转贴：抗性淀粉及其生理功能研究新进展

小马哥 · 发表于 2006-9-9 16:55:56

http://www.cnmf.net 中国面粉信息网　日期: 2005-01-27 　
作者：杨参阚建全陈宗道王光慈

摘要：抗性淀粉是指不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解产物的总称，除具有与膳食纤维相似的生理功能外，还具有一些独特的功能，综述了近年来抗性淀粉及其生理功能研究概况。
关键词：抗性淀粉；生理功能
1 抗性淀粉的定义和分类
1．1 定义
Resistant starch，简称RS，这一概念由Englyst提出，国内大多文章译为抗性淀粉，也有的将其译为抗淀粉及抗消化淀粉。1993年，欧洲抗性淀粉研究协会(EURESTA)将其定义为“健康者小肠中不被吸收的淀粉及其降解产物的总称”。根据此定义，笔者认为译为抗性淀粉更为准确，因为这部分淀粉在结肠内仍可100％被微生物发酵、消化，同时，老化的直链淀粉未结晶部分仍能受到α-淀粉酶的作用，从而使链长降低。Eorlingen(1993)研究发现，用β-淀粉酶处理马铃薯直链淀粉成平均聚合度在40～610之间的片段溶液(0．83％W／V)，然后在4℃下老化，用X-照射观察发现所分离出来的抗性淀粉是由短链(平均聚合度在19～26)组成。Cairns等(1995)研究抗性淀粉的理化性质时发现，用猪胰α-淀粉酶处理不同结晶度的直链淀粉溶胶，其层析谱表明，溶液中的抗性物质是一样的，用X-衍射分析也表明，溶胶水解后产生的抗性物质具有平均大小的结晶体。从以上证据我们认为由于老化产生的抗性淀粉主要是由一些短结晶片段构成。

1．2 分类

根据最新营养学分类，淀粉可分为快速消化淀粉(RDS)、缓慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)。抗性淀粉(RS)目前尚无化学上的精确分类，多数学者根据淀粉来源和抗酶解性的不同，将抗性淀粉分为4类：RSl、RS2、RS3、RS4。

RSl指的是由于机械加工而使淀粉颗粒发生物理屏蔽作用，被锁在植物细胞壁上使其不能为淀粉酶所作用的部分。常见于轻度碾磨的谷类、豆类等食品中，也称为物理包埋淀粉。

RS2是指抗性淀粉颗粒。为有一定粒度的淀粉，通常存在于生的薯类和香蕉中，物理和化学分析方法认为，RS2具有特殊的构象或结晶结构(B型或C型X衍射图谱)．对酶具有高度抗性。RSl和RS2经过适当加工后仍可被淀粉酶消化吸收。

RS3为老化淀粉，是凝沉的淀粉聚合物，主要由糊化淀粉经冷却后形成。这类分为RS3a和RS3b两部分，其中RS3a为凝沉的支链淀粉，RS3b为凝沉的直链淀粉。RS3b的抗酶解性最强，而RS3a可经过再加热而被淀粉酶降解。RS3是最重要也是最主要的抗性淀粉，国外对其研究较多。
RS4为化学改性淀粉。主要由基因改造或化学方法引起的分子结构变化等所产生，如乙酰基、羟丙基淀粉、热变性淀粉以及磷酸化淀粉等。

2 抗性淀粉的检测

抗性淀粉的检测方法很多，但基本原理一致，都是利用RS的抗酶解性和RS能溶解于KOH或二甲基亚砜(DMSO)溶液而被淀粉酶重新作用的性质，这些测定方法主要用于RSl、RS2、RS3的测定。而对于RS4，还需要建立一套标准的分析方法，如AOAC的酶—重力析法等。但这些方法均存在不足，抗性淀粉是用“活体”定义，而这些测定方法只测定了抗酶解部分，所测结果只能称为抗酶解淀粉的含量。

3 抗性淀粉的生理学特性和生理功能

RS在小肠中具有很强的抗消化性，但RS在结肠内被细菌发酵后可重吸收，并促进有益微生物的生长。抗性淀粉对人体直接产生作用的生理功能较少，其生理功能主要通过影响其他物质的吸收代谢，以及在结肠内发酵产生的次生产物而发挥其生理功能。

3．1 生理学特性

3．1．1 RS的能值 Wisker的研究认为，混合膳食中的纤维可提供的能量范围为9．2-13．8kJ／g，而低聚果糖是4．2 kJ／g，膳食中的蔬菜、水果和大豆中的纤维可提供2．9～3．3kJ／g的能量。抗性淀粉在小肠中抗消化，但可在结肠中为细菌发酵，产生短链脂肪酸，短链脂肪酸经过结肠壁吸收进入血液后，可提供能量。有研究认为，含高RS的食物，能量的12％是由结肠发酵产生的短链脂肪酸提供的。Tomlin的研究表明，分别给予动物10．3g和0．86 g抗性淀粉持续l周，由于RS在结肠中发酵能力高，两组的能量值是基本一致的，说明RS具有缓慢且完全的吸收方式。

