◎ 李梓銘，李紅愛

（1.湖南省林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心，湖南 長(zhǎng)沙 431007；2.湖南電子科技職業(yè)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410217）

隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高，人們的飲食日趨精細(xì)，導(dǎo)致糖尿病、心血管病、腸道癌、高血壓、高血脂、肥胖癥、脂肪肝等疾病越來(lái)越普遍。隨著人口老齡化的加劇，人們對(duì)食品的消費(fèi)觀念也發(fā)生了變化，對(duì)食品的要求不僅僅停留在感官、口感上，而且越來(lái)越講究功能性。而膳食纖維（Dietary Fiber，DF）正是因其突出的保健功能而被人們廣泛接受。

本文總結(jié)了以往文獻(xiàn)中關(guān)于膳食纖維研究現(xiàn)狀存在的問題分析，并在此基礎(chǔ)上提煉出對(duì)膳食纖維重點(diǎn)發(fā)展方向的預(yù)測(cè)，對(duì)膳食纖維的研究和開發(fā)提供一定的借鑒作用。

1 我國(guó)膳食纖維研究現(xiàn)狀存在的問題分析

1.1 基礎(chǔ)研究程度較低

截至2016年12月，以膳食纖維作為題名可以搜索到CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的1989至2016年期間發(fā)表的期刊論文共有12838篇，篩選掉相同內(nèi)容，多刊發(fā)表以及無(wú)效論文后，僅剩余3194篇有效論文，將這些論文按照發(fā)表年度分布，可看出1989年至2016年，膳食纖維研究基本上呈逐年上升趨勢(shì)，如圖1所示。

圖1 膳食纖維發(fā)表年度分布圖

根據(jù)每一年的研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞進(jìn)行矩陣分析，如圖2所示。

圖2 膳食纖維發(fā)表年度分布圖

我國(guó)膳食纖維的研究集中在提取工藝及其在醫(yī)療、食品中的應(yīng)用方向上，而至關(guān)重要的基礎(chǔ)研究方面，相對(duì)于其他研究方向來(lái)說研究程度不高。通過閱讀發(fā)現(xiàn)，研究深度也較淺，除了介紹不同膳食纖維含量的分析方法之外，就是分析不同加工工藝對(duì)其物理化學(xué)性質(zhì)的影響，而對(duì)其組成及分子結(jié)構(gòu)等深層次問題研究則甚少，且分析方法多借鑒國(guó)外，我國(guó)還沒有形成較全面的、系統(tǒng)的分析測(cè)定方法。

因此，膳食纖維的基礎(chǔ)研究急需加深，而且膳食纖維研究程度隨人們生活飲食水平的提高而提高，其來(lái)源與我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品種植養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)成正比，其在食品中的應(yīng)用受其本身性質(zhì)的影響使得應(yīng)用范圍受到局限性?？梢?，加強(qiáng)膳食纖維的改性研究，使其能應(yīng)用到更多食品中也是今后研究的另一個(gè)方向。

1.2 書面研究多，生產(chǎn)企業(yè)少

雖然書面研究較多，但是我國(guó)專門生產(chǎn)膳食纖維的企業(yè)少，而且生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品種類單一，市場(chǎng)上多數(shù)產(chǎn)品是作為藥品使用，沒有普及到食品中為群眾所享用，說明實(shí)驗(yàn)室的研究與實(shí)際生產(chǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)。

2 膳纖維研究的重點(diǎn)發(fā)展方向

2.1 膳食纖維的定義

膳食纖維一詞最先由Hipsley提出[1]，是指植物性食品中不能被人類胃腸道消化酶消化，但能被大腸內(nèi)的某些微生物部分酵解或利用的非淀粉多糖類和木質(zhì)素的合稱。自膳食纖維這一術(shù)語(yǔ)和定義提出至今[2]，分類可依據(jù)生理功能、化學(xué)結(jié)構(gòu)及物理特性不同來(lái)區(qū)分，根據(jù)膳食纖維水溶性不同，將其分為兩個(gè)基本類型，將可溶于水中的部分稱為水溶性膳食纖維（Water soluble dietary fiber），常見的水溶性膳食纖維包括果膠、樹膠。存在于細(xì)胞壁中的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素，無(wú)法溶于水中，故稱為非水溶性膳食纖維（Water insoluble dietary fiber）。隨著分析手段的進(jìn)步和人們?cè)跔I(yíng)養(yǎng)學(xué)、生理學(xué)上對(duì)膳食纖維的認(rèn)識(shí)不斷深入，其定義一直在不斷地發(fā)展和完善，已經(jīng)出現(xiàn)了多種膳食纖維的定義，見表1。

表1 膳食纖維定義的發(fā)展表

若是來(lái)源于植物，膳食纖維可包括木質(zhì)素或其他與細(xì)胞壁內(nèi)多糖結(jié)合的化合物，這些化合物能夠用AOAC膳食纖維酶-重量法分析：與植物多糖緊密結(jié)合的木質(zhì)素和其他化合物（蛋白組分，酚類化合物，蠟質(zhì)，皂角苷，肌醇六磷酸鹽，角質(zhì)，植物甾醇等），通常能夠用AOAC 991.43方法提取。這些物質(zhì)實(shí)際上與纖維部分的多糖或低聚糖結(jié)合。但是，當(dāng)以上物質(zhì)提取后或再加入到含有不消化多糖的食物中時(shí)，這些物質(zhì)就不能定義為膳食纖維。當(dāng)與多糖結(jié)合時(shí)，這些締合物可能具有其他有益的作用[2]。

