《功能性食品开发与应用》课件-第四章 8 促进消化功能性食品的开发与应用

第四章第八节促进消化功能性食品的开发与应用食品与化学教研室延时符目录

Contents延时符第八节促进消化功能性食品的开发与应用一、消化系统的构成及功能二、人体的消化与吸收三、消化不良的临床症状与病因四、具有促进消化功能的物质五、促进消化功能性食品的应用案例消化系统由消化管和消化腺两部分组成。1.消化道消化管贯穿胸腔与腹腔，是食物的通道。消化管包括口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠和回肠）和大肠（盲肠、阑尾、结肠、直肠和肛管）。临床上，通常将口腔至十二指肠部分称为上消化道，将空肠及其以下部分称为下消化道。一、消化系统的构成及功能（一）消化系统的构成延时符2.消化腺消化腺包括口腔腺、肝脏、胰腺和消化管壁内的小腺体。消化腺分为大消化腺和小消化腺两种。大消化腺为消化道壁外的独立的消化器官，包括大唾液腺、胰腺和肝脏。肝脏为人体最大的消化腺体。肝脏接受门静脉和肝动脉双重血液供应，成人肝脏的血流量每分钟达1500～2000ml。其中门静脉的血量占3/4，门静脉是肝脏的功能性血管。门静脉汇集来自消化管的血液，营养物质在肝细胞内进行代谢、储存和转化。肝动脉血量占肝血流量的1/4，是肝脏的营养性血管。肝外胆道包括胆囊和输胆管道。输胆管道由肝左管、肝右管、肝总管和胆总管构成，会同肝内胆道将肝细胞分泌的胆汁输送到十二指肠。胆囊为储存和浓缩胆汁的囊状器官。（一）消化系统的构成延时符肝脏在机体的代谢中起重要作用。肝脏为机体提供并调节供能物质，维持机体的能量代谢。肝脏为维持血糖浓度的恒定提供物质基础。肝脏是进行生物转化的主要器官。经肝脏进行生物转化的物质包括：①内源性物质：代谢中产生的生物活性物质如激素、神经递质及胺类等，有毒的代谢产物如氨和胆红素等；②外源性物质：如药物、毒物、食物防腐剂、色素及其他化学物质等。生物转化具有生理解毒的作用。（一）消化系统的构成延时符胰腺为第二大消化腺，由外分泌腺和内分泌腺两部分组成。大部分胰腺组织属外分泌腺，由腺泡和导管组成。外分泌部分泌胰液，含有丰富的胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶和胰糜蛋白酶等。内分泌细胞呈岛状散布于外分泌腺之间，称为胰岛。胰岛主要由A（甲）细胞、B（乙）细胞和D（丁）细胞构成。这3种细胞分别分泌胰高血糖素、胰岛素和生长抑素。（一）消化系统的构成延时符消化系统的主要生理功能是对食物进行消化和吸收。人体从外界摄取营养物质，营养物质主要来源于食物。食物在消化道内被逐步分解成小分子物质的过程称为消化；小分子物质透过消化道黏膜，进入血液和淋巴液，这一过程称为吸收。消化和吸收受神经因素和体液因素调节，两者相辅相成。食物中不能被消化和吸收的残渣最终以粪便的形式被排出体外。（二）消化系统的功能延时符食物在消化道内的运行有赖于胃肠道的动力。消化道平滑肌的收缩和舒张与食物的消化和吸收密切相关。胃平滑肌舒张使胃张力减弱，贲门括约肌开放，食物进入胃内。胃窦平滑肌的收缩和舒张使食物颗粒变成食糜。消化道平滑肌收缩，使食物在消化道内不断移动，并与消化酶充分混合，有利于消化和吸收。结肠平滑肌的运动还可促进水分的吸收，并将食物残渣推进至直肠。