抗性淀粉生理功能的研究进展

２．１．１丁酸的健康促进作用
抗性淀粉的酶抗性使得它在
万方数据
第５期
李敏，等．抗性淀粉生理功能的研究进展
６４ｌ
小肠中只有很少的一部分能被小肠消化吸收，大部分进入大 肠内发酵产生短链脂肪酸（ｓｈｏｒｔ－ｃｈａｉｎ
ｆａｔｔｙ
机制有很多，目前认为膳食中的抗性淀粉比膳食纤维在防止 结肠癌方面发挥的作用更有效。第三，丁酸能发挥抗炎症作 用，预防和改善溃疡性结肠炎ｎ“。研究发现丁酸是通过抑制 炎症转录因子ＮｈＢ的激活从而降低炎症因子ＴＮＦａ、ＩＬ－ｌｆｌ等 来发挥抗炎症作用ｎ“。第四，丁酸能发挥抗腹泻作用。尽管 这种调节机制目前还不是很清楚，但ＳＣＦＡ尤其是丁酸一直 被人们认为是结肠中调节水钠吸收的重要调节因子，胞膜离 子交换蛋白Ｎａ＋．Ｈ＋交换泵（Ｎａ＋－Ｈ＋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ＮＨＥ）是存在 于所有真核细胞的一种跨膜蛋白，该蛋白涉及细胞的多种功 能，包括调节细胞内ｐＨ值、细胞体积的控制以及离子转运 等，它以胞内一个Ｈ＋，胞外一个Ｎａ＋进行等分子比例地电中 性转运。肠细胞的顶膜或刷状缘上有两种ＮＨＥ蛋白：ＮＨＥ２ 和ＮＨＥ３。研究发现ＳｃＦＡ能诱导ＮＨＥ３的表达，从而提高结 肠粘膜上皮细胞对Ｎａ＋的吸收¨“，继而增加水的吸收，因此 ＳＣＦＡ具有抗腹泻的功能。 ２．１．２抗性淀粉能改变大肠内肠道菌群的构成抗性淀粉 被人们认为是一种益生元，它能促进肠道内益生菌的生长和 繁殖，动物实验表明抗性淀粉（骼２）能使结肠益生菌如乳酸菌
过物理或化学变性（如
１抗性淀粉的分类
抗性淀粉存在于所有含有淀粉的食物中，但是它的含量 取决于淀粉类型、食物加工方式、食用前如何储存、烹饪方法 等。根据抗性淀粉的物理和化学性质分为４类…：
乙醚、酯类、磷酸盐等化学试剂）以及基因改造后，由于淀 粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引人而产生的抗酶 解淀粉部分。ＲＳ４包括４个亚类，这些亚类的区分取决于体 外分析ＲＳ４的方法如膳食纤维分析法、抗性淀粉分析法，以及
中的咀嚼作用能改变食物中ＲＳｌ的含量。 ａｓ２（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｒｃｈ ｇｒａｎｕｌｅｓ，抗性淀粉颗粒）：这类淀粉具
４类抗性淀粉中，ＲＳ２和ＲＳ３的生理作用是人们研究的重 点，基于ＲＳ２和ＲＳ３研究获得的数据表明抗性淀粉如同膳食 纤维一样，对人体的身体健康发挥重要的作用，因此抗性淀粉 的制备、抗性淀粉来源的食品包括生产高抗性淀粉的转基因 食品逐渐成为了人们研究和开发功能性食品的热点。４类抗 性淀粉虽然都具备酶抗性但是并不表示它们都具有相似的生 理功能，任何抗性淀粉来源的功能食品，尤其是转基因食品都 必须进行全面的临床和营养学评估以确保它的安全性和营养 质量。

摘要：抗性淀粉是不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物，它在血糖、血脂以及肠道代谢中发挥了 积极的健康促进作用。本文就近年来抗性淀粉生理功能的研究进展进行综述。 关键词：抗性淀粉碳水化合物
中图分类号：Ｒ１５１．２ Ｑ４８３
生理功能膳食纤维
文献标识码：Ａ
Ａｄｖａｎｃｅｓ
ｏｎ ｔｈｅ
ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｒｃｈ
ＲＳ４是否具有水溶性。
骼ｌ（ｐｈｙｓｉｃａｌｌｙ
ｔｒａｐｐｅｄ
ｓｔａｒｃｈ，物理包埋淀粉）：这种类型的
淀粉本身并不具有淀粉酶抗性，只是由于淀粉颗粒位于谷粒、 种子或块茎上植物细胞壁中，这种物理性的屏障作用使其在 消化过程中不能接触淀粉酶从而不被分解，一般为较大的淀 粉颗粒，如没有研磨或粗研磨的谷类。食物的精加工和饮食
有天然酶抗性是由于淀粉颗粒具有特殊的结构或晶体构象， 但是这种天然淀粉颗粒抵抗酶解的作用可以由于食物的加工 手段而发生改变，但是高直链的玉米淀粉例外，因为它在很多 食物的加工过程中能保持其淀粉颗粒的构象从而保持它的酶
２抗性淀粉的生理功能
