膳食纤维与人体健康

膳食纤维与人体健康摘要：膳食纤维虽没有营养功能,但对维持人体健康起着重要的作用。本文介绍了膳食纤维的理化特性、功能及其在食品中的应用,并预测了膳食纤维食品的开发前景。关键字：膳食纤维；组成成分；人体健康；开发前景Dietary Fiber and Human HealthAbstract: Dietary fiber has no nutritional function, but plays an important role in maintaining human health. The physical and chemical properties, functions and applications in food of dietary fiber are described in this article, and the developing prospects of the dietary fiber foods are also predicted.Keywords: dietary fiber; composition; human health; developing prospects目 录1.前言 12.膳食纤维的概念和分类 13.膳食纤维的特点 23.1持水性 23.2与阳离子的结合与交换 23.3对有机分子的鳌合吸附作用 23.4容积作用 23.5改变消化系统中的菌群 34.膳食纤维的生理功能 34.1预防肠道疾病功能及减肥功能 34.2预防心脑血管疾病功能 34.3增强免疫功能 44.4预防糖尿病功能 44.5解毒功能及降血压功能 44.6防癌功能 55.膳食纤维的弊端 56.前景与展望 6参考文献 71.前言膳食纤维广泛存在于水果、蔬菜、谷类、豆类及其它的植物中。

通过对膳食纤维的不断深入研究，它的各种生理保健功能也不断被发掘。经过多年的科学研究发现膳食纤维对人体的某些疾病起着重要的调控作用，膳食纤维的营养价值重新得到认识，膳食纤维类食品日益受到消费者的欢迎。近年来国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整，日本、美国的消费需求每年以10%速度增长，在欧美、日本、韩国、台湾等国家和地区加入可溶性膳食纤维的食品销量不断增加。我国是个农业大国，而膳食纤维又广泛存在于植物体内，所以我国膳食纤维资源极为丰富，如能将充足的资源合理利用，必将获得更高效益。目前。我国科研机构和食品厂家广泛联合，已开发出多种膳食纤维类食品，但由于生产量较小且产品价格较贵，远远不能满足市场需求，因此研究开发膳食纤维类食品前景广阔。2.膳食纤维的概念和分类膳食纤维素(C6H10O5)n是一种天然有机高分子化合物，国际上统一名称为第七营养素膳食纤维，它是一种由许多失水β-葡萄糖组成的非淀粉的多糖，是一种复杂的不能被人体消化酶分解，但对维持人体健康不可缺少的碳水化合物，主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素等物质。膳食纤维素有多种分类方法，按来源不同可分为：植物类纤维素、动物类纤维素、海藻多糖类纤维素、合成类纤维素等。

其中植物类纤维素是膳食纤维素的主要来源，也是人们研究和应用最为广泛的一类。根据溶解特性不同，将其分为水溶性纤维素(SDF)和水不溶性纤维(IDF)两大类。水溶性膳食纤维素是指不能被人体消化道分泌的消化酶所消化，但可溶于温水或热水，且其水溶液又能被其相当体积四倍的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。它主要是植物细胞内的贮存物质和分泌物，另外还包括部分微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质，如果胶、阿拉伯胶、角叉胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、愈疮胶、黄原胶、琼脂，以及半乳糖、甘露糖、葡聚糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素和真菌多糖等。水不溶性膳食纤维是指不能被人体消化道分泌的消化酶所消化又不溶于热水的那部分膳食纤维。它主要为细胞壁的组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质纤维素、壳聚糖和植物蜡等。3.膳食纤维的特点3.1持水性膳食纤维化学结构中含有很多亲水基团，因此具有很强的持水性。具体的持水能力视纤维的来源不同以及分析方法不同而不同，变化范围大致在自身重量的（1.5～25）倍之间。一般水溶性比水不溶性膳食纤维的持水性要强。由于膳食纤维吸水膨胀，能形成高粘度的溶胶和凝胶，从而抑制物质在肠道内的扩散速度。膳食纤维的持水性可以增加人体排便的速度与体积，减轻直肠内压力；同时也减轻了泌尿系统的压力。

3.2与阳离子的结合与交换膳食纤维化学结构中包含一些羧基和羟基类侧链基团，呈现一个弱酸性阳离子交换树脂的作用，可与阳离子、特别是有机阳离子进行可逆的交换。纤维对阳离子的作用系可逆性的交换，它不是单纯结合而减少机体对离子的吸收，而是改变离子的瞬间浓度，一般是起稀释作用，并延长它们的转换时间，从而对消化道的pH值、渗透压及氧化还原电位产生影响，产生一个更缓冲的环境以益于消化吸收。当然，膳食纤维也因此必然影响到人体内某些矿物质元素(如Ca、Fe、Zn、等)的代谢。Pb2+、Fe2+、Cd2+等重金属离子[1]，在小肠pH条件下具有强烈的竞争吸附能力，能将吸附在膳食纤维上的Zn2+全部置换下来，从而减少了重金属离子的吸附，加快有毒离子的排泄，起到解毒作用。3.3对有机分子的鳌合吸附作用由于纤维表面带有很多活性基团，可以鳌合吸附胆固醇、胆汁酸之类有机分子，从而抑制人体的吸收；这是膳食纤维能够影响体内固醇类物质代谢的重要原因。同时，纤维还能吸附肠道内的有毒物质（内源性有毒物)，化学药品和有毒医药品等，并促使之排出体外。因为它能吸附胆汁酸、胆固醇变异原等有机分子。实验证实[2]，食用膳食纤维后，能显著抑制总胆固醇浓度升高、降低胆酸及其盐类的合成与吸收，从而阻碍中性脂肪和胆固醇的再吸收，限制了胆酸的肝肠循环，加快脂肪物的排泄，可直接遏制冠状动脉硬化、胆结石、高血脂症、高血压，对预防心脑血管疾病有重要作用。

