第九組 功能食品

1、 功能性食品調(diào)查報(bào)告問(wèn)卷調(diào)查地址；浙北大廈調(diào)查員：邊國(guó)軍.顧宏偉.林斌輝調(diào)查內(nèi)容：膳食類功能性食品 摘要：功能性食品是21世紀(jì)食品的主流。膳食纖維的生理功能已經(jīng)成為食品領(lǐng)域研究的熱點(diǎn), 并被列為保健食品的功能成分之一。本文綜述了膳食纖維的概念與主要成分的結(jié)構(gòu)及特性。膳食纖維具有預(yù)防腸道疾病、冠心病和糖尿病, 降血壓, 抗乳腺癌等生理功能?？偨Y(jié)了膳食纖維國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),對(duì)膳食纖維的研究和開(kāi)發(fā)能起到一定的借鑒作用。 關(guān)鍵詞：功能性食品，膳食纖維，生理功能，發(fā)展趨勢(shì) 前言 膳食纖維被稱為繼水、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素之外的“第七大營(yíng)養(yǎng)素”1。營(yíng)養(yǎng)調(diào)查資料表明,膳食纖維能有效減

2、少和預(yù)防冠心病、糖尿病、高血壓、肥胖癥、心肌梗塞、結(jié)腸炎、便秘等疾病的發(fā)生2，3。隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)食品的消費(fèi)觀念也發(fā)生了變化,對(duì)食品的要求不僅僅停留在感官和口感上,而是越來(lái)越講究其功能性。因此,人們對(duì)于膳食纖維的關(guān)注程度日益增加。我國(guó)是農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),但農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高,這主要是因?yàn)椴荒軌蛴行岣咿r(nóng)副產(chǎn)品的附加值。對(duì)于膳食纖維的研究開(kāi)發(fā),可以大幅度提高農(nóng)副產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)提高我國(guó)人民的健康水平和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有十分深遠(yuǎn)的意義。1、膳食纖維概述 膳食纖維是一種復(fù)雜混合物的總稱。隨著人們對(duì)膳食纖維認(rèn)識(shí)的不斷提高,對(duì)其定義也不斷地變化。 目前,對(duì)膳食纖維比較全面的定義如下:膳食纖

3、維是指能抗人體小腸消化吸收,而在人體大腸能部分或全部發(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和,包括多糖、寡糖、木質(zhì)素以及相關(guān)的植物物質(zhì)。以上定義明確規(guī)定了膳食纖維的主要成分:膳食纖維是一種可以食用的植物性成分,而非動(dòng)物性成分,主要包括纖維素、半纖維素、果膠及親水膠體物質(zhì)如樹(shù)膠和海藻多糖等組分,另外,還包括植物細(xì)胞壁中所含有的木質(zhì)素,不被人體消化酶所分解的物質(zhì)如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纖維素、黏質(zhì)、寡糖,以及少量相關(guān)成分如蠟質(zhì)、角質(zhì)和軟木脂等。 一般來(lái)說(shuō),膳食纖維可按溶解性分為水溶性膳食纖維(SDF)和水不溶性膳食纖維(IDF)兩大類,水溶性膳食纖維主要有植物細(xì)胞內(nèi)的

4、儲(chǔ)存物質(zhì)和分泌物,另外還包括部分微生物多糖和合成多糖,其組成主要有一些膠類物質(zhì),如果膠、阿拉伯膠、角叉膠、瓜兒豆膠、卡拉膠、黃原膠、瓊脂等以及半乳甘露聚糖、葡聚糖、海藻酸鹽、CMC和真菌多糖等;按膳食纖維的來(lái)源分,可分為植物來(lái)源膳食纖維、動(dòng)物性來(lái)源膳食纖維、海藻多糖類膳食纖維、微生物多糖、合成半合成類膳食纖維等,來(lái)源不同的膳食纖維其化學(xué)本質(zhì)差異很大,但基本組成成分則較為相似,相互之間的區(qū)別主要表現(xiàn)在各組成成分的相對(duì)含量、分子的糖苷鏈、聚合度以及支鏈。 水溶性膳食纖維的主要功能是減少血液中的膽固醇水平,調(diào)節(jié)血糖水平,從而降低心臟病的危險(xiǎn),改善糖尿病,其來(lái)源主要是水果、蔬菜、大豆和燕麥,它包括果膠

