谷物膳食纤维及其改性产品抑制红肉胆碱代谢研究进展.doc

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1、谷物膳食纤维及其改性产品抑制红肉胆碱代谢研究进展李茜吴涛刘锐张民*（天津科技大学新农村发展研究院；天津科技大学食品工程与生物技术学院；天津食品安全低碳制造协同创新中心;食品生物技术教育部工程研究中心，天津300457）摘要流行病学研究表明，谷物膳食纤维对慢性代谢性疾病，如肥胖、Ⅱ型糖尿病、心脑血管疾病以及结肠癌等具有预防作用。红肉膳食结构中补充膳食纤维，在提高膳食营养、促进肠道益生菌增殖的同时，可抑制胆碱成分向三甲胺的转化进而减少动脉粥样硬化等潜在疾病的发生。膳食纤维分子结构特征和介观性质会影响其微生物可利用性和作用方式，并影响其在机体内发挥干预功能，因而多元强化方式的定向改性及构效关

2、系的建立对于目标膳食纤维产品的获得至关重要。本文综述了谷物膳食纤维补充调节肠道菌群和宿主效应的作用及膳食纤维的加工改性，对于目标膳食纤维产品的定向控制、传统膳食结构的调整及膳食诱导的疾病的预防具有重要的理论和指导意义。关键词麦麸水溶性膳食纤维红肉膳食胆碱代谢中图分类号：S512文献标识码：A基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费(201303071)；天津科技大学优秀博士学位论文创新基金(2016002);天津科技大学新农村发展研究院开放基金资助项目（XNC002）:食品生物技术教育部工程研究工程化应用项目（SPZX005）作者简介：李茜，1989年出生，女，博士，研究方向为食品添加

3、剂与功能配料*通信作者：张民，1972年出生，男，教授，博士，研究方向为食品化学与营养食品品质和营养是食品产业发展的基石，随着人们对膳食营养平衡的关注，和膳食纤维表现出的催生全民健康的巨大社会价值，膳食纤维及相关食品的开发和应用引起了广泛的关注[1]。膳食纤维主要是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，不能被人类的胃肠道中消化酶所消化的，且不被人体吸收利用的非淀粉多糖[2]。它相对完整的通过人体的胃、小肠、结肠，然后排除体外。膳食纤维（Dietaryfiber，DF）因其特有的结构、化学组成，赋予其独特的理化特性及多重营养特性，是改善或提升食品品质及营养的重要组分之一。

4、根据膳食纤维在水中的溶解度的差异，将其分为水溶性膳食纤维（SolubleDietaryFiber，SDF）和水不溶性膳食纤维（InsolubleDietaryFiber，IDF）[3]。SDF更容易在结肠内发酵，并产生具有生理活性的副产物，因其相对较好的加工适应性和更显著的生理功能而被更广泛的应用[4]。膳食纤维中并不独特的单糖分子结合在一起形成特有的大分子结构，赋予其独特的理化特性及多重营养特性，是改善人体生理代谢的重要营养素[5]。膳食纤维具有吸水膨胀，梯度黏合，阳离子交换、葡萄糖束缚、淀粉酶和胰脂酶活力抑制等能力，而且膳食纤维本身的热量极低。因而，膳食纤维可促进胃肠蠕动，缩短肠道

5、中食物和有毒物质的滞留，降低血液胆固醇和脂质的积累，辅助糖尿病患者控制胰岛素需量，防止餐后血糖的急速上升[6]；也可以直接抑制大脑食欲的产生，最终起加速体内脂肪消耗而减肥的作用[7]。麦麸膳食纤维吸水膨胀形成的凝胶还能模拟脂肪的风味和口感，作为低热量的配料部分替代肉制品中的脂肪，可以降低饱和脂肪和胆固醇的膳食摄入[8]；此外膳食中直接补充膳食纤维能够降低营养过剩膳食诱导的代谢疾病的风险[9,10]。膳食纤维主要来源于植物性食物，如大宗粮食的加工副产物麸皮和糠含有丰富的纤维素、半纤维素和木质素等。作为农业大国的中国，小麦麸作为面粉加工的主要副产品，年产量达3000万吨以上，价格低，这一资

6、源的精深加工，将会给农业及食品生产带来极大的经济效益和社会效益，而且还能改善人们的膳食营养。克利夫兰医学中心勒纳研究所的研究者们通过研究食用红肉志愿者体内氧化三甲胺水平发现，肠道内细菌会利用红肉消化后生成的胆碱产生氧化三甲胺，氧化三甲胺的水平高低心血管代谢风险有着密切关系[11,12]。而DagongZhang等和BarbaraA等的研究结果表明，麦麸膳食纤维能够改变肠道微生物和蛋白消化，提高饲喂含红肉膳食受试猪大肠微生物健康标记物的水平、肠道内容物和蛋白质的消化量[13,14]。提示我们可被肠道菌群发酵的膳食纤维摄入的增加，基于其干预肠道菌群的群落结构和产生有益次级代谢产物等的功效，

7、可能会降低胆碱代谢产生氧化三甲胺的水平。然而目前，由于肠道菌群复杂性及肠道环境的影响，膳食纤维介导肠道菌群和胆碱代谢的机制并未得到明确的结论。1膳食纤维抑制膳食红肉胆碱在机体中的代谢饮食是否科学，食物营养是否合理，是人类社会文明与否的重要标志。随着经济的发展，全世界人民的膳食结构都在发生改变，正在朝着“谷物消费量不足，动物性食物消费量显著增加”的营养过剩型膳食模式转变[15]。流行病学和临床研究及一些动物实验已证实，营养过剩或者膳食不平衡是肥胖