浅谈纤维素的生物学作用
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作者: 张勇
摘要：纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50％以上。纤维素在人体内都不能被消化，故在体内不能产生能量，但纤维素与人体健康密切相关，它在预防人体的某些疾病方面起着重要的作用。简单介绍食物纤维素在人体内的生物学作用
关键词：纤维素 膳食纤维素 作用
纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50％以上。人体内由于没有纤维素水解酶，故纤维素在人体内都不能被消化，在体内不能产生能量供新陈代谢的需要，因此有人认为纤维素在食物可有可无。而近20年来的调查与研究，人们发现纤维素与人体健康密切相关，它在预防人体的某些疾病方面起着重要的作用。医学界现在把食物纤维素称之为人体的“第七营养素”。食物纤维素按溶解度分类可分为可溶性膳食纤维素和不溶性膳食纤维素，可溶性膳食纤维素包括树胶、果胶、藻胶、豆胶，不溶性膳食纤维素包括植物性纤维素、木质素等。食物纤维素与人体健康密切相关，它在预防人体的某些疾病方面起着重要的作用。
一、促进减肥
纤维素比重小、体积大，进食后充填胃腔，需要较长时间来消化，延长胃排空的时间，使人容易产生饱腹感，减少热量的摄取；同时膳食纤维减少了摄入食物中的热量比值；纤维素与部分脂肪酸结合，这种结合使得当脂肪酸通过消化道时，不能被吸收有助于减少脂肪在体内的积聚，三者同时可达到减肥目的。
二、控制血糖
食物纤维素有一定的黏度，可形成胶质效应，能降低餐后血糖的升高幅度。科学研究证明，糖尿病的起因之一是食物中纤维素含量太少，含有大量食物纤维的食品，给人体提供的能量很少，纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间，且吸水后体积增加并有一定黏度，延缓了葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升，有利于糖尿病病情的改善；同时，高纤维食品可降低生理范围内的胰岛素的分泌，降低食物的摄取；另外，高纤维食品可降低糖尿病患者对胰岛素或一般口服降血糖药的需求，而仍能有效控制血糖的浓度，对糖尿病有预防和治疗作用。
三、抗癌作用，预防肠癌
自20世纪70年代以来，膳食纤维素在抗癌方面的研究报道日益增多，尤其是膳食纤维素与消化道癌的关系。早期在印度的调查显示，生活在印度北部人们膳食纤维素的食用量大大高于南部，而结肠癌的发病率也大大低于南部。根据这个调查结果，科学家做了更加深入的研究，发现自然界中致癌物质广泛存在，不可避免地会随食物和水进入肠道。同时，有些细菌可能有合成多环烃或将硝酸盐还原为亚硝酸盐的能力。人的大肠中存在着大量的细菌，能产生多种毒物如胺、酚、氨等。如果食物中纤维素少，粪便体积小，粘滞度增加，在肠道中停留时间长，这些毒物就会对肠壁产生毒害作用，并能像水一样通过肠壁吸收进入血液循环，进而影响全身。同时，食物纤维进入肠道后，可使粪便体积增大，含水量多，使毒素的浓度稀释并刺激肠蠕动，加快肠道内食縻的排空速度，缩短食品中有毒物质在肠道内滞留时间，促使胆汁酸排泄，并使粪便保持酸性，对预防大肠癌有益。另外，纤维素可增加咀嚼次数，从而增加唾液分泌，而唾液是防癌抗癌的重要物质。欧美人纤维素摄入时只有非洲人的1/6，美国10万人中就有42人患大肠癌，而非洲只有8人患大肠癌。
四、预防和治疗冠心病
血清胆固醇含量的升高会导致冠心病。胆固醇和胆酸的排出与膳食纤维素有着极为密切的关系，可溶膳食纤维素在小肠形成黏性溶液或带有功能基团黏膜层，黏膜层厚度和完整性是营养物质在小肠吸收速度的一层限制屏障。可溶膳食纤维素还可与胆酸结合，而使胆汁酸迅速排出体外，同时膳食纤维素与胆酸结合的结果，会消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，促使胆固醇向胆酸转化，从而降低了胆固醇水平。而摄入膳食纤维素少者，胆汁酸在粪便中排出少，血浆胆固醇升高，增加了患动脉硬化和心脏病的危险。
五、保护口腔
现代人由于进食的食物越来越精，越来越软，使用口腔肌肉、牙齿的活动相应减少。而增加膳食中的纤维素，则可以增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会，涮除牙缝内的污垢，并可锻炼牙床，长期下去，会使口腔得到保健，功能得以改善。
六、治疗便秘
膳食纤维素具有很强的持水性，其吸水率高达10倍。它吸水后使肠内容物体积增大，大便变松变软，通过肠道时会更顺畅更省力。与此同时，膳食纤维作为肠内异物能刺激肠道的收缩和蠕动，加快大便排泄，起到治便秘的功效。
七、能防治憩室病和痔疮
八、保护皮肤
血液中含有有毒物质时，皮肤就成了其抛弃废物的地方，面部暗疮正是由于血液中过量的酸性物质及饱和脂肪而形成的；经常便秘的人，肤色枯黄，也是因为粪便在肠中停留时间过长，毒性物质通过肠壁吸收并使血液沾上毒素所致。食物纤维能刺激肠的蠕动，使废弃物能及时排出体外，减少毒素对肠壁的毒害作用，因而可以保护皮肤。
九、预防乳癌
流行病学发现，乳房癌的发生与膳食中高脂肪、高肉类含量，以及低食物纤维有关。这可能是体内过多的脂肪促进某些激素的合成增加，刺激乳腺细胞变异所致。而摄入高膳食纤维会使脂肪吸收减少，这些激素合成受到抑制，从而能预防乳房癌。
十、降压作用
膳食纤维素能够吸附离子，与肠道中的钠离子、钾离子进行交换，从而降低血液中的钠钾比值，从而起到降血压的作用。
十一、吸收毒素
食物在消化分解的过程中，必定会产生不少毒素，这些有害物质在肠腔内会刺激粘膜上皮，日久引起粘膜发炎。纤维素在胃肠道中遇水形成致密的网络，吸附有机物、无机物、水分，对维持胃肠道的正常菌群结构起着重要作用；同时，肠内容物中的毒素会被纤维素吸附，肠粘膜与毒物的接触机会减少，吸收入血量亦减少。
十二、增加营养
膳食纤维在肠道内吸水对肠内容物起到稀释作用，降低了胆汁的浓度，能助长肠道内正常寄居细菌的生长繁殖；人虽不能像食草动物那样消化食物纤维，但能凭肠道细菌分解部分纤维，如大肠杆菌能利用纤维合成维生素B类的泛酸、肌醇、维生素K、核黄素等人体不可缺少的生命物质。
因此，为了保障身体健康，我们应多吃些粗粮、水果、青菜、黑木耳、海带、薯类等含纤维素多的食物。同时，在增加食物纤维素摄入量的同时，还应增加钙、铁、锌和磷等元素的摄入量。另外，有些病人不宜多食食物纤维，如各种急慢性肠炎、伤寒、痢疾、结肠憩室炎、肠道肿瘤、消化道少量出血、肠道手术前后、肠道食管管腔狭窄、食管静脉曲张等，因此，必须科学食用纤维素。
参考文献：
[1]刘斌.化学[M].北京：高等教育出版社，2009.
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