3.4容积作用纤维的体积较大，缚水之后的体积更大，对肠胃道产生容积作用而易引起饱腹感；同时由于纤维的存在影晌了机体对食物其它成分（如可利用碳水化合物）的消化吸收，使人不易产生饥饿感。为此，膳食纤维对预防肥胖症大有益处。3.5改变消化系统中的菌群肠系统中流动的肠液和寄生菌群对食物的蠕动和消化有重要作用。肠道内纤维含量多时会诱导出大量好气菌群来代替原来存在的厌气菌，这些好气茵很少产生致癌物；比较来说厌气菌产生较多的致癌性毒物，且即使有这些毒物产生也能快速地随着纤维排出体外，这是膳食纤维能预防结肠癌的重要原因之一。膳食纤维中非淀粉多糖组成的膳食纤维经过食道到达小肠后，由于它不被人体消化酶分解吸收而直接进入大肠，在大肠内繁殖有100~200种总量约在100×106个细菌。其中相当一部分是有益菌，在提高机体免疫力和抗病变方面有着显著的功效，如双歧杆菌不仅能抑制腐生细菌生长、维持维生素的供应，而且对肝脏有保护作用等等。这些细菌能以部分膳食纤维为营养进行代谢。于是，这些被吸收的膳食纤维不仅为菌群提供了繁殖所需的能量，并产生大量的短链脂肪酸[3]，它们也发挥着重要的生理功能。4.膳食纤维的生理功能4.1预防肠道疾病功能及减肥功能膳食纤维具有极强的吸水性，水溶性膳食纤维比水不溶性膳食纤维的吸水能力更强，吸水后膨胀形成滑润细腻的海绵状膨润物。

具有较高含水量的纤维可刺激肠道蠕动加快，使粪便在肠内的滞留时间缩短，从而抑制便秘的发生，大大减少粪便中有毒有害物质对肠道黏膜细胞的毒害作用，因此，可以降低肠道癌症的发病率。故膳食纤维可用于防治便秘、憩室病及痔疮等肠道疾病。由于膳食纤维在人胃中具有较强的吸水膨润性，使人具有饱腹感，能适当减少进食量，降低总热能摄入量，同时，可以抑制营养物质在肠道的扩散速度，减少小肠对脂肪的吸收，达到减肥的目的。4.2预防心脑血管疾病功能肠道内不仅有食物带来的胆固醇，还存在着大量从肝脏分泌出来的包含在胆汁内的胆固醇。如果这些胆固醇被大量吸收，血液中的胆固醇含量就会增加-成为动脉硬化的诱因。而食用大量的膳食纤维，纤维会吸附并帮助排泄掉一部分胆固醇，可以防止胆固醇吸收过多对人体造成的危害。因此，膳食纤维可用于预防胆石症、高脂血症、动脉硬化及冠心病等心脑血管疾病。大多数研究也都认为，小麦纤维并无明显的降血脂作用，燕麦纤维降血脂、胆固醇的效果非常显著。与其它膳食纤维相比，果胶[4,5]对高血脂者降低血脂和血胆固醇的作用最明显，果胶是水溶性、粘性和胶凝性都很好的膳食纤维，它可增加小肠内容物的粘度，直接阻碍膳食胆固醇向肠壁粘膜细胞的扩散，以及胆汁与胆固醇的乳化作用，较大程度地干扰了膳食胆固醇的吸收，降低了胆固醇的吸收率。

由于同样的原因，果胶也能有效地抑制胆汁酸在肠道内重吸收，促进粪便胆汁酸的排泄,阻断胆固醇肠肝循环，因而促使更多的肝脏胆固醇向胆汁酸转化，最终降低了血胆固醇水平。马正伟等[6]的研究结果显示：以燕麦麸、沙辣皮、瓜儿豆胶为主要原料研制成的复合膳食纤维能长期有效地降低血胆固醇水平，可用于动脉粥样硬化和冠心病的防治。4.3增强免疫功能膳食纤维可为有益菌正常生长繁殖提供有利条件，肠内有益菌可合成VB1、VB2、尼克酰胺、叶酸、维生素K等，成为供给人体维生素的一个来源。肠内有益菌还可抑制有害菌的繁殖，在增强人体免疫力方面发挥着重要作用。特别是对由非淀粉多糖组成的膳食纤维经过食道到达小肠后，由于它不被人体消化酶分解吸收而直接进入大肠，为大肠内的有益菌提供了大量的营养物。纤维还能改变肠内微生物群的构成与代谢，诱导有益的好气菌的大量繁殖。由于膳食纤维的通便作用还有益于肠内压的下降，可预防肠憩室及长时间便秘而引起的痔疮及下肢静脉曲张。