膳食纤维的研究进展黄凯丰1，杜明凤2，陈庆富1（1贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所，贵州贵阳550001；2 贵州师范大学研究生处）摘要：论述了膳食纤维的研究进展，其中包括膳食纤维的定义、测定方法、理化特性及生理功能、每日推荐量和研究展望等。
指出了我国膳食纤维摄入量的不足及应充分利用膳食纤维资源丰富的优势，大力推动我国膳食纤维产业的发展。
关键词：Research Progress on Dietary FiberHuang Kai-feng, Du Ming-feng, Chen Qing-fu(1 Institute of Plant Genetics and Breeding, School of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550001, China; 2 Graduate Department of Guizhou Normal University, Guiyang, Guizhou 550001, China )Abstract:Key words: Agricultural stero-pollution；Ecology；Control进入21世纪，随着生活水平的提高，人们的饮食日趋精细，对高热量、高蛋白、高脂肪等食品的摄入量大大增加，而膳食纤维的摄取量相对减少，从而忽略了膳食营养的平衡性。
营养学家调查表明，在我国由于人们摄取膳食纤维不足而引起的高血脂、肥胖症、胆结石、脂肪肝、糖尿病及肠癌等疾病呈快速上升趋势，因此人们应注意饮食对自身健康的影响[1]。
正因为膳食纤维在预防现代一些“富贵病”方面的突出作用，2000年5月在荷兰，由ICC 和AOAC组织的Dietary fiber-2000会议上将膳食纤维列为继“糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素”之后的“第七大营养素”[2]，专家们一致认为：纤维食品将是21世纪主导食品之一。
本文就膳食纤维的定义、测定方法、理化特性及生理功能进行了简单的叙述。
1 膳食纤维定义的发展过程1929年McCance和Lawrence首先发现了“不可利用的碳水化合物”，这是文献最早对膳食纤维认识和描述。
1953年，Hispsley[3]率先提出了“膳食纤维”（Dietary fiber，DF）的术语，他把构成植物细胞壁的纤维素、半纤维素、及木质素等成分统称为DF，并提出DF 能降低孕妇毒血症的假说。
1972-1976年间，Trowell等建立了大量膳食纤维与健康相关的假说，被称为“膳食纤维假说”。
经1972[4]、1974[5]和1976年三次完善，给出了DF的定义：膳食纤维是不能被人体内的消化酶水解的多糖和木质素。
有的食物如非淀粉的低聚糖等在体内不能被人的消化酶降解，但可被体内微生物降解成短链脂肪酸，产物最终被人体吸收[6]。
至1976年止，膳食纤维的定义已被拓宽到包括所有的不可消化的多糖（主要为植物性糖类），如胶质、改性纤维素、粘胶、寡糖以及果胶，这基本保留了生理学的定义，即基于其可食性及抗消化性。
1987年美国食品药品管理局（FDA）定义为：膳食纤维是非淀粉类的多糖、木质素和某些抗性淀粉（不被蛋白酶、直链淀粉酶和支链淀粉酶水解）的总称。
1995年FAO和WHO的营养法典委员会采纳的定义是“膳食纤维是可食用、但不能被人体消化道内源酶水解的植物或动物性食物，且可用AOAC985.29和AOAC991.43方法检测出”。
