膳食纖維的功能及其研究進(jìn)展

1、膳食纖維的生理功能及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 楊飛宇（ 食品212-1班 1268141101 ）摘要：本文主要綜述了膳食纖維的功能及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：膳食纖維，生理功能，改性Abstract：This paper Summary the Features and research status and development trend of domestic dietary fiber.Key word：Dietary fiber，Physiological functions，Modified 隨著人們生活水平及食品文化的提高，對(duì)飲食的要求從原來(lái)的“色，香，味，形俱佳”向著“為健

2、康、長(zhǎng)壽而吃”的保健和功能性食品的轉(zhuǎn)變。膳食纖維作為除水、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)之外的“第七大營(yíng)養(yǎng)素”也受到人們的廣泛關(guān)注。隨著膳食纖維應(yīng)用的不斷開發(fā)，將會(huì)有越來(lái)越廣闊的市場(chǎng)。本文主要對(duì)膳食纖維的定義、功能、改性等進(jìn)行介紹。1膳食纖維的定義1953年Hipsplay第一次提出膳食纖維的概念：膳食纖維是人體內(nèi)不能消化的植物細(xì)胞壁成分，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素1。隨著時(shí)間的推移和對(duì)其研究的深入，不同組織包括歐洲食品安全局、國(guó)際食品規(guī)范委員會(huì)、中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)、國(guó)際生命科學(xué)會(huì)、國(guó)際食品法典委員會(huì)都對(duì)其進(jìn)行了不同的定義。2009 年6 月，國(guó)際食品法典委員會(huì)對(duì)膳食纖維進(jìn)行最新的定義：

3、膳食纖維是指具有10個(gè)或以上單體鏈節(jié)的碳水化合物，不能夠被人體小腸內(nèi)生酶水解，且屬于天然存在于消費(fèi)食物中的可食用的碳水化合物、由食物原料經(jīng)物理、酶或化學(xué)法獲得的碳水化合物、對(duì)健康表現(xiàn)出有益的生理作用的人造碳水化合物的聚合物2 .2 膳食纖維的生理功能 醫(yī)學(xué)研究表明，膳食纖維雖然對(duì)人體沒有什么營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但是它卻有著極為特殊的重要生理功能，膳食中纖維素的攝入直接關(guān)系到人體的健康，它們是一種天然抗病、防病和強(qiáng)身長(zhǎng)壽的物質(zhì)。2.1緩解便秘,預(yù)防腸道疾病 可溶性膳食纖維可被腸內(nèi)的部分細(xì)菌分解,并使糞便保持一定的水分和體積。微生物發(fā)酵產(chǎn)生的低級(jí)脂肪酸還能降低腸道值,促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌的大量繁殖

4、,刺激腸道黏膜,加快糞便的排泄。膳食纖維的持水力越高,就越有利于增加糞便排泄量。膳食纖維還能縮短食物及其殘?jiān)ㄟ^胃腸道的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,加快腸腔內(nèi)毒物的通過,從而減少致癌物與組織接觸時(shí)間。同時(shí)由于膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含一些呈弱酸性陰離子的側(cè)鏈基團(tuán),能夠吸附腸道中的陽(yáng)離子(特別是有機(jī)陽(yáng)離子),使糞便中的有害物質(zhì)能夠及時(shí)排出體外,大大減少腸道癌和痔瘡等疾病的發(fā)病率。膳食纖維的攝入有益于保持腸道正常生理功能,修復(fù)和改善受損腸道環(huán)境對(duì)于維護(hù)腸道健康有重要意義。 3,4 .2.2 降低膽固醇水平,預(yù)防冠心病 血清甘油三酯和高膽固醇是心血管疾病的誘發(fā)因子,而膳食纖維具有降低血脂、膽固醇的作用。膽固醇的代謝途徑

5、主要是通過糞便,而膽汁酸又是膽固醇的代謝產(chǎn)物。由于可溶性膳食纖維在小腸中能形成膠狀物質(zhì)把膽汁包圍,這樣膽酸便不能通過小腸腸壁被吸收再回到肝臟,而是直接通過消化道被排出體外。而為了消化腸內(nèi)的食物時(shí),肝臟只能靠吸收血液中的膽固醇來(lái)補(bǔ)充消耗的膽酸,從而降低了血液中的膽固醇,達(dá)到了預(yù)防冠心病的效果5,6。2.3預(yù)防糖尿病膳食纖維所形成的粘液在胃中形成膠基層,降低胃的排空率.在腸內(nèi)阻礙消化酶與食物的接觸,減緩小腸收縮,影響葡萄糖的吸收,束縛葡萄糖,降低腸液葡萄糖的有效濃度,影響-淀粉酶對(duì)淀粉的降解作用,降低腸液中葡萄糖的釋放速度,改善末梢組織對(duì)胰島素的感受性,降低機(jī)體對(duì)胰島素的作用,使葡萄糖的吸收率下降

