彭 輝 王 歡
(河北經貿大學生物科學與工程學院,河北 石家莊 050061)
我國居民飲食結構表現為動物性食物和油脂的攝入量不斷提高,植物性食物則持續下降。尤其是老年人健康狀況堪憂,如肥胖、高血壓、高脂血癥、糖尿病等的發生率正在逐年增加。膳食纖維被稱為“第七大營養素”,其作用越來越受到人們的重視〔1〕。專家們一致認為:纖維食品將是21世紀主導食品之一。目前已有大量關于膳食纖維在防治便秘、控制體重、抗癌、降低血膽固醇、預防和控制糖尿病、降低心血管疾病危險性以及提高人體腸道免疫力等方面的流行病學和臨床醫學研究〔2〕。
膳食纖維是由多個單糖分子(一般在200個以上)經非α-1,4糖苷鍵縮合而成的高分子戊聚糖或己聚糖的復雜混合物,是不能被人體利用的多糖,即不能被人類的胃腸道中消化酶所消化的,且不被人體吸收利用的多糖。這類多糖主要來自植物細胞壁的復合碳水化合物,也可稱之為非淀粉多糖,即非α-葡聚糖的多糖。近年來又有人建議將不可利用的低聚糖或稱為抗性低聚糖也包括在膳食纖維的成分之中。
膳食纖維是一種不能被人體消化的碳水化合物,以溶解于水中可分為兩個基本類型:水溶性纖維與非水溶性纖維。非水溶性纖維是指被人體消化酶消化且不溶于熱水的那部分膳食纖維。是構成細胞壁的主要成分。包括纖維素、半纖維素、木質素、原果膠和動物性的甲殼素和殼聚糖,其中木質素不屬于多糖類,是使細胞壁保持一定韌性的芳香族碳氫化合物。水溶性纖維是指不被人體消化酶消化。但可溶于溫水或熱水且其水溶性又能被乙醇再沉淀的那部分膳食纖維。主要包括存在于蘋果、桔類中的果膠,植物種子中的膠。海藻中的海藻酸、卡拉膠、瓊脂和微牛物發酵產物黃原膠以及人工合成的羧甲基纖維素鈉鹽等〔3〕。
2.1吸水作用 膳食纖維有很強的吸水能力或與水結合的能力。此作用可使腸道中糞便的體積增大,加快其轉運速度,減少其中有害物質接觸腸壁的時間。
2.2結合有機化合物作用 膳食纖維具有結合膽酸和膽固醇的作用。
2.3陽離子交換作用 其作用與糖醛酸的羧基有關,可在胃腸內結合無機鹽,如鉀、鈉、鐵等陽離子形成膳食纖維復合物,影響其吸收。
2.4細菌發酵作用 膳食纖維在腸道易被細菌酵解,其中可溶性纖維可完全被細菌酵解,而不溶性膳食纖維則不易被酵解。而酵解后產生的短鏈脂肪酸如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸均可作為腸道細胞和細菌的能量來源,促進腸道蠕動,減少脹氣,改善便秘。
2.5無營養不消化性 一般情況下,膳食纖維不會被胃酸和消化道酶分解,但水溶性膳食纖維能被腸道細菌所分解利用。
3.1衰老 從生物學上講,衰老是生物隨著時間的推移,自發的必然過程,它是復雜的自然現象,表現為結構的退行性變和功能的衰退,適應性和抵抗力減退。在生理學上,把衰老看作從受精卵開始一直進行到老年的個體發育史。從病理學上,衰老是應激和勞損,損傷和感染,免疫反應衰退,營養失調,代謝障礙以及疏忽和濫用藥物積累的結果。但是從現實中看,很少有人是因為自然衰老而死亡,絕大多是因為疾病而死亡。人的疾病并不是因為衰老而引起,但是衰老會導致人體免疫系統降低,從而導致疾病,加速衰老。
