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高中生物研究性学习--膳食纤维与糖尿病

=== === ===膳食纤维与糖尿病=== === ===
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研究性学习课题研究开题报告
时间安排
2016/6/5~2016/6/6 确定课题并且进行组员分工、研究目标2016/6/6~2016/6/7 实地调查,记录数据
2016/6/7~2016/6/8 汇总数据,交流
2016/6/8~2016/6/9 得出结论,拟定报告
膳食纤维与糖尿病
糖尿病是由于体内胰岛素不足而引起的以糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱为特征的常见慢性病。

它严重危害人类的健康,据统计,世界上糖尿病的发病率为3%~5%,50岁以下的人均发病率为10%。

在美国,每年死于糖尿病并发症的人数超过16万。

在中国,随着经济的发展和人们饮食结构的改变以及人口老龄化,糖尿病患者迅速增加。

目前25岁以上成年人糖尿病患病率约为2.5%,达2000多万人,预计到2010年糖尿病患者可能达到6300万,将居世界首位。

糖尿病会引起并发症。

研究表明,患糖尿病20年以上的病人中有95%出现视网膜病变,糖尿病患心脏病的可能性较正常人高2~4倍,患中风的危险性高5倍,一半以上的老年糖尿病患者死于心血管疾病。

除此之外,糖尿病患者还可能患肾病、神经病变、消化道疾病等。

由于糖尿病并发症可以累及各个系统,因此,给糖尿病患者精神和肉体上都带来很大的痛苦。

而膳食纤维在胃肠中能形成一种粘膜,使食物营养素的消化吸收过程减慢,而在整个消化道中进行消化吸收,从而降低血糖水平。

那么,什么是膳食纤维?有哪些种类和功能?与糖尿病有着怎样的关系,糖尿病的发病机理又是什么?
膳食纤维的种类、定义和功能
膳食纤维(dietary fiber,DF)是不被人体消化道分泌的消化酶所消化的、且不被人体吸收利用的多糖和木质素。

DF包括一大类具有相似生理功能的物质,按溶解性可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。

可溶性膳食纤维主要是
①植物细胞壁内的储存物质和分泌。

②部分半纤维素③部分微生物多糖④合成类多糖,如果胶、魔芋多糖、瓜儿胶、阿拉伯糖等
不溶性膳食纤维包括
①半纤维素②不溶性半纤维素③木质素④抗性淀粉⑤一些不可消化的寡糖
⑥美拉德反应的产物⑦虾、蟹等类动物表皮中所含的甲壳素⑧植物细胞壁的蜡质与角质
⑨不消化的细胞壁蛋白。

膳食纤维的功能
1、增加粪排出量,并缩短其运行时间,在胃肠道未被消化而到达结肠内的膳食纤维可使粪便量增加,其吸水性及分解产物的渗透作用是增加粪便的重要原因。

由于粪便量增加、变湿、变软、从而易于排便和增加便次。

2、导泻:其分解产物是重要的渗透性泻剂,此外,其吸水性增加了粪便的含水量和体积,也是导泻的原因。

3、改变肠道的细菌丛:在低膳食纤维膳食的欧美居民肠道粪中厌氧菌多而需氧菌较少,而在摄入高的亚非国家居民粪中则相反。

4、增加胆盐排出和降低胆固醇浓度。

5、延缓某些营养素的消化、吸收,使营养的消化、吸收减少。

另外膳食纤维过少会导致以下疾病:糖尿病、结肠癌、冠心病、胆石症、肥胖症和憩室病。

虽然膳食纤维摄入过少会引起身体不同程度的疾病,但过量摄入膳食纤维也会对身体造成危害。

例如,会引起胃肠道不适,如腹痛腹泻等;另外还会引起矿物质营养缺乏,尤其谷
类纤维含有较多的植酸,与矿物质结合形成不溶性植酸盐,减少其在肠道的吸收;最后还会引起脂溶性维生素的缺乏。

