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1、4.2抗性淀粉的生理生化特性1.保持肠道通畅，加快残渣转运速度，增加排便体积2.被大肠微生物群发酵产生SCFA2促进矿质兀素吸收和结合诱变剂3预防肠道疾病尤其肠道癌生理功能4维持肠道菌落平衡5调节血糖和血脂，预防糖尿病,心脏病和肥胖等代谢综合症1. 燕麦、小麦、大麦、水稻、黑麦高梁、玉米、粟等禾谷物类全籽高含量食物粒食物豆类作物、纤维类、植物类食物1. 被大肠微生物群发酵产生SCFA酸化肠道内环境，激活免疫系统预防肠道癌，通过诱导肿瘤细胞的生理凋亡以及激活预防癌变的某些酶的活性增加胆液分泌影响肠道粘膜细胞的代谢保持肠道通畅，增加排便体积调节血糖和血脂，预防糖尿病，心脏病和肥胖等代谢综合症维持肠
2、道菌落平衡促进矿质元素吸收高直链淀粉谷物类、未成熟香蕉、煮过或冷却后的红薯、豌豆豆类作物回生食物表4-1抗性淀粉与膳食纤维的比较特性膳食纤维抗性淀粉组成结构非淀粉多糖，主要为纤维素、木质素、淀粉类多糖，B或V型晶体颗粒，有果胶质等细胞壁组织。根据溶解性分RS1、RS2、RS3、RS4四种形式。为水溶性和水不溶性2类消化性不被内源酶消化很少被消化，抗胰腺a-淀粉酶解和草类食物4.3抗性淀粉对健康的功能作用从功能性来看，抗性淀粉被视为膳食纤维，但与膳食纤维仍有所不同，它对人体健康具有更加广泛的功能作用。基于一系列的研究结果，抗性淀粉对健康的功能作用主要表现以下几个方面：4.3.1降低餐后血糖和胰岛
3、素应答，提高机体对胰岛素的敏感性抗性淀粉在人体内缓慢完全吸收的特性使人们更关注其对慢性病，如糖尿病、冠心病等的作用。食用高抗性淀粉的食品后，血糖的升高和血糖总量均显著低于食用其它碳水化合物，这对改善II型糖尿病的代谢控制具有良好的作用国内外许多学者开展了抗性淀粉对血糖值和胰岛素水平的影响方面大量研究，一致认为抗性淀粉可延缓饭后血糖浓度的升高和降低胰岛素的分泌，同时可改善脂质的构成，从而有助于体重的控制和糖尿病的预防。Jenkins(1982和King(1988)等研究指出，抗性淀粉可引起低血糖反应。Brynes等(2000)采用抗性淀粉含量大于20%的高直链淀粉日粮和低直链淀粉日粮分别饲喂老鼠
4、，发现饲喂高抗性淀粉日粮的老鼠的胰岛素分泌要少于饲喂低抗性淀粉日粮的老鼠。Muri等(2000)在实验中采用缓慢吸收的含淀粉食物或用阿卡波糖抑制葡萄糖苷酶活性，结果显示抗性淀粉能降低餐后血糖和胰岛素分泌，并改善血浆中脂类物质的分布，因而对II型糖尿病有益。Diane等(2002)给II型糖尿病患者分别用等量的抗性淀粉、完全消化淀粉及天然淀粉三种供能食品，结果发现：抗性淀粉组餐后60min的平均血糖高峰水平明显低于其它两组；抗性淀粉组餐后90min时胰岛素水平也明显低于天然淀粉组。我国学者王竹等(2003)研究表明，抗性淀粉具有较低的血糖生成指数，从而可降低人体餐后的血糖值，有利于糖尿病患者的病
5、请控制。抗性淀粉可部分阻止高蔗糖饲料诱发的大鼠葡萄糖耐量异常的发生，他们利用天然稳定同位素技术研究表明，与葡萄糖和可消化淀粉相比，抗性淀粉具有维持餐后血糖稳态，降低胰岛素分泌，提高机体胰岛素敏感性的作用。血糖生成指数(Glycemic-index,GI)反映了食物最初消化和葡萄糖吸收的应答关系。食物中的血糖生成指数受食物的物理特性、温度、加工工艺及烹调方式等诸多因素的影响。据陈光等(2005)研究报道，同一来源、不同制作方法的同一食物中GI值不同。如熟薯类的GI为7098,抗性淀粉的含量为7%;而生薯类GI为4060，抗性淀粉的含量为50%60%。4.3.2预防便秘和结(直)肠癌的发生抗性淀粉
