膳食纤维.ppt

膳食纤维,膳食纤维一直被认为是为没有营养价值的粗纤维 直到70年代Trowell等提出膳食纤维概念以及它对现代富贵病影响以来，膳食纤维才成为是营养学家、流行病学家以及食品科学家等关注的热点 尤其是九十年代初期，当美国前总统里根患直肠癌的消息传出后，全美甚至整个欧共体国家掀起了一股研制开发纤维食品的热潮，以往不被人们重视的食物纤维，像维生素一样成为人们谈论的重要话题。,膳食纤维也称食物纤维，是植物细胞壁的主要成分! 以非淀粉多糖类物质及木质素为主，它们不能被人体肠道内消化酶消化，但能被肠内的某些微生物部分酵解和利用。 主要存在于燕麦、豆类、水果、海藻类和某些蔬菜中。 虽然人体不能吸收利用膳食纤维，但它在机体消化吸收过程中的重要作用却不可替代。,第七生命素,纤维食品将是21世纪主导食品之一。 继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质、壳聚糖和 维生素之后的“第七大营养素”,膳食纤维成为发达国家广泛流行的保健食品。 欧美高纤维类产品的年销售已过300亿美元。 日本食用纤维素类产品的年销售近100亿美元。,健康食品-海藻膳食纤维,海藻膳食纤维（Seaweed dietary fiber) 是从海洋植物中提取的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,绿色原料,海 带,马 尾 藻,石 花 菜,麒麟菜,江 蓠,一、特 性,1、吸水溶胀性,海藻膳食纤维具有很强的吸水能力，吸水后体积膨胀，对胃肠道产生容积作用。一般来说，具有较高持水力和溶胀性的膳食纤维可明显增加食物残渣的 重量和体积。,2、不消化性,海藻膳食纤维不会被胃酸和人体消化道酶分解，但水溶性膳食纤维能被肠道细菌所分解利用。,3、吸附包裹性,膳食纤维可部分吸附和清除肠道内过多的油 脂、胆固醇，以及有害重金属、有机磷农药、亚 硝酸、自由基等毒素或垃圾，减少或阻止消化道 对它们的吸收,二、功 能,1、预防和改善便秘,水不溶性膳食纤维具有较强吸水溶胀性且不易被消化，可增加粪便的重量和体积 缩短食物残渣在肠内的通过时间，使粪便柔软易于排出 水溶性膳食纤维在肠道内呈溶解状态，易被肠道细菌发酵，产生短链脂肪酸，进而刺激肠粘膜，促进肠蠕动，从而起到防止和改善便秘的作用,4种海藻膳食纤维都对人体便秘具有极显著的疗效，其中海带膳食纤维的疗效最好，其次是麒麟菜膳食纤维和马尾藻膳食纤维，江蓠膳食纤维的疗效最差。但是4种海藻膳食纤维对便秘患者的作用都优于陆生植物麦麸膳食纤维。,膳食纤维对肠道菌群的数量和种类具有调节作用 膳食纤维能促进肠道益生菌的生长繁殖，充当益生元(prebiotic) 在大肠内繁殖有100200种总量约在100×106个细菌。其中相当一部分是有益菌，这些细菌能以部分膳食纤维为营养进行代谢，充当益生元，益生元(prebiotic)对肠道菌群进行调节，通过细菌的酵解作用可以生成短链脂肪酸，SCFAs可以成为结肠粘膜细胞的营养和能源物质，现在已经广泛应用于术后肠道功能的恢复，缩短患者病程和减少抗生素的使用，甚至可以减少选择性的肠道净化术 抑制有害菌的生长，减少有害菌产生的代谢毒物，从而减少人体对这些毒素的吸收 保持肠道“自净” 功能及良好的微生态环境。,2、调节和维护肠道菌群平衡,3、减 肥,膳食纤维可以延缓进食速度，增加饱腹感 吸附油脂胆固醇而阻碍其消化吸收，加速脂肪胆 固醇等能量物质的排出，促使体内胆固醇向胆汁 酸转化，降低血清胆固醇和血脂水平等多种途径 防治肥胖或控制体重。,膳食纤维对动物油脂的吸附作用比对植物油脂的吸附作用要强 不溶性膳食纤维对油脂的吸附作用比水溶性膳食纤维要好 不溶性膳食纤维配合水溶性膳食纤维能增强对胆固醇 的吸附作用,4、控制血糖,膳食纤维不被消化，容易产生饱腹感，可缓解糖尿病人的 饥饿感。 