浅谈膳食纤维与人体健康

浅谈膳食纤维与人体健康姬妍茹(黑龙江省科学院大庆分院生物新技术研究所，163318)摘要：本文介绍了膳食纤维的定义、分类、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。关键词：膳食纤维定义分类生理功能人体健康蛋白质、糖、脂肪、维生素、无机盐、水是人体所必需的六种营养素，在人们的生命活动中起着至关重要的作用，也是人们进行合理饮食搭配的主要考虑因素。我国原来是以植物性食品为主食的国家，但是近年来随着人民生活水平的逐渐提高，人们的饮食习惯已发生了很大的改变，随之而来的是肥胖症、糖尿病、动脉硬化、冠心病和恶性肿瘤等疾病的发病率有所增加，这些疾病不仅在老年人群中很常见，在中青年人群中也开始增加，甚至少年儿童的成人病发病率有所上升，研究发现食物中脂肪和糖类摄取量过多而植物性食物摄取量不足是导致这一现象发生的重要原因。植物性食物中含量较多的是纤维素，食物纤维素包括粗纤维、半粗纤维和木质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质，过去认为是“废物”，现在认为它在保障人类健康，延长生命方面有着重要作用。因此，称它为“白金”第七种营养素。由此，纤维素这一物质越来越引起人们的注意，也开始成为众多食品研究者和大众的关注热点。一、膳食纤维的定义。[1]人们对膳食纤维的认识经历了几个不同的阶段。最早提出膳食纤维概念的Trowell等人，他们认为膳食纤维是不被人体所消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素。后来随着对膳食纤维认识的加深，对膳食纤维的概念也放大了，2001年美国化学家协会给膳食纤维下了一个比较全面完整的定义，也得到了学术界的一致认可：即膳食纤维是植物的可食部分或类似的碳水化合物，在人类的小肠中难以消化吸收，但在大肠中会全部或部分发酵，包括多糖、寡糖、木质素及相关的植物物质。二、膳食纤维的分类及富含纤维的食物[2]膳食纤维种类繁多，包括纤维素、半纤维素、多聚果糖、寡半乳糖、树胶、难消化糊精、多聚右旋葡萄糖、甲基纤维素、木质素及类似的角质、植酸、木栓质，鞣酸等，品种覆盖了谷物纤维、豆类纤维、果蔬纤维、微生物纤维、其他天然纤维和合成纤维类。根据理化特性及来源不同一般采用两种方式进行分类。（一）根据在水中的溶解性不同，膳食纤维可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。水溶性纤维包括有树脂、果胶和一些半纤维。常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之内，还可以帮助糖尿病患者降低胰岛素和三酸甘油脂。非水溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维以及来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。纤维素有保持水分和提高粪便大小的功能。半纤维素能够减少结肠内压力。木质素具有抗氧化功能,又能与矿质元素(像铁、钙和锌等)结合。部分食物膳食纤维含量（食物每年100克）[3]食物g食物g大米0.7鸭梨1.1小米1.6鲜荔枝0.5黑米3.9苹果1.2黄米4.4葡萄0.4高粱米4.3桃1.3鲜玉米2.9魔芋精粉74.4标准粉2.1大白菜0.6苦荞麦粉5.8菠菜1.7燕麦片5.3小白菜1.1黄玉米粉5.6芹菜1.4麸皮31.3油菜苔2.0青稞13.4蒜苗1.8绿豆6.4西兰花1.6带皮蚕豆10.9雪里蕻1.6黄豆粉7.0金针菜7.7青豆12.6蕨菜（脱水）25.5银耳30.4苦瓜1.4杂芸豆10.5长茄子1.9赤小豆7.7青尖椒2.1绿豆芽0.8黑木耳29.9黄豆芽1.5非水溶性纤维可降低罹患肠癌的风险，同时可经由吸收食物中有毒物质预防便秘，并且减低消化道中细菌排出的毒素。大多数植物都含有水溶性与非水溶性纤维，所以饮食均衡摄取水溶性与非水溶性纤维才能获得不同的益处。（二）根据来源不同，膳食纤维可分为以下六类。1、谷物类纤维。