抗性淀粉生理功能的研究

抗性淀粉生理功能的研究
孙金辉
（西南大学食品科学学院，重庆，400715）
摘要：抗性淀粉作为一种新的膳食纤维已经引起了越来越多人的关注和研究。

它的生理功能也受到人们的广泛关注。

抗性淀粉是一种逃逸小肠消化，在大肠发酵的膳食纤维。

目前研究认为，它能降低血糖、胆固醇、甘油三酯，增加胰岛素敏感性，减轻体重，对糖尿病有防治作用。

关键词抗性淀粉膳食纤维生理功能
Abstract Resistant starch as a new kind of dietary fibers has attracted more and more people，attentions and research.Its physiological functions also be paid much attention to by the people .Resistant starch is a kind of dietary fiber which can escape intestinal digestion and ferment in the intestine. According to current studies, it can reduce the concentration of blood glucose，cholesterol and triglyceride；increases insulin sensitivity, reduce weight, have prevention and curable function for diabetes.
Keywords:Resistant starch ；dietary fibers；physiological functions
0 引言
抗性淀粉( resistant starch.RS ) 是一种新型的膳食纤维，是科研人员对膳食纤维进行定量分析时，在不溶性膳食纤维中发现的淀粉成分。

1 9 9 2年世界粮农组织FAO根据Englys和欧洲抗性淀粉协会( European flair concerted action on resistan starch，EURESTA) 的建议将抗性淀粉定义为不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物的总称。

研究发现，抗性淀粉在肠道代谢、改善血糖和血脂水平等方面发挥了有益的健康作用，能降低一些慢性病( 如糖尿病、大肠癌、肥胖等) 的发病风险，本文就目前对抗性淀粉生理功能的研究进展综述如下【1】。

1 抗性淀粉的分类
抗性淀粉又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，这种淀粉较其他地方难降解，在体内消化缓慢。

根据抗性淀粉的物理和化学特性可以将抗性淀粉分为可分为RS l、RS2、RS3、RS4四类4类【2，19】：
RS l：物理包埋淀粉，指那些因细胞壁障碍作用或蛋白质隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉。

加工时的粉碎、碾磨及饮食时的咀嚼等物理动作可改变其含量。

RS2：抗性淀粉颗粒，指没有被糊化的生淀粉和未成熟的大的淀粉粒，常存
在与马铃薯、生豌豆、绿香蕉中。

这类淀粉在结构上和结晶上都存在特殊的构象，并且对酶具有高抗性。

RS3：回生淀粉，指糊化后在冷却和存储过程中结晶以至于难以被淀粉酶分解的淀粉，也称老化淀粉。

这类淀粉是抗性淀粉的重要成分，也是膳食中抗性淀粉的主要成分。

由于其经加热处理也很难被淀粉酶消化，因此可作为食品添加剂使用。

冷米饭、冷面包、炸土豆片中常存在这类淀粉。

RS4：化学改性淀粉，是指经过物理或化学变性后，由于淀粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引入而产生的抗酶解淀粉部分，如羧甲基淀粉、交联淀粉等。

在种植过程中，基因改造也会引起淀粉分子结构的变化。

在四类抗性淀粉中，RS2和RS3是最令人感兴趣的两种，使人们研究的重点。

通过RS2和RS3研究获得的数据表明抗性淀粉如同膳食纤维一样，对人体的健康发挥重要的作用，因此抗性淀粉的制备、抗性淀粉来源地食品等都逐渐成为人们研究和开发的功能性视频的热点。

但是任何抗性淀粉来源的功能性食品都必须进行全面的临床和营养学评估以确保它的安全性和营养质量。

2 抗性淀粉的生理功能
随着人们的生活水平的不断提高，人们对的饮食的要求也在提高，人们开始注重食用高能量营养、低热量的功能性或保健性食物，因为“富贵病”开始流行起来，食用这一类食物能有效的抑制“富贵病”。

