膳食纖維的分類和作用

1、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(zhì)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(zhì)，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?？扇苄陨攀忱w維主要是 植物細(xì)胞壁內(nèi)的儲(chǔ)存物質(zhì)和分泌物 部分半纖維素 部分微生物多糖 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 半纖維素 不溶性半纖維素 木質(zhì)素 抗性淀粉 一些不可消化的寡糖 美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物 蝦、蟹等類動(dòng)物表皮中所含的甲殼素 植物細(xì)胞壁的蠟質(zhì)與角質(zhì) 不消化的細(xì)胞壁蛋白。1 .纖維素(c

2、ellulose )在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與淀粉相似，是以6-1 , 4糖苜鍵連接的直鏈聚 合物，不能被人類腸道淀粉酶所分解。草食動(dòng)物由于其瘤胃中微生物能產(chǎn)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6-1 , 4糖苜鍵連接，也存在6 -1 , 3糖苜鍵，根據(jù)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(zhì)素雖然木質(zhì)素包括在粗纖維和不可利用碳水化物的范疇內(nèi)，但它并不是真正 的碳水化物，而是苯基-丙烷衍生物的復(fù)雜聚合物，它與纖維素、半纖維素共同構(gòu)成植 物的細(xì)胞壁。4. 果膠(

3、pectin )果膠主鏈成分為半乳糖醛酸酯，典型的側(cè)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(zhì)。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. 抗性淀粉(RS包括改性淀粉和經(jīng)過冷卻加熱處理的淀粉?？剐缘矸墼谏砉δ苌吓c膳食纖維極為相似，故歸入膳食纖維。它屆于不溶性膳食纖維，但通常兼具可溶性膳 食纖維的特點(diǎn)，可用做葡萄糖的緩釋劑，用于降低餐后血糖。有動(dòng)物研究表明，在體內(nèi) 和體外試驗(yàn)中抗性淀粉都可促進(jìn)益生菌的生長，增加大腸雙歧桿菌的數(shù)目。6 .不可消化寡糖 具有生理調(diào)節(jié)作用的不可消化寡糖(non-digestible oligosaccharid

4、e , NDO是有39個(gè)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、并經(jīng)不同的鍵連接而成。NDO某些植物如豆科籽實(shí)、谷物中的天然成分(棉子糖一存在于蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水蘇糖)。此外，還可以生產(chǎn) NDO乍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制備低聚果糖(FOS，由乳糖制備低聚半乳糖(TOS。NDO勺生理功能和化學(xué)性質(zhì)均取決與其化學(xué) 組成。ND耿多可溶于水，乙醇及體液，但在體內(nèi)PH條件下卻相當(dāng)穩(wěn)定，NDO勺營養(yǎng)功 能源于其獨(dú)特的發(fā)酵品質(zhì)，也被稱為雙歧因子。纖維素、半纖維素不具有類似的功能， 這可能是由于異質(zhì)性造成的，NDE外源性的非特異性刺激作用可以

5、阻止不良微生物區(qū) 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)屆于這類物質(zhì)，可用于食品加工作為穩(wěn)定劑。(二) 膳食纖維的營養(yǎng)功能1 .膳食纖維的理化特性(1) 持水性：DF的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有很多親水基團(tuán)，因此具有很強(qiáng)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(qiáng)。可溶性DF吸水后，重量能增加到原自身重量的 30倍，并能形成溶膠和凝膠， 增加胃腸中內(nèi)容物的粘度，延緩胃中食糜的排空速度?？扇苄訢F可使胃排空時(shí)間明顯延長，而不溶性DF則無此

6、作用。(2) 結(jié)合和交換離子：DF化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含一些毯基、醛基及羥基類側(cè)鏈基團(tuán)，呈現(xiàn)弱 酸性陽離子交換樹脂的作用，可與鈣、鎂、鋅等陽離子結(jié)合，使鈉離子與鉀離子交換， 特別是與有機(jī)離子進(jìn)行可逆的交換。(3) 發(fā)酵特性：DF能被腸內(nèi)微生物不同程度地發(fā)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(jié)構(gòu)等有關(guān)。(4) 吸附螯合有機(jī)化合物：DF表面帶有很多活性基團(tuán)，可以吸附螯合膽汁酸、膽固醇、 變異原等有機(jī)分子，其中對膽汁酸的吸附能力以木質(zhì)素較強(qiáng)，纖維素弱些。同時(shí)， DF 還能吸附腸道內(nèi)的有蠹物質(zhì)，并促進(jìn)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(yǎng)素的吸收：D

7、F進(jìn)入消化道內(nèi)，在胃中吸水膨脹，增 加胃的蠕動(dòng)，延緩胃中內(nèi)容物進(jìn)入小腸的速度，也就降低了小腸對營養(yǎng)素的吸收速度。 同時(shí)使人產(chǎn)生飽脹感，對糖尿病和肥胖癥患者減少進(jìn)食有利。從胃進(jìn)入小腸的DF,幾乎不能被消化酶分解，便繼續(xù)向腸道下部移動(dòng)。其間， DF 對腸內(nèi)容物的水合作用、脂質(zhì)的乳化作用、消化酶的消化作用都產(chǎn)生一定的影響，對食 物塊的消化以至于營養(yǎng)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(qiáng)。與陽離子有結(jié)合能力的DF能使無機(jī)鹽在腸道的吸收受阻，而具有離子交換能力的 藻酸(屆可溶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) 降低血膽固陽

