膳食纤维对人体影响浅谈

（12生物师范，XXX，20122211xxxxxxx）

摘要：随着生物科学的进步，人类对营养健康的要求越来越高，对影响人体健康的因素也越来越重视，膳食纤维作为除水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质之外的“第七大营养素”也受到人们的广泛关注。本文主要介绍膳食纤维的定义、生理功能以及与人体某些疾病的关系，同时提示人们应该合理饮食，适量摄取膳食纤维。

关键字：膳食纤维，定义，生理功能，人体健康

1 膳食纤维定义的发展过程[1]-[3]

1929年McCance和Lawrence首先发现了“不可利用的碳水化合物”，这是文献最早对膳食纤维认识和描述。1953年，Hispsley率先提出了“膳食纤维”（Dietary fiber，DF）的术语，他把构成植物细胞壁的纤维素、半纤维素、及木质素等成分统称为DF，并提出DF能降低孕妇毒血症的假说。

1972-1976年间，Trowell等建立了大量膳食纤维与健康相关的假说，被称为“膳食纤维假说”。经1972[2]、1974和1976年三次完善，给出了DF的定义：膳食纤维是不能被人体内的消化酶水解的多糖和木质素。有的食物如非淀粉的低聚糖等在体内不能被人的消化酶降解，但可被体内微生物降解成短链脂肪酸，产物最终被人体吸收。

至1976年止，膳食纤维的定义已被拓宽到包括所有的不可消化的多糖（主要为植物性糖类），如胶质、改性纤维素、粘胶、寡糖以及果胶，这基本保留了生理学的定义，即基于其可食性及抗消化性。

1987年美国食品药品管理局（FDA）定义为：膳食纤维是非淀粉类的多糖、木质素和某些抗性淀粉（不被蛋白酶、直链淀粉酶和支链淀粉酶水解）的总称。

1995年FAO和WHO的营养法典委员会采纳的定义是“膳食纤维是可食用、但不能被人体消化道内源酶水解的植物或动物性食物，且可用AOAC985.29和AOAC991.43方法检测出”。但膳食纤维是否应包括“动物性食物”，这点直到2000年所有的营养法典委员会委员也没有完全达到一致的认可。

2001年3月，美国谷物化学家协会给膳食纤维的最新定义是：膳食纤维是植物的可食部分或类似的碳水化合物，其在人类的小肠中难以消化及吸收，在大肠中会全部或部分发酵分解。膳食纤维包括多糖、低聚糖、木质素及相关的植物

或降低血糖的有益健

2004年食品法典委会给出的定义是：膳食纤维指小肠内不能消化吸收，聚合度不小于3（或10）的碳水化合物。膳食纤维应该至少具有以下特点之一：a 天然存在于所消费食物中的可食用的碳水化合物；b 可以由食物原料中经物理、酶或化学法获得的碳水化合物。但是，目前各膳食纤维的定义之间仍然存在一定的差距，这些有待于进一步建立。

2 膳食纤维的主要成分及理化特性

2.1膳食纤维的主要成分[3]-[4]

按溶解性可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维主要是：植物细胞壁内的储存物质和分泌物、部分半纤维素、部分微生物多糖、合成类多糖，如果胶、魔芋多糖、瓜儿胶、阿拉伯糖等；不溶性膳食纤维包括：半纤维素、不溶性半纤维素、木质素、抗性淀粉、一些不可消化的寡糖、美拉德反应的产物、虾蟹等类动物表皮中所含的甲壳素、植物细胞壁的蜡质与角质、不消化的细胞壁蛋白。

(1)纤维素（cellulose）在化学结构上与淀粉相似，是以β-1，4糖苷键连接的直链聚合物，不能被人类肠道淀粉酶所分解，利用，纤维素有一定的抗机械强度、康生物降解等作用在食品工业中常被作为增稠剂使用

(2)半纤维素（hemicellulose）与纤维素一样主要以β-1，4糖苷键连接，也存在β-1，3 糖苷键，根据主链和支链上所含的单糖不同可分为木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖和阿拉伯糖的多聚体。有的还含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。

(3)木质素虽然木质素包括在粗纤维和不可利用碳水化物的范畴内，但它并不是真正的碳水化物，而是苯基-丙烷衍生物的复杂聚合物，它与纤维素、半纤维素共同构成植物的细胞壁。

(4)果胶（pectin）果胶主链成分为半乳糖醛酸酯，典型的侧链为半乳糖和阿拉伯糖，是存在与蔬菜和水果软组织中的无定形物质。它可在热溶液中溶解，而在酸性溶液中遇热形成凝胶，在食品加工中做为增稠剂使用。

(5)抗性淀粉（RS）包括改性淀粉和经过冷却加热处理的淀粉。抗性淀粉在生理功能上与膳食纤维极为相似，故归入膳食纤维。它属于不溶性膳食纤维，但

通常兼具可溶性膳食纤维的特点，可用做葡萄糖的缓释剂，用于降低餐后血糖。

在体内和体外试验中抗性淀粉都可促进益生菌的生长，增加大肠双歧杆菌的数目。

(6)不可消化寡糖具有生理调节作用的不可消化寡糖（non-digestible oligosaccharide，NDO）是有3~9个单聚糖合成的短链多糖。这些多糖可能由相同或不同的单体聚合、并经不同的键连接而成。NDO是某些植物如豆科籽实、谷物中的天然成分（棉子糖—存在于蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水苏糖）。此外，还可以生产NDO作为饲料和食品中的功能性添加剂，例如可以通过部分水解菊粉制备低聚果糖（FOS），由乳糖制备低聚半乳糖（TOS）。NDO的生理功能和化学性质均取决与其化学组成。NDO大多可溶于水，乙醇及体液，但在体内PH条件下却相当稳定，NDO的营养功能源于其独特的发酵品质，也被称为双歧因子。纤维素、半纤维素不具有类似的功能，这可能是由于异质性造成的，NDO对外源性的非特异性刺激作用可以阻止不良微生物区系的建立。

2.2 膳食纤维的理化特性

膳食纤维的化学组成特性决定其理化性质，虽然膳食纤维在人体内不能被消化吸收，但却具有多种特殊功能和生理作用。

（1）持水力膳食纤维化学结构中含有很多亲水基因，因此具有很强的持水性，变化范围大致在自身重量的1.5-25倍之间[5]。

（2）膨胀力膳食纤维的体积较大，缚水之后的体积更大，对肠道产生容积作用，易引起饱腹感。同时，由于膳食纤维的存在，影响了机体对食物其他成分的消化吸收，人不易产生饥饿感，为此，膳食纤维对预防肥胖症有益处[6]。

（3）对重金属的束缚力膳食纤维分子表面有很多活性基团，能束缚肠道内的重金属等有毒物质，并将其排出体外[7]。

此外，膳食纤维还有：吸附有机物(如油脂、胆固醇、胆汁酸等)和肠道内的内源性和外源性有毒物质的作用、对阳离子具有结合和交换能力、发酵性、溶解性和黏性等理化特性。[6][8][9]

3 膳食纤维的生理功能

膳食纤维的理化特性决定着其生理功能，膳食纤维对现代“文明病”的预防和治疗作用主要体现在以下几个方面。