營養學之膳食纖維

膳食纖維是指無法為被人體消化酶所分解消化的植物細胞殘餘物，包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠、樹膠、豆膠和海藻多糖等。膳食纖維中絕大部分為碳水化合物，所以又稱為「不可吸收的多糖」或「不可利用的多糖」。膳食纖維對人體健康的意義是20世紀營養學最重要的發現之一。

一、膳食纖維的分類

膳食纖維包括上萬種不同碳水化合物組成的多糖或其他纖維成分，大致可分為非溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維兩大類。

非水溶性膳食纖維包括纖維素、半纖維素和木質素。它們是植物細胞壁的組成成分。來源於禾穀和豆類種籽的外皮以及植物的莖和葉。

可溶性膳食纖維包括果膠、藻膠、豆膠以及樹膠、粘質等，它們主要存在於細胞間質。如果膠來源於水果，藻膠取自海藻，豆膠是某些豆類植物儲存於種籽作為本身能源的多糖，樹膠、粘質是植物受傷部位流出的粘性物質，其生化及物理性質與果膠和某些半纖維素相近似，所以也列入膳食纖維一類。

二、膳食纖維的特性

纖維素一般稱粗纖維，是植物組織的支持組織，化學結構與澱粉相似，是由近三千個葡萄糖單位聚合而成的多糖，但不能被澱粉酶所分解。有彈性，能吸水膨脹，形成網狀基質，在腸內捕捉電解質和有機酸。

半纖維素往往與纖維素共存，是由戊糖和己糖組成的雜聚糖。部分可被結腸細菌分解為單糖。多數為非溶性的，但也有一些是水溶性的，它們在腸道內吸收水分，並能與陽離子結合。

木質素是苯丙烷的衍生物，結構上不具備碳水化合物的特點，人和動物都不能消化。它能與膽鹽和其它有機物質相結合，可延緩和減少小腸對某些營養素的吸收。木質素存在於植物的細胞壁，與植物的纖維物質關係密切，隨著植物成熟，木質素不斷增多，使食物變得粗糙難以下咽，所以過度成熟的食物吃起來有很多「渣」。

果膠類包括果膠原、果膠酸和果膠，果膠是被甲酯化的半乳糖醛酸，果膠酸是未經甲酯化的半乳糖醛酸，它們在結腸中幾乎全部（近95%）被消化。藻膠是甘露糖醛酸與古洛糖醛酸的聚合物。豆膠是半乳糖甘露糖聚合物。豆膠與陰離子結合作用不強，但在小腸中可與膽汁酸及其它有機物質相結合。這些植物膠有很強的吸水性和離子交換能力。具有形成膠凍的重要性能，在食品工業中常用作膠凝劑和增稠劑。如果汁凍、果醬、杏仁豆腐、洋粉凍等都含有這些植物膠。

食物纖維在人體腸內相對地不溶解，但結腸中的細菌酶可使之分解。其中一部分分解為短鏈脂肪酸、水、二氧化碳、氫氣和甲烷。一般約有50%~90%的食物纖維可被降解。但個體差異很大，且與食物來源有關。草食動物的腸道內有分解纖維素的酶。

煮熟的食物纖維可能呈比較粗糙的纖維狀，也可能形成並不粗糙的膠體，對胃液分泌的刺激較小，吸水性因食物種類而異（如藻膠凍含水99%，而麥麩吸水率僅為40%）。

三、膳食纖維的生理功能

膳食纖維不能被人體消化、吸收和利用，通常直接進入大腸，在通過消化道的過程中吸水膨脹，刺激和促進腸蠕動，連同消化道中其它廢物形成柔軟的糞便，易於排出，對身體健康和某些疾病的預防有著非常重要的意義。

（一）增強腸道功能，有利糞便排出。大多數纖維素具有促進腸道蠕動和吸水膨脹的特性。一方面可使腸道平滑肌保持健康和張力，另一方面糞便因含水分較多而體積增加和變軟，這樣非常利於糞便排出。反之，腸道蠕動緩慢，糞便少而硬，造成便秘。排便時因便秘而使腸壓增加，時間一長，腸道會產生許多小的憩室而患腸憩室病和痔瘡。據報道西方國家腸憩室病患者高達50%。

（二）控制體重和減肥。膳食纖維，特別是可溶性纖維可以減緩食物由胃進入腸道的速度和有吸水作用，從而產生飽腹感而減少能量攝入，達到控制體重和減肥的作用。

（三）降低血糖和血膽固醇。可溶性纖維可減少小腸對糖的吸收，使血糖不致因進食而快速升高，因此也可減少體內胰島素的釋放，而胰島素可刺激肝臟合成膽固醇，所以胰島素釋放的減少可以使血漿膽固醇水平受到影響。各種纖維素可吸附膽汁酸、脂肪等而使其吸收率下降，也可達到降血脂的作用。另外，可溶性纖維在大腸中被腸道細菌分解產生一些短鏈脂肪酸，如乙酸、丁酸、丙酸等，這些短鏈脂肪酸一旦進入肝臟，可減弱肝中膽固醇的合成。