5、等親水膠體物質(zhì)和部分半纖維素。水不溶性膳食纖維主要成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、原果膠、殼聚糖和植物蠟等。水不溶性膳食纖維主要功能是膨脹,可以調(diào)節(jié)腸的功能,防止便秘,保持大腸健康,它包括纖維素、木質(zhì)素和部分半纖維素。2、膳食纖維主要成分的結(jié)構(gòu)及特性2.1纖維素 纖維素不能被人體腸道的酶所消化。纖維素具有親水性，在腸道內(nèi)起吸收水分的作用。 2.2半纖維素 在人的大腸內(nèi)半纖維素比纖維素易于被細(xì)菌分解。它有結(jié)合離子的作用。半纖維素中的某些成分是可溶的。半纖維素大部分為不可溶性，它也起到了一定的生理作用。 2.3果膠 果膠是一種無(wú)定形的物質(zhì)，存在于水果和蔬菜的軟組織中，可在熱溶液中溶解，在酸性溶液中

6、遇熱形成膠態(tài)。果膠也具有與利息結(jié)合的能力。 2.4樹(shù)膠 樹(shù)膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)因來(lái)源不同而有差別。主要的成分是土套躺醛酸、半乳酸、阿拉伯糖及甘露糖所形成的多糖，它可分散于水中，巨頭粘稠性，可起到增稠劑的作用。 2.5木質(zhì)素 木質(zhì)素不是多糖物質(zhì)，而是苯基類丙烷的聚合物，具有復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。因?yàn)槟举|(zhì)素才在于細(xì)胞壁中難以與纖維素分離，故在膳食纖維的組成成分中包括了木質(zhì)素。人和動(dòng)物均不能消化。 2.6抗性淀粉 抗性淀粉包括改性淀粉和淀粉經(jīng)過(guò)加熱后又經(jīng)冷卻的淀粉，它們?cè)谛∧c內(nèi)不被吸收 3、 膳食纖維的生理功能 關(guān)于膳食纖維的生理功能, 美國(guó)Graham 早在1839年和英國(guó)的Allinson在1889年就已提出

7、,Allinson認(rèn)為假如食物中完全不含膳食纖維或麩皮, 不但易引起便秘, 而且還會(huì)引起痔瘡、靜脈血管曲張和迷走神經(jīng)痛等疾病。1923年Kellogg博士論述了小麥麩皮的醫(yī)療功能, 可是這些早期的研究工作當(dāng)時(shí)均未得到人們的重視。直到本世紀(jì)60年代, 在大量的研究事實(shí)與流行病調(diào)查結(jié)果基礎(chǔ)上, 膳食纖維的重要生理功能才為人們所了解, 并逐漸得到公認(rèn) 5 。它對(duì)人體正常的生理代謝必不可少, 總體說(shuō)來(lái), 膳食纖維的生理功能可簡(jiǎn)述如下: 3.1緩解便秘, 預(yù)防腸道疾病 可溶性膳食纖維可被腸內(nèi)的部分細(xì)菌分解,并使糞便保持一定的水分和體積。微生物發(fā)酵產(chǎn)生的低級(jí)脂肪酸還能降低腸道pH 值, 促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸

