膳食纤维与菊粉、低聚果糖对肠道生理功能的影响 - 膳食房

膳食房：膳食纤维与菊粉、低聚果糖对肠道生理功能的影响

导读：膳食纤维与菊粉、低聚果糖等在哺乳动物小肠中不被酶所消化，属非消化碳水化合物，它们具有类似的持水力、难消化性；l起的膨胀效应、粘滞性、吸收或粘结胆汁酸的能力以及肠道微生物发酵特性等理化特点，这些特性对动物肠道生理功能、代谢及患病风险等造成不可忽视的影响。本文综述了膳食纤维和菊粉、低聚果糖等对动物肠道生理功能及代谢的影响，并比较了其对肠道功能及代谢影响的异同点。

膳食纤维在哺乳动物小肠中不被酶所消化，它对代谢及患病风险造成的影响，是通过其在胃肠道排空过程中的理化性质表现出来的。这些理化特点包括：持水力、难消化性引起的膨胀效应、粘滞性、吸收或粘结胆汁酸的能力以及肠道微生物发酵特性等。与膳食纤维类似，菊粉、低聚果糖的糖单元由难以被哺乳动物小肠中酶消化的糖苷键键合而成。众多研究表明，摄食富含膳食纤维的食物，可引起以下关联反应：血浆低密度脂蛋白一胆固醇含量下降、营养性血糖和胰岛素反应迟钝、大便数量增多及排便通畅性有所改善(Cumnsmig等，.. 2；Tuwl ll和.. Bye19991999rseenn，.. 2)。摄食高膳食纤维的上述生理反应，是造成诸如心血管疾病、糖尿病、肠癌等慢性病患病风险下降的基本机理。

本文综述了膳食纤维和菊粉、低聚果糖等对动物肠道生理功能及代谢的影响，并比较了其对肠道功能及代谢影响的异同点。

菊粉、低聚果糖与膳食纤维对小肠生理功能影响的比较食物中营养素在消化道内与胃液、小肠液、胰液和胆汁混合，并在小肠内被消化吸收。尽管菊粉、低聚果糖和膳食纤维不被小肠消化酶所消化，但可影响肠道食糜的生理特性。纤维类多糖的持水性和难消化性，将直接影响到小肠食糜的容量和膨胀比。摄食膳食纤维后，小肠内干物质重量的增加直接与纤维的难消化性有关，并随小肠内纤维的增加而增加；而小肠食糜的膨胀比增加则与纤维类多糖的持水性和粘滞性有关.. (Ebhrcneeea18aaehiaa和Shmn，99；Glllhr和Scneeeman，1986)。表.. 1的数据说明：饲喂纤维相比，大白鼠饲喂胍尔胶或葡甘露聚糖，其小肠食糜年十二月出版.. (总第.. 111液相的容量显著增加。这得益于胍尔胶和葡甘某些来源的纤维与胆汁酸之间存在互作关露聚糖的高持水性。某些多糖粘滞性较高，与其系，并增加胆汁酸从粪便中的排泄量(Story和高持水性有关。这类纤维由于在水中易分散(可.. Frmt1999uuoo，.. 0)。胆汁酸排泄

量的增加对膳食纤溶性好)且粘滞性增加，Mal~ 7)。常被称为水溶性纤维。维降低血浆胆固醇含量起作用( fe1999所有在水中分散性好的多糖并非都是高粘滞与膳食纤维相比，菊粉和低聚果糖对小肠功性，这对理解不同来源纤维生理反应的差异性能的影响有一些是相同的，但并非全部，见表很重要。粘滞性多糖降低胃的排空速率，造成食3。它们都是水溶性的，且均不能被哺乳动物消物在消化期间消化和吸收的速率整体下降(Lni化酶所消化，结果引起肠道食糜的干重和容量等，19992，19 997)。的轻微增加。尽管菊粉和低聚果糖的这些特性 膳食纤维的持水性、膨胀和粘滞性会影响肠道可对小肠食糜的混合和扩散产生一些影响，由 食糜的混合和营养素向肠道表皮细胞或吸收表于多数情况下并不增加肠食糜粘滞性，总体效 面的扩散。纤维的这些特性与胰岛素或血糖对果不可能很明显。一些试验表明，在理解某些类体内碳水化合物负荷反应的迟钝及脂肪从小肠型的纤维对代谢反应上，食糜粘滞性是一项要消失的减慢是密切相关的.. (Johnson和Geee，指标。因此，与膳食纤维相比，菊粉和低聚果糖.. 1981)。表2对膳食纤维与小肠生理功能的关系对小肠生理功能的影响几乎可忽略不计。作了一个总结。基于对这种关系重要性的肯定，.. Galllaher试验室研究报道，纤维的粘滞性与大颊鼠菊粉、低聚果糖与膳食纤维对大肠生理功能影胆固醇含量降低有关.. (Galllaher和Hasssel，1995)。响的比较.. Tite5)证实燕麦中J一葡聚糖的水解eyn等(1999，3减轻了其在降低饲喂胆固醇大白鼠的肝脏胆固大肠是水和电解质的吸收部位，从小肠排空醇含量上的功效。Bourdon等(19999)研究证实，人来的未消化大分子营养素也在这个肠段被微生类受试者饲喂富含B一葡聚糖的大麦面食，胆固物降解。表4(见104页J总结了与大肠功能相关醇的反向转运可得到加强。这是由于受试者的的膳食纤维特性及其生理意义。膳食纤维和未脂肪吸收减慢，将对长期饲喂富含B一葡聚糖的消化淀粉是大肠微生物生长的主要基质(Cum一大麦面食受试者降低血浆低密度脂蛋白一胆固.. mns，.. 2；Cmignls，.. 5)。因此与ig等1999umns和Egyt1999，醇含量起重要作用。未消化食糜相关的膨胀效应，直接引起大便排放。