但膳食纤维是否应包括“动物性食物”，这点直到2000年所有的营养法典委员会委员也没有完全达到一致的认可。
2001年3月，美国谷物化学家协会给膳食纤维的最新定义是：膳食纤维是植物的可食作者简介黄凯丰（1979—），男，江苏启东人，博士，从事植物营养与保健研究。
E-mail：***************部分或类似的碳水化合物，其在人类的小肠中难以消化及吸收，在大肠中会全部或部分发酵分解。
膳食纤维包括多糖、低聚糖、木质素及相关的植物物质。
膳食纤维具有促进通便、及/或降低血中胆固醇、及/或降低血糖的有益健康的生理效果。
2004年食品法典委会给出的定义是：膳食纤维指小肠内不能消化吸收，聚合度不小于3（或10）的碳水化合物。
膳食纤维应该至少具有以下特点之一：a 天然存在于所消费食物中的可食用的碳水化合物；b 可以由食物原料中经物理、酶或化学法获得的碳水化合物[7]。
但是，目前各膳食纤维的定义之间仍然存在一定的差距，这些有待于进一步建立[8]。
2 膳食纤维测定方法的确定过程由于对膳食纤维预防“富贵病”作用认识的普及，大量研究者开始建立其分析方法以定量能提供膳食纤维生理功能的食品成分。
刚开始时采用洗涤纤维法，主要代表方法是酸性洗涤纤维法（ADF法）和中性洗涤纤维法（NDF法）。
该法简便快速，成本低，但精度不高。
后来采用酶作为工具，将食品中的可消化部分从不可消化部分中分离开来，获得了一定的成功。
70年代后期，Prosky[4]开始对符合膳食纤维定义的分析方法的统一工作。
在Prosky的倡导下，研究者建立了一种适合国际间合作研究的简单方法，约有29个国家的43个实验室参与了这项研究。
研究者对1981年在加拿大渥太华进行的美国职业分折化学家学会（AOAC）春季工作会议上研究产生的“酶-重量法”达成共识，此后经过小的改进，获得了一种较精确的分析方法，并成功地完成了实验室间的合作研究，这种方法被AOAC首次采纳作为测定总膳食纤维的方法（AOAC985.29食品中总膳食纤维的酶—重量法）。
同年美国谷物化学家学会（AACC）也采纳了该方法(AACC32-05)。
后来实验室间对该方法进行了改进，得到了“AOAC991.42-食品中不溶性膳食纤维的酶-重量法（磷酸缓冲液）”。
1993年，AOAC993.16-食品中可溶性膳食纤维的酶-重量法（磷酸缓冲液）也被AOAC采纳。
后来Lee，Prosky等提出用MES-TRIS缓冲液替代磷酸缓冲液测定食品中的TDF、IDF、SDF，得出了相同的结果[9]，即AOAC991.43（酶重量法），这种方法，目前已成为国际公认的测定和评价标准。
3 膳食纤维的理化特性及生理功能3.1 膳食纤维的理化特性膳食纤维的化学组成特性决定其理化性质，虽然膳食纤维在人体内不能被消化吸收，但却具有多种特殊功能和生理作用[10]。
（1）持水力膳食纤维化学结构中含有很多亲水基因，因此具有很强的持水性，变化范围大致在自身重量的1.5-25倍之间[11-12]。
（2）膨胀力膳食纤维的体积较大，缚水之后的体积更大，对肠道产生容积作用，易引起饱腹感。
同时，由于膳食纤维的存在，影响了机体对食物其他成分的消化吸收，人不易产生饥饿感，为此，膳食纤维对预防肥胖症有益处[13-14]。
（3）对重金属的束缚力膳食纤维分子表面有很多活性基团，能束缚肠道内的重金属等有毒物质，并将其排出体外。
欧仕益（1998）[15]对麦麸膳食纤维清除重金属离子的束缚能力进行了研究，发现麦麸对重金属具有较强的束缚作用。