膳食纤维与糖尿病的关系
几十年来,对膳食纤维的生理功能,国内外科学家做了大量科学研究,最后确认为是人类每天必需摄取的“第七营养素”。

基于这一认识,发达国家国民迅速调整膳食结构,少吃肉、糖、脂肪,多吃果蔬。

因此,近年来在欧美等国,心脑血管病死亡率已呈下降趋势,而我国却相反,广大步入“小康”的国民,享受美食佳肴的同时,心脑血管、糖尿病也逐渐缠身。

在东南沿海经济发达地区,心脑血管病、糖尿病发病率已赶上西方发达国家。

其后果除了病人痛苦,还给家庭和国家造成了沉重的经济负担。

据复旦大学调查推算,我国城市治疗II型糖尿病及其并发症的直接医疗总成本为188.2亿元!
因此向国民宣讲膳食纤维的重要性,是我们义不容辞的职责。

1、膳食纤维与冠心病的关系
膳食纤维可阻止机体对脂肪的吸收,降低血液中甘油三酯和胆固醇的水平。

试验表明,小麦麸皮(水不溶性纤维)对胆固醇水平几乎没有影响,而水溶性纤维对降低血浆胆固醇有很好效果,可防治动脉粥样硬化和冠心病。

美国一项研究表明,每天补充一定量的水溶性膳食纤维,血液胆固醇可下降3—5%,冠心病死亡率下降3%。

2、膳食纤维与糖尿病的关系
西方人糖尿病发病率高,膳食纤维摄入量太少是一个重要原因。

大多数研究认为,水溶性膳食纤维在降低葡萄糖耐受性和抑制餐后血糖升高是有效的;但水不溶性纤维在降低血糖水平的研究结果却不甚一致。

高纤膳食对治疗I型糖尿病是有效的,对II型糖尿病人的效果,需进一步证实。

摘要:目的通过对膳食血糖指数(DGI)和膳食血糖负荷(DGL)的评估,研究膳食生糖效应与膳食纤维的关系。

方法采用食物称重记账法调查105名2型糖尿病病人的2个3日膳食摄入状况,根据食物血糖指数和膳食碳水化合物摄入量计算DGI和DGL,采用酶-重量法测定食物中总膳食纤维(TDF)、不可溶性膳食纤维(IDF)和可溶性膳食纤维(SDF)含量。

结果调查对象的DGI值是62.9±6.8,DGL值是142.4±39.8,TDF、IDF和SDF的摄入量分别是(22.5±6.7)g/d,(16.1±5.5)g/d,(6.4±2.0)g/d。

DGI与TDF的相关系数是-0.407(P0.01)。

与DGI最低五分位组的调查对象相比,DGI最高五分位组的调查对象蔬菜类食物摄入量减少了221.9g(P0.01),TDF、IDF和SDF摄入量分别减少了6.5g、5.0g和1.4g(P值均0.01),其中由蔬菜提供的膳食纤维减少量最多,谷类摄入量增加了68.0g(P0.01)。

结论DGI与膳食纤维摄入量呈负相关。

富含蔬菜和膳食纤维的膳食可降低膳食生糖效应。

膳食纤维对糖尿病的影响
膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收,而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成份、碳水化合物及其相类似物质的总和,包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。

膳食纤维在胃肠中能形成一种粘膜,使食物营养素的消化吸收过程减慢,而在整个消化道中进行消化吸收,从而降低血糖水平。

众所周知,糖尿病是一组以血糖升高为特征的慢性代谢性疾病,典型的表现就是高血糖。

而膳食纤维以其对血糖的控制作用可以起到预防糖尿病的效果。

康力糖尿病食品专卖曾进行实验,在实验人群进食各种食物两小时后,再测量其血糖水平,以计算食物的血糖指数。

详见下表:
可见,食物中的膳食纤维含量越高,血糖指数就越低,即不易引致血糖升高。

反之,膳食纤维含量越低,血糖指数就越高,即容易引致血糖升高。

在预防糖尿病的意见中,三个国际权威医学机构都提到了膳食纤维的作用:美国国立卫生研究院认为膳食纤维对预防糖尿病有好处;欧洲糖尿病研究会认为每天每1000卡热量膳食中应包括水溶性纤维25克;美国糖尿病学会建议糖尿病病人每天摄取的膳食纤维应达40克
糖尿病的发病机理
糖尿病(diabetes)是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征,临床上以高血糖为主要特点,典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现,即“三多一少”症状
糖尿病无论I型或Ⅱ型均由遗传因素决定,与感染、肥胖等环境因素相互作用,而导致胰岛素活性相对或绝对不足而发病。

遗传因素
不论胰岛素依赖型还是非依赖型糖尿病,均有遗传因素存在。

但遗传仅涉及糖尿病的易感性而非致病本身。

除遗传因素外,必须有环境因素相互作用才会发病。

胰岛素依赖型糖尿病的发病机理大致是,病毒感染等因素扰乱了体内抗原,使患者体内的T、B淋巴细胞致敏。

由于机体自身存在免疫调控失常,导致了淋巴细胞亚群失衡,B淋巴细胞产生自身抗体,K细胞活性增强,胰岛β-细胞受抑制或被破坏,导致胰岛素分泌的减少,从而产生疾病。

目前提出I型糖尿病发病机理的自身免疫学说:环境因素如病毒和/或化学毒素作用于I 型糖尿病的遗传易感者(携带与I型糖尿病发病有关的HLA相关抗原,如HLA-DR3/DR4、ICA、IAA等I型糖尿病自身免疫标志的个体),使其胰岛B细胞表面异常地表达HLA-DR 抗原,导致胰岛B细胞表面自身抗原结构的改变,引起T淋马细胞的自身激活。

如抑制性T 淋巴细胞数量减少或活性减低,即可诱发细胞的自身免疫过程,早期有胰岛素属感染性或中毒性反应,后期继以免疫反就。

I型糖尿病常因胰岛素分泌细胞的损害或完全缺如,导致内源胰岛素的产量减少或消失。

Ⅱ型糖尿病(NIDDM)病人胰岛素细胞损害轻,甚而增生,所以胰岛素的分泌是正常或升高的,但经糖刺激后,与相应体重的非糖尿病病人相比,胰岛素分泌是低的.表达了胰岛素细胞分泌功能的潜在不足,即胰岛素活性的相对不足.特别见于Ⅱ型糖尿病中的肥胖和超重者,表达出高胰岛素血症,这是因为长期高血糖刺激病人的B细胞分泌过多的胰岛素。

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