海藻膳食纤维的研究进展李来好吴燕燕（中国水产科学研究院南海水产研究所，广州，５１０３００）摘要：膳食纤维被现代医学和营养学确认为与传统的六大营养索并列的“第七营养素”，但是要使膳食纤维在人体内更有效地发挥作用，原料的选择和提取方法是关键问题之一，而海藻资源丰富，且藻体中含有丰富的膳食纤维。

针对这一问题，本文详述了海藻膳食纤维的特性、资源现状、提取方法、功能活性、安全毒理和应用等研究现状，对海藻膳食纤维今后的发展提出一些建议。

海藻膳食纤维将是２Ｉ世纪人类摄取的主要功能性食品。

对促进人民身体健康，提高水产功能性食品在国内外市场上的竞争力，将发挥出越来越重要的作用。

关键词：海藻；膳食纤维；功能特性；展望海藻（Ａｌｇａｅ或Ｓｅａｗｅｅｄｓ）是生长于海洋中的低等隐花植物，是海洋中有机物的原始生产者和无机物的天然富集者。

研究表明，海藻不管是红藻、揭藻或绿藻，都含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸、矿物质等，还含有丰富的膳食纤维。

但长期以来，海藻除了可直接食用的海藻被民间直接食用外，大部分红藻和褐藻被用于提胶，如褐藻胶、卡拉胶、琼脂，一部分用于提取碘、甘露醇、海洋药物及作为饲料。

以海带为例，海带是我国海水养殖的重要品种，是褐藻工业的主要原料之一。

目前已形成了以褐藻胶、甘露醇、碘为主要产品的褐藻工业产品体系。

海带藻体中通常含有褐藻胶１５－２０％，甘露醇ｌＯ％～Ｏ％，灰分２５％～３５％，粗蛋白５％～７％，粗纤维１０％，碘Ｏ．２％～Ｏ．ｓ％，水分２０％。

按干物质计，海带的工业利用率仅达３０％２Ｅ右，还有５０％以上的海带成分尚作为废弃物，其中粗纤维就占５０％，未得到利用。

不但浪费了大量的自然资源。

而且还带来一系列环境污染问题。

尽管２０００多年以前，人们就知道纤维类食物的重要性，但膳食纤维一直被认为是没有营养价值的粗纤维，直到上世纪七十年代Ｔｒｏｗｅｌｌ等提出膳食纤维概念以及它对现代”富贵病”影响Ｉ三ｌ来，全世界范围掀起了研究膳食纤维的热潮，膳食纤维就像维生素一样成为人们谈论的重要话题。

膳食纤维被现代医学和营养学确认为与传统的六大营养素并列的“第七营养索”。

但是要使膳食纤维在人体内更有效地发挥作用，原料的选择和提取方法是关键问题之一。

蔼膳食纤维广泛存在于谷类、豆类、水果、蔬菜和海洋藻类中。

由不同原料提取的膳食纤维，其组分有较大的差别，生理功能也大不相同。

充分利用海藻资源。

从海藻中提取膳食纤维的前景十分广阔。

１膳食纤维的特性１．１定义、膳食纤维（Ｄｉｅｔａｒｙ＇Ｆｉｂｅｒ，ＤＦ）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分、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１７５的植物物质。

膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。

以上定义明确规定了膳食纤维的主要成分，膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，而非动物成分。

主要包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质，如树胶、海藻多糖等组分；另外还包括植物细胞壁中所含有的木质索；不被人体消化酶所分解的物质，如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、政性纤维素、黏质、寡糖以及少量相关成分，如蜡纸、角质、软木脂等。

这个定义是１９９９年Ｉ１月２日在第８４届ＡＡＣＣ年会上确定的，它改变了以往以生理功能和分析方法为主来定义所来的局限性。

１２组成膳食纤维可按溶解性、来源进行分类，一般按溶解性进行分类，可分为水溶性膳食纤维（ＳＤＦ）和不溶性膳食纤维（ＩＤＦ）两大类。

水溶性膳食纤维主要指不被人体消化酶所消化，但可溶于温水或热水中，包括来源于陆生植物的的果胶、魔芋、甘露聚糖、种子胶等，来源于海藻的卡拉胶、琼脂、海藻酸钠。

来源于微生物的黄原胶、真菌多糖等。

水不溶性膳食纤维是指不被人体消化酶所消化，也不溶于温水或热水中，主要有来源于植物的纤维素、半纤维素、木质索、海藻酸钙、原果胶和来源于动物的甲壳质、壳聚糖、胶原等。

