酸,到達小腸后能幫助消化脂肪,然後膽酸會回到肝臟再轉變成膽固醇。可溶性纖維可以讓膽酸不被小腸腸壁吸收,而通過消化道排出體外。於是,當腸內食物再進行消化時,肝臟只能靠吸收血中的膽固醇來補充膽酸,從而降低了血液中的膽固醇含量。這樣一來,冠心病和中風的發病率也會大大降低。

@減少膽結石的發生。

膽結石形成的原因是膽固醇合成過多及膽汁酸合成過少。增加膳食纖維,可降低膽汁中膽固醇含量,減少膽汁酸的再吸收,起到預防膽結石的

作用。

@起到減肥的作用。

在控制能量攝人的同時,攝人富含纖維的膳食會起到減肥的作用。為大多數富含纖維的食物,如穀物、全麥面、豆類、水果和蔬菜中只有少

量的脂肪。實驗結果證明,用麥麩、瓜爾豆膠、果膠等補充於膳食中,可使脂肪大量排出。

黏稠性纖維使碳水化合物的吸收緩慢,能夠防止餐后血糖迅速上升並影響氨基酸代謝,從而起到減輕體重的效果。

另外,膳食纖維吸水后體積膨脹可達到數十倍,食用後會有飽腹感,可以幫助肥胖者對抗飢餓,起到減肥的效果。

@健美肌膚。

人體在新陳代謝過程中產生的乳酸、尿素等有害物質,一旦隨汗液散布到皮膚表面,就會使皮膚失去活力,從而變得鬆弛黯淡。而膳食纖維

能夠促進新陳代謝,為人體解毒,有利於皮膚的健美。

@有利於口腔健康。

吃膳食纖維高的食品咀嚼時間要長,這樣,在更好地享受其美味的同時,牙齒和牙周組織也會得到很好的活動與鍛煉。

@抑制膽固醇的吸收。

攝取足夠的膳食纖維能夠抑制膽固醇的吸收,吸附大量膽固醇並將其帶出體外,有利於維持心血管系統的功能,能預防糖尿病、高血脂等心血

管疾病。

@預防癌症。

膳食纖維縮短了糞便在大腸內的停留時間,並具有排毒和解毒的功能,使得大腸內的致癌物質與腸壁接觸的機會減少,並促使其迅速排出體

外。

@提高免疫力。

人的腸道內存在大量的微生物,包括對健康有利的益生菌。它們能產生人體必需的維生素K等營養物質,並提高人體的免疫功能。

膳食纖維雖不被人體吸收。但到了大腸后,卻能被微生物分解、利用,成為微生物的餌料,促進其生長繁殖,有利於健康。

膳食纖維的分類和作用

膳食纖維

定義:膳食纖維(dietary fiber,DF)是不被人體消化道分泌的消化酶所消化的、且不被人體吸收利用的多糖和木質素。

(一)膳食纖維分類

DF包括一大類具有相似生理功能的物質,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。

可溶性膳食纖維主要是

①植物細胞壁內的儲存物質和分泌物

②部分半纖維素

③部分微生物多糖

④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

①半纖維素

②不溶性半纖維素

③木質素

④抗性澱粉

⑤一些不可消化的寡糖

⑥美拉德反應的產物

⑦蝦、蟹等類動物表皮中所含的甲殼素

⑧植物細胞壁的蠟質與角質

⑨不消化的細胞壁蛋白。

1.纖維素(cellulose)在化學結構上與澱粉相似,是以β-1,4糖苷鍵連接的直鏈聚合物,不能被人類腸道澱粉酶所分解。草食動物由於其瘤胃中微生物能產生纖維素酶,故可以利用纖維素功能。

2.半纖維素(hemicellulose)與纖維素一樣主要以β-1,4糖苷鍵連接,也存在β-1,3糖苷鍵,根據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.木質素雖然木質素包括在粗纖維和不可利用碳水化物的範疇內,但它並不是真正的碳水化物,而是苯基-丙烷衍生物的複雜聚合物,它與纖維素、半纖維素共同構成植物的細胞壁。