水溶性膳食纤维能形成黏稠凝胶状物质，可一定程度地包裹淀粉、葡萄糖等，减缓胃肠道对淀粉的消化速度和对葡萄糖的迅速吸收，有效控制餐后血糖和血中胰岛素的升幅。,5、预防大肠癌,膳食纤维促进益生菌生长，从而抑制某些可 能产生致癌物质的腐生菌的生长繁殖。膳食纤维 能吸附亚硝胺、次生胆汁酸等有害物质，减少有 害物质与肠道接触的机会，从而减少有害物质对 肠道的毒害作用，避免其进一步诱发大肠癌。,6、清除体内重金属,重金属是对生态环境危害极大的一类污染物，因含重金属的“三废”进入环境后很难被生物降解，而往往是参与食物链的循环最终在生物体内积累，破坏生物体的正常生理代谢活动，危害人体健康。Cd2+、Pb2+、Hg2+等重金属会对动物肾、肝、消化系统、心血管和中枢神经系统造成损伤。 膳食纤维可以吸附动物体内的一些有害物质，从而起到防治疾病的作用。,膳食纤维对Cd2+、Pb2+、Hg2+的体外吸附,pH7.0条件下海藻类纤维对Cd2+的吸附,pH7.0下海藻类纤维对Pb2+的吸附,pH7.0条件下海藻类纤维对Hg2+的吸附,膳食纤维对Cd2+、Pb2+、Hg2+的体内吸附,S1代表麦麸膳食纤维组、S2代表麒麟菜膳食纤维组、S3海带膳食纤维组、 S4江蓠膳食纤维组、S5马尾藻膳食纤维组、S6代表阳性对照组。,海藻类膳食纤维对Cd2+体内排出量与时间的关系,海藻类膳食纤维对Pb2+体内排出量与时间的关系,海藻膳食纤维对Cd2+、Pb2+、Hg2+的吸附机理,7、海藻膳食纤维清除NO2-,海藻类膳食纤维体外对NO2-的吸附,S.D大鼠体内NO2-的排出量与时间的关系,体内与体外的吸附条件存在着很大的差别，体外仅为模拟生理环境，吸附条件简单，易于控制，体内则更为精密复杂。 水溶性膳食纤维比水不溶性膳食纤维具有更强的功能性,膳食纤维对NO2-的吸附机理,海藻膳食纤维含有多种混合多糖、糖蛋白等，可与阿魏酸(酚酸)通过酰化作用组成复合物。酚类物质中阿魏酸（占总酚含量75%-90%）是在酸性条件下唯一能与NO2-反应的酚酸。酚酸在接近胃肠道酸性条件下（pH2-3时）可与NO2-发生反应而阻断致癌物N-硝基化合物所以在正常人的胃环境下，海藻类膳食纤维对NO2-合成亚硝胺具有阻断作用、对癌症的发生应能产生预防作用，但进入小肠后，pH到中性后，膳食纤维的预防作用会略微降低。,8、清除自由基,现代医学研究结果表明，自由基可与生物体内的许多物质如蛋白质、脂肪酸等作用，夺取氢离子，造成生物体内相关细胞的结构与功能的破坏，引发生物体多种疾病的产生。在动脉粥样硬化、血栓的形成、心肌损伤、肝炎、糖尿病和癌症等疾病中自由基起到了重要的促进作用，因此，清除自由基的研究得到了普遍的关注。考虑到化学合成自由基清除剂往往有毒副作用，人们希望从饮食中寻找安全、有效的天然自由基清除剂。,海藻膳食纤维对羟基自由基的清除作用,芦丁对·OH的清除能力较高，属于专一性清除剂之一，其IC50为0.045 mg/mL。4种海藻膳食纤维对·OH的清除能力，随着海藻膳食纤维质量浓度的提高，膳食纤维对·OH自由基的消除率也逐渐上升，但增幅趋缓,海藻膳食纤维对超氧阴离子自由基的清除作用,SOD对O2·的清除能力较高，属于专一性清除剂之一其IC50为0.72 ng/mL。4种海藻膳食纤维对O2·有一定的清除能力，江蓠和麒麟菜膳食纤维对O2·的清除能力基本相同，都是随着膳食纤维质量浓度的提高而逐渐上升。 高浓度条件下马尾藻和海带膳食纤维自氧化产生了O2· ，从而减弱了海藻膳食纤维清除O2·的能力,海藻膳食纤维对烷基自由基的清除作用,茶多酚对R·的清除能力较高，属于专一性清除剂之一，其IC50为0.18 mg/mL。