生物课题研究

=== === === === === === 膳食纤维与糖尿病 === === === === === ===

班级：高二（2）班 组长：钱红梅

组员：卲杭标、钱红梅、罗少文、骆炎郎、毛玉熠、阮培峰、沈叶敏、屠高杰 指导老师：朱佳滢

研究性学习课题研究开题报告 课题名称 课题负责人 课题组主要成员 课题背景和目的的简要说明 膳食纤维对糖尿病的影响研究 组员： 目前越来越多的人开始患糖尿病，那么如何预防和治疗呢，它与膳食纤维又有着怎样的联系呢？ 相关课程：数学 校内5位， 图书资料：校图书馆、上虞图书馆、文化站；机械设备：电脑、录音机 交通工具：公交、出租车、自行车 论文、调研报告、制作模型、实验报告等 文字、图片、实物、影像资料 主导课程：生物 计划访问专家 活动所需资料 预期成果 表达形式

时间安排

2011/6/5~2011/6/6 确定课题并且进行组员分工、研究目标 2011/6/6~2011/6/7 实地调查，记录数据 2011/6/7~2011/6/8 汇总数据，交流 2011/6/8~2011/6/9 得出结论，拟定报告

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。

膳食纤维之粗粮杂粮

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： 食物 土 豆 早籼米 白面包 全麦包 燕 麦 黑 豆 扁 豆 膳食纤维含量（%） 0.7 1.4 3.6 5.8 6.6 10.2 13.4 升糖指数 80-90% 70-80% 60-70% 50-60% 40-50% 30-40% 20-30%

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

自我评价：经过这次膳食纤维对糖尿病指导老师评价： 的影响研究我们更加了解了糖尿病与膳食纤维以及二者之间的关系，这使我们在今后的生活中可以预防糖尿病，饮食更平衡。此次研究我们受益匪浅。 讨论：在我们的共同努力下，我们完成了膳食纤维对糖尿病的影响研究。通过这次活动，我们对膳食纤维和糖尿病有了新的认识，也收获了实践经验，增进了同伴间的友谊，我们认为这样的研究性学习对于我们的成长是非常有帮助的，他能让我们的解决问题和收集资料的能力变得更强。为将来走上社会不断培养能力。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jn02.html