消化道平滑肌具有一般肌组织的特性如自主节律性、兴奋性和收缩性，但其兴奋性低、收缩较慢和伸展性大。（二）消化系统的功能延时符胃肠道具有内分泌功能。胃肠道黏膜内分布着40多种内分泌细胞，因而消化管是人体内最大、最复杂的内分泌器官。消化管内分泌细胞合成和释放的具有生物活性的化学物质统称为胃肠激素。胃肠激素具有调节消化器官等功能。消化道的两端与外界相通，许多病原微生物和有害物质常随食物进入体内，经过胃肠道黏膜侵入机体。正常情况下，胃肠道具有免疫功能。胃肠道黏膜和分布在黏膜内的免疫细胞构成黏膜屏障，可抵御病原微生物的人侵。胃肠道黏膜上皮细胞具有很强的再生能力，损伤后能很快修复。细菌、病毒和寄生虫卵等病原体进入消化管后多被胃酸和消化酶破坏，并可引起黏膜内淋巴组织的免疫应答。（二）消化系统的功能延时符人体的消化吸收主要有：口腔消化、胃内消化、小肠内消化二、人体的消化与吸收延时符人的消化是从口腔开始的。口腔内唾液腺包括：腮腺、下颌腺、舌下腺。唾液中含有唾液淀粉酶、溶菌酶等消化酶。健康成年人每天可以分泌1000～1500mL唾液。唾液的主要生理作用：①湿润口腔，利于说话与吞咽；②溶解食物引起味觉；③对口腔起清洁和保护作用；④唾液的分泌和吞咽，可清除口腔中的细菌和食物颗粒；⑤溶菌酶等蛋白水解酶和免疫球蛋白有杀菌和杀病毒作用，如唾液分泌不足，口腔组织易受感染及发生龋齿；⑥化学性消化作用，α-唾液淀粉酶能把淀粉分解为麦芽糖，这是淀粉类食物在口中咀嚼时间较长时产生甜感觉的原因。（一）口腔内的消化延时符胃是消化管各部中最膨大的部分，上连食管，下续十二指肠。通常将胃分为四部分：贲门部、胃底、胃体和幽门部。胃的位置因体型、体位和充盈程度不同而又较大变化，胃在中等充盈时，大部分位于左季肋区，小部分位于腹上区。成人胃的容量约1500ml。胃除有容纳食物、分泌胃液和初步消化食物的作用外，还有内分泌功能。胃的运动有容受性舒张、紧张性收缩和蠕动。胃的蠕动使食物进一步被粉碎并与胃液充分混合成食糜。胃黏膜的腺体细胞分泌的胃液是无色透明的强酸性液体，pH1.5～2.0。胃液包括盐酸、黏蛋白、胃蛋白酶和胃脂防酶等。胃蛋白酶以酶原的形式分泌，在强酸条件下被激活，并为胃蛋白酶提供分解蛋白质所需的酸性环境。胃蛋白酶对肽健水解的专一性较差，能把各种水溶性蛋白质水解成䏡和胨。胃脂防酶在酸性环境下将甘油三酯水解为甘油二酯和脂肪酸。但胃内的强酸性环境不是胃脂防酶作用的最适pH。脂防在胃里被初步乳化成0.5～0.9μm的小脂肪滴。粘液在胃粘膜表面起到润滑和屏障的作用。盐酸能控制进入胃中的微生物的繁殖。盐酸进入小肠能促进胰液、肠液和胆汁分泌。酸性环境还有利于小肠对钙、铁的吸收。但是当盐酸分泌过多时，会对胃和十二指肠黏膜产生腐蚀，使黏膜受损，严重者可诱发胃溃疡和十二指肠溃疡。（二）胃内的消化延时符小肠是食物消化吸收的主要场所。胃的运动将食物推入十二指肠。在胰液、胆汁、小肠液的化学性消化和小肠运动的机械性消化作用下，食物逐渐分解为可被小肠吸收的小分子物质。1.小肠的结构小肠结构见第四章第七节部分。（三）小肠内的消化延时符2.小肠的运动形式根据与进食的关系，小肠的运动形式分为消化间期运动和消化期运动两种。（1）消化间期运动禁食时小肠的收缩呈现长时间交替出现的静息期和活动期，并伴有周期性出现的移行性运动复合波（MMC）（三）小肠内的消化延时符（2）消化期运动进食以后小肠运动由消化间期运动形式转为消化期运动形式，除具有紧张性收缩外，还包括两种主要运动形式，即分节运动和蠕动。