膳食纤维概述

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1、第一部分膳食纤维1-1膳食纤维的基本概念1-1-1 “膳食纤维”的名称由来膳食纤维（dietary fiber , DF） 词在1970年以前的营养学中尚不曾出现，当时只有“粗纤维”之说，用以描述不能被消化吸收的食物残渣，且仅包括部分纤维素和木质素。当时通常认为粗纤维对 人体不具有营养作用，甚至吃多了还会影响人体对食物中营养素，尤其是对微量元素的吸收，对身体不利，一直未被重视。此后，通过一系列的调查研究，特别是近来人们发现，并认识到那些不能被人体消化吸收的“非营养”物质，却与人体健康密切有关，而且在预防人体某些疾病如冠心病、糖尿病、结 肠癌和便秘等方面起着重要作用，与此同时，也认识到“粗纤维”

2、一词概念已不适用，因而将其废弃改称为 膳食纤维。1-1-2膳食纤维的定义我国食品营养标签管理规范指出：“膳食纤维是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，其聚合度 DP 3、不能被人体小肠消化吸收、对人体有健康意义的物质。包括纤维 素、半纤维素、果胶、菊粉及其他一些膳食纤维单体成分等。”1-1-3膳食纤维的分类 膳食纤维通常被认为是一类不能被人体消化酶类消化，主要由可食性植物细胞壁残余物（纤维素、半纤维素、木质素等）及与之缔合的相关物质组成的化合物。依据其溶解度情况，可分为水溶性膳食 纤维和不溶性膳食纤维两种。相比而言，水溶性膳食纤维因其具有良好的加工性能和更优的生理功能而被广泛

3、应用（如菊粉）。1-1-4常见的膳食纤维1-1-4-1常见食物中的大麦、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膳食纤 维。水溶性膳食纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，有助于调节免疫系统功能，促进体内有毒重金属的排出。 所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水 准之上，还可以帮助糖尿病患者改善胰岛素水平和三酸甘油脂。1-1-4-2 菊粉是最常见的水溶性膳食纤维补充剂，由于菊芋可生长种植于贫瘠土壤，不需要 添 施化肥，而且没有病虫害，不需要施农药；有的高科技企业如英纽林（北京）科技有限公 纤维，因而深受人们的好评。1-1-4-3 非水溶性纤维包括纤维素、 木质素和一

4、些半纤维素以及来自食物中的小麦糠、 玉米 糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。非水溶性纤维可以预防便秘和憩室炎，同时可经由吸收（附） 食物中有毒物 质，并且减低消化道中细菌排出的毒素，起到降低患肠癌的风险的作用。1-1-4-4 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 维可以获得不同的益处。1-1-5 膳食纤维的安全性1-1-5-1 有报道说，纯的膳食纤维可能降低某些维生素和矿物质的吸收率， 但实验的结果表 明，影响很小。相反，膳食纤维能够延缓和减少重金属等有害物质的吸收，减少和预防有害 化学物质对人体 的毒害作用。1-1-5-2 过多的摄食膳食纤维会致腹部不适， 如增

5、加肠蠕动和增加产气量等， 适当减量或数 日后即可自动恢复正常。1-1-5-3目前我国国民从日常食物中摄取的膳食纤维量严重不足，只能达到8-12 克/日，急需补充。由于膳食纤维来源于食品，归类为食品配料，所以有着和普通食品同样的安全性。1-2 膳食纤维的特性膳食纤维的化学组成特性， 奠定了它的一些独特性质。 概括地说，其特性主要包括以下方面。1-2-1 具有很高的吸水膨胀力和持水力膳食纤维化学结构中含有很多亲水基团， 因此具有很强的持水性。 能吸收相当于自身质量数 倍的水分，表现出较高的吸水膨胀力和持水力。膳食纤维有膨胀力和持水力因其来源、测定方法和制备形式不同而有差异。美国专利标准规定膳食纤维

6、的膨胀力应达到17mg/g,持水力应达到23.5g/g ;果胶、黏质物和半纤维素具有高的持水力； 野菜膳食纤维的持水力比栽培蔬菜膳食纤维的持水力高。此外,膳食纤维持水力随膳食纤维颗粒减小而降低。很多研究表明，膳食纤维的持水性可以增加人体排便的体积与速度，减轻直肠内压力，同时也减轻了泌尿系统的压力，从而缓解了诸如膀胱炎、膀胱结石和肾结石这类泌尿系统疾病的 症状，并能使毒 物迅速排出体外。1-2-2 对阳离子有结合和交换能力膳食纤维化学结构中包含一些羟基侧链基团，呈现一个弱酸性阳离子交换树脂的作用，可与阳离子，特别是有机阳离子进行可逆的交换。 纤维对阳离子的作用是可逆性的交换， 它不是 单纯结合而