主要包括小麦、燕麦、玉米和米糠纤维等，其中燕麦纤维是被公认的最优质膳食纤维，能显著降低血液中胆固醇的含量，从而降低心脏病和中风的发病率。2、豆类纤维。比较常用的有大豆纤维、豌豆纤维、瓜儿豆胶和刺槐豆胶。3、水果类纤维。水果纤维一般存在于果皮和果渣以及果胶中，主要用于高纤维果味饮料、果冻以及果味饮料的制作。4、蔬菜类纤维。研究较多的有甜菜渣、胡萝卜渣、芋头及茭白纤维等，同时还有芹菜等各种蔬菜粉和蔬菜汁。5、生化合成和转化类纤维。主要包括改性纤维素、抗性糊精、水解瓜尔胶、微晶纤维素和聚葡萄糖等。它是食品领域中主要应用的纤维。6、其它膳食纤维。主要指真菌类纤维、海藻类纤维及一些黏质和树胶，此外，还有一些纤维植物种子中含有的纤维，例如亚麻粕中的可食用纤维。三、膳食纤维的生理功能[4][5][6]（1）预防便秘：膳食纤维的化学结构中含有很多亲水基，具有很强的持水力，因此有持水性。膳食纤维的高持水性有利于增加粪便的含水量及体积，使粪便软化，降低肠内压，增加排便频率，减少了有害物质在肠道内的停留时间，促进粪便的排泄，对缓解和预防便秘大有益处。（2）排出毒素：膳食纤维的化学结构中包括一些羧基与羧基类侧链基因，呈现弱酸性阳离子交换树脂的作用。且膳食纤维表面还带有很多活性基因，可以鳌合胆固醇、胆汁酸及某些有毒化学医药品等。这种功能可以消除侵入人体的外源有害物质，当一些环境污染物被摄入人体后，膳食纤维能将其清除。目前已报道的能清除的有Cd和亚硝酸根。最新离体试验发现，麦麸膳食纤维对Pb、Cd、Hg和高浓度的Zn、Cu都具有消除功能，可使他们的浓度由中毒水平降为安全水平。可溶性膳食纤维果胶等由于分子的形状、大小、空间结构不同均可在消化道形成很粘的液体。粘液在胃中延迟了胃的排空，有助于饱腹感觉；在小肠，粘液阻碍了消化酶与内容物的混合，减慢了消化吸收过程。根据这一功能可以将某些膳食纤维制成用于减肥的功能性食品，满足肥胖症患者和想要保持苗条身材者的需求。（3）降低胆固醇、胰岛素和三酸甘油脂近年来，糖尿病发病率逐年增加，特别是Ⅱ型糖尿病病人。全世界1985年有3000万人，2000年增加为1.2亿人，预计到2010年增加为2.2亿，2025年增加为3亿。胶类膳食纤维等可溶性膳食纤维降低糖尿病效果比较好。有研究表明，膳食纤维至少可以通过以下三种方式减缓小肠对葡萄糖的吸收；增加肠液粘度，阻碍葡萄糖的扩散；可逆地吸附葡萄糖，降低肠中葡萄糖的吸收；影响α一淀粉酶对淀粉的降解作用，延长酶解时间，降低葡萄糖释放速率。高血脂是动脉硬化的发病基础。机体摄入过多的脂肪类物质可引起高血脂，吸收的胆固醇转化为胆汁酸经粪便排泄，一般认为增加粪便胆汁的排泄是膳食纤维降低血脂胆固醇的主要机制，膳食纤维在肠道中发酵产生乙酸、丙酸等对抑制羧甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMG—CoA）的活力，该酶是胆固醇合成的限速酶。水溶性膳食纤维对降低胆固醇有明显影响，果胶、瓜尔豆胶、燕麦麸皮中水溶性纤维都有很好的降低血脂效果。（4）降低龋齿的发病率：龋齿主要是由S.mutans引起的，大量的研究表明S.mutans产生的葡萄糖转移酶，不能将低聚糖分解成为粘着性单糖如葡萄糖、果糖、半乳糖等，另外S.mutans从低聚糖异麦芽糖生成的乳酸量也明显少于蔗糖、乳糖等生成的量，故低聚异麦芽糖是一种低龋齿性糖类。大豆低聚糖不能作为口腔微生物新陈代谢的合适底物被其吸收利用，因此不会引起龋齿，特别适合于少年儿童使用。（5）预防结肠癌：长期便秘或高脂肪膳食的情况下，在人体的大肠中往往形成一些致癌物质或促进剂（亚硝胺、苯酚、吲哚类、次级胆汁酸、雌性激素等）。其中胆汁酸作为结肠癌的促进剂。食物纤维可与胆汁酸结合，降低其吸收，且使大肠有害因素难与肠上接触，另外食物纤维的含水性特性使粪便软化，这也降低了其后送过程中与肠壁的摩擦损伤，减少了癌变的机会；此外，可发酵纤维的结肠细菌作用下产生了酸，目前认为丁酸可能有潜在预防结肠癌的作用，结肠细胞对丁酸吸收快且存在特异性，丁酸作为结肠细胞代谢的能量，促进正常细胞的增生。丁酸还可以抑制肿瘤细胞的生长增殖，并控制了致癌症基因的表达。