魔芋葡甘聚糖減肥作用及其機理研究進展

薛麗華 陳繼承 馮 瑞 龐 杰

魔芋葡甘聚糖減肥作用及其機理研究進展

薛麗華 陳繼承 馮 瑞 龐 杰

福建農林大學食品科學學院

當今社會，肥胖現象越來越嚴重，它能引起多種并發癥，危害人類健康，減肥成為人們關注的熱點。魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要成分，具有抗衰老、調節胃腸道、降血脂、降血糖等多種功能特性，魔芋葡甘聚糖的減肥效果也受到普遍關注，該文對國內外關于魔芋減肥作用的研究進行了綜述，介紹了魔芋葡甘聚糖減肥機理，并為開發魔芋減肥產品提出一些建議。

魔芋 減肥 機理 綜述

0 引言

魔芋又名鬼頭、鬼芋，學名叫蒟蒻，屬天南星科多年生草本植物[1]，魔芋的球莖含有魔芋葡甘聚糖 (Konjac Glucomannan，簡稱KGM)約60%。KGM是一種高分子量的非離子型多糖，其平均相對分子質量在20~200萬之間，由β-D-葡萄糖和β-D-甘露糖以1:1.6的摩爾比通過β-1,4糖苷鍵結合構成，在主鏈甘露糖的C3位上存在β-1,3糖苷鍵支鏈結構[2]。因KGM獨特的結構，決定其優良特性，可作為增稠劑、膠凝劑、乳化劑、穩定劑、添加劑、填充劑等，在環保、醫藥、食品及其他領域中得到廣泛應用。聯合國食品衛生組織已認定魔芋為“寶貴的天然保健食品”。魔芋的藥用價值在《本草綱目》早有記載，“有解毒消腫、化痰散結、化於等功效”，常用作治療咳嗽、疝氣、乳痛、積滯、閉經和跌打損傷、燒傷、蛇咬等[3]。現代研究表明，KGM具有抗衰老、調節胃腸道、降血脂、減肥、降血糖、抗腫瘤和調節免疫等諸多功效[4]。

近年來，肥胖現象越來越普遍，目前中國肥胖人口已達3.25億。它能夠導致很多并發癥，引起人體生理、生化、病理、神經體液調節的一系列變化，使人體的工作能力降低，對疾病的抵抗力下降，甚至縮短壽命。減肥成為人們關注的熱點，減肥藥物應運而生，但減肥藥物會對健康產生一定的危害，例如苯丁胺、氟苯丙胺等減肥藥物在產生減肥效果的同時產生了很大的副作用，能夠造成心臟瓣膜變形，嚴重危害身體健康[5]。而魔芋是一種效果明顯且安全、無副作用的天然減肥功能性食品，其特殊的吸水性和溶脹性能使人產生飽腹感，減少高熱量飲食攝入，避免減肥者忍受饑餓之苦。目前KGM生物活性的研究成為熱點，但是KGM在減肥方面的作用及其機理尚未有系統性的總結，本文將此方面的一些相關研究進行綜述。

1 魔芋減肥作用

1.1 肥胖形成原因及其危害分析

中醫認為肥胖癥多因脾胃失運，氣機失調以及嗜食肥甘厚味、脂質類食物攝入過多引起，熱量攝入多于消耗使脂肪合成增加是肥胖的物質基礎。當日進食熱量超過消耗所需的能量時，除以肝、肌糖原的形式儲藏外，幾乎完全轉化為脂肪，脂肪為人體熱能的主要貯藏形式，隨著脂肪組織增多和脂肪細胞體積的增大，脂肪逐漸堆積就形成了肥胖。

肥胖是一種由多因素引起的慢性代謝性疾病，并與Ⅱ型糖尿病、高血壓、高血脂癥、高尿酸血癥、缺血性心腦疾患、癌癥、骨端軟骨癥等多種疾病有明顯相關。BMI≥24kg/m2者患高血壓風險是體重正常者的3～4倍，患糖尿病的危險是體重正常者的2～3倍，具有兩項及2項以上危險因素（血壓高、血糖高、血清總膽固醇高、血清三酰甘油高和血清高密度脂蛋白膽固醇低等）的危險性是正常體重者的3～4倍[6]。

實際上，肥胖與這些代謝綜合征又是互為因果的，減輕體重對控制血糖有驚人的作用，調節血糖對調節脂質代謝又有作用。

1.2 魔芋減肥作用

國內學者為探究KGM的減肥作用，進行了大量的研究。袁秉祥等[7]考察了KGM對營養性肥胖大鼠的減肥作用，結果表明KGM（0.17~1.5g/kg）可降低營養性肥胖大鼠的體重，減少脂肪堆積、脂肪細胞的數量和大小，可使肥胖大鼠的甘油三酯、高密度脂蛋白、血糖有所降低。KGM使谷氨酸單鈉鹽肥胖小鼠體重明顯降低，主要是減少小鼠體內過多的脂肪，也使肝臟甘油三酯含量下降，而對正常小鼠的體重影響較小[8]。在對Wistar大鼠的試驗中，也得出KGM能提高抗氧化水平，改善和調節脂質代謝的結論[9]。

國外對KGM減肥作用的研究也很多，并進行了大量的臨床試驗。Wslsh[10]等對20個肥胖女性進行了試驗，試驗者連續8周每天食用KGM膠囊，體重平均下降了5.5磅，P<0.05。Livieri[11]等為探究KGM的減肥作用，對53個肥胖兒童進行了4個月的臨床試驗，發現食用KGM膠囊的兒童體重和TG都發生了顯著下降。Nitesh[12]等對KGM對血脂、血糖濃度、體重和血壓作用的相關文獻做了系統性的分析，得出KGM能明顯降低總膽固醇、低密度脂蛋白、甘油三酯、空腹血糖和體重，但是對高密度脂蛋白、血壓影響不大的結論。以上這些研究均表明魔芋具有減肥功能，能夠有效抑制體重增加，減輕體內脂肪堆積，降低血清甘油三酯、膽固醇、低密度脂蛋白、血糖水平等。