而抗性淀粉则具有低热量、高膳食纤维含量的功能性食品成分，具有与膳食纤维类似的作用，有助于控制体重、预防糖尿病等，对便秘、盲肠炎及痔疮等也有预防作用【3】。

2.1抗性淀粉的生理学特性
RS与不消化的低聚糖和非淀粉多糖相比有很多的相似之处。

2.1.1RS的能值
混合膳食纤维中的纤维可提供能量的范围为2．2～3．3 kcal/g，而低聚果糖是lkcal/，膳食中的蔬菜、水果和大豆中的纤维可提供0．7 ～0．8kcal/g的能量。

抗性淀粉不能再小肠中消化，但可以再结肠中发酵，产生短链脂肪酸，短链脂肪酸经过结肠壁吸收进入血液后，可提供能量【4】。

有研究表明，RS具有缓慢完全吸收的方式【5】。

2.1.2 RS的发酵
研究表明，RS在结肠内发酵课产生气体（H2、CO2、CH4）和短链脂肪酸。

RS在结肠中主要发酵的是产生丁酸和CO2。

RS可作为微生物的碳源，有利于合成微生物蛋白，减少了不消化蛋白质腐败产生酚、胺类和吲哚的物质。

未降解的RS还可以增加粪便通量和有毒物质的排泄。

2..1.3 RS的血糖生成指数
血糖生成指数（GI）反应了食物最初消化和葡萄糖吸收的应答关系。

，人们对抗性淀粉和糖尿病的关系进行大量的研究，并认为长期摄人含有抗性淀粉的食物能够降低慢性病发病的危险因子包括降低血糖、胰岛素水平，改善正常人和糖尿病患者以及超重个体餐后血糖状况【1】。

有研究表明，抗性淀粉有较低的血糖生成指数，从而可降低人体饭后的血糖值上升。

一般认为RS具有较低的血糖生成指数和胰岛素反应，从而可有利于糖尿病患者的情绪控制。

，RS具有降低餐后血糖和胰岛素应答，降低血清甘油三酯和胆固醇水平，增加组织对胰岛素的敏感性【6】。

RS对II型糖尿病患者可起延缓餐后血糖上升，控制糖尿病病情的作用。

2.2 抗性淀粉的生理功能
抗性淀粉也称为功能性膳食纤维，RS具有以下生理功能。

2.2.1抗性淀粉与肠机能失调及结肠癌发病率
抗性淀粉能增大老鼠的粪便体积，这对预防便秘、肠憩室病和肛门——直肠机能失调时很重要的。

此外，抗性淀粉还有助于稀释致癌的有毒物。

抗性淀粉不论类型皆不被小肠吸收，但能为肠内菌发酵利用而产生短链脂肪酸。

与直肠癌防治有密切相关的短链脂肪酸——丁酸，在降低肠道PH值时有剂量效应，能选择性的乳酸菌和双线菌利用，促进乳酸菌和双线菌的繁殖，减少肠道疾病、次生胆汁酸，降低粪便水分的毒性。

还能减轻腹泻症状，提高粪便重量；刺激免疫反应；降低大肠癌发生率。

抗性淀粉对结肠的作用：(1)刺激肠道免疫系统；(2)调节血液免疫指数；(3)通过丁酸盐调节D N A合成与修复；(4)通过丁酸盐刺激正常细胞生长；(5)通过丁酸盐抑制不正常细胞生长与繁殖；(6)促进上皮组织恢复。

足见抗性淀粉是体内良好的来源【7】。

2.2.2抗性淀粉对脂类代谢的影响
研究发现抗性淀粉能降低肝脏和血清中胆固醇和甘油三酯含量【8】。

抗性淀粉降低血胆固醇的机制已有大量的研究，多数认为抗性淀粉能降低血清中胆固醇与它增加粪便中类固醇的排泄有关【9】。

丙酸盐对胆固醇合成的影响也可能是抗性淀粉降低胆固醇的原因之一。

但是，有研究却认为膳食中发酵产生的丙酸进入血循环的含量很少不足以降低胆固醇合成的限速酶即羟甲基戊二酸单酰CoA 还原酶(hydroxy —methylglutaryl—CoA reductase，HMG - CoA) 的活性以此来影响胆固醇的合成【10】。