7、减少机体对离子的吸收， 而是改变离子的瞬间浓度， 一般是起稀释作用并延长它 们的转换时间，从而对消化道的 PH 值、渗透压以及氧化还原电位产生影响，并出现一个更 缓冲的环境以利于消化吸收。当然膳食纤维也因此必然影响到人体内某些矿物质元素的代 谢。 阳离子交换能力高的膳食纤维可以提高粪便中胆汁酸排泄能力， 改善胆汁酸的代谢，在小肠 内延迟对脂类的吸收， 具有降低血液中胆固醇的作用。膳食纤维的阳离子交换能力与膳食纤维的来源、种类、颗粒大小、成分及制备方法有关。J.A.Marlett 等报道，碱液浸提纤维具有较高的阳离子交换能力，而酸浸提纤维的阳离子交换能力较低。1-2-3 对有机化合物有吸附螯合作

8、用20世纪 60年代开始的许多实验业已表明，由于膳食纤维表面带有很多活性基团可以螯合吸附胆固醇和胆汁酸之类有机分子， 从而抑制了人体对它们的吸收， 这是膳食纤维能够影响体 内胆固醇类物质代谢的重要原因。 同时，膳食纤维还能吸附肠道内的有毒物质 （内源性有毒 物）、化学药品和有毒医药品（外源性有毒物）等，并促进它们排出体外。膳食纤维具有吸附有机质和离子的能力， 这是它具有保香性的根本原因。膳食纤维能吸附油 类、香气成分、致癌物等有机物质， 因而赋予食品应有的香气、风味和防止致癌物通过肠道 时被人体吸收，降低癌症发病率。此外，膳食纤维还能与C、Zn2+等阳离子结合，使Na+与K交换，并吸附Na 使

9、之随粪便排出体外，降低因Na+摄入过量而引起的许多疾病（如心血管病等）的发病率。膳食纤维对矿物质离子的吸附作用，原因在于矿物质离子与膳食纤维形成水不溶性复合物所致。Jeltema对二十几种不同来源的膳食纤维与的相互作用进行了研究，发现膳食纤维的化学组成与对的吸附能力存在密切关系，膳食纤维对Cf 的吸附量与各种来源的膳食纤维中的糖醛酸含量高度相关。1-2-4 具有类似填充剂的容积作用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（可利用碳水化合物等） 的消化吸收，人不易产生饥饿感。因此，膳食纤维对预防肥胖症大有益处。

10、1-2-5 可改变肠道系统中的微生物群系组成，不易被肠内细菌分解 肠系统中流动的肠液和寄生菌群对食物的蠕动和消化有重要作用。肠道内膳食纤维含量多 时，会诱导出大量好氧菌群来代替原来存在的厌氧菌群，这些好氧菌很少产生致癌物， 比较来说厌氧菌产生较多的致癌性毒物。即使有这些毒物产生，也能快速地随膳食纤维排出体外， 这是膳食纤维 能预防结肠癌的重要原因之一。人体肠内细菌大多数不含分解纤维素的酶， 因而膳食纤维不易被人体消化和吸收， 但膳食纤 维可被肠内部分细菌发酵， 促进肠内有益菌繁殖， 所以膳食纤维的净能量并不等于零。 可溶 性膳食纤维被发酵降解的程度与膳食纤维的结构和持水力有关。挪威 AFBC

11、食品研究机构认 为：肠道细菌可分解部分甜菜纤维， 从而使它可被机体吸收， 其产生的能量约为等量碳水化 合物的一半，这可能与其可溶性膳食纤维含量高有关。1-3 膳食纤维的生理功能膳食纤维虽然不能被人体消化吸收，但膳食纤维在体内具有重要的生理作用，是维持人体健康必不可少的一类营养素。 由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能 突出，因而有 “肠道清道夫”的美誉。1-3-1 防止便秘膳食纤维的吸水溶胀性能有利于增加食糜的体积，刺激胃肠道的蠕动，并软化粪便，防止便秘,促进排便和增加便次，起到一种导泄的作用，减少粪便在肠道中的停滞时间及粪便中有害物 质与肠道的接触 保持肠道清洁，从而减少