8、桿菌等有益菌的大量繁殖, 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 4, 6 。膳食纖維還能縮短食物及其殘?jiān)ㄟ^(guò)胃腸道的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間, 加快腸腔內(nèi)毒物的通過(guò), 從而減少致癌物與組織接觸時(shí)間。同時(shí)由于膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含一些呈弱酸性陰離子的側(cè)鏈基團(tuán),能夠吸附腸道中的陽(yáng)離子( 特別是有機(jī)陽(yáng)離子), 使糞便中的有害物質(zhì)能夠及時(shí)排出體外,大大減少腸道癌和痔瘡等疾病的發(fā)病率。陳培基等人 7 實(shí)驗(yàn)研究了海帶膳食纖維對(duì)人體的通便作用。經(jīng)人體試驗(yàn)表明, 海帶膳食纖維具有良好的通便作用, 經(jīng)活化的海帶膳食纖維無(wú)論在產(chǎn)品質(zhì)量或?qū)θ梭w的通便作用上都遠(yuǎn)高于未活化海帶膳食纖維。

9、3.2降低膽固醇水平, 預(yù)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。膽固醇的代謝途徑主要是通過(guò)糞便,而膽汁酸又是膽固醇的代謝產(chǎn)物。由于可溶性膳食纖維在小腸中能形成膠狀物質(zhì)把膽汁包圍,這樣膽酸便不能通過(guò)小腸腸壁被吸收再回到肝臟,而是直接通過(guò)消化道被排出體外。而為了消化腸內(nèi)的食物時(shí),肝臟只能靠吸收血液中的膽固醇來(lái)補(bǔ)充消耗的膽酸, 從而降低了血液中的膽固醇,達(dá)到了預(yù)防冠心病的效果 8,9 。 劉忠萍10 用提取的大豆可溶性膳食纖維對(duì)小鼠進(jìn)行動(dòng)物性實(shí)驗(yàn), 結(jié)果表明, 豆渣可溶性膳食纖維和豆皮可溶性膳食纖維能降低小鼠的血清膽固醇和甘三酯水平, 提高其

10、高密度脂蛋白含量。 3.3預(yù)防糖尿病 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn), 由于可溶性膳食纖維可以在胃腸中形成一種粘膜, 使食品營(yíng)養(yǎng)素的消化吸收過(guò)程減慢, 延緩了胃的排空；可溶性膳食纖維能調(diào)節(jié)腸道對(duì)糖類物質(zhì)的吸收,延緩血糖的急劇升高, 有助于糖尿病患者控制癥狀。增加飲食中膳食纖維的含量,還可以改善末梢組織對(duì)胰島素的感受性, 降低人體對(duì)胰島素的需求,從而達(dá)到調(diào)節(jié)糖尿病患者的血糖水平11。膳食纖維對(duì)胰島素敏感性增強(qiáng), 還可直接影響胰島a- 細(xì)胞功能,改善血液中胰島素的調(diào)節(jié)作用,提高人體耐糖的程度,有利于糖尿病的治療和康復(fù)。研究表明, 膳食纖維含量充足的飲食,無(wú)論是在預(yù)防還是在治療糖尿病方面都具有特殊的功效 9,11,

11、13 。 3.4降低血壓 膳食纖維中的酸性多糖類具有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換功能, 在與Ca2 + 、Zn2 + 、Cu2+ 等離子交換時(shí), 能改變陽(yáng)離子的瞬間濃度, 故對(duì)消化道的pH 值、滲透壓及氧化電位產(chǎn)生影響, 形成一個(gè)理想的緩沖環(huán)境。而且它能與腸道中的Na+ 、K+ 進(jìn)行交換, 促使血液中的Na+ 、K+ 比值降低,直接產(chǎn)生降血壓的作用 11 。劉忠萍 10 的研究證實(shí)了豆渣可溶性膳食纖維交換陽(yáng)離子的能力高于豆皮可溶性膳食纖維。 3.5抗乳腺癌的作用 通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),那些大量攝入富含膳食纖維食品的婦女與幾乎不吃這些食品的婦女相比, 前者患乳腺癌的幾率比較低。對(duì)此目前的解釋是纖維減少血液中誘導(dǎo)乳腺