從表1可以看出，大多數(shù)定義中通常以DF的生理學(xué)作用（小腸中不被消化吸收）為基礎(chǔ)，進(jìn)一步在化學(xué)、生物學(xué)或分析方面加以限定。膳食纖維定義中都包括了一種或一種以上植物學(xué)的、化學(xué)和分析方面的特性，或是營(yíng)養(yǎng)學(xué)、生理學(xué)方面的一些特點(diǎn)和健康作用[2]。分析技術(shù)的進(jìn)步，使越來(lái)越多的不消化碳水化合物得以定量，加之營(yíng)養(yǎng)學(xué)和生理學(xué)上對(duì)這些成分的新認(rèn)識(shí)，膳食纖維定義得以不斷擴(kuò)充的同時(shí)分析方法也日益復(fù)雜。但是膳食纖維詮釋仍存在不足的地方，比如抗性淀粉[10]從性質(zhì)上來(lái)講與膳食纖維類似，且如同膳食纖維般增加飽腹感。目前認(rèn)為[10]，膳食纖維是指不易被人體消化吸收的“以多糖類為主的大分子物質(zhì)的總稱”，包括植物性木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、果膠及動(dòng)物性殼質(zhì)、膠原等。后續(xù)又補(bǔ)充抗性淀粉、果聚糖、葡聚糖以及菊粉等耐消化的寡糖類物質(zhì)。

2.2 膳食纖維的測(cè)定方法

食物中的膳食纖維依照不同的萃取方式會(huì)得到不同的產(chǎn)物，較常使用的是酵素分析方法和化學(xué)分析方法[11]，其中酵素-重量法是使用頻率最高的，也可以稱之為總膳食纖維的黃金分析法，食品中總膳食纖維的含量，也是水溶性和非水溶性膳食纖維的總和。表2中列出了膳食纖維的AOAC官方分析方法和其他分析方法[12]。

表2 測(cè)定膳食纖維的AOAC方法表

還有學(xué)者提出用食物中的不消化部分（indigestible fractions）代替食品標(biāo)簽和食物成分表中的DF。通過體外模擬體內(nèi)的生理環(huán)境，用胃蛋白酶（pepsin）和α- 淀粉酶對(duì)類似咀嚼后的樣品進(jìn)行消化，經(jīng)離心和透析后獲得食物中的可消化和不消化部分（indigestible and digestible fractions），不消化部分與進(jìn)入結(jié)腸的成分相近，主要包括DF、RS、抗性蛋白質(zhì)以及其他的締合物。這種測(cè)定方法更符合人體生理學(xué)特點(diǎn)[13]。

膳食纖維廣義定義擴(kuò)充后[2]，對(duì)總膳食纖維測(cè)定的分析方法進(jìn)一步需要優(yōu)化。理論上可通過2種方法解決這一問題：①對(duì)AOAC酶重量法進(jìn)行改進(jìn)，或優(yōu)化這些不消化碳水化合物的分析方法，使之與AOAC酶重量法測(cè)定的成分相對(duì)獨(dú)立。②對(duì)食物中的非淀粉多糖NSP進(jìn)行定量后，再對(duì)膳食纖維定義所包括的各成分依相應(yīng)方法測(cè)定，所得結(jié)果相加得到總膳食纖維的含量。除了根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)條件和樣品的各自特性及測(cè)試目的[14]來(lái)選擇合適的測(cè)定方法，及繼續(xù)對(duì)現(xiàn)有的測(cè)定方法進(jìn)行改進(jìn)之外，還應(yīng)將建全與當(dāng)前膳食纖維定義相符合的測(cè)定方法作為以后該研究領(lǐng)域的重要課題。

2.3 膳食纖維的攝入量

世界衛(wèi)生組織和各國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)界對(duì)膳食纖維的攝入給出了統(tǒng)一的建議，每人每天攝入量為25～35 g[15]，其中美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)建議糖尿病患者可以適度提高到45～55 g。

世界糧農(nóng)組織建議正常人群攝入量為每人27 g/d。歐洲共同體食品科學(xué)委員會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)：每人每天30 g。美國(guó)防癌協(xié)會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)：每人30～40 g/d。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)在2000年最新頒布的中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量規(guī)定的膳食纖維攝入適宜量為25～35 g/d。食物纖維量及范圍：低能量飲食1800 kCal為25 g/d；中等能量飲食2400 kCal為30 g/d；高能量飲食2800 kCal為35 g/d[1]。