除上面所述功能外，某些膳食纤维具有抗氧化的能力。这一功能和自由基清除活性可能与人体衰老有关。在一些文献上还提到膳食纤维的缺乏与不足还与胆结石、肾结石、膀胱结石、阑尾炎、溃疡性结肠炎、十二指肠溃疡、间歇性疝等疾病的发病率与发病的程度有很大关系。四、合理摄取膳食纤维营养学家根据中国居民膳食情况提出了“平衡膳食宝塔”，结合中国居民的膳食把平衡膳食的原则转化成各类食物的重量，便于大家在日常生活中实行。平衡膳食宝塔共分五层,包含我们每天应吃的主要食物种类。谷类食物位居底层，每人每天应该吃300-500克；蔬菜和水果占据第二层，每天应吃400--500克和100-200克；鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层，每天应该吃125-200克(鱼虾类50克，畜、禽肉50-100克，蛋类25-50克)；奶类和豆类食物合占第四层,每天应吃奶类及奶制品100克和豆类及豆制品50克。第五层塔尖是油脂类，每天不超过25克。从膳食平衡宝塔可以看出，膳食纤维中的谷类和蔬菜、水果类位于最底层而且需求量也最多，可见膳食纤维对于人体来说是必需的也是极为重要的，那么究竟怎么样摄取膳食纤维才是合理的，又有哪些人不宜多食用膳食纤维呢？由于膳食纤维化学机构中的羧基能吸附阳离子，降低矿物质元素，摄入过多也干扰了其他营养素物质的吸收，存在一定的抗营养性，因此合理的摄入膳食纤维对人体健康极为必要。美国癌症研究所推荐每人每天摄入20-25克膳食纤维，中国营养学会颁布的中国居民膳食营养素参考摄入规定每日膳食纤维含量是在30克左右，世界卫生组织推荐的标准是：每天人均营养中纤维素摄入量为4-10克。专家认为一般成人每日应摄入15-20克，9-10克才能维持正常排便，防止便秘。高纤维素食物虽然对预防肥胖症的发生、帮助肥胖症患者减少能量的吸收、控制血糖水平有一定的好处，但进食过多的纤维素也可能会导致体内某些无盐类及脂溶性维生素的吸收障碍。尤其是患有下列疾病的患者不宜食用高纤维素食物：①患有严重的食管和胃部疾病，如食管炎、胃炎、胃溃疡伴发出血时的患者；②患有慢性腹泻、慢性肠炎、肠粘连的患者；③肠道手术前后的患者。以上几类患者进食过多的食物纤维素后，有可能使以上症状加重。五、小结膳食纤维优异的生理功能及独特的生化特性，使得它在食品中的应用越来越广泛，越来越受到食品科技工作者的重视。随着科研工作者对它的深入研究，将会对它的作用机理更加明确，同时也会开发和生产出越来越多的针对不同疾病的功能产品，更好地为人类保健服务。参考文献：[1]周建勇，膳食纤维定义的历史回顾（1953～1959）[J]国外医学卫生学分册，2001（28）：26～28[2]刘伟等，膳食纤维的国内外研究现状与发展趋势[J]，食品科技，2003（4）：25～27[3]中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所食物成分表[M]、北京人民出版社，1991[4]王进卿，膳食纤维的功能与应用[J]，中国酿造，2003（5）：37～38[5]陈霞，膳食纤维的生理功能与特性[J]，黑龙江农业科学，2002（2）：38～40[6]苏杨.膳食纤维及其生理功能的探讨[J].涪陵师专学报，2000，16（4）DiscussingdietaryfiberandhumanhealthInplainJiYanru(DaqingBranchofHeilongjiangAcademyofSciences)Abstract:thispaperintroducesthedefinition,classificationofdietaryfibre,physiologicalfunctions,andtherelationshipbetweenhumandiseases,alsohintsthatpeopleshouldbereasonablediet,adequateintakedietaryfiber.KeyWords:dietaryfiber,definition,classification,physiologicalfunctions,humanhea