抗性糊精

抗性糊精:一种对健康有益的可溶性膳食纤维，营养价值更高引言日前，世界卫生组织粮农署（WHO/FAO2002）建议，控制在全球蔓延的肥胖病和预防与饮食有关的慢性疾病所需的平衡饮食应包括：热量摄入平衡（55–70%来自总碳水化合物，15–30%来自总脂肪，10–15%来自总蛋白）；缓慢释放热量的食物，即总热量中仅10%来自快速消化的糖类（单糖和双糖），而约40%来自复糖，如纤维等。每日摄入纤维的推荐量在各个国家有所不同，但根据中国营养协会制订的《中国居民膳食指南》，中国正常成年人的纤维定量为每日25-30克。但是，根据‘中国公民营养和健康状况调查’的结果，成年（城乡）中国人平均膳食纤维摄入量仅为12克左右。经过多年研究，抗性糊精，一种可溶性膳食物质，大部分抗小肠消化，主要在结肠发酵。根据一种定义（Roberfroid，2005年）以及各国官方委员会公布的不同通告（如意大利和法国），其为可溶性膳食纤维。因此食品中添加的抗性糊精，可达20-25％（重量/重量比），而抗性糊精也在许多国家，包括中国，获正式承认并标识为可溶性纤维。因此，它可以是帮助实现世界卫生组织/粮农组织和中国营养学会的营养'纤维'目标非常有用的工具。此外，越来越多的证据表明，抗性糊精能够成为均衡饮食的组成部分促进健康，如降低血糖反应和改善肠道的健康等。其消化耐受阈值也非常突出，使其消化的量最适合于达到期望的肠道生态系统的良性改变。本文将对已经发表或即将发表的论文中描述的这些和其他的营养特性进行概述。此外，作为一种可完全溶解的纤维，其温度和处理条件都比较极端，而且服用的耐受性良好，是一种提高食物和饮料纤维含量的理想原料;我们将简要概括其技术和产业优势。抗性糊精是什么?抗性糊精可以小麦淀粉或玉米淀粉制成，采用的糊精化过程是严密控制的。在此过程中，淀粉经过了一定程度的水解，其后是再聚合过程。正是再聚合过程，通过形成不能被消化道内的酶切断因而不可消化的糖苷键，将淀粉转换成纤维，并且还阻碍了可消化连接的裂解。糊精化之后是分离步骤，此步骤确保分子量的分布最佳，使流变和技术性能稳定一致，以及纤维含量恰如其分，根据2001-03年AOAC方法，此含量就抗性糊精而言为85。然后该产品将经受进一步的精制步骤，包括去除单糖以使干物的单糖和双糖含量低于0.5％，最后是喷雾干燥。因此，虽然抗性糊精系葡聚糖，但仍可认为其不含糖。其糖苷键中约25％是人类消化酶无法水解的（表1）。由于其纤维含量、其分析特点以及我们以下将进一步描述的生理特性，抗性糊精可完全溶于冷水，且不会引起粘度增加。因此根据中国疾病预防控制和预防中心的含量标准，含有抗性糊精的食品，可称为'纤维源'---每100克含3克纤维或'富含纤维'---每100克含6克纤维。抗性糊精是如何消化的?采用Roberfroid(1999年)发表的等式，抗性糊精的热量值是每克7.1kJ(每克1.7kcal)，此值与临床上在健康年轻人中测定的(Vermorel等，2004)一致，也与可溶性膳食纤维公认的热卡值一致(Livesey，1992)。在欧洲此值可用于测定食物所含的能量(Coussement，2001)。抗性糊精不同于标准淀粉而象抗性淀粉一样，实际上在消化道的上部部分地被水解(Ver¬morel等，2004)：仅15%在小肠内被酶消化，而其余部分进入大肠，初始量的75%在大肠内慢慢地逐渐被发酵，10%排出体外(VandenHeuvel等，2004)。抗性糊精的血糖和血胰岛素反应抗性糊精除了可增加食物的纤维含量，由于它还具有提供热量持久的特点，所以也许它对体重控制有潜在的作用。有一个指标，用于表明碳水化合物防止生活方式疾病和帮助减少肥胖病的发生的能力，已获得广泛认可，这个指标就是血糖指数(GI)。其衡量的是摄取碳水化合物食品之后血糖反应(表明血糖水平上升的速度及其如何随着时间的推移而维持)。血糖指数的定义是待测食品的50g碳水化合物部分的血糖反应曲线下方的增加区域，以葡萄糖反应与同一受试对象摄入相同碳水化合物含量的标准食物产生的葡萄糖反应的百分比表示(粮食与农业组织，1998)。