第七章水和膳食纤维课件

第七章水和膳食纤维HandscriptFont2023/12/61Templatefrom人类食物除了含有碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质、维生素等几类营养素之外，尚含有多达数百种以上的其他化学物质，此类化学物质对人体的影响日益引起人们的关注。2023/12/62Templatefrom迄今已有200余项流行病研究资料肯定了蔬菜和水果有助于预防慢性病，这些蔬菜和水果中含有二巯基硫酮、异硫氰酸酯、酚类、萜类、植物固醇、植物雌激素、类黄酮等多种化学物质。研究这些化学物质对人类健康的影响对促进营养科学的发展无异是有重要意义的。2023/12/63Templatefrom关于水，在营养学专著中有的作为一类营养素叙述，关于膳食纤维，有的营养学专著在碳水化合物中叙述，有的也作为其他膳食成分。本章介绍水和膳食纤维的营养学意义2023/12/64Templatefrom第一节水

2023/12/65Templatefrom水在体内不仅构成身体成分，而且还具有调节生理功能的作用。人在断水时比在断食时死的更快。例如，人如断食而只饮水时可生存数周；但如断水，则只能生存数日，一般断水5-10天即可危及生命。2023/12/66Templatefrom断食至所有体脂和组织蛋白质耗尽50％时，才会死亡；而断水至失去全身水分10％就可能死亡。可见水对于生命的重要性。由于水在自然界广泛分布，一般无缺乏的危险，所以，在营养学中常未被列为必需营养素，但这并不否定水在生命活动中的重要作用。2023/12/67Templatefrom一、水的代谢

(一)水在体内的分布水是人体中含量最多的成分。总体水(体液总量)可因年龄、性别和体型的胖瘦而存在明显个体差异。新生儿总体水最多，约占体重的80％；婴幼儿次之，约占体重的70％；随着年龄的增长，总体水逐渐减少，10-16岁以后，减至成人水平；2023/12/68Templatefrom成年男子总体水约为体重的60％，女子为50％-55％；40岁以后随肌肉组织含量的减少，总体水也渐减少，一般60岁以上男性为体重的51.5％，女性为45.5％。总体水还随机体脂肪含量的增多而减少，因为脂肪组织含水量较少，仅10％-30％，而肌肉组织含水量较多，可达75％-80％。2023/12/69Templatefrom

水在体内主要分布于细胞内和细胞外。细胞内液约为总体水的2/3，细胞外液约为1/3。各组织器官的含水量相差很大，以血液中最多，脂肪组织中较少(表1-9-1)，女性体内脂肪较多，故体内水含量不如男性高。2023/12/610Templatefrom表1.9各组织器官的含水量(以重量计)

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(二)水的平衡正常人每日水的来源和排出处于动态平衡。水的来源和排出量每日维持在2500ml左右(表1-9-2)。体内水的来源包括饮水和食物中的水及内生水三大部分。通常每人每日饮水约1200ml，食物中含水约1000ml，内生水约300ml。内生水主要来源于蛋白质、脂肪和碳水化合物代谢时产生的水。每克蛋白质产生的代谢水为0.42ml，脂肪为1.07ml，碳水化合物为0.6ml。

2023/12/612Templatefrom表1.9.2正常成人每日水的出入量平衡2023/12/613Templatefrom体内水的排出以经肾脏为主，约占60％，其次是经肺、皮肤和粪便。一般成人每日尿量介于500-4000ml，最低量为300～500ml，低于此量，可引起代谢产生的废物在体内堆积，影响细胞的功能。皮肤以出汗的形式排出体内的水。出汗分为非显性和显性两种，前者为不自觉出汗，很少通过汗腺活动产生；后者是汗腺活动的结果。2023/12/614Templatefrom一般成年人经非显性出汗排出的水量约300-500ml，婴幼儿体表面积相对较大，非显性失水也较多。显性出汗量与运动量、劳动强度、环境温度和湿度等因素有关，特殊情况下，每日出汗量可达10L以上。经肺和粪便排出水的比例相对较小，但在特殊情况下，如高温、高原环境以及胃肠道炎症引起的呕吐腹泻时，可发生大量失水。2023/12/615Templatefrom

(三)水平衡的调节体内水的正常平衡受口渴中枢、垂体分泌的抗利尿激素及肾脏调节。口渴中枢是调节体内水来源的重要环节。当血浆渗透压过高时，可引起口渴中枢神经核兴奋，激发饮水行为。抗利尿激素可通过改变肾脏远端小管和集合小管对水的通透性影响水分的重吸收调节水的排出。抗利尿激素的分泌也受血浆渗透压、循环血量和血压等调节。2023/12/616Templatefrom肾脏则是水删出的主要器官，通过排尿多少和对尿液的稀释和浓缩功能，调节体内水平衡。当机体失水时，肾脏排出浓缩性尿，使水保留在体内，防止循环功能衰竭；体内水过多时，则排尿增加，减少体内水量。2023/12/617Templatefrom二、生理功能与缺乏

