膳食纖維生理功能的研究進(jìn)展

朱 靜，蔣金鑫

（南京中醫(yī)藥大學(xué)翰林學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

膳食纖維生理功能的研究進(jìn)展

朱 靜，蔣金鑫

（南京中醫(yī)藥大學(xué)翰林學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

膳食纖維作為一類(lèi)生物大分子物質(zhì)，其獨(dú)特的性質(zhì)使其在生理代謝過(guò)程和預(yù)防疾病等方面發(fā)揮重要的作用，目前已成為研究熱點(diǎn)。本文探討膳食纖維的主要生理功能，為深入研究與開(kāi)發(fā)利用新型膳食纖維產(chǎn)品而提供參考。

膳食纖維；控制體重；血糖；腸道菌群

近年來(lái)，由于生活水平的改善，人們對(duì)高熱量、高蛋白、高脂肪和精加工食品攝入比例逐漸提高，使肥胖癥等相關(guān)疾病的發(fā)病率逐年增加。膳食纖維作為一類(lèi)生物大分子物質(zhì)，具有特殊的生理功能，在肥胖癥等疾病的預(yù)防與治療過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，甚至被譽(yù)為繼蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)與水之后的第七大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，其對(duì)機(jī)體的更多益處正在不斷被發(fā)現(xiàn)。此外，膳食纖維攝入不足可能會(huì)導(dǎo)致肥胖癥、動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、高血糖、冠心病等心血管疾病和便秘、結(jié)腸癌等常見(jiàn)疾病[2]，因而，膳食纖維在食品和保健品中的應(yīng)用推廣已得到越來(lái)越多的認(rèn)可。本文探討膳食纖維的主要生理功能，為膳食纖維的深入研究和開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1　膳食纖維定義

1953年，Hipsley[3]首次提出膳食纖維（Dietary Fiber，DF）的概念，認(rèn)為DF是由植物細(xì)胞壁所組成的不易消化部分，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。此后，美國(guó)谷物化學(xué)學(xué)會(huì)（AACC）成立的膳食纖維專(zhuān)門(mén)委員會(huì)在2001年指出，膳食纖維是指在小腸中不被消化酶消化利用，但在大腸中可被某些微生物發(fā)酵的可食的碳水化合物及類(lèi)似物總稱(chēng)，如葡聚糖、木質(zhì)素、纖維素、果膠蠟質(zhì)、抗性淀粉和糊精等[4]。

2　膳食纖維的分類(lèi)

膳食纖維來(lái)源廣泛、種類(lèi)眾多，可根據(jù)溶解性不同，將其分為不溶性膳食纖維（Insoluble dietary fiber，IDF）和水溶性膳食纖維（Soluble dietary fiber，SDF）[5]。其中，IDF不溶于水，主要為細(xì)胞壁組成部分，包括木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、原果膠和植物蠟等，幾乎不在小腸內(nèi)被吸收和代謝。IDF具有預(yù)防肥胖、高血壓、高血糖、結(jié)腸癌和前列腺癌等生理功能，在許多產(chǎn)業(yè)中已有廣泛應(yīng)用，尤其多見(jiàn)于保健品的開(kāi)發(fā)和利用[6]。常見(jiàn)的谷類(lèi)食物中均含有豐富的不溶性纖維，如大麥、燕麥等。SDF可溶于溫水或熱水，能被醇類(lèi)溶劑再沉淀，是植物細(xì)胞壁的內(nèi)存物和分泌物，也包括經(jīng)微生物分解或合成的其他多糖，如樹(shù)膠瓊脂、半乳甘露糖、葡聚糖、海藻酸鈉和羧甲基纖維素等，能在小腸內(nèi)被消化吸收[7]。SDF可在水中穩(wěn)定分散的特性，使其在胃腸道中遇水后與葡萄糖形成黏膠，能結(jié)合水、吸收礦物質(zhì)、并可作為腸內(nèi)微生物發(fā)酵的基質(zhì)[8]，延緩葡萄糖吸收，使血液中膽固醇水平降低。有研究顯示SDF與IDF相比，能更顯著地影響人體健康[9]。

3　膳食纖維的生理功能

膳食纖維特殊的理化性質(zhì)是其發(fā)揮著重要生理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，其在生理代謝過(guò)程和預(yù)防疾病等方面均發(fā)揮著重要的作用[10]。此外，膳食纖維對(duì)維持人體營(yíng)養(yǎng)平衡具有重要作用，其具有調(diào)節(jié)吸收脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。

3.1控制體重

膳食纖維作為一類(lèi)含有較多極性基團(tuán)的生物大分子，具有較強(qiáng)的吸水溶脹性能，遇水后體積和重量增加可達(dá)10～15倍，對(duì)腸道產(chǎn)生充積作用。進(jìn)食膳食纖維后，DF可逐步填充胃部，延長(zhǎng)消化過(guò)程，延緩胃排空時(shí)間，增加飽腹感，進(jìn)而降低熱量攝取。同時(shí)，DF還可減少小腸對(duì)脂類(lèi)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)其排出，通過(guò)此途徑可起到控制和降低膳食總能量的作用，避免體內(nèi)熱能過(guò)剩導(dǎo)致脂肪過(guò)度積累，從而達(dá)到控制體重和減肥的效果。

