燕麦膳食纤维对胃肠道消化吸收功能影响
申瑞玲，王 英，董吉林
（郑州轻工业学院食品与生物工程学院， 河南郑州 450002）
摘 要：一系列临床和流行病学研究表明，燕麦膳食纤维在保持肠道健康、预防慢性非传染性疾病方面具有重要作用。该文综述燕麦膳食纤维对胃肠道消化生理、在大肠发酵降解及对胃肠道形态结构影响，为进一步合理开发和应用燕麦膳食纤维提供参考。
越来越多科学研究表明，膳食纤维可改善人体健康状况〔1~2〕，每天摄入足量膳食纤维，在保持肠道健康、预防慢性非传染性疾病等方面具有重要作用〔3〕。
谷物膳食纤维在人类饮食中占有重要地位，燕麦富含膳食纤维，特别是其含有 β– 葡聚糖，是一种重要水溶性膳食纤维。研究表明，燕麦 β– 葡聚糖对人体具有明显保健作用，能降低血中胆固醇、调节血糖水平、降低患糖尿病风险；还可预防结直肠癌等疾病发生〔4〕。
这些重要生理功能发挥基础主要是燕麦膳食纤维及β– 葡聚糖能显著影响胃肠道对食物中不同营养素消化吸收功能。
1 燕麦膳食纤维对胃肠道消化生理影响
1.1 燕麦膳食纤维对胃排空和肠道内容物粘性影响燕麦 β– 葡聚糖是一种粘性非淀粉多糖，不能被人体和哺乳动物胃内消化酶降解，当其进入胃中消化时，能吸水膨胀、减缓胃排空、产生饱腹感〔4〕。Welch发现用含 30% 燕麦麸皮饲料喂鸡，可减少饲料在肠道运送时间，使胃扩大，小肠长度增加〔5〕。燕麦 β– 葡聚糖高粘性，能使胃肠道内容物粘性升高，阻碍碳水化合物消化，抑制营养吸收；且高分子量燕麦β–葡聚糖比低分子量的影响更加明显〔6〕。粘度增加进一步延缓胃排空，进而减缓胃内容物运送到小肠、盲肠时间。在对大鼠研究中发现，燕麦 β– 葡聚糖与其它膳食纤维相比，可增加小肠蠕动时间，明显抑制小肠吸收功能。在人体实验时发现，由于受肠促胰肽酶影响，粘性膳食纤维能使小肠上部运动受到抑制〔7〕。还有研究发现，粘度对胃排空延缓作用可能是受结肠发酵产物所影响，当不可消化碳水化合物进入近结肠时，发酵所产生短链脂肪酸，能降低胃的正常弹性〔8〕。
1.2 燕麦膳食纤维对胃肠道中酶和激素影响膳食纤维可通过影响消化酶活力而降低对营养
物质吸收。膳食纤维对胃肠道酶的影响研究主要是通过体外实验进行，实验表明，燕麦 β– 葡聚糖可抑制淀粉酶、脂肪酶、糜蛋白酶活力〔9〕。经大鼠体内实验研究发现，燕麦麸皮对肠粘膜酶（蔗糖酶、氨基酸酶）活力有影响，且膳食纤维在后肠发酵能改变肠道 pH 值，
这也会间接影响酶活性。燕麦膳食纤维可延缓餐后胰岛素反应〔10〕，胰岛素循环水平降低，进而可抑制胆固醇和脂肪合成〔11〕，起到降糖、降脂和减肥作用。已有研究证明，糖尿病患者食用含燕麦麸皮面包 24 周后，与对照组相比，其血糖和胰岛素反应均降低（ρ ＜ 0.05），血清总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL–C）水平也降低（ρ＜0.01），
膳食纤维摄入量与胰岛素反应呈反比〔12〕。Liatis 研究也得出相似结论：Ⅱ型糖尿病患者每日摄入含 3 g燕麦 β– 葡聚糖面包连续 3 周后，TC 从 0.80 mmol/L降至 0.12 mmol/L（ρ=0.006），LDL–C 水平从 0.66mmol/L 降至 0.11 mmol/L（ρ=0.009），空腹血浆胰岛
素从 3.23 μU/mL 增至 3.77 μU/mL（ρ=0.03），胰岛素抵抗指数从2.08降至1.3（3ρ=0.04），这表明燕麦β–葡聚糖能有效改善Ⅱ型糖尿病患者体内脂质分布和胰岛素抵抗性
〔13〕。除燕麦 β– 葡聚糖外，食用燕麦水不溶性膳食纤维和全燕麦也可提高胰岛素敏感性，这可能与肠促胰岛素激素促进餐后胰岛素分泌增加有关〔7〕。燕麦 β– 葡聚糖也会影响胃肠激素、胆囊收缩素和胰高血糖素样肽 GLP–1 分泌〔14〕。胆囊收缩素是一种广泛存在于胃肠道和中枢神经系统脑肠肽，具有刺激胆囊收缩、刺激胰酶分泌与合成、增强胰碳酸
氢盐分泌、调节胃排空和产生饱腹感等功能〔15〕。胰高血糖素也可影响胃排空和饱腹感，粘性燕麦 β– 葡聚糖还可使小肠上皮杯状细胞增加，刺激小肠产生大量粘液素，杯状细胞对小肠上皮细胞粘性内膜分泌很重要，即使停止进食纤维，这种作用还会持续〔3〕。燕麦膳食纤维也可导致结肠粘液水平升高，伴随着结肠粘蛋白升高，能增加粘性粪便排出，减少胆固醇和脂肪酸吸收〔16〕。