(一)生理功能

1．构成细胞和体液的重要组成部分成人体内水分含量约占体重的65％左右，血液中含水量占80％以上，水广泛分布在组织细胞内外，构成人体的内环境。

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2．参与人体内物质代谢水的溶解力很强，并有较大的电解力，可使水溶物质以溶解状态和电解质离子状态存在；水具有较大的流动性，在消化、吸收循环、排泄过程中，可加速协助营养物质的运送和废物的排泄。使人体内新陈代谢和生理化学反应得以顺利进行。

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3．调节体温

水的比热值大，1g水升高或降低1℃度需要约4.2J的热量，大量的水可吸收代谢过程中产生的能量，使体温不至显著升高。水的蒸发热量大，在37℃体温的条件下，蒸发1g水可带走2.4kJ的热量。因此在高温下，体热可随水分经皮肤蒸发散热，以维持人体体温的恒定。

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4．润滑作用

在关节、胸腔、腹腔和胃肠道等部位，都存在一定量的水分，对器官、关节、肌肉、组织能起到缓冲、润滑、保护的功效。2023/12/621Templatefrom

(二)缺乏水摄入不足或水丢失过多，可引起体内失水亦称脱水。根据水与电解质丧失比例不同，分为3种类型。

1.高渗性脱水

2.低渗性脱水

3.等渗性脱水

2023/12/622Templatefrom1．高渗性脱水其特点是以水的丢失为主，电解质丢失相对较少。当失水量占体重的2％-4％时，为轻度脱水，表现为口渴、尿少、尿比重增高及工作效率降低等。失水量占体重的4％~8％时，为中度脱水，除上述症状外，可见皮肤干燥、口舌干裂、声音嘶哑及全身软弱等表现。如果失水量超过体重的8％，为重度脱水，可见皮肤粘膜干燥、高热、烦躁、精神恍惚等。若达10％以上，可危及生命。2023/12/623Templatefrom

2．低渗性脱水

以电解质丢失为主，水的丢失较少。此种脱水特点是循环血量下降，血浆蛋白质浓度增高，细胞外液低渗，可引起脑细胞水肿，肌肉细胞内水过多并导致肌肉痉挛。早期多尿，晚期尿少甚至尿闭，尿比重低，尿Na+、C1-降低或缺乏。

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3．等渗性脱水

此类脱水是水和电解质按比例丢失，体液渗透压不变，临床上较为常见。其特点是细胞外液减少，细胞内液一般不减少，血浆Na+浓度正常，兼有上述两型脱水的特点，有口渴和尿少表现。2023/12/625Templatefrom三、水的需要量水的需要量主要受代谢情况、年龄、体力活动、温度、膳食等因素的影响，故水的需要量变化很大。美国FNBl989年第10版RDAs提出：成人每消耗4.184kJ能量，水需要量为1ml，考虑到发生水中毒的危险性极小，水需要量常增至1.5ml/4.184kJ，以便包括活动、出汗及溶质负荷等的变化。2023/12/626Templatefrom婴儿和儿童体表积较大，身体中水分的百分比和代谢率较高，肾脏对调节因生长所需摄人高蛋白时的溶质负荷的能力有限，易发生严重失水，因此以5ml/4.184kJ为宜。哺乳期妇女乳汁中87％是水，产后6个月内平均乳汁的分泌量约750ml/d，故需额外增加1000ml/d。2023/12/627Templatefrom第二节膳食纤维

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膳食纤维(dietaryfiber)是碳水化合物中的一类非淀粉多糖。将其从碳水化合物中分出来成为独立一节，是因为与人体健康密切相关。2023/12/629Templatefrom一、膳食纤维的概念膳食纤维的定义至今尚无定论，目前较为一致的定义为“非淀粉多糖”，即膳食纤维的主要成分为非淀粉多糖。主要成分是来自植物细胞壁的成分，包括纤维素、半纤维素、果胶和非多糖成分的木质素等。2023/12/630Templatefrom可溶性：果胶抗性淀粉不能吸收的：膳食纤维能吸收的：淀粉、糖原、糊精多糖寡糖：棉子糖、木苏糖、海藻糖、水苏四糖双糖：蔗糖（或甜菜糖）、乳糖、麦芽糖单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、木糖醇不可溶性：纤维素、半纤维素、木质素碳水化合物2023/12/631Templatefrom“可溶性和不可溶性纤维”是用化学提取法制备膳食纤维时所采用的名词，即用不同pH的溶液将非淀粉多糖分为两大类；一类为在某特定的pH溶液中可溶解的部分称为可溶性纤维，那些不溶的部分便称为不可溶性纤维。“可溶性纤维”对小肠内的葡萄糖和脂质吸收有影响；而不可溶性纤维则在大肠中发酵而影响大肠的功能。2023/12/632Templatefrom二、膳食纤维的结构及特性

（一）纤维素纤维素(cellulose)是植物细胞壁的主要成分；是由数千个葡萄糖通过β-葡糖苷键连接起来的直链淀粉。纤维素的特性是不被肠道中的酶所水解，水溶性较小，也不被酸所水解，但有10％-15％的纤维素是无定形的即非晶形的粉末，它易被酸水解且在一定pH的酸性条件下可形成微晶体的纤维素。纤维素因具有吸水性且不溶于水的特性，故可增加食物体积。