分节运动：分节运动是环行肌的节律性收缩和舒张的运动。环行肌多点同时收缩时将食糜分隔成许多节段，此后收缩段舒张，舒张段收缩，反复进行，使食糜与消化液充分混合，利于化学性消化，但推进作用小。此外分节运动还使食糜与肠壁紧密接触，并能挤压肠壁促进血液和淋巴的回流，为吸收创造良好的条件。蠕动：蠕动是指小肠的环行肌和纵形肌由上而下依次发生的推进性收缩运动，食团前部的环行肌舒张而纵形肌收缩，食团后部反之，从而使食团前部的肠腔容积增加，阻力减少，后部推进力增强，将食糜向大肠方向推动。蠕动是由肠腔内食糜对消化管刺激，通过壁内神经从的局部反射引起的，进食后小肠蠕动大大增加。小肠蠕动的速度很慢，每分钟1～2cm。（三）小肠内的消化延时符3.小肠液的成分与功能小肠液成分包括大量水分、有机成分如粘蛋白和肠激酶，以及钾、钠、钙、氯等无机离子。小肠液是由两种小肠腺分泌的，一为十二指肠腺，分布于近幽门的十二指肠黏膜下层，它分泌粘稠的碱性液体，含有粘蛋白，对肠道具有润滑作用，还可保护肠黏膜免受从胃液中来的酸性侵蚀；另一为肠腺，分布于全部小肠黏膜，含有肠激酶，分泌量大，渗透压与血浆相等，可稀释和溶解消化产物，使之利于吸收。除了肠激酶，小肠液还含有种类众多的酶，其中蔗糖酶和乳糖酶为小肠所特有，碱性磷酸酶在其他组织中浓度很低。在哺乳动物黏膜中高活性的蔗糖酶和乳糖酶，主要适应于母乳乳糖水解的需要。（三）小肠内的消化延时符4.小肠的消化（1）糖类的消化淀粉在十二指肠内有胰腺分泌的α-淀粉酶，可水解直链淀粉分子内部的α-1,4糖苷键，但不能水解末端的α-1,4糖苷键、α-1,6糖苷键和与α-1,6糖苷键相邻的α-1,4糖苷键。因此，α-淀粉酶可将直链淀粉最后水解成麦芽三糖和麦芽糖，支链淀粉最后水解产物除麦芽三糖和麦芽糖外，还有α-糊精。小肠上皮细胞含有丰富的α-糊精酶、麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶。胰淀粉酶的消化产物麦芽寡糖、麦芽糖以及从食物中摄入的蔗糖、乳糖等进一步在这些酶的作用下水解生成单糖，包括葡萄糖（占80％）、果糖、半乳糖。（三）小肠内的消化延时符（2）蛋白质的消化蛋白质消化始于胃。在胃蛋白酶作用下，蛋白质水解产生游离氨基酸和大量较短的多肽链，所以蛋白质在胃内消化是很不完全的。在小肠中，在胰液蛋白酶和小肠寡肽酶的共同作用下将蛋白质彻底降解为氨基酸和可吸收的小肽，可以说小肠是消化蛋白质的主要部位。（三）小肠内的消化延时符（3）脂类的消化我国正常人平均每日摄入脂肪约50～80g。脂肪的消化始于胃内，但消化甚微，主要在小肠内消化。除了脂肪外，肠道中的脂类还包括磷脂和胆固醇，它们部分来源于食物，部分由肝脏分泌。正常人对脂类的消化非常有效，在近端空肠几乎已完全被消化。在肠腔内，不溶于水的脂类经乳化后，成为直径为0.5～1.0μm的微滴，表面覆盖有乳化剂和负电荷。乳化是脂类消化的重要前提。在小肠内乳化物质有脂肪酸、甘油一酯、卵磷脂、溶血卵磷脂、胆盐和蛋白质，其中，卵磷脂和溶血卵磷脂是有效的乳化剂。胰液中至少有3种醇可以水解脂类，它们是。脂类乳化后，在胰脂肪酶（辅脂酶、磷脂酶A2和胆固醇酯酶）的作用下，脂肪分解为脂肪酸和甘油一酯；卵磷脂水解产生溶血卵磷酸和脂肪酸；胆固醇酯被水解为游离的胆固醇和脂肪酸。