膳食纖維（DF）是一系列以多糖為主體的高分子化合物總稱(chēng)；是經(jīng)人體消化酶水解后的植物細胞殘留物，其中部分能被結腸細菌分解。隨著(zhù)生活水平的提高，膳食纖維與人類(lèi)健康的關(guān)系日益受到人們的重視。國內外科學(xué)家在纖維素的構成、生理學(xué)功能、疾病防治的作用等方面，在實(shí)驗研究、臨床應用以及營(yíng)養保健上均進(jìn)行了許多卓有成效的探索［1］。
糖尿病和肥胖癥是常見(jiàn)的內分泌代謝病。在歐美一些國家，糖尿病患病率達2－3％或更高，國內患病率也在逐步升高，糖尿病發(fā)病是由于體內胰島素的相對或絕對不足所致。飲食和糖尿病的發(fā)病有明顯關(guān)系。糖尿病的發(fā)病率和人口食糖消費量成正比，攝取大量精制糖可增加糖尿病的發(fā)病率。故飲食控制為目前糖尿病治療重要一環(huán)，甚至許多糖尿病患者通過(guò)減少糖的攝入而血糖長(cháng)期控制在正常水平。而肥胖與飲食的關(guān)系更直接，減輕體重首先須限制能量物質(zhì)的攝入。但限制能量物質(zhì)的攝入會(huì )引起難以忍受的饑餓感，很多患者依從性較差。若能以減少或延緩糖和脂肪的吸收來(lái)配合控制飲食，則可收到事半功倍的效果。
魔芋（Amorphophallus Konjac KKoch）屬天南星科魔芋屬植物,是我國部分地區的傳統食物，塊莖經(jīng)加工制取的精粉其主要成分是葡甘聚糖，其具有降低脂、降膽固醇、降血糖、利便等作用。魔芋中葡甘聚糖的含量為85％左右，葡萄糖：甘露糖的比例為1∶169。分子量為74×105道爾頓。葡甘聚糖為葡萄糖與甘露糖以β（1→4）鍵合而成，分子間羥基之間形成氫鍵，能對抗消化酶的水解［2,3］。
長(cháng)期以來(lái)，人們都意識到攝入膳食纖維可以對腸道內其它營(yíng)養素的吸收帶來(lái)一定的影響，并且，不同類(lèi)型的膳食纖維、同一類(lèi)型的膳食纖維而含量不同等等情況的變化均有可能導致對營(yíng)養素吸收的影響。但是，這種影響對碳水化合物、脂肪以及其它營(yíng)養素的吸收到底有多大是我們一直感興趣的問(wèn)題［4］。
為此，我們初步進(jìn)行了以下的幾個(gè)人體營(yíng)養學(xué)試驗，初步觀(guān)察以葡甘聚糖為主的膳食纖維對碳水化合物、脂肪吸收的影響。
一、對碳水化合物吸收的影響：
這是一項平行設計、自身對照的，在12名健康受試者中進(jìn)行的營(yíng)養學(xué)試驗。在本研究中，受試者被隨機分入兩個(gè)組。在不同的試驗日中，受試者按照各自的組別分別食用含有或者不含有膳食纖維的碳水化合物（玉米淀粉）試驗餐。清洗期為一天。所有受試者均在知情同意的情況下進(jìn)行試驗。全部研究過(guò)程在臨床營(yíng)養研究單元中進(jìn)行。受試者于試驗前三日及試驗過(guò)程中避免高糖飲食。于服用試驗餐（富含13Ｃ玉米淀粉）前夜22:00時(shí)禁食。全部過(guò)程持續6小時(shí)。受試者在攝入試驗餐后，按時(shí)采集呼氣標本，并記錄確實(shí)采集時(shí)間。試驗期間避免受試者進(jìn)行中等強度以上的活動(dòng),提倡臥床或靜坐休息。血標本的采集從進(jìn)食試驗餐前15分鐘開(kāi)始，包括試驗餐前15分、試驗餐后30分、60分及120分各采血10ml。呼氣樣本(10ml)的收集是從進(jìn)餐前即刻開(kāi)始，以及進(jìn)食試驗餐后6小時(shí)內每30分鐘收集呼氣樣本。氣樣用氣體收集管保存。呼氣中13C－CO2的測定采用氣體同位素比值質(zhì)譜儀來(lái)進(jìn)行。
二、對脂肪吸收的影響：