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(二)半纤维素半纤维素(hemicellulose)是由五碳糖和六碳糖连接起来的支链淀粉，即多聚糖。在谷类中可溶性的半纤维素称之为“戊聚糖”。半纤维素的分子量比纤维素小得多。它是由木糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸所组成。其物理特性是可溶性纤维，近年来研究较多是因其物理特性而对人体健康有益。葡聚糖的水溶性具有粘稠性，已证明它可以降低血清中胆固醇的水平。2023/12/634Templatefrom

(三)果胶果胶(pectin)是存在于水果中的一种多糖，它含有许多甲基化羧基的果胶酸。果胶酸被酯化后就可以形成胶，当有钙盐存在时，可以增强其凝胶性。果胶是膳食纤维的重要成分，因其含有半乳糖醛酸而具有离子交换的特性，以及增强胶质的粘稠性。2023/12/635Templatefrom

(四)树胶和胶浆树胶(gum)和粘胶(mucilage)存在于海藻、植物渗出液和种子中，这种胶浆具有凝胶性、稳定性和乳化等性能。常被用于食品加工，使食品增稠，增加粘性2023/12/636Templatefrom

(五)抗性淀粉抗性淀粉(resistantstarch)是在人的小肠内不能被吸收的淀粉及其分解产物。过去一直认为淀粉是可以完全消化的，然而现在已知有一部分淀粉在小肠的下部仍不能被消化，而是在肠内被发酵，这类抗性淀粉可以分为3种。2023/12/637Templatefrom

1．RS1

此类淀粉的颗粒被食物的一些成分包裹，影响消化酶直接接触，因而延迟了消化的进程。当全谷粒、部分碾碎的谷粒、种子、豆粒等进入胃肠道中，就会有部分的淀粉不易被消化酶接触而未被消化。这类的抗性淀粉实际上并不是不能被消化酶所消化，而是因未接触到消化酶而未被消化。这类淀粉称之为RS1类。

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2．RS2

此类淀粉是一些生淀粉粒，如马铃薯、青香蕉所含的淀粉。此类淀粉不被淀粉酶消化，可能是由于此种淀粉粒是晶状，不像无定形的粒状淀粉易被酸和酶所消化。此类淀粉如在糊化后则可被。淀粉酶消化。此类淀粉也被称之为抗性淀粉，命名为RS2。2023/12/639Templatefrom

3．RS3

此类淀粉是变性淀粉(retrogradedstarch)。直链和支链淀粉在经过烹煮或糊化处理而变性。直链淀粉的变性率大于支链淀粉，直链淀粉变性后不易将其淀粉粒分散于水中也不被淀粉酶所消化。

2023/12/640Templatefrom当前，抗性淀粉引起人们的兴趣，是因为可以通过加工的方法而将淀粉加工成富含膳食纤维的食物，也就是富含抗性淀粉的食物。此类食物和非淀粉多糖一样不被淀粉酶所消化，因而起到有益于健康的作用。2023/12/641Templatefrom膳食纤维功能增强肠道功能，预防消化道疾病比如降低龋齿、牙周、胆结石、痔疮和憩室病的发病率预防和改善便秘通便防癌作用降低血胆固醇，冠心病和胆石症的预防减轻糖尿病患者对胰岛素和药物的依赖性防止能量过剩，控制肥胖2023/12/642Templatefrom三、膳食纤维与相关疾病

(一)便秘有诸多因素可以导致便秘，膳食中的纤维与便秘有关已为人们所熟知，但用实验得到的确证却不多。然而确有人体实验证明吃水果和蔬菜或吃小麦有缓解便秘的作用；这些食物中的纤维摄入可以增加粪便的重量。

2023/12/643Templatefrom(二)肥胖病膳食纤维因可增加胃内的填充物、延缓胃内容物的排空、使葡萄糖的吸收趋于平缓、减少胰岛素的分泌、增加饱腹感、降低消化率、增加由粪便排出能量等，故可用于肥胖病防治。2023/12/644Templatefrom

(三)糖尿病许多研究证实膳食纤维补充剂或富含膳食纤维的食物可降低血糖。这些纤维多为可溶性纤维，在胃内形式很粘稠的物质，这些粘性物影响了葡萄糖的吸收和利用，致使餐后血糖不会突然上升。

2023/12/645Templatefrom(四)心血管疾病已知多吃含有全部纤维的淀粉类碳水化合物有益于预防高脂血症及缺血性心脏病。现已明确某些膳食纤维能降低血清胆固醇的，但对甘油三酯及高密度脂蛋白不起作用。但是，在流行病学研究方面尚有待证实。膳食纤维降低血胆固醇是由于一些纤维可能降低了膳食中胆固醇的吸收；果胶和燕麦麸能使胆酸库中的脱氧胆酸增加，而脱氧胆酸能使从食物来的胆固醇的吸收减少。2023/12/646Templatefrom

(五)癌症膳