膳食纤维的分类和作用

1、膳食纤维的分类和作用膳食纤维定义：膳食纤维(dietary fiber,DF )是不被人体消化道分泌的消化酶所消化的、且不 被人体吸收利用的多糖和木质素。(一) 膳食纤维分类DF包括一大类具有相似生理功能的物质，按溶解性可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维 和不溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维主要是 植物细胞壁内的储存物质和分泌物 部分半纤维素 部分微生物多糖 合成类多糖，如果胶、魔芋多糖、瓜儿胶、阿拉伯糖等；不溶性膳食纤维包括 半纤维素 不溶性半纤维素 木质素 抗性淀粉 一些不可消化的寡糖 美拉德反应的产物 虾、蟹等类动物表皮中所含的甲壳素 植物细胞壁的蜡质与角质 不消化的细胞壁蛋白。1 .纤维素(c

2、ellulose )在化学结构上与淀粉相似，是以6-1 , 4糖苜键连接的直链聚 合物，不能被人类肠道淀粉酶所分解。草食动物由于其瘤胃中微生物能产生纤维素酶， 故可以利用纤维素功能。2. 半纤维素(hemicellulose )与纤维素一样主要以6-1 , 4糖苜键连接，也存在6 -1 , 3糖苜键，根据主链和支链上所含的单糖不同可分为木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖和阿 拉伯糖的多聚体。有的还含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。3. 木质素虽然木质素包括在粗纤维和不可利用碳水化物的范畴内，但它并不是真正 的碳水化物，而是苯基-丙烷衍生物的复杂聚合物，它与纤维素、半纤维素共同构成植 物的细胞壁。4. 果胶(

3、pectin )果胶主链成分为半乳糖醛酸酯，典型的侧链为半乳糖和阿拉伯糖，是存在与蔬菜和水果软组织中的无定形物质。它可在热溶液中溶解，而在酸性溶液中遇热形成凝胶，在食品加工中做为增稠剂使用。5. 抗性淀粉(RS包括改性淀粉和经过冷却加热处理的淀粉。抗性淀粉在生理功能上与膳食纤维极为相似，故归入膳食纤维。它届于不溶性膳食纤维，但通常兼具可溶性膳 食纤维的特点，可用做葡萄糖的缓释剂，用于降低餐后血糖。有动物研究表明，在体内 和体外试验中抗性淀粉都可促进益生菌的生长，增加大肠双歧杆菌的数目。6 .不可消化寡糖 具有生理调节作用的不可消化寡糖(non-digestible oligosaccharid

4、e , NDO是有39个单聚糖合成的短链多糖。这些多糖可能由相同或不 同的单体聚合、并经不同的键连接而成。NDO某些植物如豆科籽实、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、水苏糖)。此外，还可以生产 NDO乍为饲料和食品中的功能性添加剂，例如可以通过部分水解菊粉制备低聚果糖(FOS，由乳糖制备低聚半乳糖(TOS。NDO勺生理功能和化学性质均取决与其化学 组成。ND耿多可溶于水，乙醇及体液，但在体内PH条件下却相当稳定，NDO勺营养功 能源于其独特的发酵品质，也被称为双歧因子。纤维素、半纤维素不具有类似的功能， 这可能是由于异质性造成的，NDE外源性的非特异性刺激作用可以

5、阻止不良微生物区 系的建立。7.树胶(gum)和粘胶(mucilage )是由不同的多糖及其衍生物组成。阿拉伯胶 (arabicgum)、瓜儿胶(guargum)届于这类物质，可用于食品加工作为稳定剂。(二) 膳食纤维的营养功能1 .膳食纤维的理化特性(1) 持水性：DF的化学结构中含有很多亲水基团，因此具有很强的吸水膨胀能力。DF膨胀可填充胃肠道，增加饱腹感。不同 DF的持水性也不同，可溶性 DF比不溶性DF持 水性强。可溶性DF吸水后，重量能增加到原自身重量的 30倍，并能形成溶胶和凝胶， 增加胃肠中内容物的粘度，延缓胃中食糜的排空速度。可溶性DF可使胃排空时间明显延长，而不溶性DF则无此