6、能增加大鼠的粪便体积,这对于预防便秘和肛门-直肠机能失调很重要。此外,抗性淀粉可作为微生物的碳源,有利于合成微生物蛋白质,从而减少不消化蛋白质腐败产生酚、胺类和吲哚等有毒物质,同时短链脂肪酸还能有效降低肠道pH值,发挥酸化消毒作用。Ranhostra等(1991)观察到与天然淀粉相比，抗性淀粉使大鼠粪便的湿重和干重增加了6倍;当在饮水中添加抗生素,促进肠道正常菌群繁殖后,粪重增加了18倍。同时，粪便的体积也随着重量的增加而增加。Roediger等(2001)利用抗性淀粉持水力差，将其作为基质加入到“经口再生碳水化合物溶液(ORS)，借以降低ORS的渗透压，从而提高“经口再生碳水化合物疗法”对婴
7、幼儿腹泻的治疗效果。关于结肠癌控制方面，Munster(1994)报道在食品中添加高直链玉米淀粉可以减少人结肠细胞的增殖，提高粪便中的短链脂肪酸含量和降低次级胆汁酸的含量。他还发现食用含高抗性淀粉的膳食后，人体中的细胞毒素次级胆汁酸，特别是脱氧胆酸减少了。最近的报道指出，抗性淀粉产生的短链脂肪酸中丁酸含量很高，丁酸通过抑制肿瘤细胞分化并诱导其凋亡、抑制癌变的结肠粘膜细胞增殖、抗发炎、抑制诱变物(如亚硝胺，氢过氧化物等)的潜在毒性而发挥抗癌作用。Phillips等(1995)研究报道，健康人摄食高抗性淀粉食物后，与低抗性淀粉组相比，粪便的湿重和干重均显著增加，pH值下降了0.6,短链脂肪酸中的乙
8、酸和丁酸显著升高，其中丁酸的含量更高Cassiody等(1994)研究报道，抗性淀粉到达大肠后丁酸盐的增加与结肠癌发病率降低相关。而与其它膳食纤维相比，抗性淀粉产生的丁酸盐居于首位。徐贵发等(2006)采用流行病学的方法对抗性淀粉是否为大肠癌的保护因素进行了有益的探索。他们对山东省150例的大肠癌患者及300名的社区健康对照者进行一般情况、疾病史、营养“(A-P”模式及膳食频率调查，利用统计软件SPSS12.0对资料进行单因素分析、多因素非条件Logistic回归分析，结果发现有10个因素进入了最终的模型，其中抗性淀粉偏回归系数B匸1.570是大肠癌的保护因素；以04g/d为参照进行x趋势检验
9、，其余各级的OR值分别为0.95、0.71、0.56和0.27，随着抗性淀粉摄入量的增加而递减，呈明显的剂量反应关系。由此表明日常膳食中抗性淀粉含量高的薯类、谷类及高膳食纤维的蔬菜水果对大肠癌具有一定的预防作用。Baghurst等(1996)进行的一项大型流行病学的调查表明：淀粉摄入量与结肠癌发病率呈显著负相关(r=-0.76)，尽管研究发现非淀粉多糖与抗性淀粉结合起来考虑时仍呈明显负相关(r=-0.60)，但与非淀粉多糖的摄入量无明显相关。在调整了脂肪、蛋白质摄入量之后，抗性淀粉、非淀粉多糖与结肠癌的发生率在统计学上呈显著负相关。另一项流行病学研究表明：虽然食物中的胺类等毒素在结肠中积聚可能
10、是诱发结肠癌的一个原因，但在胺类等摄入无差异的情况下，淀粉消费率高(350g/d)的地区，结肠癌发生率显著低于淀粉消费率低(350g/d)的地区。据杨月欣(2000)的初步推测，不消化的抗性淀粉摄入量的增多是一个重要因素。抗性淀粉在结肠中发酵，其代谢产物一方面维持肠道酸性环境，另一方面促进了毒素的分解和排出，缩短了口-肛的转运时间，从而预防结肠癌的发生。虽然抗性淀粉增加粪便容积的作用小于传统膳食纤维，但流行病学调查表明，抗性淀粉对结肠癌的预防作用却大于传统膳食纤维，其机理尚不清楚，可能与丁酸的代谢有关。4.3.3降低血清中胆固醇和甘油三酯抗性淀粉与胆固醇、甘油三酯的确切关系和作用机制目前尚不清
11、楚，但已有大量研究证明抗性淀粉可降低血清中胆固醇和甘油三酯含量。Deckere等(1993)观察到用含有40%抗性淀粉的饲料喂养小鼠，小鼠的血浆胆固醇、甘油三酯的含量可调整到正常水平。Deckere等(1995)和Younes等(1995)研究表明，用抗性淀粉代替可消化淀粉喂食正常或高胆固醇血症大鼠，能降低其血清胆固醇水平。他们还以含不同量(0.89.6g/ml)抗性淀粉食物进行动物试验，结果发现抗性淀粉含量高的食物可降低血清中总胆固醇值和甘油三酯含量。Cheng和Lai(2000)研究了含不同比例抗性淀粉的稻米淀粉和玉米淀粉对喂饲高胆固醇大鼠血脂代谢的影响，结果显示：喂饲含抗性淀粉45g/1