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。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.抗性澱粉(RS)包括改性澱粉和經過冷卻加熱處理的澱粉。抗性澱粉在生理功能上與膳食纖維極為相似,故歸入膳食纖維。它屬於不溶性膳食纖維,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,用於降低餐后血糖。有動物研究表明,在體內和體外試驗中抗性澱粉都可促進益生菌的生長,增加大腸雙歧桿菌的數目。

6.不可消化寡糖具有生理調節作用的不可消化寡糖(non-digestibleoligosaccharide,NDO)是有3~9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、並經不同的鍵連接而成。NDO是某些植物如豆科籽實、穀物中的天然成分(棉子糖—存在於蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水蘇糖)。此外,還可以生產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製備低聚果糖(FOS),由乳糖製備低聚半乳糖(TOS)。NDO的生理功能和化學性質均取決與其化學組成。NDO大多可溶於水,乙醇及體液,但在體內PH條件下卻相當穩定,NDO的營養功能源於其獨特的發酵品質,也被稱為雙歧因子。纖維素、半纖維素不具有類似的功能,這可能是由於異質性造成的,NDO對外源性的非特異性刺激作用可以阻止不良微生物區系的建立。

7.樹膠(gum)和粘膠(mucilage)是由不同的多糖及其衍生物組成。阿拉伯膠(arabicgum)、瓜兒膠(guargum)屬於這類物質,可用於食品加工作為穩定劑。

(二)膳食纖維的營養功能

1.膳食纖維的理化特性

(1)持水性:DF的化學結構中含有很多親水基團,因此具有很強的吸水膨脹能力。DF膨脹可填充胃腸道,增加飽腹感。不同DF的持水性也不同,可溶性DF比不溶性DF持水性強。可溶性DF吸水后,重量能增加到原自身重量的30倍,並能形成溶膠和凝膠,增加胃腸中內容物的粘度,延緩胃中食糜的排空速度。可溶性DF可使胃排空時間明顯延長,而不溶性DF則無此作用。

(2)結合和交換離子:DF化學結構中包含一些羧基、醛基及羥基類側鏈基團,呈現弱酸性陽離子交換樹脂的作用,可與鈣、鎂、鋅等陽離子結合,使鈉離子與鉀離子交換,特別是與有機離子進行可逆的交換。

(3)發酵特性:DF能被腸內微生物不同程度地發酵分解。不同來源的DF被分解的程度也不同,這與其持水性、多糖結構等有關。

(4)吸附螯合有機化合物:DF表面帶有很多活性基團,可以吸附螯合膽汁酸、膽固醇、變異原等有機分子,其中對膽汁酸的吸附能力以木質素較強,纖維素弱些。同時,DF還能吸附腸道內的有毒物質,並促進它們排出體外。

2.膳食纖維的生理作用

(1)增加飽腹感,降低對其他營養素的吸收:DF進入消化道內,在胃中吸水膨脹,增加胃的蠕動,延緩胃中內容物進入小腸的速度,也就降低了小腸對營養素的吸收速度。同時使人產生飽脹感,對糖尿病和肥胖症患者減少進食有利。

從胃進入小腸的DF,幾乎不能被消化酶分解,便繼續向腸道下部移動。其間,DF對腸內容物的水合作用、脂質的乳化作用、消化酶的消化作用都產生一定的影響,對食物塊的消化以至於營養素的吸收都有一定的阻礙,其中能形成高粘度溶膠和凝膠的水溶性膳食纖維的這種作用更強。

與陽離子有結合能力的DF能使無機鹽在腸道的吸收受阻,而具有離子交換能力的藻酸(屬可溶DF)等,能吸附鈉鹽,隨糞便排出體外,從而具有降低血壓的作用。

(2)降低血膽固醇,預防膽結石、高脂血症和心血管疾病:DF能阻礙中性脂肪和膽固醇的吸收,對飲食性高血脂症有預防作用。DF可減少膽汁酸的再吸收量,該變食物消化速度和消化道分泌物的分泌量,起到預防膽結石的作用,防治高脂血症和心血管疾病。