6、作用。(2) 结合和交换离子：DF化学结构中包含一些毯基、醛基及羟基类侧链基团，呈现弱 酸性阳离子交换树脂的作用，可与钙、镁、锌等阳离子结合，使钠离子与钾离子交换， 特别是与有机离子进行可逆的交换。(3) 发酵特性：DF能被肠内微生物不同程度地发酵分解。不同来源的DF被分解的程 度也不同，这与其持水性、多糖结构等有关。(4) 吸附螯合有机化合物：DF表面带有很多活性基团，可以吸附螯合胆汁酸、胆固醇、 变异原等有机分子，其中对胆汁酸的吸附能力以木质素较强，纤维素弱些。同时， DF 还能吸附肠道内的有蠹物质，并促进它们排出体外。2 .膳食纤维的生理作用(1) 增加饱腹感，降低对其他营养素的吸收：D

7、F进入消化道内，在胃中吸水膨胀，增 加胃的蠕动，延缓胃中内容物进入小肠的速度，也就降低了小肠对营养素的吸收速度。 同时使人产生饱胀感，对糖尿病和肥胖症患者减少进食有利。从胃进入小肠的DF,几乎不能被消化酶分解，便继续向肠道下部移动。其间， DF 对肠内容物的水合作用、脂质的乳化作用、消化酶的消化作用都产生一定的影响，对食 物块的消化以至于营养素的吸收都有一定的阻碍， 其中能形成高粘度溶胶和凝胶的水溶 性膳食纤维的这种作用更强。与阳离子有结合能力的DF能使无机盐在肠道的吸收受阻，而具有离子交换能力的 藻酸(届可溶DF)等，能吸附钠盐，随粪便排出体外，从而具有降低血压的作用。(2) 降低血胆固阳

8、预防胆结石、高脂血症和心血管疾病：DF能阻碍中性脂肪和胆固 醇的吸收，对饮食性高血脂症有预防作用。 DF可减少胆汁酸的再吸收量，该变食物消 化速度和消化道分泌物的分泌量，起到预防胆结石的作用，防治高脂血症和心血管疾病。(3) 预防糖尿病：可溶性DF的粘度能延缓葡萄糖的吸收，可抑制血糖的上升，改善糖 耐量。DF还能增加组织细胞对胰岛素的敏感性，降低对胰岛素的需要量，从而对糖尿病预防具有一定效果。(4) 改变肠道菌群：进入大肠的DF能部分地、选择性地被肠内细菌分解与发酵， 从而 改变肠内微生物菌群的构成与代谢，诱导有益菌群大量繁殖。(5) 促进排便、预防肠癌和乳腺癌：由于微生物的发酵作用而生成的短

9、链脂肪酸能降 低肠道pH值，这不仅能促进有益菌群的繁殖，而且这些物质能够刺激肠道黏膜，从而促进粪便排泄。由于DF吸水，可增加粪便体积和重量，促进肠道蠕动，减少粪便硬度， 增加排便频率，减轻直肠内压力，降低粪便在肠道中停留的时间，可以预防憩室症与便 秘，以及长时间便秘引起的痔疮和下肢静脉曲张。同时也减轻了泌尿系的压力，缓解膀胱炎、膀胱结石和肾结石等泌尿系统疾病的症状。由于DF的通便作用，可以使肠内细菌的代谢产物，以及一些由胆汁酸转换成的致癌物， 如脱氧胆汁酸、石胆酸和突变异原 物质等能随DF排出体外。(6) 美容养颜 由于它能够吸水膨胀，使肠内代谢物变软变松，通过肠道时会更快，与 此同时还能促进

10、肠道蠕动，减少有害物质的吸收，活除体内蠹素，可改善上火、口臭、 面部暗疮、宵春痘、皮肤粗糙、色素沉淀等“面子问题”。有研究表明，不同类型的膳食纤维具有不同的辅助治疗作用。Joannel Slain的研 究表明来源于水果、蔬菜、谷物的不溶性膳食纤维可用于治疗便秘， 燕麦和业麻籽中的 水溶性膳食纤维可降低胆固醇，而小麦款中的膳食纤维在预防结肠癌方面比其他纤维都 有效。当人们出现便秘、消化不良、痔疮、糖尿病、肥胖、动脉硬化、高血压、胆结石等症状 和疾病时，应注意增加膳食纤维素的摄入。（三）膳食纤维的食物来源和供给1 .食物来源 膳食纤维主要存在于谷、薯、豆类、蔬菜及水果中、谷物食品含膳食纤 维最多，