8、預(yù)防膽結(jié)石、高脂血癥和心血管疾?。篋F能阻礙中性脂肪和膽固 醇的吸收，對飲食性高血脂癥有預(yù)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(yù)防膽結(jié)石的作用，防治高脂血癥和心血管疾病。(3) 預(yù)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(xì)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(yù)防具有一定效果。(4) 改變腸道菌群：進(jìn)入大腸的DF能部分地、選擇性地被腸內(nèi)細(xì)菌分解與發(fā)酵， 從而 改變腸內(nèi)微生物菌群的構(gòu)成與代謝，誘導(dǎo)有益菌群大量繁殖。(5) 促進(jìn)排便、預(yù)防腸癌和乳腺癌：由于微生物的發(fā)酵作用而生成的短

9、鏈脂肪酸能降 低腸道pH值，這不僅能促進(jìn)有益菌群的繁殖，而且這些物質(zhì)能夠刺激腸道黏膜，從而促進(jìn)糞便排泄。由于DF吸水，可增加糞便體積和重量，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，減少糞便硬度， 增加排便頻率，減輕直腸內(nèi)壓力，降低糞便在腸道中停留的時(shí)間，可以預(yù)防憩室癥與便 秘，以及長時(shí)間便秘引起的痔瘡和下肢靜脈曲張。同時(shí)也減輕了泌尿系的壓力，緩解膀胱炎、膀胱結(jié)石和腎結(jié)石等泌尿系統(tǒng)疾病的癥狀。由于DF的通便作用，可以使腸內(nèi)細(xì)菌的代謝產(chǎn)物，以及一些由膽汁酸轉(zhuǎn)換成的致癌物， 如脫氧膽汁酸、石膽酸和突變異原 物質(zhì)等能隨DF排出體外。(6) 美容養(yǎng)顏 由于它能夠吸水膨脹，使腸內(nèi)代謝物變軟變松，通過腸道時(shí)會(huì)更快，與 此同時(shí)還能促進(jìn)

10、腸道蠕動(dòng)，減少有害物質(zhì)的吸收，活除體內(nèi)蠹素，可改善上火、口臭、 面部暗瘡、宵春痘、皮膚粗糙、色素沉淀等“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。Joannel Slain的研 究表明來源于水果、蔬菜、谷物的不溶性膳食纖維可用于治療便秘， 燕麥和業(yè)麻籽中的 水溶性膳食纖維可降低膽固醇，而小麥款中的膳食纖維在預(yù)防結(jié)腸癌方面比其他纖維都 有效。當(dāng)人們出現(xiàn)便秘、消化不良、痔瘡、糖尿病、肥胖、動(dòng)脈硬化、高血壓、膽結(jié)石等癥狀 和疾病時(shí)，應(yīng)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 膳食纖維主要存在于谷、薯、豆類、蔬菜及水果中、谷物食品含膳食纖 維最多，

11、全麥粉含6%精面粉含2%糙米含1%精米含0.5%、蔬菜含3%水果含2% 左右。但由于加工方法、食入部位及品種的不同，膳食纖維的含量也不同。粗糧、豆類 高于細(xì)糧；胡蘿卜、芹菜、菠菜、韭菜等高于西紅柿、茄子等；菠蘿、草莓高于香蕉、 蘋果等；同種蔬菜邊皮含纖維量高于中心部位， 同種水果果皮纖維量高于果肉。如果食 用時(shí)將蔬菜的邊皮或水果的外皮去掉的話， 就會(huì)損失部分膳食纖維。水果汁和渣應(yīng)一起 食用，一個(gè)柑橘的膳食纖維量約等于橘汁的 6倍，所以人們合理搭配粗細(xì)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(wèi)生組織提出，成年人每日應(yīng)攝入的總膳食纖維量為2740g。我國膳食調(diào)查

12、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(zhì)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(dǎo)致原來在發(fā)達(dá)國家常見的“富貴病” 在我國的發(fā)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(biāo)準(zhǔn)。中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)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(guī)定2030go在 DF的攝入中還應(yīng)注意不溶性纖維和

13、可溶性纖維的比例，美國供給量專家委員會(huì)推薦膳 食纖維的攝入比例以70%75豹不可溶性纖維，25%3。為可溶性纖維為宜。那么，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(huì)有一些副作用，如腹瀉、腹脹、腹癰，較少見的副作用有腸道內(nèi) 形成纖維糞石引起腸梗阻，需要手術(shù)治療，這一點(diǎn)對老年人或極度消瘦的病人應(yīng)該特別 注意，所以應(yīng)提倡逐步增加膳食纖維的攝入量。 同時(shí)攝入過多的膳食纖維會(huì)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(jié)腸憩室炎、腸道腫

14、瘤、消化道出血、腸道手術(shù)前后、腸道狹窄、食道靜脈曲張等疾病的人應(yīng)控制膳食纖維的攝 入量。三、開發(fā)和應(yīng)用列為繼糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水、礦物質(zhì)和維生素之后的”第七大營養(yǎng)素”。專家們一致認(rèn) 為：纖維食品將是21世紀(jì)主導(dǎo)食品之一。功能性飲料市場和膳食纖維的應(yīng)用： 最近幾年，功能性或營養(yǎng)性的飲料市場在日本已經(jīng) 穩(wěn)步增長。由丁藥用飲品的普及和流行，現(xiàn)在日本消費(fèi)者認(rèn)為，飲料并不僅僅用來解渴， 而且將它看作如維生素一樣的好的營養(yǎng)源，營養(yǎng)飲品在日本就好似“維生素片”對美國 消費(fèi)者那樣重要和受到歡迎。1988年，日本大眾制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。由丁它成功的銷售策略，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(yǎng)飲品被認(rèn)為是一些對男人有滋 補(bǔ)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(gè)“女人飲品”風(fēng)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(shí)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(diào)查發(fā)現(xiàn)一個(gè)公司幾乎有一半婦 女有便秘傾向或經(jīng)常