轉(zhuǎn)貼：抗性淀粉及其生理功能研究新進(jìn)展

小馬哥 · 發(fā)表于 2006-9-9 16:55:56

http://www.cnmf.net 中國面粉信息網(wǎng)　日期: 2005-01-27 　
作者：楊參闞建全陳宗道王光慈

摘要：抗性淀粉是指不被健康人體小腸所吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物的總稱，除具有與膳食纖維相似的生理功能外，還具有一些獨特的功能，綜述了近年來抗性淀粉及其生理功能研究概況。
關(guān)鍵詞：抗性淀粉；生理功能
1 抗性淀粉的定義和分類
1．1 定義
Resistant starch，簡稱RS，這一概念由Englyst提出，國內(nèi)大多文章譯為抗性淀粉，也有的將其譯為抗淀粉及抗消化淀粉。1993年，歐洲抗性淀粉研究協(xié)會(EURESTA)將其定義為“健康者小腸中不被吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物的總稱”。根據(jù)此定義，筆者認(rèn)為譯為抗性淀粉更為準(zhǔn)確，因為這部分淀粉在結(jié)腸內(nèi)仍可100％被微生物發(fā)酵、消化，同時，老化的直鏈淀粉未結(jié)晶部分仍能受到α-淀粉酶的作用，從而使鏈長降低。Eorlingen(1993)研究發(fā)現(xiàn)，用β-淀粉酶處理馬鈴薯直鏈淀粉成平均聚合度在40～610之間的片段溶液(0．83％W／V)，然后在4℃下老化，用X-照射觀察發(fā)現(xiàn)所分離出來的抗性淀粉是由短鏈(平均聚合度在19～26)組成。Cairns等(1995)研究抗性淀粉的理化性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，用豬胰α-淀粉酶處理不同結(jié)晶度的直鏈淀粉溶膠，其層析譜表明，溶液中的抗性物質(zhì)是一樣的，用X-衍射分析也表明，溶膠水解后產(chǎn)生的抗性物質(zhì)具有平均大小的結(jié)晶體。從以上證據(jù)我們認(rèn)為由于老化產(chǎn)生的抗性淀粉主要是由一些短結(jié)晶片段構(gòu)成。

1．2 分類

根據(jù)最新營養(yǎng)學(xué)分類，淀粉可分為快速消化淀粉(RDS)、緩慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)。抗性淀粉(RS)目前尚無化學(xué)上的精確分類，多數(shù)學(xué)者根據(jù)淀粉來源和抗酶解性的不同，將抗性淀粉分為4類：RSl、RS2、RS3、RS4。

RSl指的是由于機(jī)械加工而使淀粉顆粒發(fā)生物理屏蔽作用，被鎖在植物細(xì)胞壁上使其不能為淀粉酶所作用的部分。常見于輕度碾磨的谷類、豆類等食品中，也稱為物理包埋淀粉。

RS2是指抗性淀粉顆粒。為有一定粒度的淀粉，通常存在于生的薯類和香蕉中，物理和化學(xué)分析方法認(rèn)為，RS2具有特殊的構(gòu)象或結(jié)晶結(jié)構(gòu)(B型或C型X衍射圖譜)．對酶具有高度抗性。RSl和RS2經(jīng)過適當(dāng)加工后仍可被淀粉酶消化吸收。

RS3為老化淀粉，是凝沉的淀粉聚合物，主要由糊化淀粉經(jīng)冷卻后形成。這類分為RS3a和RS3b兩部分，其中RS3a為凝沉的支鏈淀粉，RS3b為凝沉的直鏈淀粉。RS3b的抗酶解性最強(qiáng)，而RS3a可經(jīng)過再加熱而被淀粉酶降解。RS3是最重要也是最主要的抗性淀粉，國外對其研究較多。
RS4為化學(xué)改性淀粉。主要由基因改造或化學(xué)方法引起的分子結(jié)構(gòu)變化等所產(chǎn)生，如乙?；?、羥丙基淀粉、熱變性淀粉以及磷酸化淀粉等。

2 抗性淀粉的檢測

抗性淀粉的檢測方法很多，但基本原理一致，都是利用RS的抗酶解性和RS能溶解于KOH或二甲基亞砜(DMSO)溶液而被淀粉酶重新作用的性質(zhì)，這些測定方法主要用于RSl、RS2、RS3的測定。而對于RS4，還需要建立一套標(biāo)準(zhǔn)的分析方法，如AOAC的酶—重力析法等。但這些方法均存在不足，抗性淀粉是用“活體”定義，而這些測定方法只測定了抗酶解部分，所測結(jié)果只能稱為抗酶解淀粉的含量。

3 抗性淀粉的生理學(xué)特性和生理功能

RS在小腸中具有很強(qiáng)的抗消化性，但RS在結(jié)腸內(nèi)被細(xì)菌發(fā)酵后可重吸收，并促進(jìn)有益微生物的生長?？剐缘矸蹖θ梭w直接產(chǎn)生作用的生理功能較少，其生理功能主要通過影響其他物質(zhì)的吸收代謝，以及在結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的次生產(chǎn)物而發(fā)揮其生理功能。

3．1 生理學(xué)特性

3．1．1 RS的能值 Wisker的研究認(rèn)為，混合膳食中的纖維可提供的能量范圍為9．2-13．8kJ／g，而低聚果糖是4．2 kJ／g，膳食中的蔬菜、水果和大豆中的纖維可提供2．9～3．3kJ／g的能量?？剐缘矸墼谛∧c中抗消化，但可在結(jié)腸中為細(xì)菌發(fā)酵，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸經(jīng)過結(jié)腸壁吸收進(jìn)入血液后，可提供能量。有研究認(rèn)為，含高RS的食物，能量的12％是由結(jié)腸發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸提供的。Tomlin的研究表明，分別給予動物10．3g和0．86 g抗性淀粉持續(xù)l周，由于RS在結(jié)腸中發(fā)酵能力高，兩組的能量值是基本一致的，說明RS具有緩慢且完全的吸收方式。