3.2衰老機制 衰老機制研究目前理論比較多,主要有兩種。第一種是程序性衰老理論:認為一個物種衰老的概率,可以通過他的基因預測。基因決定了細胞能活多久。當細胞死亡,器官功能開始失常,最終將不能維持生命所必需的生物學功能。第二種是自由基理論:認為細胞的衰老是細胞內發生化學反應過程中有害物質堆積的結果。在這些化學反應中,產生稱之為自由基的毒素。自由基最終損傷細胞,引起個體衰老。伴隨著衰老,損傷越來越多,許多細胞不能正常行使功能或者死亡。當這些現象發生時,可能引起機體死亡。不同的物種以不同的機率衰老,主要取決于細胞如何產生自由基以及對自由基如何產生反應。還有其他諸如免疫學說,DNA損傷修復學說和端區學說等〔4〕。
所有的理論都表明人體的衰老都和體內外損害有關。當攝入有害物過多時,會引起基因損傷,進而影響遺傳信息的正確傳遞,蛋白質合成產生差錯,使細胞代謝發生障礙,從而導致細胞老化,引起組織器官功能失調,誘發疾病加速機體的衰老甚至發生腫瘤。由此可以看出,降低有害物的攝入,對人體健康,延緩衰老有著重要的意義。
4.1肥胖 老年人由于消化功能下降,運動量減少,飲食安排欠科學,膳食攝入遠遠高于身體需要,會直接導致肥胖。而肥胖必然導致心肺等多種臟器負擔過重,是眾多疾病的誘因。
4.2便秘 老年人由于牙齒脫落等影響,進食過少或食品過于精細,食物殘渣過少,對結腸運動刺激減少。老年人骨關節病等慢性疾病較多,影響活動,腸蠕動功能普遍降低,運動量減少導致便秘在老年住院病人中很常見。另外由于老年人身體代謝功能較年輕人弱,造成毒素沉積,影響排便。
4.3高血壓、高血脂、高血糖 三高癥狀在老年人群中普遍常見。我國高血壓患病率18.8%,全國約有高血壓患者1.6億,其中60歲以上老年人高血壓患病率為25%~35%。年齡因素對于高血脂的影響最大,其次為高血壓,對高血糖的影響最弱。心腦血管疾病是危害老年人健康與生活質量的重要因素,而高血壓、高血脂及糖尿病等又是心腦血管病的主要危險因素。高血糖、高血脂、高血壓在一定程度上影響著老年人冠心病的發生、發展。
4.4口腔疾病 老年是牙齒缺失、牙周病、齲齒等口腔疾病的多發人群。老年人由于牙齒的缺失直接影響了老年人的咀嚼和消化功能,進而影響了老年人的正常飲食和各種營養素的攝入。并且口腔疾病會引起其他疾病諸如心臟、肺和腎等重要臟器的功能,成為某些危重疾病發生的重要誘因。老年人保持口腔健康是健康的必需。
4.5毒素沉積和皮膚色澤改變 食物在消化吸收分解過程中,產生毒素是必然的。有些有害物質會吸附在消化腔道內并刺激黏膜上皮細胞,產期積聚毒素會引起黏膜炎癥,會進入血液,加重肝腎負擔,導致疾病。
毒素進入血液循環系統,并最終表現在皮膚上,老年人的老年斑,皮膚失去光澤,松弛等皮膚表現都與毒素的沉積有關。
4.6癌癥隱患 老年人是癌癥多發人群,如食道癌、腸癌、乳腺癌等都是老年人多發病。癌癥是一種外因和內因共同導致的疾病。自然界的致癌物廣泛存在,不可避免的隨著食物的攝入和水的攝入進入體內,如果不能及時排出,時間的積累必然有導致癌癥的可能,另外腸道內細菌產生的代謝物是導致腸癌的重要誘因,如果這些代謝物不能及時排出,會直接到時腸道病變。老年人由于消化系統的退化,排便并不正常,這就造成了癌癥病發的隱患。老年人由于攝入的精致食物較多,現代研究證明,這些高酸性食物是導致乳腺癌的誘因。另外其他癌癥也是老年人群的隱患病癥。
膳食纖維并不被人體吸收,營養價值很低,但是對于人體的健康有著巨大的作用,尤其是對老年人的健康起著不可忽視的影響。對老年人代謝正常具有重要意義。
