膳食纖維的研究分析與探討

管 函

(江西省輕工業(yè)研究所，江西 南昌 330029)

隨著人們生活水平大幅提高，富貴病(糖尿病、心血管病、肥胖、腸道癌、便秘等)越來越普遍?？茖W家研究發(fā)現(xiàn)，不同的飲食習慣是發(fā)病的主因，而膳食纖維在人體這些疾病中起了重要作用。

膳食纖維是指來源于植物的不被小腸消化酶水解而直接進入大腸的多糖(非淀粉多糖)和極少量木質(zhì)素的總和。一般來說，膳食纖維按溶解性分為水溶性膳食纖維(SDF)和水不溶性膳食纖維(IDF)兩大類，其主要是以生理功能和分析方法為主來定義的，所包含的組分非常復雜。1998年美國谷物化學師協(xié)會(AACC)成立了一個膳食纖維定義專門委員會，1999年，學術界就膳食纖維定義的統(tǒng)一問題討論異?；钴S，舉行了一系列會議及專題討論。1999年3月，關于膳食纖維定義的萬維網(wǎng)站開通，100多位來自美國、加拿大、阿根廷、澳大利亞、巴西、德國、新西蘭、芬蘭、秘魯?shù)葒目茖W家對膳食纖維的定義進行了在線討論，這些成員分別代表了學術界、公益界、法規(guī)政策部門、企業(yè)界等。1999年6月，AACC和國際生命科學會(ILSI)共同成立了關于膳食纖維定義的工作委員會，對膳食纖維的準確定義進行討論，并達成一致意見。最后確定定義如下：膳食纖維是指能抗人體小腸消化吸收，而在人體大腸能部分或全部發(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和，包括多糖、寡糖、木質(zhì)素以及相關的植物物質(zhì)。

一、膳食纖維主要成份

1、纖維素(Cellulose)：纖維素由約數(shù)千個葡萄糖所組成。人體內(nèi)的淀粉酶只能水解α-1，4糖苷鍵而不能水解β-1，4鍵。因此纖維素不能被人體胃腸道的酶所消化。

2、半纖維素(Hemicellulose)：半纖維素是由多種糖基組成的一類多糖，其主鏈上由木聚糖、半乳聚糖或甘露糖組成，在其支鏈上帶有阿拉伯糖或半乳糖。半纖維素大部分為不可溶性。

3、果膠(Pectin)：果膠主鏈上的糖基是半乳醛酸，其側(cè)鏈上是半乳糖和阿拉伯糖。它是一種無定形的物質(zhì)，存在于水果和蔬菜的軟組織中。

4、樹膠(Gum)：樹膠的化學結(jié)構(gòu)因來源不同而有差別。主要成份是葡萄糖醛酸、半乳酸、阿拉伯糖及甘露糖所組成的多糖。

5、木質(zhì)素(Lignin)：木質(zhì)素不是多糖物質(zhì)，而是苯基類丙烷的聚合物，具有復雜的三維結(jié)構(gòu)。人和動物均不能消化木質(zhì)素。

6、抗性淀粉(Resistant Starch)：抗性淀粉包括改性淀粉和淀粉經(jīng)過加熱后又經(jīng)冷卻的淀粉，它們在小腸內(nèi)不被吸收。

二、膳食纖維主要功能

1、治療糖尿?。嚎茖W研究證明，可溶性膳食纖維在降低餐后血糖、胰島素、膽固醇濃度方面比不溶性纖維要好。

2、預防和治療冠心?。荷攀忱w維可降低血膽固醇水平，減少動脈粥樣硬化。攝入膳食纖維少者，膽汁酸在糞便中排出少，血漿膽固醇升高，增加了動脈硬化和心臟病的危險。

3、降壓作用：膳食纖維能夠吸附離子，與腸道中的鈉離子、鉀離子進行交換，從而降低血液中的鈉鉀比值，從而起到降血壓的作用。

4、抗癌作用：B—葡萄糖昔酸酶被認為是與結(jié)腸癌有密切關系，通過攝入膳食纖維可以減少這種酶活性，減少人們患結(jié)腸癌的危險。

5、減肥治療肥胖癥：膳食纖維吸水后體積會脹大，對腸道產(chǎn)生容積作用，有飽腹的感覺，使人不容易產(chǎn)生饑餓感，控制了過量食物的攝入，對肥胖癥有很好的防治作用。

