從棄子到寵兒—膳食纖維及其功效|協和八

文明的演進、生產力的發展,從食物的精細化上可見一斑。當下司空見慣的精米白麵,在中世紀的歐洲可是連王公貴族都無福消受的,他們的日常主食是粗小麥粉烤制而成的黑麵包。黑麵包中不可避免地混雜著大量的麩皮,口感粗糙、硬如磐石,實在難以下嚥,倒逼貴族們耗費大量人力物力改進生產工藝,於是,細膩鬆軟、價格不菲的白麵包應運而生。貴族們趨之若鶩的同時,被遺棄的黑麵包成為了莊園農奴和下層平民們的主食。自此,黑白麵包無形中成了社會階層的標誌。

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但隨著研究的深入,白麵包的美味中似乎潛藏禍患,黑麵包卻少有疾病之虞。上世紀50年代末,科學家對非洲某地區的研究中發現,這裡的生活習慣相當原始,沒有精細加工的穀物,自然也就沒有白麵包。他們在日記中記載:「人們的糞便簡直像牛糞一樣,真是不可思議……沒有便秘,慢性腸炎也很少見,糖尿病、高血壓、高血脂、腸癌在這裡更是很少見到。」

黑白麵包一字之差,組成和功效卻千差萬別,最關鍵的就是「麩皮」,這種被貴族們拋棄的成分卻是膳食纖維最好的來源之一。膳食纖維果真有如此神奇的魔力,能顯著降低「文明病」的發病率?

分門別類

膳食纖維和澱粉一樣,化學本質是多糖鏈,不同的是,膳食纖維中連接每個單糖的化學鍵無法被人體消化酶分解。簡而言之,膳食纖維就是植物來源的無法被人體消化吸收的物質。

根據水溶性,膳食纖維分為“可溶性”和”不可溶性”兩類,二者各有其不可替代的功能。

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各顯神通

無論可溶或不可溶,所有的膳食纖維都具有吸水作用,這意味著食物的體積增加而能量不變,形成欺騙性的飽腹感,從而起到減少攝入、幫助減重的效果。同時,它們也能平衡腸道 pH,從而調節腸道微生態。

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可溶性纖維主要起化學作用:一是結合作用,可溶性纖維與水結合形成凝膠,與膽酸和膽固醇形成複合物,前者屏蔽了食物中的碳水化合物與消化酶的接觸,從而延緩葡萄糖的吸收,減緩血糖波動,後者幫助降低總膽固醇和 LDL 攝入,減少膽結石和心血管疾病的風險;二是可被腸道菌群發酵,發酵產物短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)有許多獨特的作用:

  • 穩定血糖水平:通過結合相應受體,控制胰島素的釋放和胰高血糖素的分解;通過基因表達調控,調節小腸黏膜上皮葡萄糖轉運體 GLUT 的數量;

  • 作為營養來源:乙酸酯營養結腸周圍組織,丁酸酯營養結腸細胞,丙酸酯通過門靜脈進入循環;

  • 降低結腸 pH:減少結腸息肉的形成;礦物質多以離子形式存在,利於吸收;

  • 增強黏膜免疫:促進 Th 細胞、抗體、細胞因子和白細胞的產生;使炎症侷限化,緩解因克羅恩病、潰瘍性結腸炎、艱難梭菌感染等引發的炎症反應。

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不可溶性纖維主要起物理作用:一是通過機械刺激促進腸蠕動,加速食物通過消化道,易化常規的排便;二是增加糞便的體積,改善便秘,由於糞便在結腸停留時間縮短,因此一定程度上減少了致癌物和其他有害物質的吸收,從而減少了結腸癌變的風險。

瞭解了這些功效,開篇科學家日記中記錄的現象似乎就有跡可循了。除了上述共性功效外,某些膳食纖維還具有獨特的作用。譬如,抗性澱粉中的「澱粉」表示它的化學結構可被澱粉酶水解,但是「抗性」又表示它的物理結構阻礙了澱粉酶的結合。因此可以增強胰島素敏感性、緩解胰島素抵抗。有趣的是,燕麥在廣告宣傳中獨佔鰲頭,但纖維含量實屬穀物末流。可能是豐富的葡聚糖使口感黏稠溫潤,從而干擾了人們對膳食纖維含量的判斷。

市場追蹤

通過市場調研獲悉,大部分包裝食品中的膳食纖維都是單一的,添加目的也更多是作為添加劑而非補充膳食纖維。譬如羧甲基纖維素,因其黏性強,被廣泛用於乳製品、蛋清等蛋白質體系的穩定;又如果膠,主要特性是形成凝膠,因此常作為果醬、果凍的膠凝劑以及乳製品的增稠劑。此外,瓜爾膠、卡拉膠、明膠等也是常用的添加劑,使得口感更加堅韌。

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而以膳食纖維作為賣點的食物,配料表中常常標註有麥麩、大豆纖維等未經提純的膳食纖維。這已經相當接近「黑麵包」的本質了,但也要警惕其中為改善口感而添加的糖和過量油脂。

天然食物中,粗糧雜糧、豆製品、蔬菜和水果都能提供豐富的膳食纖維。

膳食纖維當下深受追捧的現象,彷彿是歷史的輪迴。如今白麵包不再是貴族的禁臠,而黑麵包也決不昭示著卑微,因為人們所追求的不再止於果腹,而是更注重健康。黑麵包王者歸來,它的功效卻亙古未變,隨時間推移的只是人們需求與觀念。這何嘗不是充滿著辯證統一意味的思辨呢?

參考文獻

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作者:華中科技大學同濟醫學院 臨床醫學德語班15級 爾墨

指導教師:

華中科技大學同濟醫學院基礎醫學院 生物化學與分子生物學系 孫軍 教授

華中科技大學同濟醫學院基礎醫學院 病原生物學系 石春薇 副教授

華中科技大學同濟醫學院公共衛生學院 營養與食品衛生學系 姚平 副教授

審稿:粉條兒菜


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