总之，目前对抗性淀粉降低胆固醇的机理还不是很清楚。

其它研究认为关于发酵型碳水化合物降低胆固醇的作用机制可能包括以下几方面：第一，阻止粘膜细胞表面微绒毛边缘层上胆固醇和胆汁酸的扩散吸收；第二，小肠中结合类固醇；第三，发酵产物SCFA的产生降低大肠中pH值以及肠道细菌去羟基化作用减少极性代谢产物使胆汁酸不易溶解减少它在大肠的被动吸收；第四，胃肠转运时间的缩短，减少胆固醇吸收时间；第五，其它代
谢作用，尤其是肝脏脂质的转化代谢。

抗性淀粉作为其中一种发酵型碳水化合物减低胆固醇作用的机制也可能与以上几方面的因素有关。

2.2.3 抗性淀粉有利于肠道健康和预防便秘、痔疮及结肠癌
抗性淀粉在大肠中充当益生菌微生物的培养基，被细菌发酵分解。

产物主要是一些气体和短链脂肪酸【11】。

饮食中RS通过增加丁酸对其损伤起保护作用，短链脂肪酸主要是丁酸、丙酸、乙酸等，其中丁酸与直肠癌的防治密切相关，它能改变某些致癌基因或它们产物的表达，诱导肿瘤细胞凋亡，阻止结肠DNA 损伤【12】。

乙酸会阻止癌细胞的生长，防止直肠癌的发生。

2.2.4抗性淀粉有利于体重的控制
据报道，RS作为减肥保健食品添加剂【13】，对减肥、通便十分有益【14】。

Janine A Higgins 等【15】研究了摄取高含量的RS后，关键脂肪合成器官和脂肪合成速度，结果发现，除肝脏外，所有组织的脂肪合成速度加快，其中白色脂肪组织最明显。

脂肪在白色脂肪组织存储的减少，说明RS 对于长期控体重非常重要【16】。

RS可增加脂质的排泄减少热能投入，减少了脂肪的生成，RS本身的能量低于淀粉的能量【17】，因此，RS可做为减肥保健食品添加剂。

研究表明富含纤维的食物可通过延缓肠道碳水化合物吸收、增加肠激素分泌及发酵产生短链脂肪酸的作用增加其饱腹感，而且碳水化合物在小肠的滞留留可能导致肠促胰酶肽(产生饱腹感的有效成分)浓度增加【18】。

归结为两方面：一为增加脂质排泄，减少热量摄取；另一为抗性淀粉本身几乎不含热量【20】。

2.2.5抗性淀粉能促进矿物质的吸收
1 6.4％抗性淀粉的膳食与完全消化淀粉对比，则肠中明显增加Ca、Fe和Zn 的吸收，增加小肠中不吸收锌流人盲肠，发酵产生的低pH值促进了锌生物利用率的增加【8】。

研究表明，在喂养了抗性淀粉的大鼠体内，其锌离子和其他矿物质利用度明显增加。

而锌与机体免疫系统密切相关，缺锌可引起动物或人体免疫缺陷。

另，饮食中的天然抗性淀粉RS2在大肠内发酵降低肠道PH值，促使钙，镁等矿物质变成可溶性离子盐经上皮细胞被人体吸收。

然而RS3则不具有这样的功能【21】。

2.2.6抗性淀粉的其他生理功能
抗性淀粉除了能够在食品中发挥作用外还被应用在谷物饮料及一些乳制品中作为益生元。

在酸奶发酵中，是双歧杆菌，乳酸杆菌等益生菌的良好基质，还能防止菌体死亡。

RS和其他益生元如低聚果糖、菊粉有潜在的协同作用。

RS作为功能因子添加到乳制品饮料中有巨大潜力【22】。

RS还能增加营养素。

RS在结肠内发酵能产生多种短链脂肪酸，而且肠道的大肠杆菌还能合成泛酸、尼克酸、核黄素等人体不可缺少的生命物质，因此RS还可增加营养【16】。

3 研究展望
在国外，抗性淀粉的研究已经很成熟，其生理功能方面也做了很广泛的研究，但尚不完善，还需要做进一步研究【23】。

在RS的分类上，还需要细分，不同来源地RS必然有所差异，但还需要明确这些不同来源的生理功能。

在RS的生产和检测上都还需要完善。

在生理功能上，最重要的是进一步阐明RS的肠道的生理特性和RS4的生理特性。

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