1.3 燕麦膳食纤维对胆固醇和葡萄糖吸收影响许多临床试验和动物研究证明，可溶性膳食纤维可延缓和减少对胆固醇和葡萄糖吸收〔17，10〕，主要是由于膳食纤维在肠道中能形成粘性混合物，削弱或抑制胃肠道内消化酶与食物接触，在消化层形成不动水层，阻止葡萄糖、胆固醇等扩散。粘性食糜与胆汁酸结合，导致胆汁酸重吸收率降低，胆汁酸进一步运送到大肠，经微生物转化（如去共轭、去羟基化）而大量排出〔18〕。胆汁酸大量排出就需肝脏利用胆固醇合成胆汁酸弥补损失，这是降低血中胆固醇主要途径。膳食纤维与胆汁酸结合作用和对葡萄糖吸收影响主要受其粒径、粘度与机体温度等影响〔19〕；但燕麦膳食纤维，如燕麦β–葡聚糖含量、分子量大小、粘度等因素对胆汁酸和葡萄糖结合能力影响尚未统一结论。一些学者认为，随燕麦膳食纤维含量增加，其结合量也会增加〔20~21〕；有研究发现，燕麦 β– 葡聚糖对胆汁酸结合能力受分子量影响，分子量分布为 3.7×105~7.3×105燕麦 β– 葡聚糖对胆汁酸和脂肪结合能力最大〔1〕。另有研究认为，并不是所有燕麦食品都可改善血脂和血糖，这可能是在加工过程中改变燕麦 β– 葡聚糖结构，冷冻、储藏、焙烤等加工方法都可能改变纤维生理活性〔22〕。
2 燕麦膳食纤维在大肠发酵降解
燕麦膳食纤维在小肠中不被消化酶水解，但在大肠中可由微生物部分或全部发酵而降解。膳食纤维在大肠发酵与否对健康产生效应不同，不可发酵膳食纤维可增加结肠腔内容物，减少食糜在大肠运输时间，且能结合水，稀释致癌物质和有毒物质，具有润肠通便作用。可发酵膳食纤维，在大肠中发酵能产生短链脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸等），对机体产生不同作用。有研究发现，丙酸可抑制胆固醇合成，其作用效果取决于丙酸与乙酸比例，比值越大，降脂作用越显著〔6〕；丁酸是最具有生理意义脂肪酸，是结肠上皮细胞最主要能量来源，可刺激细胞生长和分化、抑制结肠癌发生。膳食纤维发酵还可促进有益菌增殖、抑制腐败菌；发酵也会产生大量气体，改变食物在肠道吸收特性。
对燕麦纤维进行体外发酵研究表明，发酵能使燕麦纤维部分降解，产生短链脂肪酸（0.48 mmol/g 底物），增加持水量（4.47g 水 /g 干底物）〔23〕；体外发酵燕麦 β– 葡聚糖，可促进乳酸杆菌生长〔24〕。对比燕麦发酵食品与发酵乳制品对人体双歧杆菌增殖影响，结果发现，燕麦发酵食品能显著增加受试者体内总菌含量（ρ=0.001）和双歧杆菌含量（ρ=0.012）
〔25〕。燕麦 β– 葡聚糖对肠道中益生菌数量影响，与其分子大小和剂量密切有关〔26〕
。用特异性荧光法测定燕麦β– 葡聚糖经大鼠体内降解变化，结果发现，在大鼠排泄物中未检测出燕麦 β– 葡聚糖，说明燕麦 β– 葡聚糖可能在大鼠体内发生降解并能被大鼠所吸收利用〔27〕。因此，燕麦膳食纤维及 β– 葡聚糖与其它膳食纤维在机体内发酵降解和吸收利用途径还有待更进一步研究证实。
3 燕麦膳食纤维对胃肠道结构形态影响
膳食纤维可改变胃肠道结构（长度、重量、粘膜形态），给大鼠饲喂燕麦麸皮可增加盲肠和结肠整个组织和粘膜重量，还可增加粘膜总 DNA 含量，但不会增加盲肠和结肠中蛋白质 /DNA 比例。膳食纤维可提高盲肠和结肠 ATP 酶活性，但如停止给大鼠饲喂膳食纤维，活 性 将 会 降 至 原 来 水 平，总 的 DNA、RNA/DNA、蛋白质 /DNA 也会降到原来水平。可见，膳食纤维对大肠形态学和生理学改变是可逆的，可能是胃肠道对环境改变作出一种适应。Chun 等研究发现，给大鼠饲喂 2.5% 燕麦和大麦 β– 葡聚糖 2 周后，小肠长度及空肠和回肠绒毛高度、隐窝深度都会显著增加〔28〕。
4 结束语
如上所述，燕麦膳食纤维对人体健康具有积极作用，对胃肠道激素释放、酶活性、营养物质吸收及形态结构变化都会产生很大影响；且膳食纤维能在大肠中发酵，产生短链脂肪酸，进而影响机体对胆固醇吸收，提高胰岛素敏感性等；这些生理变化能都有效预防和治疗糖尿病、高血压、高血脂等引起代谢综合症。但目前相关研究尚不透彻，燕麦 β– 葡聚糖在胃肠道各个部分降解代谢规律也没得出明确结论；燕麦 β– 葡聚糖生理作用与其分子量大小、剂量等因素具体关系也不清楚。因此还需进一步进行燕麦膳食纤维消化生理基础研究，为深入了解燕麦膳食纤维及其 β– 葡聚糖营养作用提供科学依据。
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