通常与血糖指数相关的血胰岛素指数(II)，其定义与此相似，也是待测食品的50g碳水化合物部分的血胰岛素反应曲线下方的增加区域，以胰岛素反应与同一受试对象摄入相同碳水化合物含量的标准食物产生的胰岛素反应的百分比表示。GI和II似乎与应付长时间用力以及食欲调节的营养学考虑相关，在两种情况下GI较低的食物是较好的选择。一个重要的考虑是混杂食物和饮食整体的GI值亦可测定。摄入抗性糊精可引起低血糖(葡萄糖反应=25)和血胰岛素反应(胰岛素反应=13)(Donazzolo等，2003)。因此作为缓慢释放能量的碳水化合物，它可以部分或完全替换其他碳水化合物，例如糖和淀粉。例如，当以抗性糊精制成的糖浆用于浓缩果汁饮料中(图1)并于稀释后饮用时，其引起的葡萄糖反应仅为等效糖制品的10%。时间（分钟）血糖变化（mmol/l）葡萄糖；糖浆；一种抗性糊精制成的糖浆图1摄入以抗性糊精制成糖浆(以浓缩的水果糖浆为依据，其每100克中含抗性糊精18.3克或糖浆对照物(两种产品的稀释方法相同，均按制造商的说明进行)或摄入50g无水葡萄糖后，人血葡萄糖浓度的平均变化。与葡萄糖相比，糖浆的平均血糖反应(GR)值(51±6)明显高于(P=0.001)以抗性糊精制成的糖浆的平均GR值(6±3)。对减轻体重的作用在中国，超重正日渐变成一个全国性的健康问题。中国肥胖问题工作组，WGOC建议将体重指数24作为中国人群超重的分界值。根据这一分界值，估计约有34％的中国人超重。人们已充分认识到增加膳食中纤维含量的好处。抗性糊精除了可以简单地增加食物中纤维的含量，也有助于延迟饥饿感的再产生（(VandenHeuvel等，2004），这与以前关于GI低（Bellisle，2008）且纤维含量高（(Slavin和Green，2007年）的食物的满足感和进食后饱足感的影响的观察和总结是一致的。因此，抗性糊精对体重控制有潜在的作用，而且这一点也将被很快发表的最近的一项临床研究的结果所证明。事实上，对120名超重男性采用补充抗性糊精作为可溶性纤维的膳食干预显著改变了某些生物标志物，并减少了通常与代谢综合征相关的风险因素。此外，摄入抗性糊精对警觉性和认知力的影响研究表明，血糖反应并不是预测食品成分对最初提到的两个参数的影响效率时唯一需要考虑的因素（Rozan等，2008）。这一点，加上前面提到的体重控制研究的结果，使我们提出这样的设想，即抗性糊精对结肠的作用，以及主要是短链脂肪酸（SCFAs）的产生参与每日能量来源的供应，也是抗性糊精能够长时间提供热源的关键因素。这一点仍需通过临床研究清楚地证明，而临床实验的设计将由于无可置疑的人类标志物而非常复杂。事实上，应当在例如，ileostomised的患者身上测试产品，而这类测试并不总是很容易施行或在道德上很容易接受。此外，已获得的结果并不一定代表在健康的志愿者中可获得的结果。益生元作用在过去的几十年中，出现的益生元产品的定义有无数种，这些定义或多或少有微妙的不同。目前正在使用的众所周知的前生物产品特别包括各种类型的低聚糖（如胰岛素、低聚果糖和半乳糖寡糖）（Alexiou和Franck，2008年），虽然在大量服用时会担心肠道产气过多，但其安全使用的历史已经很长了。然而，新的声称具有益生元特性的化合物也在出现，需要更广泛的前生无作用的定义，以反映人类微生物丛的微生态学的最新进展。最近国际粮农组织将所有这些因素考虑在内，把益生元产品的定义修改为'可对宿主产生与微生物丛调节有关的健康益处的非活性食物组分'（国际粮农组织，2007年）。有人侧重于摄取益生元产品后观察到的生理效应，根据益生元产品的一种定义(Woods&Gorbach2001)对抗性糊精进行研究，该定义认为，益生元产品的特征是：'“有益细菌”的增加和/或“有害细菌”的减少、肠道pH值的降低、SCFAs的产生和细菌酶浓度的变化’。