4种海藻膳食纤维对R·有一定的清除能力，江蓠和麒麟菜膳食纤维对R·的清除能力基本接近，马尾藻和海带膳食纤维对R·的清除能力也基本接近，并且随着膳食纤维质量浓度的提高而逐渐升高，,属于褐藻的马尾藻和海带膳食纤维对R·的清除能力远高于属于红藻的江蓠和麒麟菜膳食纤维,海藻膳食纤维对DPPH自由基的清除作用,没食子酸丙酯对DPPH的清除能力较高，属于专一性清除剂之一，其IC50为0.055 mg/mL。4种海藻膳食纤维对DPPH有一定的清除能力 。 海带膳食纤维对DPPH的清除率最高，其IC50为6.2mg/mL,9、海藻膳食纤维对雌性激素吸附作用,小肠环境更有力于膳食纤维对雌激素的吸附，尤其是海带和马尾藻膳食纤维在小肠环境对雌激素的吸附量分别是胃环境的10倍和6.2倍。在小肠环境下，海带最好，其次是马尾藻，其对雌二醇的吸附率分别比麦麸高80%和20%,褐藻膳食纤维比红藻膳食纤维麦和麸膳食纤维对雌二醇的 吸附效果更好,试验后第一天随粪便排出的雌二醇量最多，第二天约为前一天的一半，而第三天排出的雌二醇已经很少，经过三天时间，雌二醇在大鼠消化道基本排完，雄、雌两组试验效果差别不大,麦麸、麒麟菜、海带、江蓠和马尾藻膳食纤维对雌二醇的平均排出量（率）分别为：261g（32.6%）、206.5g（25.8%）、407g（50.8%）、186.5g（23.4%）和317.5g（39.6%），极显著大于对照组（p0.01），与麦麸膳食纤维相比，海带和马尾藻效果较佳，分别是麦麸的1.6倍和1.2倍。,10、提高人体免疫能力,海藻膳食纤维的多糖组分具有通过巨噬细胞和刺激抗体的产生，而达到提高人体兔疫能力的生理功能,11、改善和增进口腔、牙齿的功能,膳食中的纤维素，则可增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会，长期下去，会使口腔保健功能得到改善，防止牙齿脱落、龋齿出现,12、防治胆结石,胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环，因而可预防胆结石的形成,13、排毒养颜,肠道中食物被消化后会产生一些毒素，这些毒素被吸收进入人体，会伤害皮肤，使皮肤颜色暗淡、粗糙、容易产生痘痘和斑点。而膳食纤维可以和这些毒素结合，加速毒素的排出，减少肠道对于毒素的吸收，因而可以消除青春痘及斑点，使皮肤变得光滑、细腻、红润。,14、其他,膳食纤维的缺乏还与阑尾炎、间歇性疝、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等疾病的发病率与发病程度有很大的关系,三、建议摄入量,美国FDA推荐的总膳食纤维的摄入量为2035g/d，加拿大推荐每人膳食纤维的摄入量为2224g/d。中国营养学会2000年提出，膳食纤维适宜摄入30.2g /d,通过它们摄人足量的膳食纤维，避免富贵病的困扰。 达到每日摄取30g膳食纤维的建议量，相当于每天摄人以下份量的任一食物： 精米43kg，韭菜22kg，番薯37kg， 苹果25kg，橙子5kg， 细想一下，这几乎不可能。那么，如何 在日常生活中有效便捷地补充膳食纤维呢?,四、性能指标,海藻（海带）膳食纤维的膨胀力达55mL/g，持水力达2650%，这两项功能性指标比西方国家常用的标准麸皮膳食纤维的功能性指标（膨胀力4mL/g，持水力400%）要高出很多。,五、市场分析,在欧美，食用纤维素的年销售已达400亿美元。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”。 日本有34个生产膳食纤维厂家，食用纤维素的年销售已达100亿美元，如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。,半成品（纤维）,成品(饮料),消费人群,4OOO多万女性(便秘) 1000多万老人(便秘) 2.4亿儿童(营养过剩) 26亿超重或肥胖人士 16亿高血压患者 16亿血脂异常者 4OOO多万糖尿病人或空腹血糖受损者,