目前我國(guó)國(guó)民從日常食物中攝取的膳食纖維只能達(dá)到8～12 g/d，針對(duì)“富貴病”患者在此基礎(chǔ)上應(yīng)增加10～15 g/d，2～20歲的幼童、青少年，其攝入量推薦為年齡數(shù)加5～10 g/d。可以看出，各國(guó)膳食纖維的日推薦量目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)居民膳食纖維攝入普遍不足，且呈下降的趨勢(shì)，目前每日人均膳食纖維（不可溶）的攝入量為11 g，城市與農(nóng)村基本一致；由于食物成分表中可溶性膳食纖維數(shù)據(jù)不足，采用折算系數(shù)推算出每日膳食纖維總量約為13 g。與《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》中膳食纖維的推薦量相比，能達(dá)到適宜攝入量（25 g/d）的人群不足5%。

膳食纖維在預(yù)防各種現(xiàn)代“富貴病”方面具有較好的療效，如糖尿病、心血管病、肥胖、腸道癌和便秘等，但過量攝入也會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定的副作用[1]。膳食纖維和其他營(yíng)養(yǎng)素的特點(diǎn)一樣，少則缺乏，多則過量，適中最佳，因人而異[16]。膳食纖維對(duì)蛋白質(zhì)代謝有一定的負(fù)面影響，因?yàn)槟承├w維能降低小腸消化酶的作用，纖維的物理屏障作用可對(duì)蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)生不良的影響。由于膳食纖維在一定條件下能形成非水溶性的膳食纖維礦物質(zhì)復(fù)合物，影響礦物質(zhì)的生物利用率。實(shí)驗(yàn)證實(shí)大劑量膳食纖維（40 g/d）可使鈣、鐵、鋅等礦物元素溶解度降低，吸收率也相應(yīng)降低，造成負(fù)平衡。一些可溶性膳食纖維也可對(duì)維生素A、維生素E 等的吸收利用有不同程度的影響。

當(dāng)前有2種方法可用來(lái)評(píng)價(jià)膳食纖維的適宜攝入量[17]。①根據(jù)不同慢性疾病危險(xiǎn)人群的不同膳食攝入量來(lái)確定其適宜攝入量。②采用一個(gè)生理指標(biāo)來(lái)評(píng)定其適宜攝入量。因此，今后膳食纖維攝入量的研究應(yīng)更全面，針對(duì)不同地區(qū)的不同特點(diǎn)，制定出符合各年齡段和各地區(qū)人群的更合理的膳食纖維攝入量。

2.4 膳食纖維食品的應(yīng)用前景及新型膳食纖維資源的開發(fā)

21世紀(jì)食品發(fā)展的主題是健康及美味[18]。近年來(lái)，人們的飲食習(xí)慣發(fā)生了很大變化，導(dǎo)致膳食纖維攝入量嚴(yán)重不足。消費(fèi)者對(duì)食品的要求是既要健康更要美味。一方面膳食纖維將逐漸向高品質(zhì)發(fā)展，膳食纖維食品不再是人們印象中的口感粗糙、味道索然，取而代之的是能為食品提供良好口味和質(zhì)感的新一代的高品質(zhì)纖維食品。而普通膳食纖維將因無(wú)法適應(yīng)人們的挑剔口味逐漸淡出市場(chǎng)。另一方面，各國(guó)政府幾乎都把營(yíng)養(yǎng)問題納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃之中，膳食纖維作為防治糖尿病、心腦血管病、便秘、癌癥、肥胖的必需品而廣泛應(yīng)用于各種食品中。一種高品質(zhì)的膳食纖維應(yīng)該具有良好的口感，更低的熱量，廣泛的應(yīng)用范圍和更多的生理功效。膳食纖維食品的發(fā)展存在著巨大的市場(chǎng)空間。但我國(guó)對(duì)這方面產(chǎn)品的研制開發(fā)還處于初始階段，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距[19]。主要問題是尚未解決好生產(chǎn)工藝問題，其產(chǎn)品口感較差。因此，研究確定合理的膳食纖維食品的生產(chǎn)工藝，改良配方，提高產(chǎn)品的品質(zhì)，研究開發(fā)出適應(yīng)國(guó)際食品發(fā)展潮流的DF新產(chǎn)品，使其更好的發(fā)揮其特有的生理功用，改善人們的膳食結(jié)構(gòu)，提高人們的健康水平。因此，膳食纖維食品的開發(fā)和發(fā)展具有巨大的潛力。

在部分發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，膳食纖維研究是最活躍的課題之一。而且隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視，利用各種農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物研究和開發(fā)具有膳食纖維也取得了很大進(jìn)展[20]。我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，應(yīng)充分利用國(guó)內(nèi)巨大的DF資源，很多可以利用植物加工過程中的下腳料或廢棄物，如玉米、米糠、小麥麩皮、燕麥、豆渣、果渣皮、甘蔗渣、蕎麥皮、茶渣及食用菌下腳料等。但從目前研究開發(fā)的資源來(lái)看[19]，主要集中于谷物纖維，如玉米麩皮纖維、燕麥纖維、小麥麩皮膳食纖維等。對(duì)于作為飲食中主要膳食纖維來(lái)源的果蔬纖維[20]的研究則較少。如能將其中富含的膳食纖維進(jìn)行合理開發(fā)，不僅使其變廢為寶，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。