膳食纖維：生命綠洲

膳食纖維：生命綠洲

膳食纖維（dietary fiber,DF）是不被人體消化道分泌的消化酶所消化的、且不被人體吸收利用的多糖和木質素。

（一） 膳食纖維分類

DF包括一大類具有相似生理功能的物質，按溶解性可將膳食纖維分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。

可溶性膳食纖維主要是

①植物細胞壁內的儲存物質和分泌物

②部分半纖維素

③部分微生物多糖

④合成類多糖，如果膠、魔芋多糖、瓜兒膠、阿拉伯糖等

不溶性膳食纖維包括

①半纖維素

②不溶性半纖維素

③木質素

④抗性澱粉

⑤一些不可消化的寡糖

⑥美拉德反應的產物

⑦蝦、蟹等類動物表皮中所含的甲殼素

⑧植物細胞壁的蠟質與角質

⑨不消化的細胞壁蛋白。

1．纖維素（cellulose）在化學結構上與澱粉相似，是以β-1，4糖苷鍵連接的直鏈聚合物，不能被人類腸道澱粉酶所分解。草食動物由於其瘤胃中微生物能產生纖維素酶，故可以利用纖維素功能。

2．半纖維素（hemicellulose）與纖維素一樣主要以β-1，4糖苷鍵連接，也存在β-1，3 糖苷鍵，根據主鏈和支鏈上所含的單糖不同可分為木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖和阿拉伯糖的多聚體。有的還含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。

3．木質素雖然木質素包括在粗纖維和不可利用碳水化物的範疇內，但它並不是真正的碳水化物，而是苯基-丙烷衍生物的複雜聚合物，它與纖維素、半纖維素共同構成植物的細胞壁。

4．果膠（pectin）果膠主鏈成分為半乳糖醛酸酯，典型的側鏈為半乳糖和阿拉伯糖，是存在與蔬菜和水果軟組織中的無定形物質。它可在熱溶液中溶解，而在酸性溶液中遇熱形成凝膠，在食品加工中做為增稠劑使用。

5．抗性澱粉（RS）包括改性澱粉和經過冷卻加熱處理的澱粉。抗性澱粉在生理功能上與膳食纖維極為相似，故歸入膳食纖維。它屬於不溶性膳食纖維，但通常兼具可溶性膳食纖維的特點，可用做葡萄糖的緩釋劑，用於降低餐後血糖。有動物研究表明，在體內和體外試驗中抗性澱粉都可促進益生菌的生長，增加大腸雙歧桿菌的數目。

6．不可消化寡糖具有生理調節作用的不可消化寡糖（non-digestible oligosaccharide，NDO）是有3~9個單聚糖合成的短鏈多糖。這些多糖可能由相同或不同的單體聚合、並經不同的鍵連接而成。NDO是某些植物如豆科籽實、穀物中的天然成分（棉子糖—存在於蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水蘇糖）。此外，還可以生產NDO作為飼料和食品中的功能性添加劑，例如可以通過部分水解菊粉製備低聚果糖（FOS），由乳糖製備低聚半乳糖（TOS）。NDO的生理功能和化學性質均取決與其化學組成。NDO大多可溶於水，乙醇及體液，但在體內PH條件下卻相當穩定，NDO的營養功能源於其獨特的發酵品質，也被稱為雙歧因子。纖維素、半纖維素不具有類似的功能，這可能是由於異質性造成的，NDO對外源性的非特異性刺激作用可以阻止不良微生物區系的建立。

7．樹膠（gum）和粘膠（mucilage）是由不同的多糖及其衍生物組成。阿拉伯膠（arabicgum）、瓜兒膠（guargum）屬於這類物質，可用於食品加工作為穩定劑。

（二）膳食纖維的營養功能

1．膳食纖維的理化特性

（1）持水性：DF的化學結構中含有很多親水基團，因此具有很強的吸水膨脹能力。DF膨脹可填充胃腸道，增加飽腹感。不同DF的持水性也不同，可溶性DF比不溶性DF持水性強。可溶性DF吸水後，重量能增加到原自身重量的30倍，並能形成溶膠和凝膠，增加胃腸中內容物的粘度，延緩胃中食糜的排空速度。可溶性DF可使胃排空時間明顯延長，而不溶性DF 則無此作用。

（2）結合和交換離子：DF化學結構中包含一些羧基、醛基及羥基類側鏈基團，呈現弱酸性陽離子交換樹脂的作用，可與鈣、鎂、鋅等陽離子結合，使鈉離子與鉀離子交換，特別是與有機離子進行可逆的交換。

（3）發酵特性：DF能被腸內微生物不同程度地發酵分解。不同來源的DF被分解的程度也不同，這與其持水性、多糖結構等有關。

（4）吸附螯合有機化合物：DF表面帶有很多活性基團，可以吸附螯合膽汁酸、膽固醇、變異原等有機分子，其中對膽汁酸的吸附能力以木質素較強，纖維素弱些。同時，DF還能吸附腸道內的有毒物質，並促進它們排出體外。

2．膳食纖維的生理作用

（1）增加飽腹感，降低對其他營養素的吸收：DF進入消化道內，在胃中吸水膨脹，增加胃的蠕動，延緩胃中內容物進入小腸的速度，也就降低了小腸對營養素的吸收速度。同時使人產生飽脹感，對糖尿病和肥胖症患者減少進食有利。

從胃進入小腸的DF，幾乎不能被消化酶分解，便繼續向腸道下部移動。其間，DF對腸內容物的水合作用、脂質的乳化作用、消化酶的消化作用都產生一定的影響，對食物塊的消化以至於營養素的吸收都有一定的阻礙，其中能形成高粘度溶膠和凝膠的水溶性膳食纖維的這種作用更強。