(3)預防糖尿病:可溶性DF的粘度能延緩葡萄糖的吸收,可抑制血糖的上升,改善糖耐量。

DF還能增加組織細胞對胰島素的敏感性,降低對胰島素的需要量,從而對糖尿病預防具有一定效果。

(4)改變腸道菌群:進入大腸的DF能部分地、選擇性地被腸內細菌分解與發酵,從而改變腸內微生物菌群的構成與代謝,誘導有益菌群大量繁殖。

(5)促進排便、預防腸癌和乳腺癌:由於微生物的發酵作用而生成的短鏈脂肪酸能降低腸道pH值,這不僅能促進有益菌群的繁殖,而且這些物質能夠刺激腸道黏膜,從而促進糞便排泄。由於DF吸水,可增加糞便體積和重量,促進腸道蠕動,減少糞便硬度,增加排便頻率,減輕直腸內壓力,降低糞便在腸道中停留的時間,可以預防憩室症與便秘,以及長時間便秘引起的痔瘡和下肢靜脈曲張。同時也減輕了泌尿系的壓力,緩解膀胱炎、膀胱結石和腎結石等泌尿系統疾病的癥狀。由於DF的通便作用,可以使腸內細菌的代謝產物,以及一些由膽汁酸轉換成的致癌物,如脫氧膽汁酸、石膽酸和突變異原物質等能隨DF排出體外。

(6)美容養顏由於它能夠吸水膨脹,使腸內代謝物變軟變松,通過腸道時會更快,與此同時還能促進腸道蠕動,減少有害物質的吸收,清除體內毒素,可改善上火、口臭、面部暗瘡、青春痘、皮膚粗糙、色素沉澱等「面子問題」。

有研究表明,不同類型的膳食纖維具有不同的輔助治療作用。JoannelSlain的研究表明來源於水果、蔬菜、穀物的不溶性膳食纖維可用於治療便秘,燕麥和亞麻籽中的水溶性膳食纖維可降低膽固醇,而小麥麩中的膳食纖維在預防結腸癌方面比其他纖維都有效。

當人們出現便秘、消化不良、痔瘡、糖尿病、肥胖、動脈硬化、高血壓、膽結石等癥狀和疾病時,應注意增加膳食纖維素的攝入。

(三)膳食纖維的食物來源和供給

1.食物來源膳食纖維主要存在於谷、薯、豆類、蔬菜及水果中、穀物食品含膳食纖維最多,全麥粉含6%、精麵粉含2%、糙米含1%、精米含0.5%、蔬菜含3%、水果含2%左右。但由於加工方法、食入部位及品種的不同,膳食纖維的含量也不同。粗糧、豆類高於細糧;胡蘿蔔、芹菜、菠菜、韭菜等高於西紅柿、茄子等;菠蘿、草莓高於香蕉、蘋果等;同種蔬菜邊皮含纖維量高於中心部位,同種水果果皮纖維量高於果肉。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。水果汁和渣應一起食用,一個柑橘的膳食纖維量約等於橘汁的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一般就能滿足人體需要。

2.供給

世界衛生組織提出,成年人每日應攝入的總膳食纖維量為27~40g。我國膳食調查證明,我國每人每日平均攝入的膳食纖維已由過去的26g下降至17.4g,原因是人們吃得越來越精,很多人只吃精加工的米面,對粗糧很少問津;只注意蛋白質的攝入量,對水果蔬菜的攝入不太重視。膳食纖維攝入量的減少導致原來在發達國家常見的「富貴病」在我國的發病率上升,成為威脅我國人民健康的大敵。

我國目前尚未提出明確的膳食纖維推薦攝入量標準。中國營養學會2000年推出的DRIs中,暫定中國居民攝取DF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。在日本,每日DF攝入量規定20~30g。在DF的攝入中還應注意不溶性纖維和可溶性纖維的比例,美國供給量專家委員會推薦膳食纖維的攝入比例以70%~75%為不可溶性纖維,25%~30%為可溶性纖維為宜。那麼,吃多少克新鮮水果蔬菜才含有30克膳食纖維素呢?例如:2240克蘋果,2250克香蕉,2100克芹菜,4000克番茄,4300克白菜等。

3、膳食纖維攝入過量的副作用:

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形成纖維糞石引起腸梗阻,需要手術治療,這一點對老年人或極度消瘦的病人應該特別注意,所以應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、結腸憩室炎、腸道腫瘤、消化道出血、腸道手術前後、腸道狹窄、食道靜脈曲張等疾病的人應控制膳食纖維的攝入量。