這也是一項交叉設計、自身對照的，在8名健康受試者中進(jìn)行營(yíng)養學(xué)試驗。受試者食用含有或者不含有膳食纖維的碳水化合物的吸收、代謝試驗。所有受試者均在知情同意的情況下進(jìn)行試驗。全部研究過(guò)程在臨床營(yíng)養研究單元中進(jìn)行。在本研究中，受試者被隨機分入兩個(gè)組。在不同的周期中，受試者按照各自的組別分別食用含有或者不含有膳食纖維的以及含有穩定同位素13Ｃ標記的棕櫚酸的試驗餐（其中包括15g黃油＋75g小麥淀粉＋200mg13Ｃ標記的棕櫚酸)和15g黃油＋75g小麥淀粉＋15g膳食纖維試驗餐＋200mg13Ｃ標記的棕櫚酸）。清洗期為一周。所有受試者均在知情同意的情況下進(jìn)行試驗。全部研究過(guò)程在臨床營(yíng)養研究單元中進(jìn)行。受試者于試驗前三日及試驗過(guò)程中避免高脂飲食。于服用試驗餐（富含13Ｃ玉米淀粉）前夜22:00時(shí)禁食。受試者在攝入試驗餐前即刻以及進(jìn)食試驗餐后8小時(shí)內的不同時(shí)間點(diǎn)抽血測定甘油三脂；并且按照每30分鐘的間隔收集呼氣樣本，并記錄確實(shí)采集時(shí)間。試驗期間避免受試者進(jìn)行中等強度以上的活動(dòng),提倡臥床或靜坐休息。氣樣用氣體收集管妥善保存。呼氣中13C－CO2的測定采用氣體同位素比值質(zhì)譜儀來(lái)進(jìn)行。
13Ｃ呼氣試驗的原理與依據
碳有三種同位素：C1298892%，C131108%，C14是放射性同位素，半衰期為5568±30年。C13為穩定同位素，無(wú)放射性，可廣泛用于人體的器官功能（如胃排空、肝功能及胰腺功能等），糖、脂肪及蛋白質(zhì)等營(yíng)養物質(zhì)消化、吸收和代謝的測定，胃、小腸細菌感染的診斷［5］。
穩定同位素示蹤的基本根據是（1）穩定同位素是同一元素的同位素，具有相同的化學(xué)性質(zhì)，它捫在有機體內所發(fā)生的化學(xué)變化和生物學(xué)過(guò)程完全相同；（2）穩定同位素具有可測量性。因為同位素與天然元素僅原子量有差異。可應用氣相質(zhì)譜聯(lián)用等測定方法通過(guò)質(zhì)量分析器分離不同荷質(zhì)比（m／z）的離子，再由質(zhì)譜圖比較不同離子的峰強度，計算同位素豐度來(lái)對標計物定性及定量。
13C呼氣試驗原理是根據人體攝入的絕大部分含碳化合物都可以被氧化成CO2和H2O。13C的標記化合物在體內一系列酶的作用下氧化為13CO2，并與體內CO2庫混合，引起體內CO2中13C豐度升高，測定一定時(shí)間內呼氣中13CO2／CO2比值的變化，就可能反應機體內某一臟器或酶催化氧化反應的速度和程度，從而為科學(xué)研究和疾病診斷提供信息。
本實(shí)驗以玉米淀粉為底物，其原因是（1）玉米的主要成分為碳水化合物，蛋白質(zhì)及脂肪含量低于10％，故食用玉米后的δ值波動(dòng)主要反應糖的吸收、代謝情況。（2）玉米為C4植物，富含13C，食用后數小時(shí)可產(chǎn)生高于本底標準差2－3倍以上的信號［5,6,7］。

1血糖測定的結果
由13名受試者的兩小時(shí)內平均血糖變化過(guò)程可見(jiàn)，在食用75g玉米淀粉情況下，受試者餐后30分鐘出現明顯的血糖峰值，2小時(shí)后血糖降至較低水平。而食用含15g膳食纖維的同樣量玉米淀粉血糖無(wú)明顯高峰，血糖上升下降都較緩和，餐后2小時(shí)血糖亦維持在一定水平。對13名受試者的平均血糖進(jìn)行統計學(xué)分析，餐后30分鐘時(shí)，健康受試者是否食用15g膳食纖維的差別可致血糖水平由1103mg／dl降至974mg／dl，t=2613＞t005,具有明顯統計學(xué)差異，這提示膳食纖維可顯著(zhù)降低餐后30分鐘血糖。
此外，由圖1可見(jiàn)，餐前、餐后1小時(shí)及餐后2小時(shí)血糖水平雖有波動(dòng)，但經(jīng)統計學(xué)t檢驗證實(shí)，其t值均小于t005，無(wú)顯著(zhù)的統計學(xué)差異，且餐后2小時(shí)血糖以食用含膳食纖維的玉米淀粉為高，說(shuō)明血糖的吸收并未減少，更顯然的應該是由于膳食纖維的存在而使得碳水化合物的吸收被延遲。
由13名受試者的兩小時(shí)內平均血糖變化過(guò)程可見(jiàn)，在食用75g玉米淀粉情況下，受試者餐后30分鐘出現明顯的血糖峰值，2小時(shí)后血糖降至較低水平。而食用含15g膳食纖維的同樣量玉米淀粉血糖無(wú)明顯高峰，血糖上升下降都較緩和，餐后2小時(shí)血糖亦維持在一定水平。對13名受試者的平均血糖進(jìn)行統計學(xué)分析，餐后30分鐘時(shí)，健康受試者是否食用15g膳食纖維的差別可致血糖水平由1103mg／dl降至974mg／dl，t=2613＞t005，具有明顯統計學(xué)差異，這提示膳食纖維可顯著(zhù)降低餐后30分鐘血糖。