3．1．2 RS的发酵
现在研究表明，RS的结肠内发酵可产生气体(H2、C02、CH4)和短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸等)，有研究认为RS在结肠内发酵主要产生丁酸和C02。与膳食纤维相比，RS可100％在结肠发酵。同时，研究表明，RS可作为微生物的碳源，有利于合成微生物蛋白，从而减少了不消化蛋白质腐败产生酚、胺类和吲哚等物质。未降解的RS还可增加粪便通量，加速有毒物质的排出。

3．1．3 RS的血糖生成指数
血糖生成指数(GI)反应了食物最初消化和葡萄糖吸收的应答关系。杨月欣(1999)研究表明，抗性淀粉有较低的血糖生成指数，从而可降低人体饭后的血糖值。一般认为RS具有较低的血糖生成指数和胰岛素反应，从而有利于糖尿病患者的病情控制。

3．2 生理功能
3．2．1 对肠道疾病的防治作用
抗性淀粉对肠道的生理意义，是其生理功能最早的研究，是研究的重点和出发点。抗性淀粉在小肠中抗消化，在结肠内发酵产生大量短链脂肪酸，从而降低结肠pH值，产生的短链脂肪酸对结肠炎具有很好的防治作用，因此，抗性淀粉可减少结肠炎的发生。未被完全发酵的RS可增加粪便体积，对于防止便秘、盲肠炎、痔疮等有重要作用。RS在大肠内发酵产生大量丁酸，Hsing-Hsien Cheng(2000)等人用大鼠研究表明，抗性淀粉的摄入与血清中的丁酸含量呈正相关。现已证实丁酸在减少癌发生过程中有重要作用：①控制体内肿瘤细胞的阶段生长繁殖；②诱导肿瘤细胞分化产生与正常细胞相似的表型；③改变某些致癌基因或它们产物的表达。同时，RS促进微生物生长，从而合成更多的微生物蛋白，减少胺类致癌物的产生。因此，RS对结肠癌具有很好的防治作用。

3．2．2 降脂作用 Hsing-Hsien
Cheng研究表明，大米抗性淀粉饲喂大鼠具有良好的降低血中胆固醇的作用。同时，血清中的丙酸含量与抗性淀粉的摄入量呈正相关。有学者认为，丙酸具有较好的调节脂类代谢作用。Byrnes等人也证实了RS有降胆固醇与甘油三酯的效果，其研究结果显示，含RS组的粪便中胆汁酸数量明显增加。因而他们认为RS的降胆固醇作物主要是因为胆汁醇酸类化合物排泄亢进而导致生物合成基质供给速度不平衡所致。

3．2．3 对体重的控制
抗性淀粉可控制体重，主要来自两方面的作用：一是增加脂肪的排出，减少热能摄入，减少了脂肪的生成；二是RS本身能量远低于淀粉的能量。因此，RS可作为减肥保健食品添加剂。

3．2．4 促进矿物质的吸收
研究表明，膳食纤维由于其中的植酸影响会抑制食物中矿物质的吸收，特别是Ca、Mg的吸收。而抗性淀粉无不良影响，近年来动物实验表明，RS2能促进Ca，Mg的吸收。同时，由于结肠发酵，降低了pH值，从而可提高其它矿物质的吸收。

3．2．5 增加营养
RS在结肠内发酵能产生多种短链脂肪酸，而且肠道的大肠杆菌还能合成泛酸、尼克酸、核黄素等人体不可缺少的生命物质，因此RS还可增加营养。

4 抗性淀粉及其生理功能的研究展望
国外(美国、西欧．澳大利亚等)关于RS的研究已经系统化，对RS的生产、分析测定及RS的生理功能均作了广泛研究，但尚不完善，还需要作进一步的研究。

在RS的分类上，还需在弄清RS结构的基础上对RS进行细分，比如不同来源的RS2必然有所差异，还需要明确这些不同来源的RS的生理功能。在RS的生产上，还需进一步研究出完善的工艺，以获得低成本的RS，且在加工中其抗性性能不消失。在RS的分析测定上，还需进一步完善测定方法，使测定迅速、准确。在RS的生理功能上，最重要的是进一步阐明RS的肠道生理特性，其促进的主要微生物生长菌群及代谢产物的进一步明确，特别是RS4的肠道生理特性研究。
总之，经临床验证，RS对人体有许多保健功能，澳大利亚推荐，20 g／人·d的食用量对身体有很好的作用，而30-40g／人·d的食用量可很好的预防结肠癌的发生。随着研究的深入，必将生产出更多更健康的含RS的食品。