12、00g和63g/100g稻米淀粉的实验组血清总胆固醇浓度明显低于其它各组；血清丙酸浓度在含抗性淀粉63g/100g稻米淀粉实验组明显高于其它各组，而肝中的甘油三酯和总胆固醇明显低于其它各组。研究者认为，稻米发酵产生的丙酸可能降低了血清和肝中的胆固醇水平。Kim等(2003)研究表明，与低链玉米淀粉相比，高直链淀粉玉米能使血清胆固醇浓度降低30%36%。之后又有学者研究指出，抗性淀粉使血清胆固醇降低的范围是8%23%，而甘油三酸酯浓度下降的范围更大，为0%42%。Kim等(2003)报道了抗性淀粉对链脲霉素诱导产生的糖尿病大鼠血脂浓度的影响，结果显示：与对照组相比，来自玉米和稻米的抗性淀粉均可明
13、显降低糖尿病大鼠的血清甘油三酯和胆固醇浓度，并且玉米抗性淀粉实验组大鼠肝脏中胆固醇水平下降。此外，Han等(2003)观察了大豆中的抗性淀粉对大鼠血清胆固醇的影响，并用RT-PCR法检测了肝中SR-B1mRNA，LDLRmRNA及CYP7A1mRNA的表达水平。结果显示：抗性淀粉实验组大鼠血清总胆固醇、VLDL、IDL、LDL、HDL胆固醇含量明显低于对照组，而肝CYP7A1mRNA,LDLRmRNA,SR-B1mRNA水平明显高于对照组，因此认为大豆抗性淀粉通过增加肝脏中与胆固醇代谢有关的基因表达水平来降低血清胆固醇水平。4.3.4降低和控制体重人对膳食的饱腹感在降低和控制体重中起关键作用。
14、研究表明富含膳食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等作用增加其饱腹感。抗性淀粉具有上述膳食纤维一样的作用，可增加饱腹感，有利于减轻体重。此外，抗性淀粉对体重的控制还表现在两个方面：一是促进脂肪氧化，防止脂肪在组织中聚积；二是增加脂肪排出，减少能量摄入。Livesey等(1994)对回肠造口术病人的试验表明，高抗性淀粉含量的谷物食品可以通过某种与增加脂肪排泄有关的机制对能量平衡产生影响。4.3.5促进矿物质的吸收尽管抗性淀粉与膳食纤维的功能类似，但其不含典型的抗营养因子-植酸，因此抗性淀粉可促进食物中钙、铁、镁等矿物质的消化和吸收。同时，Lopez等(20
15、00)和Yonekura等(2004)研究表明，抗性淀粉在大肠内的发酵，降低了pH值,也可从内在的环境条件方面提高矿物质的吸收。张文青等(2005)研究报道，膳食纤维摄入量过多往往伴随植酸的摄入量也相应较高，会降低食物中维生素、矿物质的吸收，但抗性淀粉对此无不良影响，并且抗性淀粉被看作肠道益生元，对保持矿物质生物活性还具有积极作用。Hubert等(2001)研究表明，抗性淀粉可促进大鼠盲肠对钙、镁的吸收，其中促进镁、钙的吸收能力要比一般淀粉高35倍。他们还比较生土豆淀粉和高直链淀粉对喂饲半纯化饲料大鼠肠道矿物质利用的影响，与对照组相比，饲喂两种抗性淀粉实验大鼠对钙、镁、锌、铜和铁的表观吸收率均
16、有所增加。王竹等(2002)研究了抗性淀粉对正常大鼠锌代谢和高糖(50%)饮食大鼠锌营养状况的影响，结果表明：(1)正常大鼠锌的表观吸收率分别为：对照组56.59%，13%抗性淀粉组50.11%以及26%抗性淀粉组54%；(2)高糖饲料组大鼠餐后血糖和糖化血红蛋白升高，空腹胰岛素水平降低，血锌和胰脏锌显著低于对照组；高糖抗性淀粉饲料组血糖状态正常，尿锌排出低于高糖饲料组，红细胞锌高于高糖饲料组，且肾锌增高，说明抗性淀粉不影响正常大鼠锌的表观吸收率，却可通过调节血糖维持高糖饮食大鼠锌的营养状况。杨参(2003)以甘薯淀粉为原料，系统研究了甘薯抗性淀粉对Wistar大鼠矿物质元素吸收的影响，结果表明：当饲喂给大鼠含甘薯抗性淀粉6.1%的饲料时，