（三）小肠内的消化延时符5.小肠的吸收大部分水分、食物在十二指肠和空肠吸收，回肠主要吸收胆盐和维生素B12。（1）糖的吸收食物中的糖被消化成单糖后，在小肠上部吸收并进入血液循环。在各种单糖中，已糖的吸收最快，而戊糖（如木糖）的吸收则很慢。在己糖中，又以半乳糖和葡萄糖吸收最快，果糖次之，甘露糖最慢。（2）蛋白质的吸收蛋白质相继在蛋白分解酶和寡肽酶的作用下分解成氨基酸并进入血液循环。在正常情况下，人体只能吸收二肽、三肽，四肽以上的肽不直接被吸收。寡肽的吸收是主动过程。肠腔内的氨基酸需要通过耗能、需钠的主动转运而被吸收。（三）小肠内的消化延时符（3）脂类的吸收①脂肪的吸收脂肪消化产物的吸收主要在小肠上部完成。小肠黏膜对脂防消化产物的吸收过程包括微胶粒期、细胞期和转运期。②磷脂的吸收磷脂的水解产物溶血卵磷脂可被上皮细胞完整吸收，肠黏膜细胞中的酶系统可使其酯化为卵磷脂，形成乳糜微胶粒进入乳糜管中。（三）小肠内的消化延时符③胆固醇的吸收肠道中的胆固醇有三个来源，即来自胆汁、食物和脱落的上皮细胞。其中以胆汁中胆固醇最重要，占胆固醇总量的2/3。食物中的胆固醇大部分是游离的。上述游离胆固醇和胆固醇酯水解而成的胆固醇必须与胆盐结合形成混合微胶粒才能被吸收。由于微胶粒有一个非极性中心，非极性脂如胆固醇，脂溶性维生素等均能有效地溶解在其中。大约80％的食物胆固醇在肠黏膜细胞中再酯化，然后进入乳糜微胶粒，经由淋巴管进入血液循环。④胆盐的吸收通过胆汁分泌入肠腔的胆盐，绝大部分仍被吸收回肝，然后再被分泌入胆汁，这叫胆盐的肠肝循环。胆盐主要在回肠吸收。（三）小肠内的消化延时符（4）水和电解质的吸收胃肠道每日分泌约7000ml消化液，加上来自饮食的2000m，共有约9000ml液体经过胃肠道。正常情况下，大部分水和电解质在小肠内被吸收，剩下1000至2000ml进入结肠后再被吸收，以致每日粪便中含水量仅100～200ml。小肠是水和电解质吸收的重要部位。水和电解质吸收的机理各不相同。不同的电解质在各段肠管的吸收机理也不尽一样。水和电解质由肠腔进入血液主要有两种途径：一为跨细胞途径，即通过肠绒毛上皮细胞进入细胞外液和血液；二为旁细胞途径，即水和电解质通过肠上皮细胞间的紧密连接进入细胞间隙，然后再进入血液。小肠上皮细胞的紧密连接对水和小离子的通透性较高，从而使小肠吸收或分泌的液体具有等渗性。延时符（三）小肠内的消化（5）维生素的吸收维生素是维持细胞正常功能所必需的一组有机化合物，目前已发现13种。根据其溶解特性，可分为水溶性维生素和脂溶性维生素两大类。两者的吸收机理亦存在明显差别。（三）小肠内的消化延时符（一）消化不良的临床症状消化吸收不良的典型临床症状有：食欲不振，腹胀，慢性腹泻，排出油样恶臭便，体重减轻，贫血等。但消化不良早期往往症状不明显，开始时往往仅有大便有所改变，不致引起病人足够重视。在发生典型症状前很长一段时间内，病人常常会感到疲劳，每天排2～3次软便。临床检验无特殊发现，但可见舌缘光滑，肠鸣音亢进。对于大多数患者，早期的表现首先表现为胃肠道症状，后期可并发肠外表现。三、消化不良的临床症状与病因延时符吸收不良的肠道表现：大便次数及数量增多、色谈是较为严重吸收不良的典型临床特征，但有时在脂肪含量增加时，大便外观也可正常，不一定能看到油腻的、恶臭的大便。