膳食纤维的来源不同。

其化学本质羞异很大，但基本组成成分较相似，相互间的区别主要是相对分子量、分子糖苷链、聚合度、支链结构方面。

１．３理化性质１．３．１具有很高的持水性膳食纤维的化学结构中含有许多亲水基团，具有良好的持水性。

这一物化特性，使其具有吸水功能与预防肠道疾病作用，而且水溶性膳食纤维持水性高于非水溶性。

当富含膳食纤维的食物进入消化道内，在胃中吸水膨胀，并形成高粘度的溶胶或凝胶，这样将产生饱腹感，减少了进食量和热量的吸收．不仅对肥胖病人是很好的食品，而且增加了胃肠道的蠕动，从而抑制了营养物质在肠道的扩散速度，缩短了食物在肠道内的停滞时间，使食物不能充分被消化酶分解便继续向肠道下部移动，结果增加了排便速度和体积乃至排便次数，由此降低了肠内压，产生通便作用，减少了有害成分在肠道内的滞留时间。

】，３．２对有机化合物的鳌合作用这一物化特性，使其具有吸附有机物功能与预防心血管疾病作用。

大量研究表明。

艚食纤维对降低人体和动物血浆和肝脏组织胆固醇水平有着显著作用。

这是因为膳食纤维具有吸附胆汁酸、胆同醇、变异原等有机分子的功能。

从而阻碍了中性脂肪和胆固醇的再吸收，也限制了胆酸的肝肠循环，进而加速了脂质物质的排泄．可直接扼制和预防胆石症、高血脂、肥胖症、冠状动脉硬化等心血管系统的疾病。

１．３．３对阳离子有结合和交换的能力膳食纤维结构中包含一些糖醛酸的经基和经基侧链基团，可与阳离子进行可逆交换，这一物化特性，使其具有离子交换功能和降血压作用。

大量实验证实：膳食纤维可与Ｃａ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｐｂ等刚离子进行交换。

但此类交换为可逆性的，并优先交换Ｐｂ等有害离子，所以吸附在膳食纤维上的有害离子可随粪便排出，从而产生解毒作用。

据医学界研究，血液中的Ｎｒ／站比的大小商接影响血压的高低。

而当食用膳食纤维食品后，进行离子交换时，改变了阳离子瞬间浓度。

起到１７６稀释作用，故可对消化道ｐＨ值、渗透压以及氧化还原电位产生影响，营造了一个理想的缓冲环境。

更为重要的是一些膳食纤维能与胃肠道中的Ｎａ＋，Ｋ＋离子进行交换，可使尿中的Ｋ＋和粪便中的Ｎａ＋大量排出，而降低血液中的Ｎａ＋／Ｋ＋比。

直接产生降压作用。

Ｉ．３．４具有可调解代谢功能与降低血糖作用近来发现，膳食纤维能抑制糖尿病患者的餐后血糖浓度的急剧上升和日平均血糖浓度的升高，但对空腹病人效果不明显。

此外，膳食纤维还能改善外周组织对胰岛素的敏感性，进一步增强降血糖作用。

１．３．５易发酵性膳食纤维虽不能被小肠中内源酶分解，但大肠中寄生的各种微生物可对其进行程度不同的分解发酵作用，从而改变肠道系统中的微生物群系。

２．膳食纤维的资源和开发膳食纤维的资源非常丰富，主要存在于海藻、农产品和食品加工过程中的下脚科和废弃物中，如小麦麸皮、豆渣、果渣皮、甘蔗渣、葬麦皮、茶渣及食用菌下脚料等。