三、開發和應用

列為繼糖、蛋白質、脂肪、水、礦物質和維生素之後的"第七大營養素"。專家們一致認為:纖維食品將是21世紀主導食品之一。

功能性飲料市場和膳食纖維的應用:最近幾年,功能性或營養性的飲料市場在日本已經穩步增長。由於藥用飲品的普及和流行,現在日本消費者認為,飲料並不僅僅用來解渴,而且將它看作如維生素一樣的好的營養源,營養飲品在日本就好似「維生素片」對美國消費者那樣重要和受到歡迎。1988年,日本大眾製藥公司向市場推出一種飲料,叫做「Fiber—Mini」,它是聚葡萄糖,一種可溶性膳食纖維,作為食用纖維成分的一種纖維飲料。由於它成功的銷售策略,尤其指出它是一種對健康有好處的飲品,所以一上市就受到普遍歡迎。在「Fiber—Mini」未推出以前,營養飲品被認為是一些對男人有滋補作用的飲品,而「Fiber—Mini」這種含膳食纖維的飲品,卻吸引了許許多多的日本年輕婦女,形成了一個「女人飲品」風味的市場。

在日本,有11種最暢銷的功能性飲品,其中6種含有膳食纖維。事實上,在總的功能性飲品銷售中,超過70%的飲品含有膳食纖維。調查發現一個公司幾乎有一半婦女有便秘傾向或經常性便秘。患有便秘,不僅有不舒服的感覺,並且會引起皮膚問題,這是年輕婦女最關心的問題。因此,美容與通便可能還有一定關係。

纖維食品有「生命綠洲」之稱,近年國際食品結構正朝著纖維食品的方向調整。日本、美國的消費需求每年以10%速度增長。在歐美市場,將可溶性膳食纖維加入食品中已經流行了許多年,在日本、台灣、韓國加入可溶性膳食纖維的食品銷量不斷增加。在中國,已有一些飲品中添加了可溶性膳食纖維。可以肯定,在不久的將來,膳食纖維飲品或保健食品將在中國得到進一步發展。

膳食纖維的保健作用

膳食纖維是指植物性食品中一種不能被人體消化酶所消化、也不被小腸吸收但能被大腸內的某些微生物部分酵解和利用,以多糖為主體的高分子物質的總稱。

膳食纖維通常可分為兩大類,一類是水溶性纖維,另一類是非水溶性纖維。水溶性纖維包括蘋果、柑橘等水果中的果膠,燕麥麩、大麥麩中的谷膠等;非水溶性纖維包括纖維素、木質素和一些半纖維,存在於小麥糠、玉米糠、芹菜、果皮和根莖蔬菜中。研究發現,膳食纖維具有較高的營養價值和保健功效,其與人體健康的關係越來越被人們所重視。

一、膳食纖維的保健功效

①改善口腔及牙齒功能。現代人由於食物越來越精,越來越柔軟,使用口腔肌肉、牙齒的機會越來越少,因此牙齒脫落、齲齒出現的情況越來越多。而增加膳食中的纖維素,自然增加了使用口腔肌肉、牙齒咀嚼的機會,能夠消除口臭,達到固齒護齒的功效。

②利於減肥。肥胖大多與食物中熱能攝入過多或體力活動減少有關。而提高膳食中膳食纖維含量,可以增加飽腹感,延緩胃中內容物進入小腸的速度,也就降低了小腸對營養素的吸收速度,最終使體內脂肪消耗而起減肥作用。

③改善糖尿病癥狀。膳食纖維中的果膠可延長食物在腸內的停留時間,降低葡萄糖的吸收速度,使進餐后血糖不會急劇上升,膳食纖維還能增加組織細胞對胰島素的敏感性,降低對胰島素的需要量,有利於糖尿病病情的改善。近年來研究表明,食物纖維具有降低血糖的功效,每日在膳食中加入26克食用玉米麩(含纖維91.2%)或大豆殼(含纖維86.7%),在 28~30天後,糖耐量有明顯改善。有研究指出,膳食纖維至少可以通過以下三種方式減緩小腸對葡萄糖的吸收:第一,增加腸液黏度,阻礙葡萄糖的擴散;第二,可逆地吸附葡萄糖,降低腸中葡萄糖的吸收;第三,影響α澱粉酶對澱粉的降解作用,延長酶解時間,降低葡萄糖釋放速率。因此,糖尿病膳食中長期增加食物纖維,可降低胰島素需要量,控制進餐后血糖的代謝,這可以作為糖尿病治療的一種輔助措施。