5.1輔助減肥 膳食纖維并不能為消化道所吸收,不能在體內轉化為營養物,也就不能轉化成內力,膳食纖維在胃腸道中吸水膨脹后,會占用胃腸道體積,給人造成飽腹感。有效抑制進食。減輕饑餓感,并且可以延緩、限制糖和脂肪的吸收,減少了食物的攝入,增加了人體對多余脂肪的消耗,所以具有減肥的作用,而且作為一種天然產物,不會給人體造成減肥不適。高膳食纖維飲食可能通過降低胰島素水平來控制體重。對體質和健康情況不如年輕人的老年人群減肥最為適合。
5.2潤腸通便 膳食纖維分子體積較大可以促進胃腸蠕動,并且能保持原來的性質被排出。膳食纖維空間很疏松,水分可以再膳食纖維的空隙中進出,膳食纖維可以容納大量的水分,一般容納水分為本身的20倍以上,吸水后的膳食纖維可以加大腸內容的體積。人體排便反射是因為腸道內糞便到達一定數量才會有反應。所以食用膳食纖維可以促進排便。膳食纖維在腸道內可以為腸道細菌酶分解產生CO2、HO2、乳酸、乙酸等其他短鏈的低級脂肪酸,這些物質的形成可以促進腸道蠕動,起到減輕便秘的作用。研究認為便秘與膳食纖維的攝入減少有關〔5〕。另一項研究認為如果每天增加1~3 g的膳食纖維6 w后,每月可以增加排便(18.7±9.4)次,對于排便次數少的病人也能增加8.6~12.4次〔6〕。膳食纖維的攝入可以有效降低老年人的便秘問題。
5.3降低血脂、血糖、減少高血壓發生 膳食纖維中有些物質可以與造成高血脂、高血糖的物質結合,并可以間接預防高血壓的發生,對老年人的身體健康有著重要意義。
果膠可以與膽固醇結合,木質素可以結合膽酸,把這些物質直接排出,從而可以消耗體內的貯存來補充人體所需。比如消耗體內的膽固醇就可以降低血脂,并且可以吸收降低腸道內膽汁和膽固醇的濃度,可以幫助腸道有益菌群的生長繁殖,這些菌群在繁殖過程中同樣可以降低膽固醇,從而可以降低高血脂的發生,有助減少冠心病的發生。
膳食纖維給人體提供能量較少,維持較高的腸內停留時間,可以降低葡萄糖的吸收速度,可以減低血糖的上升,有利于高血糖病人病情的改善,同時可以降低生理范圍內的胰島素的分泌,有效控制血糖濃度。一項研究表明,混合膳食中的膳食纖維可抑制餐后血糖的增加,膳食纖維與碳水化合物一起攝入可減少胰島素分泌〔7〕。也有研究認為高膳食纖維飲食不改變胰島素的敏感性,而是增加了胰島細胞的活性〔8〕。另一項關于膳食纖維降糖作用的研究認為,膳食纖維能調節腸道對糖類物質的吸收,延緩血糖的急劇升高,使餐后血糖水平穩定,降低胰島素的分泌,降低胰島素抵抗〔9〕。膳食纖維的這種對于糖尿病的有益作用是獨立于其他可能的混雜因素的,并且其作用機制不僅僅局限于調節胰島素和糖代謝的酶系統,其對于系統的炎性反應、內分泌代謝以及腸道微環境等的作用有待深入研究。
膳食纖維的適量攝入可以有效控制體重,減少過多營養物質的吸收,對鈉鹽有一定的結合作用,對吸煙,飲酒以及其他攝入毒素有一定的吸附和清除作用,從而可以降低高血壓的發生。Shamuyan等〔10〕認為每天攝入5~10 g可溶性膳食纖維就能夠降低10%~15%的低密度脂蛋白和減少10%~15%的心血管事件的發生概率。另一項關于膳食纖維的研究認為,無論水溶性纖維還是不溶性纖維與心血管事件的危險均呈負相關,并且每增加10 g膳食纖維,冠心病發病相對危險度降低14%,因冠心病死亡的相對危險度降低27%〔11〕。美國營養學會認為,其推薦的降低高血壓的膳食能夠顯著降低血壓和血脂,主要原因在于含有適量的膳食纖維和植物化學物物〔12〕。
