（12生物师范，XXX，20122211xxxxxxx）摘要：随着生物科学的进步，人类对营养健康的要求越来越高，对影响人体健康的因素也越来越重视，膳食纤维作为除水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质之外的“第七大营养素”也受到人们的广泛关注。

本文主要介绍膳食纤维的定义、生理功能以及与人体某些疾病的关系，同时提示人们应该合理饮食，适量摄取膳食纤维。

关键字：膳食纤维，定义，生理功能，人体健康1 膳食纤维定义的发展过程[1]-[3]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[2]、1974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。

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或降低血糖的有益健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。

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。

2 膳食纤维的主要成分及理化特性2.1膳食纤维的主要成分[3]-[4]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：植物细胞壁内的储存物质和分泌物、部分半纤维素、部分微生物多糖、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：半纤维素、不溶性半纤维素、木质素、抗性淀粉、一些不可消化的寡糖、美拉德反应的产物、虾蟹等类动物表皮中所含的甲壳素、植物细胞壁的蜡质与角质、不消化的细胞壁蛋白。

(1)纤维素（cellulose）在化学结构上与淀粉相似，是以β-1，4糖苷键连接的直链聚合物，不能被人类肠道淀粉酶所分解，利用，纤维素有一定的抗机械强度、康生物降解等作用在食品工业中常被作为增稠剂使用(2)半纤维素（hemicellulose）与纤维素一样主要以β-1，4糖苷键连接，也存在β-1，3 糖苷键，根据主链和支链上所含的单糖不同可分为木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖和阿拉伯糖的多聚体。

有的还含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。

(3)木质素虽然木质素包括在粗纤维和不可利用碳水化物的范畴内，但它并不是真正的碳水化物，而是苯基-丙烷衍生物的复杂聚合物，它与纤维素、半纤维素共同构成植物的细胞壁。

(4)果胶（pectin）果胶主链成分为半乳糖醛酸酯，典型的侧链为半乳糖和阿拉伯糖，是存在与蔬菜和水果软组织中的无定形物质。

它可在热溶液中溶解，而在酸性溶液中遇热形成凝胶，在食品加工中做为增稠剂使用。

(5)抗性淀粉（RS）包括改性淀粉和经过冷却加热处理的淀粉。

抗性淀粉在生理功能上与膳食纤维极为相似，故归入膳食纤维。

它属于不溶性膳食纤维，但通常兼具可溶性膳食纤维的特点，可用做葡萄糖的缓释剂，用于降低餐后血糖。

在体内和体外试验中抗性淀粉都可促进益生菌的生长，增加大肠双歧杆菌的数目。

(6)不可消化寡糖具有生理调节作用的不可消化寡糖（non-digestible oligosaccharide，NDO）是有3~9个单聚糖合成的短链多糖。

这些多糖可能由相同或不同的单体聚合、并经不同的键连接而成。

NDO是某些植物如豆科籽实、谷物中的天然成分（棉子糖—存在于蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水苏糖）。

此外，还可以生产NDO作为饲料和食品中的功能性添加剂，例如可以通过部分水解菊粉制备低聚果糖（FOS），由乳糖制备低聚半乳糖（TOS）。

NDO的生理功能和化学性质均取决与其化学组成。

NDO大多可溶于水，乙醇及体液，但在体内PH条件下却相当稳定，NDO的营养功能源于其独特的发酵品质，也被称为双歧因子。

纤维素、半纤维素不具有类似的功能，这可能是由于异质性造成的，NDO对外源性的非特异性刺激作用可以阻止不良微生物区系的建立。

2.2 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。

（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[5]。

（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[6]。

（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[7]。

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、对阳离子具有结合和交换能力、发酵性、溶解性和黏性等理化特性。

[6][8][9]3 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。

膳食纤维不能被人体胃肠道消化吸收，易产生饱腹感，并减慢胃排空，因而减少食物摄入量。

此外，它还可以降低碳水化合物在小肠的消化速度，使之在较长的小肠部分吸收，同时倾向于增加在小肠中逃逸可消化碳水化合物的数量。

例如由小扁豆进入结肠的碳水化合物是来自白面色碳水化合物的2.5倍。

又摄食富含膳食纤维的水果、蔬菜等，处其本身脂肪含量少外，还可增加粪便中脂肪的含量。

故膳食纤维的摄入有利防止能量过剩引起的体脂积累而产生的肥胖。

(2)促进肠道蠕动有利防止便秘[11]膳食纤维素吸水膨胀，具有很强的持水性，其吸水率高达10倍。

其容积作用可促进肠道蠕动。

它吸水后使肠内容物体积增大，大便变松变软，通过肠道时会更顺畅更省力。

与此同时，膳食纤维作为肠内异物能刺激肠道的收缩和蠕动，加快大便排泄，起到治便秘的功效（3）降低血糖预防糖尿病（非胰岛素依赖型）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[12]；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[11]。

（4）促进结肠菌群发酵，有利降低肠癌发病率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。

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[8]。

膳食纤维可在结肠中发酵，产生单链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸，以及气体二氧化碳、氢气、和甲烷。

通常被消费的膳食纤维有一多半在结肠中被细菌发酵，其所产生的部分产物被细菌利用产能合成所需的碳，以及细菌的生长。

而细菌发酵的主要部分被结肠粘膜吸收，断链脂肪酸的吸收导致碳酸氢盐积累，，而丁酸则被认为是接场上皮细胞的主要营养元素，可刺激结肠上从而增加唾液分泌，而唾液是防癌抗癌的重要物质[12]。

（5）降低血胆固醇，预防胆结石、高脂血症和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[8]，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[12]。

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[12]。

此外膳食纤维还具防治乳腺癌、吸收体内毒素、保护皮肤、保护口腔和医治息肉的作用[8][12]。

4 膳食纤维的食物来源、推荐摄入量以及过量摄入的副作用虽然膳食纤维对人体健康有利，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。

4.1食物来源[13]膳食纤维主要存在于谷、薯、豆类、蔬菜及水果中、谷物食品含膳食纤维最多，全麦粉含6%、精面粉含2%、糙米含1%、精米含0.5%、蔬菜含3%、水果含2%左右。

但由于加工方法、食入部位及品种的不同，膳食纤维的含量也不同。

粗粮、豆类高于细粮；胡萝卜、芹菜、菠菜、韭菜等高于西红柿、茄子等；菠萝、草莓高于香蕉、苹果等；同种蔬菜边皮含纤维量高于中心部位，同种水果果皮纤维量高于果肉。

如果食用时将蔬菜的边皮或水果的外皮去掉的话，就会损失部分膳食纤维。

水果汁和渣子应一起食用，一个柑橘的膳食纤维量约等于橘汁的6倍，所以人们合理搭配粗细粮，多吃蔬菜及水果，这样膳食纤维的供给才能满足人体的正常需求。

4.2每日推荐量[10]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）要求的最低警戒线为27g；亚20-35g/d，是处在推荐量的高限范围内[2]。