11、全麦粉含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、食入部位及品种的不同，膳食纤维的含量也不同。粗粮、豆类 高于细粮；胡萝卜、芹菜、菠菜、韭菜等高于西红柿、茄子等；菠萝、草莓高于香蕉、 苹果等；同种蔬菜边皮含纤维量高于中心部位， 同种水果果皮纤维量高于果肉。如果食 用时将蔬菜的边皮或水果的外皮去掉的话， 就会损失部分膳食纤维。水果汁和渣应一起 食用，一个柑橘的膳食纤维量约等于橘汁的 6倍，所以人们合理搭配粗细粮，多吃蔬菜 及水果，这样膳食纤维的供给一般就能满足人体需要。2. 供给世界卫生组织提出，成年人每日应摄入的总膳食纤维量为2740g。我国膳食调查

12、证明，我国每人每日平均摄入的膳食纤维已由过去的 26g下降至17.4g ,原因是人们吃得 越来越精，很多人只吃精加工的米面，对粗粮很少问津；只注意蛋白质的摄入量，对水 果蔬菜的摄入不太重视。膳食纤维摄入量的减少导致原来在发达国家常见的“富贵病” 在我国的发病率上升，成为威胁我国人民健康的大敌。我国目前尚未提出明确的膳食纤维推荐摄入量标准。中国营养学会2000年推出的DRIs中，暂定中国居民摄取DF的适宜推荐量为：低、中、高能量膳食分别摄入1800kcal、 2400kcal、2800kcal分别为25、30、35g/d。在日本，每日DF摄入量规定2030go在 DF的摄入中还应注意不溶性纤维和

13、可溶性纤维的比例，美国供给量专家委员会推荐膳 食纤维的摄入比例以70%75豹不可溶性纤维，25%3。为可溶性纤维为宜。那么，吃 多少克新鲜水果蔬菜才含有30克膳食纤维素呢？例如：2240克苹果，2250克香蕉，2100 克芹菜，4000克番茄，4300克白菜等。3、膳食纤维摄入 过量的副作用：过量摄入膳食纤维会有一些副作用，如腹泻、腹胀、腹痈，较少见的副作用有肠道内 形成纤维粪石引起肠梗阻，需要手术治疗，这一点对老年人或极度消瘦的病人应该特别 注意，所以应提倡逐步增加膳食纤维的摄入量。 同时摄入过多的膳食纤维会影响维生素 和微量元素的吸收。另外，患有急性慢性肠炎、伤寒、痢疾、结肠憩室炎、肠道肿

14、瘤、消化道出血、肠道手术前后、肠道狭窄、食道静脉曲张等疾病的人应控制膳食纤维的摄 入量。三、开发和应用列为继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的”第七大营养素”。专家们一致认 为：纤维食品将是21世纪主导食品之一。功能性饮料市场和膳食纤维的应用： 最近几年，功能性或营养性的饮料市场在日本已经 稳步增长。由丁药用饮品的普及和流行，现在日本消费者认为，饮料并不仅仅用来解渴， 而且将它看作如维生素一样的好的营养源，营养饮品在日本就好似“维生素片”对美国 消费者那样重要和受到欢迎。1988年，日本大众制药公司向市场推出一种饮料，叫做“Fiber Mini”，它是聚葡萄糖，一种可溶性膳食纤维，作为食用纤维成分的一种纤 维饮料。由丁它成功的销售策略，尤其指出它是一种对健康有好处的饮品，所以一上市就受到普遍欢迎。在“ Fiber Mini”未推出以前，营养饮品被认为是一些对男人有滋 补作用的饮品，而“ Fiber Mini”这种含膳食纤维的饮品，却吸引了许许多多的日本 年轻妇女，形成了一个“女人饮品”风味的市场。在日本，有11种最畅销的功能性饮品，其中6种含有膳食纤维。事实上，在总的 功能性饮品销售中，超过70%的饮品含有膳食纤维。调查发现一个公司几乎有一半妇 女有便秘倾向或经常