5.4改善口腔及牙齒功能 進食膳食纖維可以有效解決老年人食物精軟,口腔牙齒、肌肉缺乏鍛煉的現狀。增加膳食纖維的攝入可以被動增加老年人食用口腔肌肉、牙齒的機會。并且可以在咀嚼的同時清除牙齒中的污垢,鍛煉牙床。長期下去,會使口腔得到保健,功能得以改善。
膳食纖維能吸附清除鉛、汞、鎘等有害金屬離子以及有機磷農藥、亞硝酸根、自由基等有害物質,阻止這些毒物被腸道吸收。老年人身體循環系統和排毒器官退化,不能及時排出毒素,我們經常會看到老年人臉色枯黃或者灰白,這都是由于體內毒素沉積的作用。老年斑的形成也與體內毒素的沉積有著直接的關系。膳食纖維在胃腸道中形成了致密的網絡,吸附有機物,無機物、水分對腸道菌群的正常起著重要作用,腸道菌群的正常生產繁殖對毒素的清除有著積極意義,并且腸道中的毒素被膳食纖維吸附,減少了與腸黏膜的接觸,減少了進入血液循環系統機會,從而減少毒素吸收,也可保護皮膚健康。
5.6預防癌癥 美國一項研究發現,高膳食纖維攝入對卵巢腫瘤具有預防作用。此外流行病學研究認為膳食纖維攝入對結腸直腸癌具有預防作用,其中蔬菜類膳食纖維可能是重要因素,而谷類及水果膳食纖維的保護作用相對較弱〔13,14〕。
以往關于膳食纖維抗癌作用的研究認為,膳食纖維抗癌作用與其所含的一些具有抗氧化活性的物質的自由基清除活性有關,其中主要的抗氧化活性物質有阿魏酸和黃酮類物質一,這些具有自由基清除活性的物質可能是膳食纖維能防治結腸癌的重要原因之一。近來的研究認為,膳食纖維的抗癌作用與膳食纖維的理化性質、種類及來源密切相關,一些膳食纖維進入腸道后可被腸道微生物發酵產生短鏈脂肪酸,主要包括丁酸、丙酸、乙酸等。如Nguyen等〔15〕采用體外實驗證明膳食纖維通過結腸酵解產生的如丁酸鈉(SCFAs)加強了轉化生長因子β的信號表達和腫瘤抑制活性,抑制了結腸癌〔15〕。
也有一些學者認為乳腺癌的發生與膳食中高脂肪、高蛋白以及低膳食纖維攝入有關,可能是體內過多的脂肪促進了某些激素的合成增加,形成激素間的不平衡,使乳腺內激素水平上升所致。而高膳食纖維攝入時脂肪吸收減少,激素合成受到抑制,同時高膳食纖維飲食增加了對胰島素的敏感性,降低了包括雌二醇、雌三醇在內的循環雌激素的水平,從而預防乳腺癌。由于男女內分泌的不同,推測這可能與膳食纖維在不同地區和人群中得到的結論不一致有關〔16〕。
目前普遍認為,水果和蔬菜等富含膳食纖維的食物中含有的其他植物化學物,如多酚類、植物雌激素、微量元素和維生素等,共同起到了抑制腫瘤、降低血脂、降低餐后血糖、抗氧化和抗炎癥作用。美國FDA基于保持通便和有助于將來預防某些慢性病的目的,推薦每天攝入膳食纖維20~35 g;英國國家顧問委員會建議膳食纖維的攝入量為每天25~30 g;國際生命科學會推薦量為10 g/1 000 kCal。這些推薦量的低限是可以保持纖維對腸功能起作用的量,上限為不至因膳食纖維過多的攝入而引起有害作用的量,因此我國營養學會推薦成人的適宜攝入量為每天25~35 g。
老年人應該在日常飲食中在推薦量的范圍內盡可能地食用膳食纖維,保證身體健康,減緩衰老。
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