此外，由圖1可見(jiàn)，餐前、餐后1小時(shí)及餐后2小時(shí)血糖水平雖有波動(dòng)，但經(jīng)統計學(xué)t檢驗證實(shí)，其t值均小于t005，無(wú)顯著(zhù)的統計學(xué)差異，且餐后2小時(shí)血糖以食用含膳食纖維的玉米淀粉為高，說(shuō)明血糖的吸收并未減少，更顯然的應該是由于膳食纖維的存在而使得碳水化合物的吸收被延遲。

結合圖2和表2的結果也證實(shí)了上述的結論。受試者在攝入不同飲食后碳水化合物氧化水平變化的時(shí)間過(guò)程與血糖的變化趨勢非常一致。但比較圖1和圖2的Tmax可以看出從血糖到CO2的生成平均滯后要大于1小時(shí)以上，這可能反映了糖氧化的時(shí)間過(guò)程。
2血清甘油三酯的測定結果
將第１個(gè)研究日（d1）和第2個(gè)研究日（d6）的平均血清甘油三酯變化值對取樣時(shí)間作圖得到的血清甘油三酯曲線(xiàn)見(jiàn)圖3。表3中列出了受試者進(jìn)食不含膳食纖維和含膳食纖維的高脂餅干試驗餐后血清甘油三酯變化峰值（TGmax）、血清甘油三酯達峰時(shí)間（Tmax）及6小時(shí)血清甘油三酯變化曲線(xiàn)下面積（AUC）。對上述血清甘油結果進(jìn)行統計學(xué)分析（配對t檢驗），其結果見(jiàn)表4。結果顯示受試者進(jìn)食含膳食纖維的高脂試驗餐后，其平均血清甘油三酯變化峰值顯著(zhù)降低，為815±339mg／dl，與進(jìn)食不含膳食纖維的高脂餅干試驗餐后的平均血清甘油三酯變化峰值相比有顯著(zhù)的統計學(xué)差異（P＜005）；此外，進(jìn)食含膳食纖維的試驗餐后，其平均血清甘油三酯變化曲線(xiàn)下面積顯著(zhù)降低，與進(jìn)食不含膳食纖維的情況相比有顯著(zhù)的統計學(xué)差異，說(shuō)明膳食纖維可明顯減少6小時(shí)血清甘油三酯上升總量（P＜005）。但進(jìn)食含膳食纖維的高脂試驗餐后血清甘油三酯達峰時(shí)間與進(jìn)食不含膳食纖維的結果在統計學(xué)上無(wú)顯著(zhù)差異（P＞005），說(shuō)明膳食纖維對脂肪吸收速度無(wú)明顯影響。
圖4的結果也證實(shí)了膳食纖維對脂肪吸收（通過(guò)氧化代謝的過(guò)程而顯現的）影響。
圖4的研究表明，一次食用較大量的魔芋纖維可明顯降低200mg 1－13C標記的棕櫚酸后的DOB及9小時(shí)13C累積回收率，而對其達峰時(shí)間影響較小。即膳食纖維可明顯降低脂肪酸的吸收總量，而對其達峰時(shí)間影響較小。曾有實(shí)驗表明食用39克魔芋纖維4周后血中總膽固醇降低10％，低密度脂蛋白降低72％，總甘油三脂降低23％。

許多研究表明，高纖維膳食的攝入常常伴有糞中脂肪排出量的增加。本試驗通過(guò)呼氣試驗直接證明了膳食纖維減少脂肪的吸收。在小腸內，脂肪的消化產(chǎn)物有脂肪酸、甘油一酯、膽固醇等很快與膽汁中的膽鹽形成混合的微膠粒。由于膽鹽有親水性，它能攜帶脂肪消化產(chǎn)物通過(guò)覆蓋在小腸絨毛表面的非流動(dòng)水層到達微絨毛上。在這里，脂肪酸、甘油一酯、膽固醇等又逐漸從混合微膠粒中釋出，它們通過(guò)微絨毛的脂蛋白膜而進(jìn)入粘膜細胞。推測膳食纖維對脂肪吸收的影響的原因可能包括，具有凝膠特性的在腸道內形成分隔，影響脂質(zhì)與消化酶及腸壁的接觸；膳食纖維可能吸附膽汁酸，促進(jìn)其排泄，降低微膠粒化效率；膳食纖維可加速脂肪的胃腸通過(guò)時(shí)間，縮短食物在腸道的停留期；某些纖維素還可能吸附或結合脂質(zhì)，促進(jìn)其排出，降低其吸收。其中吸附膽汁酸、影響微膠粒化效率可能是最重要的因素，這可直接導致脂肪吸收的顯著(zhù)減少，而與纖維素延緩糖類(lèi)吸收而不降低其吸收總量有所不同。
參考文獻
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