2 魔芋減肥機理

KGM與其他膳食纖維一樣難以消化，但其特殊性在于它是一種可發酵性的水溶性膳食纖維。很多研究表明，與易消化的多糖和單糖相比，膳食纖維更易增加飽腹感[13]。飽腹感的來源是多方面的，主要歸結于以下幾方面：膳食纖維的本質物理特性（溶脹性、凝膠性、胃內容物的粘度變化）、胃運動機能調制、餐后葡萄糖和胰島素反應遲鈍等。

2.1 吸水力、膨脹力強，增加飽腹感

KGM是一種優質的可溶性膳食纖維，具有強大的膨脹力和吸水性，膨脹系數為80~100[14]。食用后，吸水膨脹使胃排空時間延長，產生飽腹感，從而減小食量，避免過多熱量的攝入，達到減肥的效果。

2.2 黏稠性強

KGM吸水性、成膜性很強，服用后在胃中快速形成具有粘性的魔芋膠溶液，不被胃所消化，增加胃排空時間，延長食物從胃至小腸通過的時間，并覆蓋在腸粘膜的表面形成擴散屏障，延緩消化和吸收營養物質[15]，降低了單糖的吸收，有效地吸附膽固醇和膽汁酸，促進脂肪排出體外，起到減肥的作用。

2.3 稀釋能量密度

KGM不能被人體內的消化酶水解，而能被大腸內的微生物作為碳源利用，屬于低熱量食品，是一種優質的可溶性膳食纖維。有資料表明，100g稻米(標)提供的能量為1435kJ，100g小麥粉(標)提供的能量為1439kJ，而100g魔芋精粉提供的能量僅為155kJ，因此KGM能夠取代其他高熱量的食物，產生飽腹感[13]，是一種優良的低熱量減肥食品。

2.4 影響膽固醇和甘油三酯的代謝

魔芋KGM能在消化道內與膽固醇等結合，阻礙中性脂肪和膽固醇的吸收，有效抑制回腸粘膜對膽汁酸的主動轉運，吸附膽酸，使膽汁酸的腸肝循環被部分阻斷，從而降低肝脂，增加固類醇的排出量，最終消耗體內脂肪，達到減肥的效果。KGM能在結腸內被微生物發酵分解，產生丙酸等短鏈脂肪酸[16]，這些脂肪酸直接通過門靜脈被肝臟吸收利用，通過抑制膽固醇的合成和促進膽汁酸的排除，實現降低血清中總膽固醇。

2.5 抑制腸道吸收作用

小腸粘膜Na+-K+-ATP酶活性的高低表明了小腸對營養物質的吸收能力大小，酶活性降低，腸道對營養物質的吸收減少，同時腸腔滲透壓升高，水分增多。魔芋多糖能降低小腸粘膜Na+-K+-ATP酶活性，抑制營養物質的吸收，起到減肥作用[17]。

2.6 減少碳水化合物和脂肪的吸收

國內研究結果表明：魔芋微粉通過與谷類食物的聯合作用，能增加谷類碳水化合物在腸道中的不吸收程度，縮短谷類食物在消化道的運轉時間，從而降低機體對谷類碳水化合物的吸收利用，產生減肥的作用[18]。國外有研究報道，膳食纖維可以減少脂肪和蛋白質的吸收，可溶性纖維限制碳水化合物的吸收，提高血糖參數[19]。

2.7 潤腸通便

KGM進入人體消化道后，會增加腸胃蠕動和糞便的排泄量，并使數百種好氣性微生物在腸內形成，促進不飽和脂肪酸的分解，增加腸道內的酸性，使乳酸菌和雙歧桿菌等有益微生物得以大量繁殖，有效抑制內致病菌和毒素，起到潤腸通便的作用。張茂玉[20]等證明KGM使部分未被吸收的包括脂肪在內的營養物質隨糞便排出，增加了糞便中膽固醇和膽汁酸的含量，緩解便秘的癥狀，從而達到減肥的效果。

2.8 降血糖作用

劉紅[21]建立小鼠動物模型，觀察KGM對小鼠血糖的影響，結果證實了KGM能明顯降低小鼠血糖水平，說明KGM對四氧嘧啶糖尿病小鼠高血糖具有防治作用。肥胖和糖尿病具有共同的基因背景，減輕體重對控制血糖有驚人的作用，調節血糖對調節脂肪代謝產生一定影響。因此血液中血糖含量與體重有密切的關系，過高的血糖使胰島素含量升高，這將導致體內儲存的脂肪消耗變的困難，且更多的碳水化合物轉化為脂肪儲存起來[22]。

3 開發魔芋減肥產品思路

魔芋的減肥作用已經得到證實，利用魔芋開發出有效的減肥產品將給廣大肥胖者帶來福音。開發魔芋減肥產品要注意以下幾個方面：

（1）將魔芋與其他食品組分混合，發揮增效作用，可以起到更好的減肥效果；

（2）將魔芋粉超細化、納米化，更加有利于吸收代謝，可起到更好的減肥效果；

（3）魔芋粉因其吸水性和膨脹性，易發生食道阻礙事件，因此開發魔芋減肥產品時要考慮到安全性和有效性；

（4）KGM與其他膳食纖維補充劑相比，需要較小的劑量就可達到良好的效果，因KGM有降低血糖的功效，因此對低血糖癥患者的用量要單獨設置。

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