西方发达国家早在７０年代就着手对膳食纤维的研究与开发，美、英、德、法已形成一定产业规模，并在食品市场占有一席之地。

美国成立了膳食纤维协会（ＵＳＤＡ）。

在年销售６０亿美元方便谷物食品中，约２０％是富舍膳食纤维功能食品。

美国的科学家们用现代高技术手段，以全美最上乘的棕金车前谷为原料研制成功了“金谷纤维王”。

其含有高达８０％的纤维，是人们已知含高纤维的燕麦的５至８倍。

这一高纤维食品在美国问世后很快风麻欧美等发达地区。

据悉．在欧美，食用纤维素的年销售已达１００亿美元。

美国著名的安利公司也推出了膳食纤维保健食品“纽崔莱蔬菜纤维素嚼片”。

日本８０年代后期利用可溶性膳食纤维制成的饮料包括碳酸饮料、乳酸饮料及果汁等。

据该国３４个生产膳食纤维厂家统计，开发利用的菠源有：米糠、麦麸、甜菜渣、玉米、大豆、麻、果皮、种子多糖、魔芋、甲壳紊等十余种。

国内外对陆生植物膳食纤维（如玉米麸皮纤维、小麦麸皮纤维、大豆纤维、甜菜纤维、魔芋纤维）和微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计３０多个品种的研究实多，对它们的结构、理化特性和生理功能及应用都进行了详细的研究，其中实际应用于生产已有ｌＯ余种。

国外对海藻膳食纤维的研究开始于上世纪９０年代，主要是研究紫＿菜、裙带菜、１ｌｉ：矗“、石莼、浒苔中膳食纤维的结构、理化性质及其生理功能。

我国对海藻膳食纤维的制取技术、应用研究和生产尚处于起步阶段。

我国海岸线长，滩涂面积广阔，藻类资源丰富，蹑种繁多．马尾藻（＆撂ｗ翱ｍ）、江蓠（Ｇｒａｃｉｌａｒｉａ）和麒麟菜（Ｅｕｃｈｅｎｍａ）主要产于福建、广东、广磋和海南等省及东南理等国家沿海：海带（Ｌａｍｉｎａｒｉａｉａｐａｎｉｃａ）在我国沿海均有分布，但主要产于我国的山东和辽宁等省沿海。

它们都是属于海藻类海洋植物，含有丰富的藻胶、纤维素、半纤维索、维生索和矿物质等，是生产膳食纤维的优质原料。

目前，马尾藻的资源相当丰富，大部分在近海岸天然生长，易获得；江蒿、麒麟菜主要靠养殖获得。

养殖方式主要为半天然和全人工养殖。

马尾藻、江蔼和麒膦菜藻类民间都不能直接食用，为ｊ｝直接食用海藻，主要用于生产食品添加刺的原料，但是目前食品添加剂供过于求，产品滞销，价格下僻，生产企业的效益差。

海带资源相当丰富，我国海带年产量已经约占世界年产量的一半，除了用于直接食用外，海带主要被用作生产海藻酸钠的原料，产生的废渣中含有大簧膳食纤维，将海带及提取褐藻胶后的海带渣提取高附加值产品，提高海藻酸钠生产企业的经济效益。

因此有必要改变这些藻类的加工方法，提高藻类的利用价值，因此我所自１９９８＇年－以来。

南开展海藻高活性膳食纤维的研究开发工作。

也拓宽了膳食纤维的资源领域。

３．海藻膳食纤维的制取３】膳食纤维的提取方法膳食纤维依据原料及产品特征要求的不同，其加工方法有很大的不同，必须的几道加工工序包括原料粉碎、浸泡冲洗、漂白脱色、脱水干燥和成品粉碎、过筛等。

目前，膳食纤维的制备可分为五类：（１）粗分离法，如悬浮法和气流分级法，这适合于原料的预处理；（２）化学分离法，采用化学试剂来分离膳食纤维，主要有酸法、碱法和絮凝剂等，这种方法采用较普遍，经酸碱处理后，滤清液用酸调ｐＨ、漂白，并经过离心处理，再将清液用碱网调ｐＨ至中性，并用酒精沉淀，所得沉淀物即为水溶性膳食纤维，滤渣为水不溶性膳食纤维；（３）膜分离法，通过改变膜的分子截留量来制各不同的分子量的膳食纤维，避免了化学分离法的有机残留；（４）化学试剂和酶结合提取法，在使用化学试剂处理的同时，用各种酶如ａ．淀粉酶、蛋向酶、糖化酶和纤维素酶等去降解膳食纤维中含有的其它杂质，再用有机溶剂处理，用清水漂洗过滤、甩干后便获得纯度较商的膳食纤维｝（５）发酵法，如用保加利亚乳杆菌和嗜热链站菌对原料进行发酵，然后水洗至中性，干燥即可得到膳食纤维，目前该法在果皮原料制取膳食纤维时使用。

我国在用陆生植物原料制取膳食纤维时，主要是化学分离法和化学试剂与酶试剂结合法这两种方法。