纤维来源纤维素，、麦麸燕麦麸胍尔胶葡甘露聚糖.. SEM 总容量.. 2．O 2．O1．73．0O．2 液相容量.. 0．91．O0．91．61．6 0 1 ★与纤维素组差异显著.. (P <0．05) 特性对小肠的影响生理意义

水中的分散性增加食糜的容量．稀释营养素浓前3种特性与碳水化物和脂类的消

度。化速率减慢有关促进营养素在肠．膨胀效应扩大食糜中膨胀物质的比例．改变道更后段吸收：食糜的混合与血浆胆固醇的降。减慢胃排空速率．改变食糜的混合低以及胰岛素或血糖对体内碳水化.牯滞性合物负荷反应的迟钝相关和扩散；增加食糜粘滞性。吸收／结合化合物增加胆汁酸和其它结合物的排泄。与血浆胆固醇的降低相关。

水中的分散性可溶于水。基于这4种特性．菊粉和低聚果糖膨胀效应难消化，引起膨胀效应。对小肠生理功能的影响几乎可忽略粘滞性不增加液相食糜粘滞性。不 泄量增加或间接通过微生物的增殖.. (构成大便的一部分)而造成大便排泄量增加。起初，人们认为膳食纤维的持水性对保持大便水份含量和大便排泄量起主要作用。但研究发现，大便水份含量相对稳定，大约为25％。多糖的持水性和在水中的分散性，决定着微生物渗透未消化食物残渣并利用多糖进行自身代谢的能力(Stephen和.. Cummings，1979)。所以，膳食纤维的持水性与大便排泄量有关，但主要通过多糖的发酵起作用。高持水性的纤维源倾向于更易在大肠降解或发酵。例如，大白鼠饲喂果胶时，大便中残余糖的含量很少；而饲喂小麦麸(不溶性多糖相对油三酸酯代谢中的可能作用，尚需作进一步研究。

菊粉和低聚果糖由于在水中可分散，在大肠易被微生物降解。菊粉和低聚果糖的发酵可使大便的重量增加，这是因为它们能增加结肠微生物数量。此外，发酵可降低结肠食糜的pH和挥发性脂肪酸(VFA)的产量，进而影响肠粘膜健康。发酵产生的丙酸盐可能对葡萄糖和甘

油三酯的代谢产生影响，这需要进一步研究。与微生物在大肠分布相关的发酵及其发 酵产物的研究，将是菊粉和低聚果糖研究很有较高)时，大便中残余糖的含量增加(Ny一前途的领域。.. man和.. Asp，1982；Nyman等，1986)。在这两个实例中，饲喂纤维都导致粪重有某种程结束语度的增加，但饲喂小麦麸比饲喂果胶.. (发酵性较高.. )的大白鼠显著获得更多粪重增膳食纤维与菊粉、低聚果糖的不同点，是基加。进入大肠的多糖是微生物发酵的主要于某些多糖能增加肠道食糜粘滞性或能与胆汁基质，导致微生物菌丛增殖及包括挥发性酸等物质结合。即使在膳食纤维范畴内，其特性脂肪酸、CO、H、CH等在内的发酵产物因纤维来源和多糖结构而异。例如，胍尔胶或的增加。挥发性脂肪酸(VFA)包括乙酸、.. p一葡聚糖在水解后，粘滞性显著变小，降低胆丙酸和丁酸，用于供能和促进肠粘膜健康。Nishina和Freeedland(19990)报道，在离体肝细胞中，丙酸盐抑制脂肪酸的合成，但不抑制胆固醇的合成。合成的脂肪酸在肝脏中形成极低密度脂蛋白(VLDL)。关于丙酸盐在摄食发酵

性多糖受试者的甘固醇的有效性亦减弱。

膳食纤维与菊粉、低聚果糖的共同点是，它们在小肠难以被消化酶所消化。另外，膳食纤维中的多数多糖及菊粉、低聚果糖都可被微生物发酵。

膳食纤维的特性及其与大肠生理功能的关系,对大肠的影响生理意义

为微生物渗透提供液相。增加微生物对多糖基质的降解。增加进入大肠的发酵原料．影响食糜的为微生物提供发酵基质混合。增加胆汁酸的排泄．微生物修饰胆增加大肠中胆汁酸的数量。汁酸。微生物菌丛的增殖．微生物对多糖基质增加微生物及其代谢产物数量的适应。。

菊粉和低聚果糖的特性及其与大肠生理功能的关系,对大肠的影响生理意义

为微生物渗透提供液相。其水溶性导致高度的发酵性并对．增加进入大肠的发酵原料。代谢效应起重要作用：增加微生物.看来并不增加大肠中胆汁酸的排泄量。及其代谢产物数量挥发性脂肪酸．微生物菌丛的增殖．微生物对多糖基质可能对葡萄糖和甘油三酯的代谢产 的适应。生影响。

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