由于大便内含气量较多，大便漂浮于水上，这种大使可黏附于便池壁上而难以用水冲洗掉。在糖吸收不良时常有水样泻、食欲不振、体重下降等；相反，在胰酶缺乏、黏膜疾病和肠切除术后有时还可引起食欲亢进。在儿童和青少年，可有生长发育迟缓，齿发育不良，尤其是对麸质过敏的忠者。腹胀、腹鸣、水样泻和排气过多是因未吸收的糖在结肠发酵所致。肠外表现：除了肠道表现，患者还常感到疲劳、乏力，提示营养素的慢性缺乏；在缺乏钙镁时，常有肌肉痉挛或手足抽搐；维生素D缺乏时，可有肌无力，步态不稳或骨痛症状。三、消化不良的临床症状与病因延时符消化吸收的生理过程包括三个阶段。第一阶段为肠相，食物中的脂肪、蛋白质和糖首先在胰腺和胆道系统分泌的酶作用下被水解；第二阶段为黏膜相，在此阶段，糖和多肽进一步水解，脂肪进一步加工处理以便细胞利用；第三阶段为转运或清除相，即被吸收的营养物质进入血液循环或淋巴循环供全身组织细胞利用。在这一过程中，消化和吸收两者关系十分密切，相辅相成，任何一个环节出现异常，均可导致消化吸收不良。消化不良，吸收肯定发生障碍；另一方面，吸收功能缺陷，即使消化功能正常，营养物质仍不能吸收。因此，凡是可以引起消化和（或）吸收功能障碍者，均可引起脂肪、蛋白质、糖、维生素和水的吸收障碍。（二）消化不良的病因延时符益生菌的基本知识在本章第六节中已经详细论述。富含益生菌的食物有：酸奶、奶酪、泡菜、味噌等。（一）益生菌延时符四、具有促进消化功能的物质膳食纤维的基本知识在本章第七节中已经详细论述。富含膳食纤维的食品主要是果蔬与非精加工的谷物。（二）膳食纤维延时符维生素A能促进消化，还参与胃黏膜上皮组织的正常代谢，可保护胃黏膜，对胃溃疡有预防和辅助治疗作用。β-胡萝卜素进入人体后可转化成维生素A。维生素B1是重要的辅酶，主要参与糖类及脂肪的代谢，可以帮助葡萄糖转变成热量，从而有利于肠胃对食物的吸收；维生素B1还能抑制胆碱酯酶的活性，有利于胃肠的正常蠕动和消化腺的分泌，增加食欲。维生素C对肠胃的益处：可加速胃肠蠕动，促进消化；保护胃部和增强胃抗病能力；预防胃癌、结肠癌等多种消化系统癌症。维生素E可防止脂质氧化，提高溃疡者的胃黏膜抵抗力，促进溃疡面的愈合；还能抑制幽门螺杆菌的生长，使溃疡病愈合后的复发率降低。（三）维生素延时符镁具有维护胃肠道功能的作用，可以帮助肠胃消化，提高肠胃对营养物质的吸收。钾能够促进肠胃蠕动，防止肠麻痹，治疗厌食症及多种消化系统疾病。锌有助于改善胃肠的消化功能，提高味觉敏感度，促进食欲；对胃液分泌有抑制作用，有抗溃疡作用。硒能有效抑制活性氧生成，清除体内自由基，阻止胃黏膜坏死，促进黏膜的修复和溃疡面的愈合，预防胃炎、胃溃疡等消化系统病变。（四）矿物质延时符水可以迅速有效地清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质，起到净化肠胃、促进消化的作用，对肠道菌群的建立也十分有利，补充充足的水分防止便秘。（五）水分延时符（一）产品设计以山楂为主料，配以茯苓、炒麦芽、鸡内金、山药，甜菊糖苷在本品中作甜味剂。山楂具有降血脂、血压、强心、抗心律不齐等作用，同时也是健脾开胃、消食化滞、活血化痰的良药。麦芽具有行气消食，健脾开胃，退乳消胀之功效；用于食积不消，脘腹胀痛，麦芽含有的淀粉酶、蛋白酶等酶类有助于消化作用。茯苓主要成分为β-茯苓聚糖，具有渗湿利水，健脾和胃