與陽離子有結合能力的DF能使無機鹽在腸道的吸收受阻，而具有離子交換能力的藻酸（屬可溶DF）等，能吸附鈉鹽，隨糞便排出體外，從而具有降低血壓的作用。

（2）降低血膽固醇，預防膽結石、高脂血症和心血管疾病：DF能阻礙中性脂肪和膽固醇的吸收，對飲食性高血脂症有預防作用。DF可減少膽汁酸的再吸收量，該變食物消化速度和消化道分泌物的分泌量，起到預防膽結石的作用，防治高脂血症和心血管疾病。

（3）預防糖尿病：可溶性DF的粘度能延緩葡萄糖的吸收，可抑制血糖的上升，改善糖耐量。DF還能增加組織細胞對胰島素的敏感性，降低對胰島素的需要量，從而對糖尿病預防具有一定效果。

（4）改變腸道菌群：進入大腸的DF能部分地、選擇性地被腸內細菌分解與發酵，從而改變腸內微生物菌群的構成與代謝，誘導有益菌群大量繁殖。

（5）促進排便、預防腸癌和乳腺癌：由於微生物的發酵作用而生成的短鏈脂肪酸能降低腸道pH值，這不僅能促進有益菌群的繁殖，而且這些物質能夠刺激腸道黏膜，從而促進糞便排泄。由於DF吸水，可增加糞便體積和重量，促進腸道蠕動，減少糞便硬度，增加排便頻率，減輕直腸內壓力，降低糞便在腸道中停留的時間，可以預防憩室症與便秘，以及長時間便秘引起的痔瘡和下肢靜脈曲張。同時也減輕了泌尿系的壓力，緩解膀胱炎、膀胱結石和腎結石等泌尿系統疾病的癥狀。由於DF的通便作用，可以使腸內細菌的代謝產物，以及一些由膽汁酸轉換成的致癌物，如脫氧膽汁酸、石膽酸和突變異原物質等能隨DF排出體外。

（6）美容養顏由於它能夠吸水膨脹，使腸內代謝物變軟變松，通過腸道時會更快，與此同時還能促進腸道蠕動，減少有害物質的吸收，清除體內毒素，可改善上火、口臭、面部暗瘡、青春痘、皮膚粗糙、色素沉澱等「面子問題」。

有研究表明，不同類型的膳食纖維具有不同的輔助治療作用。Joannel Slain的研究表明來源於水果、蔬菜、穀物的不溶性膳食纖維可用於治療便秘，燕麥和亞麻籽中的水溶性膳食纖維可降低膽固醇，而小麥麩中的膳食纖維在預防結腸癌方面比其他纖維都有效。

當人們出現便秘、消化不良、痔瘡、糖尿病、肥胖、動脈硬化、高血壓、膽結石等癥狀和疾病時，應注意增加膳食纖維素的攝入。

（三）膳食纖維的食物來源和供給

1．食物來源 膳食纖維主要存在於谷、薯、豆類、蔬菜及水果中、穀物食品含膳食纖維最多，全麥粉含6%、精麵粉含2%、糙米含1%、精米含0.5%、蔬菜含3%、水果含2%左右。但由於加工方法、食入部位及品種的不同，膳食纖維的含量也不同。粗糧、豆類高於細糧；胡蘿蔔、芹菜、菠菜、韭菜等高於西紅柿、茄子等；菠蘿、草莓高於香蕉、蘋果等；同種蔬菜邊皮含纖維量高於中心部位，同種水果果皮纖維量高於果肉。如果食用時將蔬菜的邊皮或水果的外皮去掉的話，就會損失部分膳食纖維。水果汁和渣應一起食用，一個柑橘的膳食纖維量約等於橘汁的6倍，所以人們合理搭配粗細糧，多吃蔬菜及水果，這樣膳食纖維的供給一般就能滿足人體需要。

2．供給

世界衛生組織提出，成年人每日應攝入的總膳食纖維量為27~40g。我國膳食調查證明，我國每人每日平均攝入的膳食纖維已由過去的26g下降至17.4g，原因是人們吃得越來越精，很多人只吃精加工的米面，對粗糧很少問津；只注意蛋白質的攝入量，對水果蔬菜的攝入不太重視。膳食纖維攝入量的減少導致原來在發達國家常見的「富貴病」在我國的發病率上升，成為威脅我國人民健康的大敵。

我國目前尚未提出明確的膳食纖維推薦攝入量標準。中國營養學會2000年推出的DRIs中，暫定中國居民攝取DF的適宜推薦量為：低、中、高能量膳食[分別攝入1800kcal、2400kcal、2800kcal>分別為25、30、35g/d。在日本，每日DF攝入量規定20~30g。在DF的攝入中還應注意不溶性纖維和可溶性纖維的比例，美國供給量專家委員會推薦膳食纖維的攝入比例以70%~75%為不可溶性纖維，25%~30%為可溶性纖維為宜。那麼，吃多少克新鮮水果蔬菜才含有30克膳食纖維素呢？例如：2240克蘋果，2250克香蕉，2100克芹菜，4000克番茄，4300克白菜等。

3、膳食纖維攝入過量的副作用

過量攝入膳食纖維會有一些副作用，如腹瀉、腹脹、腹痛，較少見的副作用有腸道內形成纖維糞石引起腸梗阻，需要手術治療，這一點對老年人或極度消瘦的病人應該特別注意，所以應提倡逐步增加膳食纖維的攝入量。同時攝入過多的膳食纖維會影響維生素和微量元素的吸收。另外，患有急性慢性腸炎、傷寒、痢疾、結腸憩室炎、腸道腫瘤、消化道出血、腸道手術前後、腸道狹窄、食道靜脈曲張等疾病的人應控制膳食纖維的攝入量。