此外，膳食纤维还有：吸附有机物(如油脂、胆固醇、胆汁酸等)和肠道内的内源性和外源性有毒物质的作用[16]、对阳离子具有结合和交换能力[13]、发酵性[17]、溶解性和黏性[17]等理化特性。
3.2 膳食纤维的生理功能膳食纤维的理化特性决定着其生理功能，膳食纤维对现代“文明病”的预防和治疗作用主要体现在以下几个方面。
（1）膳食纤维与非胰岛素依赖型糖尿病许多研究表明：食用可溶性膳食纤维可以降低饭后血糖的生成和血胰岛素升高的反应。
补充各种纤维使饭后血葡萄糖曲线变平的作用与纤维的黏度有关。
黏度可以延缓胃排空速率，延缓淀粉在小肠内的消化或减慢葡萄糖在小肠内的吸收。
同时，高纤维食品可降低生理范围内的胰岛素的分泌，降低食物的摄取；另外，高纤维食品可降低糖尿病患者对胰岛素或一般口服降血糖药的需求，而仍能有效控制血糖[18]。
（2）膳食纤维与肠癌发病自然界中致癌物质广泛存在，不可避免地会随食物和水进入肠道。
同时，有些细菌可能有合成多环烃或将硝酸盐还原为亚硝酸盐的能力。
人的大肠中存在着大量的细菌，能产生多种毒物如胺、酚、氨等。
如果食物中纤维素少，粪便体积小，粘滞度增加，在肠道中停留时间长，这些毒物就会对肠壁产生毒害作用，并能像水一样通过肠壁吸收进入血液循环，进而影响全身。
食物纤维进入肠道后，可使粪便体积增大，含水量多，使毒素的浓度稀释并刺激肠蠕动，加快肠道内食物的排空速度，缩短食品中有毒物质在肠道内滞留时间，促使胆汁酸排泄，并使粪便保持酸性，对预防大肠癌有益。
蔬菜中的纤维素在肠道中发酵产生丁酸等短链脂肪酸，促进细胞分化，可防止肠癌发生。
膳食纤维可增加咀嚼次数，从而增加唾液分泌，而唾液是防癌抗癌的重要物质[19]。
（3）膳食纤维与心血管疾病大量研究证明，膳食纤维能明显降低人体血浆和肝脏胆固醇水平，因为它能吸附胆汁酸、胆固醇等有机分子。
实验证实[20]，食用膳食纤维后，能显著抑制总胆固醇浓度升高、降低胆酸及其盐类的合成与吸收，从而阻碍中性脂肪和胆固醇的再吸收，限制了胆醇的肝肠循环，加快脂肪物的排泄，可直接遏制冠状动脉硬化、胆结石、高血脂症、高血压，对预防心脑血管疾病有重要作用[21]。
膳食纤维能降低血清和肝中的胆固醇，从而对预防和改善冠动脉硬化造成的心血管疾病具有重要作用[22]。
此外膳食纤维还具有控制肥胖[2]、预防便秘[2]、防治乳腺癌[23]、吸收体内毒素[24]、保护皮肤[24]、保护口腔[24]和医治息肉[24]的作用。
4 膳食纤维的每日推荐量虽然膳食纤维在预防各种现代文明病方面具有较好的疗效，但过量的摄入也会对人体的健康带来一定的副作用，如会引起腹部不适感，降低营养素的吸收等。
因此，对膳食纤维的摄取必需有一个标准。
日本每日膳食纤维摄入量为20g-30g；美国国立研究所推荐每日20-30g；英国国家顾问委员会建议的总膳食纤维摄入量为25-30g/d；国际生命科学研究小组建议每日适宜量为20克；世界粮农组织（FAO）要求的最低警戒线为27g；亚洲营养工作者提出的总膳食纤维日摄入量为24g；我国现在是20-35g/d，是处在推荐量的高限范围内[2]。
从以上数据可以看出，各个国家间膳食纤维的日推荐量目前还没有明确的标准。
5 展望在本世纪80年代以前我国人民以植物性食物为主，一般不会缺乏膳食纤维。
但近些年来，人们的饮食习惯已发生了很大的改变，导致膳食纤维的摄入量严重不足。
中国预防医学科学院营养与食品研究所于1992年开展的我国第三次营养调查发现：城乡居民每日膳食纤维摄入量平均为13.3g，远未达到FAO规定的最低限27g[2]。
因此，可以说在我国提高居民膳食纤维的摄入量任重而道远，但同时也可以看出，膳食纤维的研究与开发具有广阔的发展空间。