④降低血脂,預防膽結石、高脂血症和心血管疾病。一般認為,增加糞便膽汁的排泄是膳食纖維降低血脂膽固醇的主要機制。膳食纖維中有些成分(如果膠可結合膽固醇,木質素可結合膽酸)能阻礙脂肪和膽固醇的吸收,使其直接從糞便中排出。有人每天給病人增加20~30克的穀皮纖維,一個月後即可發現膽結石縮小,這與膽汁流動通暢有關。

⑤防治便秘和痔瘡。膳食纖維的化學結構中含有很多親水基,具有很強的持水力。膳食纖維的高持水性有利於增加糞便的含水量及體積,使糞便軟化,降低腸內壓,增加排便頻率,減少有害物質在腸道內的停留時間,促進糞便的排泄,對緩解和預防便秘大有益處。痔瘡的發生是因為大便秘結而使血液長期阻滯與淤積所引起的,由於膳食纖維的通便作用,可降低肛門周圍的壓力,使血流通暢,從而起到防治痔瘡的作用。

⑥預防結腸癌和直腸癌。學者一致認為,長期以高動物蛋白為主的飲食,再加上攝入纖維素不足,是導致這兩種癌的重要原因。長期便秘或高脂肪膳食的情況下,在人體的大腸中往往會形成一些致癌物質或促進劑(亞硝胺、苯酚、吲哚類、次級膽汁酸、雌性激素等)。膽汁酸是結腸癌的促進劑,食物纖維可與膽汁酸結合,降低其吸收。另外,食物纖維的含水性特性使糞便軟化,降低這些致癌物質與腸壁的摩擦損傷,減少了癌變的機會。此外,可發酵纖維的結腸細菌產生的短鏈脂肪酸可能有潛在預防結腸癌的作用。結腸細胞對丁酸吸收快且存在特異性,丁酸作為結腸細胞代謝的能量,促進正常細胞的增生,丁酸還可以抑制腫瘤細胞的生長增殖,並控制致癌基因的表達。

二、膳食纖維的食物來源和供給

①食物來源

植物性食物是膳食纖維的天然食物來源,如糙米和胚芽精米,以及玉米、小米、大麥、小麥皮(米糠)和麥粉(黑麵包的材料)等雜糧;此外,根菜類和海藻類中食物纖維較多,如牛蒡、胡蘿蔔、四季豆、紅豆、豌豆、薯類和裙帶菜等。

由於加工方法、食入部位及品種的不同,植物性食物中膳食纖維的含量也不同,全麥粉含6%、精麵粉含2%、糙米含1%、精米含0.5%、蔬菜含3%、水果含2%左右。粗糧、豆類高於細糧;胡蘿蔔、芹菜、菠菜、韭菜等高於番茄、茄子等;菠蘿、草莓高於香蕉、蘋果等;同種蔬菜的表皮含纖維量高於中心部位,同種水果果皮含纖維量高於果肉。

②每日需要量

國際相關組織推薦的膳食纖維素日攝入量各有不同,如美國防癌協會推薦標準為每人每天30~40克;歐洲共同體食品科學委員會推薦標準為每人每天30克;在日本,每日膳食纖維攝入量規定每人每天20~30克;世界糧農組織建議正常人群攝入量應為每人每天27克;世界衛生組織提出,成年人每日應攝入的總膳食纖維量為27~40克。我國膳食調查顯示,我國每人每日平均攝入的膳食纖維已由過去的26克下降至17.4克,原因是人們吃得越來越精。很多人只吃精加工的米面,對粗糧很少問津;只注意蛋白質的攝入量,對水果蔬菜的攝入不太重視。膳食纖維攝入量的減少導致原來在發達國家常見的「富貴病」在我國的發病率上升,成為威脅我國人民健康的大敵。

