食品营养学研究进展题目：膳食纤维的生理功能及其在食品开发中的应用
日期：2016年12月30号
摘要
膳食纤维特殊的理化性质和生理功能使它在生理代谢过程和预防疾病等方面扮演重要的角色。要保障人体健康，需要适量摄入膳食纤维。本文综述了膳食纤维的定义，膳食纤维的分类及其生理功能，并且简单介绍了目前国内外膳食纤维的提取方法以及膳食纤维在食品开发中的应用。
Abstract
The special physical and chemical properties and physiological functions of dietary fiber make it play an important role in the process of physiological metabolism and disease prevention. To protect the health of the human body, the need for adequate intake of dietary fiber. In this paper, the definition of dietary fiber, the classification and physiological function of dietary fiber were reviewed, and the extraction methods of dietary fiber and the application of dietary fiber in food development were introduced.
关键字：膳食纤维生理功能应用前景
随着人们生活水平的提高，对食品的要求越来越精细，所摄入的食物中，粗纤维的含量越来越少，现代“文明病”诸如便秘、肥胖症、动脉硬化、心脑血管疾病、糖尿病等，严重地威胁着现代人的身体健康，在人们的食物中补充膳食纤维已成为当务之急。膳食纤维被公认为是蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质和水之后的第七大营养素。因此膳食纤维是健康饮食不可缺少的。此外，膳食纤维作为一种极其重要的食品成分，也已经成为功能性食品领域研究的热门课题。
1.1膳食纤维的定义
膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，含纤维素、木质素、半纤维素、树脂、果胶等。国际食品法典委员会(CAC)将膳食纤维具有的特征归纳为:降低通过时间和增加粪便量;促进结肠发酵作用;降低血总胆固醇或LDL胆固醇水平，降低餐后血糖或胰岛素水平。当前关于膳食纤维的定义相对权威的一个概念是美国谷物化学学会(AACC)成立的膳食纤维专门委员会提出的[1]，他们从生理学角度出发，将其定义为在小肠中不能被消化吸收，而在大肠中可部分或全部发酵的可食的植物成分、碳水化合物和类似物质的总和，包括多糖、寡糖、纤维素、半纤维素、果胶、树胶、蜡质、木质素等，此定义明确规定了膳食纤维的范畴，是可食的植物成分，而非动物成分。
1.2膳食纤维的分类
膳食纤维的分类方法很多。根据其在热水或温水中溶解性的不同，分为可溶性膳食纤维SDF和不可溶性膳食纤维IDF。按照来源分为植物源、动物源、海藻源、微生物多糖类和合成糖。我国营养学会将其分为总的膳食纤维、可溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维、非淀粉多糖[2]。SDF主要指植物细胞壁内存物和分泌物，也包括微生物分解的多糖和合成多糖，既能溶解于水，又能吸水膨胀，并能被大肠中微生物降解，常存在于植物的细胞液和细胞间质中，主要成分为胶类和糖类，能够在小肠内消化吸收。它可在水中稳定分散，在肠道内结合水、吸收矿物质阳离子[2]。IDF主要指纤维素、半纤维素和木质素等，几乎能在小肠内吸收和代谢。并且它具有预防肥胖、结肠癌、高血压、心脏病和动脉硬化等生理功能，主要在乳制品、保健品、肉制品等产业中应用较为广泛。
膳食纤维作为一种特殊的营养素，对人体的功能是不容忽视的。它含有独特的生物活性物质混合物，包括抗性淀粉、维生素、矿物质、植物化学物质和抗氧化成分。近年来，随着大量学者对膳食纤维研究的逐渐深入，膳食纤维对人体健康的重要功能也逐渐被人们所熟知。例如膳食纤维具有很高的持水性，对阳离子有结合和交换能力，对有机化合物有吸附鳌合作用，可改变肠道系统中的微生物菌系组成和提高免疫能力等[3]。膳食纤维具有调节人体对脂肪等营养物质吸收的功能，对人体营养平衡具有重要意义。经常补充膳食纤维，不仅能保持健康的体质，还能有效预防冠心病、糖尿病等多种疾病。具体来说膳食纤维的生理功能主要包括:
2.1膳食纤维可以降低血脂
流行病学研究表明，可溶性膳食纤维与高脂血症预防密切相关[4]。玉米皮、米糠、麦鼓和燕麦鼓，糖用甜菜纤维、番石榴，等天然膳食纤维己被证实在动物实验中具有降血脂，减轻高脂血并发症的能力。可溶性膳食纤维还能通过调控基因表达参与抗高脂血症，如可溶性膳食纤维能影响脂质相关代谢基因表达等。膳食纤维能使血清中胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平降低，高密度脂蛋白水平升高。其主要机制为通过减少膳食中胆固醇的吸收、影响机体中胆固醇的代谢、促进胆固醇的排泄等降低血浆中胆固醇水平[3]。通过增加食物在肠道内的过渡时间、延缓胃排空、减缓或降低脂肪的吸收等机制降低血浆中甘油三酯水平。食物中某些物质能与膳食纤维相互作用，互相影响吸收或生理功能。膳食纤维能针对高血脂这个高危因素，通过一系列机制降血脂，有助于预防高脂血症、心血管疾病、脑血管意外等的发病。
2.2膳食纤维对血糖方面的影响
在降低血糖方面，可溶性膳食纤维粘稠吸水膨胀形成的粘液在胃中形成胶基层，在肠内阻碍消化酶与食物的接触，减缓小肠收缩，影响葡萄糖的吸收，降低肠液葡萄糖的有效浓度，影响淀粉酶对淀粉的降解作用，降低肠液中葡萄糖的释放速度，改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低机体对胰岛素的作用，使葡萄糖的吸收率下降.可截留消化酶[5]，抑制碳水化合物的消化，阻止葡萄糖的扩散，防止餐后血糖的快速上升。膳食纤维还可减少碳水化合物在小肠中和肠壁的接触，改变末梢组织对胰岛素的感受性。
2.3膳食纤维可以改善肠道菌群
肠道不仅是人体消化的重要场所，同时也是人体不可或缺的免疫器官，维持着正常的免疫防御功能。而肠道微生物则是人体的重要“微生物器官”，与人体的免疫、营养代谢及诸多生理功能息息相关。近年许多研究表明，人体肠道中存在大量细菌，既包括有益菌群，也生活着有害菌群。正因为有害菌会产生大量毒素，抑制有益菌的生长，破坏肠道微生态平衡[7]。所以人体肠道有害菌和有益菌的平衡对健康极为关键，人体所摄入的食物纤维大部分不能被消化而被送入大肠中，食物纤维的吸附性、保水性、离子交换作用以及凝胶的形成等影响[6]，结肠内的一些有益菌将膳食纤维降解产生短链脂肪酸，尤其是产生丁酸，降低肠道内的pH值，肠内的腐生菌易在高pH值环境中生长.从而抑制了腐生菌的生长，加上肠道内的细菌产生的消化酶将其分解可产生少量的泛酸对肠道菌群的数量和种类都具有一定的调节作用，为人体的健康提供了可靠的保证。一般来说，每日摄入足量的膳食纤维会使肠道内的双歧杆菌数量大大增加，有助于B族维生素和其它维生素的合成。膳食纤维在促进肠道有益菌增殖的同时还可以抑制有害菌，使人体肠道菌群的种类和数量维持在正常水平，避免因肠道菌群比例的破坏而导