基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（Ｎｏ．２００７ＣＢｌ０９２００） 作者简介：李敏，女，博士生 ２．１抗性淀粉对大肠健康的影响
Ｘｉａｏｇｕａｎｇ，ＰＩＡＯ Ｊｉａｎｈｕａ ＣＤＣ，Ｂｅｉｊｉｎｓ
１０００５０，Ｃｈｉｎａ
ＬＩ
Ｍｉｎ，ＹＡＮＧ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｓａｆｅｔｙ，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｒｃｈ
ｉｓ
ｄｅｆｉｎｅｄ
ａｓ
ｔｈｅ ｓｕｍ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ ｐｍｄｕｃｔ８ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ
ａｃｉｄ，ｓＣＦＡ），并产生
ＣＯｓ、ｃＩ－ｔ，和Ｈ：，ＳＣＦＡ包括乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异 戊酸、己酸和异己酸等，其中乙酸、丙酸和丁酸含量最高，是肠 道中主要的ＳＣＦＡ。其中丁酸是ＳＣＦＡ中对大肠健康影响最为 突出的ＳＣＦＡ。它的健康促进作用体现在以下方面：第一，丁
酸是结肠粘膜细胞的主要能量来源。乙酸、丙酸和丁酸虽然
都能被结肠粘膜吸收，但是优先转运的是丁酸，它是结肠粘膜 细胞优先摄取的能量。大肠中乙酸、丙酸和丁酸的平均摩尔 比６０：２５：１０，然而这个比例并不是恒定不变，随着细菌发酵底 物的不同而变化。此外，并非只要在小肠内不消化的碳水化 合物进入大肠发酵后都能引起乙酸、丙酸和丁酸含量的增长， 丹麦学者ＨＥＤＥＭＡＮＮ等用生马铃薯（ＢＳ２）喂养断乳小型猪 后，总ＳＣＦＡ含量和丁酸含量明显增加，但是乙酸含量是减少 的心Ｊ，这与抗性淀粉的来源不同有关。结肠细菌产生的丁酸 中大约９５％能迅速被粘膜上皮细胞吸收利用所以血液中通 常检测不到丁酸。丁酸的利用障碍可能会导致结肠炎， ＡＨＭＡＤ等发现给小鼠灌胃硫酸葡聚糖（ｄｅｘｔｒａｎ ｓｕｌｆａｔｅ，ＤＳ）可 以诱导小鼠结肠炎。因为ＤＳ能抑制丁酸氧化，从而阻碍丁酸 对结肠粘膜提供能量口】。第二，丁酸能抑制结肠和直肠上皮 细胞过度增生和转化，降低结直肠癌的发病风险Ｈ１。细胞过 度增生是癌症的早期变化，结直肠上皮细胞过度增生有导致 结直肠癌的危险。组蛋白被修饰所引起的染色质结构的改 变，在真核生物基因表达调控中发挥着重要的作用，这些修饰 主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等，其中组蛋白乙 酰化尤为重要。组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶
ｏｎ
ｎｏｔ
ａｂ｛ｍｒｂｅｄ
ｉｎ
ｔｈｅ ８ｍａｎ
ｉｎｔｅｓｔｉｎｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈｙ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ．Ｉｔ ｈａｓ ｈｅａｌｔｈｙ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｓ
ｏｎ
ｂｌｏｏｄ Ｓｉｎｃｏｓｅ，ｂｌｏｏｄ ｌｉｐｉｄ ａｎｄ ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ
ｒｅｓｉｓｔａｎｔ
ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ
ｓｔａｒｃｈ
ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ
ｙｅａｒｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｒｃｈ，ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ，ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