12、和预防胃肠道疾病。1-3-2 预防高脂血症和高血压血管硬化是引起心脑血管疾病的直接原因； 而高血脂和高血压是导致血管硬化的诱因， 膳食 纤维能够抑制胆固醇的吸收，从而预防高脂血症和高血压。美国哈佛大学医学院对膳食纤维和心脏病的关系进行了两次大型研究， 结果表明，高纤维膳 食的人群比低纤维膳食的人群患上心脏病的概率要小40%。具体来说，膳食纤维有两种主要途径来降低血液中的胆固醇： 第一，由它促进产生的便意会 加速食物中的胆固醇和甘油三酯等排出体外， 这就减少了肠道对这些脂类的吸收； 第二，膳 食纤维还能同肠道中分泌的胆汁结合，而减少其中胆固醇的重吸收。1-3-3 排毒作用膳食纤维能够延缓和减少重

13、金属等有害物质的吸收，减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。1-3-4 改善肠道微生态环境膳食纤维可以改善肠道菌群，有利于某些营养素的合成。1-3-5 控制体重，吸水后膨胀，体积和重量增加 10 15 倍,既能增水溶性膳食纤维具有很强的吸水溶胀性能 加人的饱腹感，又能减少食物中脂肪的吸收，降低膳食中脂肪的热比值，相对控制和降低膳食的总能量，避免热能过剩而导致体内脂肪的过度积累，既可解决饱腹而不挨饿的问题，又可达到控制体重减肥的目的。1-3-6防治糖尿病美国哈佛大学曾经专门针对纤维素与糖尿病的关系进行过两次大型研究， 每次参与的人数均 超过4万。研究证实，经常吃高脂、低纤维食品的人群患糖尿病的

14、风险比经常吃低脂、高纤 维食品的人群要高2倍。可见，膳食纤维对于降低患糖尿病的风险是有显著作用的。科学研究发现，在控制餐后血糖急剧上升和改善糖耐量方面，可溶性膳食纤维（如菊粉）效果最佳。膳食纤维能够延缓葡萄糖的吸收，推迟可消化性糖类如淀粉等的消化，避免进餐后血糖急剧上升，膳食纤维对胰岛素敏感性增强，还可直接影响胰岛B细胞功能，改善血液中胰岛素的调节作用，提高人体耐糖的程度，有利于糖尿病的治疗和康复。研究表明，膳食纤维含量充足的饮食，无论是在预防还是在治疗糖尿病方面都具有特殊的功效。1-4膳食纤维的每日摄入量标准1-4-1国际相关组织推荐的膳食纤维素摄入量及范围1-4-1-1美国防癌协会推荐标准

15、为每人每天 30 40克。1-4-1-2欧洲共同体食品科学委员会推荐标准为每人每天30克。1-4-1-3世界粮农组织建议正常人群其摄入量应为27克/人/天。1-4-2我国营养学会提出中国居民摄入的食物纤维量及范围1-4-2-1低能量饮食1800kcal为25g/天。1-4-2-2中等能量饮食2400kcal为30g/天。1-4-2-3高能量饮食2800 kcal为35g/天。1-4-2-4糖尿病人饮食治疗中建议每日膳食纤维的摄入不少于40克，因此，糖尿病人除了日常饮食中的膳食纤维，还要额外补充大约30克左右。1-4-3以菊粉膳食纤维为例的每日摄入量与服用方法 1-4-3-1日常保健：1次/天，10克/次，不拘时，开水冲服或添加到牛奶、豆浆、咖啡、茶 水、汤等混合饮用。1-4-3-2糖尿病患者：2次/天，15克/次，饭前温水或冷水冲服。 1-4-3-3便秘或腹泻：1次/天，20克/次，空腹，开水冲服或添加到牛奶、豆浆、咖啡、茶水等混合饮用。 1-4-3-4排毒养颜减肥：1次/天，20克/次，空腹，开水冲服或添加到牛奶、豆浆、咖啡、茶水等混合饮用 1-4-3-5调节血脂：1次/天，20克/次，空腹，开水冲服或添加到牛奶、豆浆、咖啡、茶水等混合饮用。1-5 膳食纤维对人体的主要作用概述1-5-1 防治