我國目前尚未提出明確的膳食纖維推薦攝入量標準。中國營養學會2000年推出的膳食營養素參考攝入量中,暫定中國居民攝取膳食纖維的適宜推薦量為25~35克/日。此外,針對「富貴病」患者在此基礎上應增加10~15克/日,2~20歲的幼童、青少年,其攝入量推薦為年齡數加5~10克/日。在膳食纖維的攝入中還應注意不溶性纖維和可溶性纖維的比例,美國供給量專家委員會推薦膳食纖維的攝入比例以70%~75%不可溶性纖維,25%~30%可溶性纖維為宜。

需要提醒的是,膳食纖維的攝入並不是越多越好,過量攝入膳食纖維會有一些副作用,如腹瀉、腹脹、腹痛,嚴重的可以在腸道內形成纖維糞石引起腸梗阻,需要手術治療,這一點對老年人或極度消瘦的病人應該特別注意。所以應提倡逐步增加膳食纖維的攝入量。此外,攝入過多的膳食纖維會影響維生素和微量元素的吸收。還需要指出的是,患有急性慢性腸炎、傷寒、痢疾、結腸憩室炎、腸道腫瘤、消化道出血、腸道手術前後、腸道狹窄、食道靜脈曲張等疾病的人應控制膳食纖維的攝入量。

膳食纖維的生理學作用

隨著人民生活水平的提高和人們健康意識的增強,食品消費觀念不斷發生變化,人們已越來越注意到飲食對自身健康水平的影響,消費趨勢從具有色、香、味和形均佳的食品轉向具有合理營養和保健功能的食品。作為功能性食品的功能因子的膳食纖維及其食品,近年來在世界各國也得到了廣泛的關注和迅速的發展,許多食品專家把膳食纖維食品視為21世紀的功能食品、熱門食品。營養調查表明:人體從食物中攝取膳食纖維不足,可導致冠心病、糖尿病、高血壓、肥胖症、心肌梗塞、缺血性心臟病、結腸癌、結腸炎和便秘等疾病,這些疾病的發生多與人們的生活水平的提高有關,因而又稱為「文明病」或「富貴病」。近年來,這類疾病在我國呈上升的趨勢。同時,人們也開始認識到膳食纖維的重要性。我國有來源廣闊的膳食纖維資源可開發利用,前景十分廣闊。

1.膳食纖維的定義、組成及其性質

1.1 膳食纖維的定義

膳食纖維(DF)最早定義為植物細胞壁中的抗消化性組成成分包括纖維素、半纖維素及木質素。1972~1976年間,Trowell等建立了大量膳食纖維與健康相關的假說,被稱為「膳食纖維假說」。膳食纖維這一術語用來描述不能被人體內源消化酶作用的植物成分,包括纖維素、半纖維素及木質素以及與之相關的少量組成成分,這些都是可食用的,其他具有纖維成分的食物還有芹菜及其他蔬菜、可食用的水果皮及穀物麩皮。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),這基本保留了生理學的定義,即基於其可食性及抗消化性。1999年11月2日在84thAACC年會上舉行專門會議對膳食纖維的定義進行了討論。膳食纖維被定義為「凡是不能被人體內源酶消化吸收的可食用植物細胞、多糖、木質素以及相關物質的總和」。這一定義包括了食品中的大量組成成分。

1.2 膳食纖維的組成與分類

膳食纖維的主要成分是非澱粉多糖類,它包括纖維素、混合鍵的?-葡聚糖、半纖維素、果膠以及樹膠 。膳食纖維的分類方法很多。

(1)根據溶解特性的不同,可將其分為水溶性膳食纖維(簡稱SDF)和不溶性膳食纖維(簡稱IDF)兩大類。

(2)按來源分類,可將膳食纖維分為植物來源、動物來源、海藻多糖類、微生物多糖類和合成類。

1.3 膳食纖維的物化特性

1.3.1 高持水力

膳食纖維化學結構中含有很多親水基因,因此具有很強的持水性,變化範圍大致在自身重量的1.5~2.5倍之間。很多研究表明,膳食纖維的持水性可以增加人體排便的體積與速度,減輕直腸內壓力,同時也減輕了泌尿系統的壓力,從而緩解了諸如膀胱炎、膀胱結石和腎結石這類泌尿系統疾病的癥狀,並能使毒物迅速排出體外。