（四）預防結腸癌。食物纖維可促進腸道蠕動，從而稀釋腸內致癌物的濃度；可縮短腸內容物通過腸道的時間，減少腸內致癌物與腸壁的接觸時間。

四、膳食纖維與保健的關係

流行病學研究資料表明，缺乏食物纖維的西方膳食結構，是許多疾病（如結腸癌、憩室性疾病、高膽固醇血症、缺血性心臟病、糖尿病以及便秘、痔瘡等）的直接或間接病因之一。

（一）預防腸癌

據聯合國衛生組織的廣泛性國際研究，證明食物纖維的攝入量與腸癌的患病率呈負相關。膳食過分精細、脂肪及肉類攝取過多，是導致腸癌的重要原因之一。高脂肪膳食刺激消化系統，肉類可使腸內厭氧菌大量繁殖，使中性或酸性類固醇特別是膽酸、膽固醇及其代謝物降解。糞便中增多的膽酸代謝物可能是致癌的輔助物質即促癌物質。

食物纖維影響大腸細菌活動，抑制厭氧細菌的活動，促進嗜氧細菌的生長，使大腸內的膽酸生成量減少。另一方面借其充盈作用，稀釋腸內有毒物質，使糞便變軟，通過腸道的時間縮短，減少促癌物質與易感的腸粘膜長時間接觸，從而防止可能產生的癌變。

（二）改善憩室性疾病癥狀

憩室病常見於乙狀結腸，癥狀較重。西方40歲以上的成人中約有10%的患此病。老年人群中的患者更多。而進食纖維多者很少患便秘或憩室病。因膳食纖維少者腸內容物通過腸道時間延長，腸內壓力增高，導致憩室病。若給予患者15~30克麥麩，可降低乙狀結腸內壓，從而改善憩室病癥狀。降低大腸內壓力，還可以有效預防便秘、痔瘡、肛裂、結腸息肉和腸激惹綜合征。

（三）預防膽石形成，降低血脂水平

大部分膽石是由於膽汁內膽固醇過度飽和所致。當膽汁酸與膽固醇失去平衡，就會析出膽固醇結晶形成結石，食物纖維可部分阻斷膽汁和血清中膽固醇的腸肝循環，增加鵝脫氧膽酸的合成和糞便中膽鹽、膽固醇的排出，從而降低膽汁和血清中膽固醇的濃度。膽汁中膽固醇的飽和度降低，膽石的患病率亦隨之減少。試驗證明，在膽石症患者的飲食中每日加入50克的麥麩，連服一個月可使患者膽汁中膽固醇值恢復正常，結晶消失。

對高膽固醇血症的兒童，給予多纖維膳食要比控制膽固醇攝入量降低血脂的效果更好。並不是所有的食物纖維都具有降脂作用，只有某些可溶性纖維如果膠、豆膠的降脂作用較為明顯，而非溶性食物纖維如麥麩、蔗渣、合成纖維素等無類似作用。

此外，食物纖維尚能降低鋅/銅比值，發揮其對心血管系統的保護作用。

（四）影響血糖水平，減少糖尿病患者對胰島素和藥物的依賴作用

經常食用多纖維膳食者，空腹血糖水平或口服葡萄糖耐量曲線都低於少吃食物纖維者。糖尿病患者服用果膠或豆膠，可觀察到餐後血糖上升幅度有所降低。當採用粗雜糧、麥麩、豆類及蔬菜等含纖維素和碳水化合物都多的膳食，可使糖尿病患者的尿糖量及需要胰島素的劑量減少，甚至有的胰島素依賴型糖尿病患者會出現低血糖反應。

糖耐量與食物纖維的種類、用量和物理性質有關，其作用機理尚不十分清楚。有人認為它能抑制澱粉酶的作用，延緩碳水化合物的吸收；或影響胃腸激素的分泌，刺激胰島素的釋放，降低空腹和餐後血糖、減少尿糖和對胰島素或降糖劑的需要，對防治糖尿病無疑是有積極意義的。

（五）防止熱量攝入超量，控制肥胖

多纖維膳食飲食可延緩胃排空時間，增加飽滿感，使攝入食物量和熱量有所減少，有利於減輕體重和控制肥胖。

五、膳食纖維的供給量與食物來源

正常膳食的食物纖維供給量約為12~24g。若有習慣性便秘的人應適當增加。適量選用粗雜糧和菜蔬水果，不吃過分精製的食物，不偏食，則食物纖維的供給量不難滿足生理需要。

膳食中食物纖維的供給量取決於食物種類品種及加工方法。多用粗雜糧、蔬菜水果，食物纖維的供給量相對高些。穀類中食物中的麥麩、米糠含量最高，糙粉中食物纖維含量約為白麵粉的兩倍；菜蔬中鮮豆莢、嫩玉米的含量高於瓜果類；水果中草霉、菠蘿含纖維較多，香蕉、蘋果含量較低；堅果中花生、核桃、香榧等含量較高。

品種老嫩不同部位的纖維含量不同，菜幫和菜心、果皮和果肉懸殊很大。用嫩菜葉、水果去皮，或煮爛作成菜泥、果汁，可使纖維軟化，這種作法還可降低食物纖維的供給量。蔬菜消毒後生食既可增加膳食中食物纖維的供給量又可避免無機鹽和維生素的烹調損失。

不過，長期攝入高膳食纖維的膳食，會影響礦物質和維生素的吸收，以致發生缺鐵、缺鋅和缺鈣等營養問題。因為進食大量食物纖維可引起脹氣，增加糞便中甲烷和脂肪的排出量，降低鈣、鎂、鋅、磷的吸收率，也可影響血清鐵和葉酸的含量，應予以注意。