3.2控制血糖

膳食纖維能有效預(yù)防糖尿病，其含有的果膠可延長(zhǎng)食物在腸內(nèi)的停留時(shí)間，延緩淀粉等可消化糖類(lèi)物質(zhì)的消化過(guò)程，避免餐后血糖迅速增加，從而維持血糖的平衡和穩(wěn)定。此外，食用膳食纖維可使機(jī)體對(duì)胰島素敏感性增強(qiáng)，增高機(jī)體對(duì)葡萄糖耐受能力，一定程度降低糖尿早期患者對(duì)胰島素和口服降糖藥的需求，發(fā)揮預(yù)防和治療糖尿病的作用[11]。

3.3降低血脂

膳食纖維降血脂的功能主要是通過(guò)其中部分成分能與膽固醇和膽汁酸結(jié)合，促進(jìn)膽固醇和膽汁酸直接從糞便中排出而實(shí)現(xiàn)。膳食纖維作為親水性較高的生物大分子，在腸道內(nèi)能大量吸收水分，稀釋腸道中的內(nèi)容物，如膽固醇和膽汁酸，從而有利于腸道益生菌生長(zhǎng)繁殖。腸道益生菌在繁殖過(guò)程中，可利用與轉(zhuǎn)化膽固醇，使其經(jīng)糞便排出，從而有助于預(yù)防高血脂癥[11]。

3.4預(yù)防腸癌與便秘

膳食纖維在消化吸收過(guò)程中，與腸道內(nèi)的食物殘?jiān)餐晃⑸锇l(fā)酵。膳食纖維借助吸附、螯合等作用可吸收有毒代謝產(chǎn)物，減輕其對(duì)腸壁的刺激，從而減少結(jié)腸癌等疾病的發(fā)生[12]。其化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有較多親水性良好的極性基團(tuán)，具有持水性，可經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵，直接獲得較高含水量，軟化糞便，增加人體排便次數(shù)，防止便秘，甚至起到導(dǎo)瀉作用，維持腸道清潔，預(yù)防并減少胃腸道疾病的發(fā)生。

3.5改善腸道菌群

腸道菌群的失調(diào)，可引起多種慢性疾病，如肥胖、糖尿病腸、高血壓、冠心病等。膳食纖維能有效促進(jìn)腸道中的益生菌增殖，并具有保護(hù)腸道屏障功能，起到預(yù)防慢性疾病的作用[13]。膳食纖維經(jīng)大腸中的菌群發(fā)酵后，產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸，如乙酸、乳酸，從而一定程度改變腸道pH值，改善益生菌生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)其繁殖擴(kuò)大。益生菌群擴(kuò)大的同時(shí)，腐生菌的繁殖受到抑制，進(jìn)而可防止腸道黏膜萎縮，維持腸黏膜的屏障功能[11]。

此外，膳食纖維還可延緩和減少重金屬等有害物質(zhì)的吸收，防止對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒害作用，同時(shí)還可以提高機(jī)體免疫力，增強(qiáng)口腔的保健功能。

4　結(jié)語(yǔ)

目前關(guān)于膳食纖維生理功能的研究較多，但針對(duì)其控制體重的功能和應(yīng)用的研究不多，對(duì)水溶性膳食纖維的研究近幾年才開(kāi)始受到人們的關(guān)注。膳食纖維成本低，來(lái)源廣泛，具有特殊的生物活性。隨著肥胖成為威脅全球成年人健康的慢性疾病和人們對(duì)于完美形體的不斷追求，探討水溶性膳食纖維對(duì)于減肥的效果，尋求有效改善肥胖癥的膳食纖維，將其開(kāi)發(fā)為新型保健產(chǎn)品，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)前景。

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Research Progress on the Physiological Function of Dietary Fiber

Zhu Jing, Jiang Jinxin
(Nanjing University of Chinese Medicine Hanlin College, Taizhou 225300, China)

As a kind of biological macromolecules, dietary fber plays an important role in the process of physiological metabolism and the prevention of disease which make it a focus recently. This paper discusses the main physiological functions of dietary fber and provides a reference for the further research, development and utilization of new dietary fber products.

Dietary fber; Weight control; Blood glucose; Intestinal f ora

R151

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.18.002

江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（編號(hào)：15KJB350004）；江蘇省高校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（幾種膳食纖維對(duì)減肥效果的作用研究）。

朱 靜（1986-），女，江蘇揚(yáng)州人，博士，講師；主要研究方向?yàn)樯锎蠓肿咏Y(jié)構(gòu)與功能。