3．1．2 RS的發(fā)酵
現(xiàn)在研究表明，RS的結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵可產(chǎn)生氣體(H2、C02、CH4)和短鏈脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、異戊酸等)，有研究認(rèn)為RS在結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵主要產(chǎn)生丁酸和C02。與膳食纖維相比，RS可100％在結(jié)腸發(fā)酵。同時，研究表明，RS可作為微生物的碳源，有利于合成微生物蛋白，從而減少了不消化蛋白質(zhì)腐敗產(chǎn)生酚、胺類和吲哚等物質(zhì)。未降解的RS還可增加糞便通量，加速有毒物質(zhì)的排出。

3．1．3 RS的血糖生成指數(shù)
血糖生成指數(shù)(GI)反應(yīng)了食物最初消化和葡萄糖吸收的應(yīng)答關(guān)系。楊月欣(1999)研究表明，抗性淀粉有較低的血糖生成指數(shù)，從而可降低人體飯后的血糖值。一般認(rèn)為RS具有較低的血糖生成指數(shù)和胰島素反應(yīng)，從而有利于糖尿病患者的病情控制。

3．2 生理功能
3．2．1 對腸道疾病的防治作用
抗性淀粉對腸道的生理意義，是其生理功能最早的研究，是研究的重點和出發(fā)點?？剐缘矸墼谛∧c中抗消化，在結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸，從而降低結(jié)腸pH值，產(chǎn)生的短鏈脂肪酸對結(jié)腸炎具有很好的防治作用，因此，抗性淀粉可減少結(jié)腸炎的發(fā)生。未被完全發(fā)酵的RS可增加糞便體積，對于防止便秘、盲腸炎、痔瘡等有重要作用。RS在大腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生大量丁酸，Hsing-Hsien Cheng(2000)等人用大鼠研究表明，抗性淀粉的攝入與血清中的丁酸含量呈正相關(guān)?，F(xiàn)已證實丁酸在減少癌發(fā)生過程中有重要作用：①控制體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的階段生長繁殖；②誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化產(chǎn)生與正常細(xì)胞相似的表型；③改變某些致癌基因或它們產(chǎn)物的表達(dá)。同時，RS促進(jìn)微生物生長，從而合成更多的微生物蛋白，減少胺類致癌物的產(chǎn)生。因此，RS對結(jié)腸癌具有很好的防治作用。

3．2．2 降脂作用 Hsing-Hsien
Cheng研究表明，大米抗性淀粉飼喂大鼠具有良好的降低血中膽固醇的作用。同時，血清中的丙酸含量與抗性淀粉的攝入量呈正相關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為，丙酸具有較好的調(diào)節(jié)脂類代謝作用。Byrnes等人也證實了RS有降膽固醇與甘油三酯的效果，其研究結(jié)果顯示，含RS組的糞便中膽汁酸數(shù)量明顯增加。因而他們認(rèn)為RS的降膽固醇作物主要是因為膽汁醇酸類化合物排泄亢進(jìn)而導(dǎo)致生物合成基質(zhì)供給速度不平衡所致。

3．2．3 對體重的控制
抗性淀粉可控制體重，主要來自兩方面的作用：一是增加脂肪的排出，減少熱能攝入，減少了脂肪的生成；二是RS本身能量遠(yuǎn)低于淀粉的能量。因此，RS可作為減肥保健食品添加劑。

3．2．4 促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收
研究表明，膳食纖維由于其中的植酸影響會抑制食物中礦物質(zhì)的吸收，特別是Ca、Mg的吸收。而抗性淀粉無不良影響，近年來動物實驗表明，RS2能促進(jìn)Ca，Mg的吸收。同時，由于結(jié)腸發(fā)酵，降低了pH值，從而可提高其它礦物質(zhì)的吸收。

3．2．5 增加營養(yǎng)
RS在結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵能產(chǎn)生多種短鏈脂肪酸，而且腸道的大腸桿菌還能合成泛酸、尼克酸、核黃素等人體不可缺少的生命物質(zhì)，因此RS還可增加營養(yǎng)。

4 抗性淀粉及其生理功能的研究展望
國外(美國、西歐．澳大利亞等)關(guān)于RS的研究已經(jīng)系統(tǒng)化，對RS的生產(chǎn)、分析測定及RS的生理功能均作了廣泛研究，但尚不完善，還需要作進(jìn)一步的研究。

在RS的分類上，還需在弄清RS結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對RS進(jìn)行細(xì)分，比如不同來源的RS2必然有所差異，還需要明確這些不同來源的RS的生理功能。在RS的生產(chǎn)上，還需進(jìn)一步研究出完善的工藝，以獲得低成本的RS，且在加工中其抗性性能不消失。在RS的分析測定上，還需進(jìn)一步完善測定方法，使測定迅速、準(zhǔn)確。在RS的生理功能上，最重要的是進(jìn)一步闡明RS的腸道生理特性，其促進(jìn)的主要微生物生長菌群及代謝產(chǎn)物的進(jìn)一步明確，特別是RS4的腸道生理特性研究。
總之，經(jīng)臨床驗證，RS對人體有許多保健功能，澳大利亞推薦，20 g／人·d的食用量對身體有很好的作用，而30-40g／人·d的食用量可很好的預(yù)防結(jié)腸癌的發(fā)生。隨著研究的深入，必將生產(chǎn)出更多更健康的含RS的食品。