浅谈膳食纤维与人体健康的关系

浅谈膳食纤维

陈浩莹 14食品科学与工程2班 201430380087 21世纪前，膳食纤维被认为是没有营养价值的粗纤维。随着人们生活水平的提高，对食品的要求越来越精细，膳食纤维的摄入越来越少，人体膳食营养的平衡被破坏，导致脂肪肝、高血脂、肥胖症、胆结石、癌症、糖尿病等疾病的发生，严重威胁着现代人的身体健康。膳食纤维被称为继淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水之后的第七营养元素。

近年来，膳食纤维作为一种功能性食材，越来越受到人们的信赖和青睐，尽管膳食纤维无法在肠内被消化，但其对肠道消化作用十分巨大，膳食纤维甚至可以作为新一类保健食品被使用。

一、对膳食纤维的定义

膳食纤维作为第七大营养素，在国际上有着不同的定义。2007年 7 月，欧洲食品安全局提出：膳食纤维广义上包括所有非消性碳水化合物，如非淀粉多糖（NSP）、抗性淀粉、抗性低聚糖（有 3 个或以上单体链节和多糖）及其它与膳食纤维多糖，尤其是木质素相关的非消化性微量组分。而在2006—2007 年间，FAO/WHO 出，膳食纤维在狭义上仅限于内源植物细胞壁多糖类（即 NSP），如纤维素、半纤维素、果胶、水状胶、植物黏液、β-葡聚糖等。根据2009年6 月国际食品法典委员会的定义，膳食纤维是指具有10个或以上单体链节的碳水化合物（是否包括3至9个单体链节的碳水化合物由国家管理当局决定），不能够被人体小肠内生酶水解，且属

于以下范畴：天然存在于消费食物中的可食用的碳水化合物，由食物原料经物理、酶或化学法获得的碳水化合物，对健康表现出有益的生理作用的人造碳水化合物的聚合物。欧盟对膳食纤维的定义“纤维”是指具有 3个或以上单体链节的碳水化合物的聚合物，在人体小肠中既不被消化也不被吸收，且包含的范畴同国际食品法典委员会。国际食品规范委员会对膳食纤维的定义膳食纤维是指聚合度≥10 的碳水化合物多聚体，并且不在小肠内消化和吸收的可食用的食物组分。中国营养学会对膳食纤维的定义膳食纤维一般是指不易被消化酶消化的多糖类食物成分，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。

二、膳食纤维的分类

根据不同的溶解性、来源、在大肠内发酵程度和植物体内的功能可以将膳食纤维分类，但膳食纤维主要分为水溶性膳食纤维（SDF）以及水不溶性纤维（IDF）。

水溶性膳食纤维（SDF）主要功能是可减少血液中的胆固醇水平，调节血糖水平，从而降低心脏病的危险，改善糖尿病，其来主

要是水果、蔬菜、大豆和燕麦。

非水溶性纤维（IDF）是指不能溶于水的膳食纤维。水不溶性膳食纤维主要功能是膨胀，可以调节肠的功能，防止便秘，保持大肠健康，非水溶性纤维可降低患肠癌的风险，同时能够吸收食物中的有毒物质，预防便秘并弱化消化道中细菌排出的毒素，主要包括纤维素、半纤维素和木质素等。