12、癌雌性激素的比率。其可能機(jī)理是: 可溶性膳食纖維能夠吸附被腸道內(nèi)微生物酶催化作用而形成的游離型雌激素,減少重新吸入血液雌激素的量?？扇苄陨攀忱w維通過(guò)增加排糞量而降低腸道內(nèi)微生物酶的濃度,使結(jié)合型雌激素轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x型雌激素的量減少,導(dǎo)致重新吸收入血液的雌激素量減少, 從而減少雌激素?cái)U(kuò)散到組織中而作用于靶器官的幾率, 使發(fā)生乳腺癌的危險(xiǎn)性降低11 。 4、膳食纖維國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀4.1膳食纖維的提取方法制約膳食纖維資源開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵是制取方法。應(yīng)該研究膳食纖維的提取方法和改性方法,使制取的膳食纖維中含有的可溶性膳食纖維增加,這樣就可將極其廣泛的可食用植物資源,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成為對(duì)人體有積極作用的膳食纖維。膳食纖

13、維的提取方法與原料的成分及性質(zhì)密切相關(guān),大致可分為4類,即化學(xué)分析法、化學(xué)試劑酶結(jié)合分離法、膜分離法和發(fā)酵法14。 4.1.1化學(xué)分析法。指將粗產(chǎn)品或原料干燥、磨碎后采用化學(xué)試劑提取而制備各種膳食纖維的方法,主要有直接水提法、酸法、堿法和絮凝劑法等。4.1.2化學(xué)試劑酶結(jié)合分離法。在采用化學(xué)處理的同時(shí)也應(yīng)用各種酶去降解膳食纖維的雜質(zhì)成分。 4.1.3膜分離法。利用天然或人工制備的具有選擇透過(guò)性膜,以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和濃縮的方法。 4.1.4發(fā)酵法。采用微生物發(fā)酵制取膳食纖維是一種比較新穎的途徑。發(fā)酵法的原理是:選用適當(dāng)?shù)木N,原料采用發(fā)

14、酵的技術(shù)提取膳食纖維,然后水洗至中性,干燥得到膳食纖維。如用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌處理果皮原料生產(chǎn)膳食纖維。 5、膳食纖維的發(fā)展趨勢(shì) 雖然目前對(duì)于膳食纖維的研究和認(rèn)識(shí)已經(jīng)相當(dāng)?shù)钠毡?但是針對(duì)于膳食纖維的研究和發(fā)展還存在一些不足。為此,膳食纖維研究的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn): 5.1 提高人們對(duì)膳食纖維的認(rèn)識(shí) 由于人們對(duì)膳食纖維的認(rèn)識(shí)不足,對(duì)其功能不能充分的理解,目前仍有很多人認(rèn)為吃粗糧、蔬菜是貧窮的標(biāo)志,而且我國(guó)膳食纖維的人均攝入量降低只被作為人們生活水平提高的證據(jù),卻沒(méi)有被作為人們營(yíng)養(yǎng)失衡的征兆引起政府和相關(guān)部門的重視15,16。因此,加強(qiáng)膳食纖維知識(shí)的宣傳是重中之重。 5.2 膳食纖維資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā) 一方面,對(duì)現(xiàn)有資源的進(jìn)一步利用;另一方面,對(duì)未發(fā)掘的資源進(jìn)行調(diào)查與開(kāi)發(fā)。 5.3 加強(qiáng)對(duì)膳食纖維生理功能、作用機(jī)理的深層次研究 對(duì)于膳食纖維的生理功能出現(xiàn)一些報(bào)道,但是膳食纖維的一些生理功能機(jī)理,如抗氧化作用和清除自由基的活性作用是否能進(jìn)入血液循環(huán)對(duì)人體生理過(guò)程產(chǎn)生影響、膳食纖維的解毒機(jī)理及膳食纖維其他一些理化特性與人體的生理關(guān)系等,都需要進(jìn)一步深入研究。 5.4 膳食纖維用途的進(jìn)一步拓展 由于膳食纖維的各種獨(dú)特理化性質(zhì)、生理功能使得其使用范圍非常廣泛,但為了更加有效的使用膳食纖維,使其資源充分利用,有待于今后對(duì)其