6、.通過對(duì)大鼠的研究發(fā)現(xiàn),燕麥膳食纖維可提高大鼠的糖耐量,從而降低糖尿病的發(fā)生. 72.4降低血壓 膳食纖維中的酸性多糖類具有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換功能,在與2+、2+、2+等離子交換時(shí),能改變陽(yáng)離子的瞬間濃度,故對(duì)消化道的PH值、滲透壓及氧化電位產(chǎn)生影響,形成一個(gè)理想的緩沖環(huán)境。而且它能與腸道中的Na+、K+進(jìn)行交換,促使血液中的Na+、K+比值降低,直接產(chǎn)生降血壓的作用8.2.5抑制碳水化合物的消化吸收,防治肥胖一方面膳食纖維不能被人體所消化、吸收,且有較高的持水性,可以增加排便的速度和體積,還有較好的膨脹性,易產(chǎn)生飽腹感;另一方面膳食纖維在結(jié)腸內(nèi)易被某些微生物所發(fā)酵降解,產(chǎn)生短鏈脂肪酸(被代謝或

7、成為細(xì)胞的主要能源物質(zhì),其凈能量基本為零);而且膳食纖維可將脂肪吸附排出體外,減少脂肪的吸收,故其攝入有利于防治肥胖. 72.6消除外源有害物質(zhì)9 膳食纖維對(duì)汞、砷、福和高濃度的銅都具有清除能力,可使它們的濃度由中毒水平降低至安全水平。92.7其它生理功能 除上述功能外, 膳食纖維由于能減少體內(nèi)某些激素, 因而可以防治乳腺癌、子宮癌和前列腺癌。此外，還可以保健口腔，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，提高機(jī)體免疫力等功能。793膳食纖維的改性美國(guó)Leitz等學(xué)者建議，膳食纖維組成中 SDF 含量達(dá)到 10%以上才是高品質(zhì)膳食纖維，否則只能被稱作填充料型膳食纖維.10膳食纖維的生理活性和功能性質(zhì)歸根結(jié)底是由膳食纖維的

8、結(jié)構(gòu)決定的.膳食纖維的改性是使其中大分子組份連接鍵斷裂，轉(zhuǎn)變成小分子成分，使部分不溶性成分轉(zhuǎn)變成可溶性成分：使致密空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷删W(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)，能更好的發(fā)揮其生理功能。11膳食纖維改性處理方法主要包括：化學(xué)處理法、超高壓處理法、和微生物發(fā)酵與酶法，或幾種方法結(jié)合混合處理法。3.1化學(xué)處理法化學(xué)方法采用較為普遍，通過調(diào)整PH溫度等反應(yīng)條件，使糖苷鍵斷裂產(chǎn)生新的還原性末端，并使纖維大分子的聚合度下降，部分轉(zhuǎn)化為非消化性的多糖而具有較優(yōu)良性質(zhì)和較強(qiáng)的生理功能。由于酸堿處理存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、副反應(yīng)較多、工藝過程復(fù)雜、溫度較高、對(duì)設(shè)備的要求較高等不足，因此在一定程度上限制了該方法的使用。10113.

9、2超高壓處理法超高壓食品處理技術(shù)（ultra high pressure, UHP）是指將食品放入液體介質(zhì)，在 100MPa1000MPa壓力下處理,超高壓處理過程是一個(gè)純物理過程，物料在液體介質(zhì)中體積被壓縮,超高壓產(chǎn)生的極高的靜壓能使形成的生物高分子立體結(jié)構(gòu)的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價(jià)鍵發(fā)生變化，使蛋白質(zhì)凝固、淀粉等變性。1011 3.3微生物發(fā)酵與酶法 利用酶法或者微生物發(fā)酵可以提高制品中SDF的含量,這些可溶性成分由于其溶解性好，分子表面活性基團(tuán)多，新增和強(qiáng)化了原先沒有或即使有但很微弱的功能特性，包括有益于人體健康的生理功能和有利于應(yīng)用在食品中的工藝特性兩個(gè)方面. 酶法改性，條件溫和，

10、反應(yīng)速度快，專一性強(qiáng)，改性后所得產(chǎn)品純度高，色澤淺，無(wú)異味，被認(rèn)為是一種很有潛力的改性方法。發(fā)酵法是利用微生物發(fā)酵消耗原料中可發(fā)酵的碳源、氮源等成分的方式來(lái)制取膳食纖維，從而改善膳食纖維的持水力等物化特性。10114展望 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們食品文化的提高，膳食纖維作為“第七大類營(yíng)養(yǎng)素”必將越來(lái)越受到人們的重視。同時(shí)，其作為一種功能性食品添加劑將會(huì)得到更加深入的研究。改性可以很好的完善其理化性質(zhì)，加強(qiáng)其生理功能。所以，膳食纖維具有非常廣闊的發(fā)展前景。1曾華斌. 膳食纖維的研究現(xiàn)狀與展望J.南方農(nóng)業(yè)，2012，（5）：6-5.2扈曉杰,韓冬,李鐸.食纖維的定義、分析方法和攝入現(xiàn)狀J.中國(guó)食品學(xué)報(bào),2011,11(3):134135.3韓冬.膳食纖維與腸道健康J.中國(guó)微生物態(tài)學(xué)雜志.2013，104陳菲菲,許永安. 膳食纖維的生理功能及其提取方法的研究進(jìn)展J. 福建水產(chǎn)，2008，6.5聶凌鴻. 膳食纖維的理化特性及其對(duì)人體的保健作用J. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008,36(28):12086-12089.6呂鐵信,王文亮,孫宏春等.我國(guó)膳食纖維的應(yīng)用現(xiàn)狀及生理功能研究J.中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng).2007,9:52-547王岸娜,朱海蘭,吳立根,王安建,魏書信.膳食纖維的功能、改性及應(yīng)用J.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009（04）. 8戚