膳食纤维如何影响人体健康

膳食纤维如何影响人体健康

膳食纤维的主要成分及其特性

(一)、膳食纤维的化学组成与化学结构

膳食纤维的化学组成包括三大部分：a.纤维状碳水化合物（纤维素）；b.基料碳水化合物（果胶类物质、半纤维素和糖蛋白等）；c.填充类化合物（木质素）。

1.纤维素：细胞壁的主要结构物质。纤维素不能被人体肠道的酶所消化。纤维素具有亲水性， 在肠道内起吸收水分的作用。

2.半纤维素：是植物细胞壁中除纤维素和木质素之外的另一重要组分。在人的大肠内半纤维素比纤维素易于被细菌分解。它有结合离子的作用。半纤维素中的某些成分是可溶的。半纤维素大部分为不可溶性，它也起到了一定的生理作用。

3.果胶及果胶类物质：果胶或果胶类物质均能溶于水，它们在谷物纤维中的含量少，但在 豆类及果蔬纤维中的含量较高。果胶能形成凝胶，对维持膳食纤维的结构有重要的作用。

4.木质素：木质素不是多糖物质，而是苯基类丙烷的聚合物，具有复杂的三维结构。因为木质素才在于细胞壁中难以与纤维素分离，故在膳食纤维的组成成分中包括了木质素。人和动物均不能消化。而在人体大肠部分或全部发酵的可食用的植物性成分，碳水化合物以及其类似物质的总和。以溶解于水中可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。

(二)、膳食纤维的物化特性

从膳食纤维的化学组成来看，其分子链中各种单糖分子的结构并无独特之处。但这些并不独特的单糖分子结合起来的大分子结构，却赋予膳食纤维一些独特的物化特性，从而直接影响膳食纤维的生理功能。

1. 高持水力

膳食纤维化学结构中含有很多亲水基因，具有很强的持水能力。能吸收相当于自身质量数倍的水分，表现出较高的吸水膨胀力和持水力。不同品种膳食纤维，其化学组成、结构及物理特性不同，持水力也不同。源自初级细胞壁结构的膳食纤维，其持水能力普遍高于源于次级细胞壁结构的膳食纤维。

2.吸附作用

膳食纤维分子表面带有很多活性基因，可以吸附螯合胆固醇、胆汁酸以及肠道内的有毒物质（内源性毒素）、化学药品和有毒医药品（外源性毒素）等有机化合物。膳食纤维的这种吸附螯合的作用，与其生理功能密切相关。

3.阳离子交换作用

膳食纤维化学结构中所包含的羧基、羟基和氨基等侧链基团，可产生类似弱酸阳离子交换树脂的作用，可与阳离子尤其是有机阳离子进行可逆的交换。这种可逆的交换作用，并不是单纯的结合而减少机体对离子的吸收，而是改变离子的瞬间浓度，一般是起稀释作用并延长他们的转换时间，而影响消化道的ph值，渗透压及氧化还原电位等，并出现一个更缓冲的环境以利于消化吸收。

4.无能量填充剂

膳食纤维体积较大，缚水膨胀后体积更大，在肠道中会发挥填充剂的容积作用，易引起饱腹感。所以膳食纤维对预防肥胖症十分有利。

5.可改变肠道系统中的微生物群系组成，不易被肠内细菌分解肠系统中流动的肠液和寄生菌群对食物的蠕动和消化有重要作用，肠道内膳食纤维含量多时，会诱导出大量好气菌群代替原来存在的厌气菌群，这些好气菌群很少产生致癌物，比较来说厌气菌群产生较多的致癌性毒物。即使有这些毒物产生，也能快速地随膳食纤维排出体外，这是膳食纤维能预防结肠癌的重要原因之一。

膳食纤维的生理功能

1.预防结肠癌

结肠癌是由于某种刺激物或毒物在结肠内的时间停留时间过长而引起的。食物中膳食纤维含量过少，有毒物质在肠道内停留时间过长，就会对肠壁发生毒害作用，并被肠壁所吸收。长此以往，就会诱导结肠癌的发生。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低，加上膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短，起到了防治结肠癌的功效。

2.防治便秘

膳食纤维体积大，可促进肠蠕动、减少食物在肠道中停留时间，其中的水份不容易被吸收。另一方面，膳食纤维在大肠内经细菌发酵，直接吸收纤维中的水份，使大便变软，产生通便作用。

3.防治痔疮

痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与淤积所引起的。由于膳食纤维的通便作用，可降低肛门周围的压力，使血流通畅，从而起痔疮的防治作用。

4.降低血脂、预防冠心病

由于膳食纤维中有些成分如果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了胆固醇，从而预防冠心病的作用。

5.改善糖尿病症状

膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、降低葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会升高。

膳食纤维是如何影响人体健康的呢？

膳食纤维之所以有益于健康，其中最重要的原因就是其能提高肠道菌群多样性，维持我们肠道菌群平衡。每个人肠道中寄生着大量细菌，但是人与人之间会有一定的差异，这由我们的父母和出生后环境因素决定。当肠道中细菌种类多、益生菌占比大时，我们的肠道菌群的抵御能力就比较强，身体就健康。反之，就肠道菌群就极易失衡，导致各种疾病的发生。

那么长期膳食纤维缺乏会对肠道菌群产生什么样的影响呢？

2016年，Sonnenburg等人在nature上发表的研究证明，长时间缺乏膳食纤维的饮食会导致肠道中细菌种类显著减少，并且会将这种变化传递给后代。而且一旦传递至下一代，再补充膳食纤维来也很难恢复后代的肠道菌群多样性水平了。而肠道细菌多样性降低后，菌群不完善、不成熟，不但影响肠道内营养物质的消化吸收，还极易引起腹泻、便秘等消化道症状。另外，还会降低机体抵抗力，甚至影响整个身体健康。

研究人员发现，改变饮食是无法扭转这种不良变化的，只能通过直接补充益生菌活菌或粪菌移植的方式来恢复肠道菌群平衡，从而保证身体健康。酪酸梭菌作为一种优良的益生菌，不仅能通过胃酸到达肠道，还可以促进其他益生菌的协同增殖，快速提高肠道菌群多样性，恢复肠道菌群平衡，对于维护机体健康十分有益，且与膳食纤维联合使用效果更佳。