1.3.2 對陽離子有結合和交換能力

膳食纖維化學結構中包含一些羧基和羥基類側鏈基因,呈現一個弱酸性陽離子交換樹脂的作用,可與陽離子,特別是有機陽離子進行可逆的交換。

1.3.3 對有機化合物有吸附螯合作用

膳食纖維表面帶有很多活性基因,可以螯合吸附膽固醇和膽汁酸之類有機分子,從而抑制人體對它們的吸收,這是膳食纖維能夠影響體內膽固醇物質代謝的重要原因。同時,膳食纖維還以吸附腸道內的有毒物質、化學藥品和有毒醫藥品等,並促進它們排出體外。

1.3.4 具有類似填充劑的容積作用

膳食纖維不能被人體消化吸收,不會轉化為人體的貯存物質,膳食纖維的體積較大,縛水之後的體積更大,對腸道產生容積作用,易引起飽腹感,減少人體對其它營養素的攝入,影響了機體對食物其他成分的消化吸收,人不易產生飢餓感,為此,膳食纖維對預防肥胖症有益處,因而成為國際上推崇的純天然減肥食品。

1.3.5 粘性

果膠、β-葡聚糖、各類的膠質以及瓊酯的海藻多糖等,都可以使腸道形成有高度粘性的液體,腸道因而變得有粘性並引起胃排空的減慢,在小腸內,也可以減少食物之間的混合,亦即使腸道的酶與食物的接觸減少了,營養物質進入腸粘膜細胞也減少了。這對於糖耐量試驗呈現一種遲鈍的反應,亦即膳食纖維可以使葡萄糖指數下降。

2.1 膳食纖維的生理學作用

關於膳食纖維的生理功能,早期的研究工作未得到人們的重視。直到本世紀60年代,在大量的研究事實與流行病調查結果基礎上,膳食纖維的重要生理功能才為人們所了解,並逐漸得到公認,現在它已被列入繼蛋白質、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物元素和水之後的第七營養素。它對人體正常的生理代謝必不可少,總體說來,膳食纖維的生理功能可簡述如下:

2.2 降低膽固醇的作用

血清中的膽固醇升高可導致冠心病,血中的膽固醇主要來源於食物的攝入和體內的內源性合成;其主要的分解途徑則是轉化為膽酸。

馬正偉等選取了健康、斷乳SD大鼠84隻,經高脂飼料誘導形成高脂血症模型后按體重及血膽固醇均衡的原則分為7組,分別以基礎飼料及高脂飼料作為對照組,其餘5組飼以不同水平的複合膳食纖維配方B(可溶性纖維/不可溶性纖維=2.0),實驗期為3個月,觀察配方B對大鼠血漿膽固醇代謝的長期作用。結果表明,與高脂組相比,高膽固醇血症大鼠的血總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇在不同水平的複合膳食纖維配方B組均顯著降低(P<0.05),而高密度脂蛋白膽固醇水平及高密度脂蛋白膽固醇/低密度脂蛋白膽固醇比值顯著升高(P<0.05);複合膳食纖維配方B在降低大鼠血總膽固醇濃度的作用上,存在明顯的劑量反應關係。結果表明,以燕麥麩、沙棘皮、瓜兒豆膠為主要原料研製成的複合膳食纖維確能長期有效地降低血漿膽固醇水平,可用於動脈粥樣硬化和冠心病的防治。

一項正在進行中的前瞻性研究,研究對象是1986年年齡為40~75歲的43000名美國男子,用來評價膳食纖維與冠心病危險的關係。按膳食纖維攝入量高低共分為5組。最高攝入組與最低攝入組之間的平均膳食纖維攝入量相差兩倍以上。6年隨訪期間該隊列中有734人發生心肌梗塞(致死性的或非致死性的)。與最低攝入組相比,最高攝入組的總心肌梗塞的年齡校正相對危險度為0.59(95%CI=0.46~0.76)。校正其它冠心病危險因素后,膳食纖維的這種作用依然明顯。研究者認為高纖維膳食尤其是穀類高纖維膳食可明顯降低冠心病的發病危險,而且這種作用不能簡單地歸於高纖維食物取代了高飽和脂肪食物。

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