研究表明，抗性糊精是通过结肠发酵表现出所有这些益生元作用的。这些不同的结果是来自许多研究，有体外研究，有动物（大鼠）实验，也有人体实验（VandenHeuvel等，2005;Lefranc-Millot等，2006b;Pasman等，2006）。这些发酵对消化道上皮内的结肠细胞有益，促使有益糖解菌群增加（图2）、降低结肠pH值（图3）并由此减少潜在致病性菌群（如每日服用15克抗性糊精，14天后人类大便内产气荚膜梭菌的数量明显减少，P0.05）。碳水化合物在大肠内发酵产生的SCFAs也参与机体的日常能源供应，因为SCFAs可用作代谢燃料。由于此发酵并非突然发生，而是在大肠内逐步进行的，所以SCFAs的持续产生，加上最初小肠内部分消化所释放的，使得抗性糊精成为持续时间长的热量源。这种缓慢而渐进的发酵与其他一些可溶性纤维恰恰相反，后者迅速发酵，可能导致消化道不适，如腹胀和腹泻。按说明服用可带来营养益处的量时，使声称，抗性糊精的耐受性很好很出色，阈值为每天45克，不产生任何消化道不适症状，且剂量在每天100克时无腹泻发生（VandenHeuvel等，2004;Vermorel等，2004;Lefranc-Millot等，2006b;Pasman等，2006）。在中国，抗性糊精已于2008年年底由“公众营养改善微生态项目”确认为益生元产品。其目标是增加益生元制品在中国的使用，以改善肠道菌群失调，而后者已被确定为亚健康的关键因素。未来的研究方向除了从超重的人中所获临床结果外，在中度高胆固醇血症的仓鼠中进行的实验表明，抗性糊精具有降低胆固醇的作用（Juhel等，2007年）。这一作用很可能与胆固醇和胆盐吸收降低有关，很有希望用于预防中度高胆固醇血症。此外，抗性糊精似可对肠道健康和保持免疫力有意，因小鼠实验已证明其可对参与调节疼痛和炎症的调节的肠道标志产生有益的影响。这些初步结果表明，其可能影响局部免疫功能的调节，或许可成为肠易激综合征患者的一个颇有希望的、安全的治疗途径Lefranc-Millot等，2007年）。技术层面的考量这种成分处理和食用很简单，因为它可用、在有效剂量对消化系统无不良影响。此外，它的味道干净中性，没有甜味，保持原味。尽管它可以改善如饮食饮料等的口感，但它溶解迅速，对粘度的影响非常有限，。可将其不易被觉察地添加到食品中，对于许多不希望增加粘性、胶粘性或产生颗粒感的食品而言，这无疑是一个明显的优势。它在诸如高温、pH值多变、环境潮湿以及高切力等条件下，保持稳定。由于这一稳定性，配方中以抗性糊精的形式添加的纤维的量在产品保质期内会保持不变。结论抗性糊精血糖反应低，热量释放时间长，对控制体重有益，对肠道健康有益，耐受剂量高，除了简单地强化饮食的纤维含量外，对健康也有多方面的益处，抗性糊精耐热耐酸，易溶于液体中，且产生的黏度较低。正当食品工业界忙于应对全球流行的肥胖病带来的变化之时，抗性糊精呈现了多种预防肥胖病的办法，包括一种降低热量密度的方法在内，而抗性糊精的用法很简单。有关之前简单说明过的抗性糊精特性的详情，将在即将付梓的科学论文中给予详述。参考文献AlexiouA&FranckA(2008)Prebioticinulin-typefructans:nutritionalbenefitsbeyonddietaryfibresource.NutritionBulletin33:227–33.BellisleF(2008)Functionalfoodsandthesatietycascade.NutritionBulletin33:8–14.ButtrissJL&StokesCS(2008)Dietaryfibreandhealth:anoverview.NutritionBulletin33:186–200.CoussementP(2001)RegulatoryissuesrelatingtodietaryfiberintheEuropeancontext.In:AdvancedDietaryFib