三、膳食纤维的理化特性

膳食纤维的理化特性主要包括水溶性、持水力、膨胀力、流变学特性、吸附作用、离子交换能力、凝胶和粒子分布等。

1. 持水力和膨胀力

膳食纤维结构中含有大量的亲水基团, 因此具有较强的持水力

2.离子交换能力和吸附作用

膳食纤维结构中,含有一些重要的侧链基团,主要包括羧基和羟基,呈现一个弱酸性阳离子交换树脂的作用,在阳离子交换中扮演重要的角色, 可与阳离子进行可逆交换。

3.发酵作用

膳食纤维虽然不能被哺乳动物小肠中的酶所降解，但在大肠中由于细菌的作用会有不同程度的发酵，其中果胶和树胶可以被细菌完全降解，而纤维素和半纤维素只有部分被降解。

4.溶解性和黏性

膳食纤维的溶解性与其结构有关，膳食纤维的结构不规则时溶解性大，若膳食纤维的结构中含有带电基团，则溶解性增大。溶解性还

受温度和离子强度的影响。果胶、瓜尔胶、琼脂等水溶性膳食纤维具有良好的黏性，能形成高黏度的溶液。

四、膳食纤维的功能

1、刺激肠道蠕动，改善大肠功能

水溶性膳食纤维选择性地刺激益生菌的生长和活力，从而使益生菌增殖。大量研究表明，凡能提高粪便持水能力的物质( 如各种水溶性膳食纤维) 或促进肠道蠕动的物质(如各种水不溶性膳食纤维) 均能起到润肠通便的作用。膳食纤维具有改善便秘的作用。

具体机制如下:水溶性膳食纤维通便作用机制，水溶性膳食纤维在肠道内呈溶液状态，有较好的持水力，且易被肠道细菌酵解，产生丁酸、丙酸、乙酸等短链脂肪酸(SCFA)，这些短链脂肪酸能降解肠道内环境的pH，刺激肠黏膜; 水溶性膳食纤维被肠道菌群发酵后产生的终产物二氧化碳、氢气、甲烷等气体，亦能刺激肠黏膜，促进肠蠕动，从而加快粪便的排出速度。

在课堂上老师为我们介绍的“随便果”，正是利用膳食纤维发酵刺激肠内蠕动，从而达到很好的通便效果，而这种成本比较便宜的原料在经过膳食纤维功能处理之后也能变得利润丰厚。

2、预防消化道肿瘤

研究表明，膳食纤维对肠道菌群的数量和种类具有一定的调节作用，由于膳食纤维具有吸附性、持水力、离子交换作用以及凝胶的形成等物理化学性质而影响了肠道对它的消化吸收。（1）肠道内的细菌产生的消化酶将膳食纤维分解可产生少量的泛酸，对肠道的

消化和吸收具有调节作用。（2）膳食纤维促进肠道蠕动，可缩短粪便在结肠内的停留时间，同时也增加粪便的排泄量，有利于促进有毒物质的迅速大量地排出。（3）Hansen 等研究发现膳食纤维的摄入，尤其是谷物纤维可预防结肠癌。Li等的实验表明，增加水溶性膳食纤维摄入量，能显著降低未绝经妇女患乳腺癌的风险。

3.降低心脑血管疾病

高血脂和高胆固醇是引起心血管疾病的重要原因。不同种类不同来源的膳食纤维降低血脂和胆固醇机理不尽相同，到目前为止，大体分为以下几个途径：（1）膳食纤维具有吸附胆酸盐能力，并可促进其排出；（2）膳食纤维在盲肠发酵产生短链脂肪酸，抑制胆固醇合成；（3）膳食纤维改变酶活性，影响脂代谢等。因此，膳食纤维对预防冠状动脉硬化、高血脂等一系列心血管疾病有重要作用。

4.调节血糖水平，预防糖尿病

膳食纤维摄入量与糖尿病发病率呈负相关，摄入膳食纤维含量越高，患糖尿病几率越低。目前提出可能的降糖机理主要有以下几点：（1）减慢胃排空速度，延缓食糜进入十二指肠的过程从而延长糖类物质的消化吸收时间；（2）与食糜形成胶团，抑制或包裹消化酶（如α-淀粉酶），使该种酶表观活性降低，从而降低碳水化合物的水解速度；（3）通过摄入膳食纤维，可提高小肠内容物黏度，从而阻碍葡萄糖的扩散；（4）可与葡萄糖结合，降低小肠内游离葡萄糖浓度；（5）当人体摄入膳食纤维后，可提高肝脏中与糖分解代谢有关的酶活性，使肝细胞上胰岛素受体数目增多，进一步增加与胰