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 局部半纤维素 局部微生物多糖 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 美拉德反响的产物 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。

2、 1 .纤维素(cellulose )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

3、构成植 物的细胞壁。 4. 果胶(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。有动物研究说明，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-d

4、igestible oligosaccharide , 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，例如可以通过局部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

5、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，

6、 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 那么无此作用。 (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 外表带有很多活性基团，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。

7、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：DF 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

8、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 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 D

9、F 能局部地、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病症。由于 DF 的通便作用，可以使肠内细 菌的代

10、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。 有研究说明，不同类型的膳食纤维具有不同的辅助治疗作用。 Joannel Slain 的研 究说明来源于水果、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

11、疮、糖尿病、肥胖、动脉硬化、高血压、胆结石等病症 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应 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，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， 就会损失局部膳食纤维。水果汁和渣应

12、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，这样膳食纤维的供应一般就能满足人体需要。 2. 供应 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兴旺国家常见的“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

13、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可溶性纤维的比例，美国供应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

14、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

15、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送。1988 年，日本群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 就受到普遍欢送。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