6、治療便秘：膳食纖維有很強的吸水能力，可明顯增加糞團的體積，軟化糞便，同時促進消化道的蠕動，促使其排出。

7、清除外源有害物質(zhì)：膳食纖維對陽離子有較強的結(jié)合和交換能力，能吸附結(jié)合有機化合物，可作為某些環(huán)境污染物質(zhì)最后的屏障。

三、膳食纖維主要制取方法

1.化學分析法

主要有直接水提法、酸法、堿法和絮凝劑法等。指采用化學試劑提取而制備各種膳食纖維的方法。

2.化學試劑—酶結(jié)合分離法

在采用化學處理的同時也應用各種酶去降解膳食纖維的雜質(zhì)成分。

3.膜分離法

利用天然或人工制備的具有選擇透過性膜，以外界能量或化學位差為推動力對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進行分離、分級、提純和濃縮的方法。

4.發(fā)酵法

選用適當?shù)木N，原料采用發(fā)酵的技術提取膳食纖維，然后水洗至中性，干燥得到膳食纖維。

四、膳食纖維研究開發(fā)及發(fā)展趨勢

當前有兩種方法可用來評價膳食纖維的適宜攝入量。其一，根據(jù)不同慢性疾病危險人群的不同膳食攝入量來確定其適宜攝入量；其二，采用一個生理指標來評定其適宜攝入量。英國國家顧問委員會建議膳食纖維的攝入量為25g-30g/天。美國FDA推薦的總膳食纖維的攝入量為每日20-35g(成人)，美國兒童的膳食纖維攝入量為自2歲以上，按其年齡加5g/天和年齡加10g/天，此數(shù)值是基于保持通便和有助于將來預防某些慢性病而提出的，即5g(2歲兒童)，8g(3歲以上兒童)，25g-30g(20歲以上成年人)。澳大利亞人每日平均攝入膳食纖維25g，可明顯地減少冠心病的發(fā)病率和死亡率。加拿大的一份調(diào)查結(jié)果為每人日膳食纖維的攝入量為22-24g/天。我國國家營養(yǎng)學會2000年提出：成年人膳食纖維適宜攝入量為30.2g/天。

我國對膳食纖維的研究尚處于起步階段。一般有四種途徑：一是膳食纖維對人體生理效應的研究。二是關于膳食纖維品種和來源研究。三是膳食纖維工業(yè)制取方法研究，也包括膳食纖維改性研究。四是膳食纖維在食品領域的應用研究?？v觀國內(nèi)外大量研究結(jié)果，我們認為開發(fā)膳食纖維的關鍵是開拓資源、對膳食纖維生理功能、作用機理的深層次研究。這也是現(xiàn)階段我國面臨的資源可持續(xù)利用問題。

總之，由于當今人們食物日趨精細，飲食中缺乏膳食纖維的情況也日趨嚴重，膳食纖維的研究與應用必然會成為開發(fā)研究的熱門課題之一，特別是我國是農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和消費大國，但農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)濟價值不高，對于膳食纖維的研究開發(fā)，還可以大幅度提高農(nóng)副產(chǎn)品的經(jīng)濟價值，社會效益和經(jīng)濟效益潛力巨大。

[1]杜崇旭，牛銘山.膳食纖維改性與應用的研究進展[J].大連民族學院學報，2005，7(9)：18-21.

[2]劉偉，劉成梅，林向陽，Roger Ruan.膳食纖維的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].糧食與食品工業(yè)；2003年04期.

[3]李建民，侯玉澤.膳食纖維的功能與應用進展[J].河南科技大學學報(農(nóng)學版)；2003年02期.

[4]鄭海鵬；趙東松；鄭宏偉.膳食纖維的改性研究[J].廣西輕工業(yè)；2011年08期.

[5]陳媛；微生物發(fā)酵和動態(tài)超高壓微射流技術對膳食纖維的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響[D].南昌大學；2011年.