抗性淀粉（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｒｃｈ，ＲＳ）是一种新型的膳食纤维，是 科研人员对膳食纤维进行定量分析时，在不溶性膳食纤维中 发现的淀粉成分。１９９２年世界粮农组织ＦＡＯ根据Ｅｎｇｌｙｓ和 欧洲抗性淀粉协会（Ｅｕｒｏｐｅａｎ
ＲＳ４（ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｔａｒｃｈ，化学改性淀粉）：主要指通
ｓｔａｒｃｈ，ＥｕＲＥ趼Ａ）的建议将抗性淀粉定义为：不被健康人体小 肠所吸收的淀粉及其降解物的总称。研究发现，抗性淀粉在 肠道代谢、改善血糖和血脂水平等方面发挥了有益的健康作 用，能降低一些慢性病（如糖尿病、大肠癌、肥胖等）的发病风 险，本文就目前对抗性淀粉生理功能的研究进展综述如下。
第３７卷第５期
６４０
卫生研究
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＹＧＩＥＮＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
Ｖ０１．３７ Ｓｅｐ．
Ｎｏ．５ ２００８
２００８年９月
文章编号：１０００．８０２０（２００８）０５—０６４０－０４
・综述・
抗性淀粉生理功能的研究进展
李敏综述杨晓光
朴建华审校
中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京１０００５０
（ｈｉｓｔｏｎｅ ｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ，ＨＤＡＣ）参与决定组蛋白乙酰化状态。多种
（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕａ）、链球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕａ）、双歧杆菌（Ｂｉｆ池ｂａｃｔｅｒｉａ）
数量增加，而使肠球菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａ）、大肠埃希菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｉｌ）数量降低ｎ ５’”］。此外，ＳＣＦＡ的产生能降低肠腔内ｐＨ值， 结肠中一些腐生菌在较高的ｐＨ环境下异常活跃，易产生致 癌物质，肠道ｐＨ值的降低有利于抑制腐生菌的生长。 ２．２抗性淀粉对血糖的影响 食物血糖生成指数（ｇｌｙｅｅｍｉｃ ｉｎｄｅｘ，ＧＩ）是用以衡量某种食 物或某种膳食组成对血糖浓度影响的一个指标。它是指餐后 不同食物血糖耐量曲线在基线内面积与标准糖（葡萄糖）耐量 面积之比。一般认为，ＧＩ＜５５的食物为低ＧＩ食物，ＧＩ＞７５的 食物为高ＧＩ食物，ＧＩ在５５—７５之间的食物为中等ＧＩ的食 物。高ＧＩ食物进入胃肠道后消化快、吸收率高，葡萄糖迅速 进入血液引起血糖峰值高；而低ＧＩ食物则相反。高ＧＩ膳食 使机体更容易出现胰岛素抵抗¨“。由于抗性淀粉在小肠内 只有少部分能消化，大部分进入大肠里发酵，因此抗性淀粉引 起餐后血糖的波动较小，属于低ＧＩ碳水化合物，人们对抗性 淀粉和糖尿病的关系进行了大量的研究，并认为长期摄入含 有抗性淀粉的食物能够降低慢性病发病的危险因子包括降低 血糖、胰岛素水平，改善正常人和糖尿病患者以及超重个体餐 后血糖状况“钆圳。国内学者通过动物实验发现，抗性淀粉能 够预防高糖饲料诱发的大鼠葡萄糖耐量异常汹Ｊ、并改善高脂 饲料诱导的糖尿病大鼠的血糖状况怛“。但是抗性淀粉在降 血糖方面毕竟不能等同于药物，它在改善链脲霉素诱导的Ⅱ 型糖尿病大鼠的血糖和胰岛素方面作用不明显ｍ１，这可能是 由于链脲霉素要损伤大鼠胰腺因此它所诱导的Ⅱ型糖尿病大 鼠的病情要比仅仅由膳食诱导的糖尿病大鼠的病情重，因此 仅依靠添加抗性淀粉改善大鼠血糖状况的作用有限。据调查 抗性淀粉每天最少摄入量约为５９，若要改善胰岛素敏感性可 能需要每天摄入７９以上∞１。 ２．３抗性淀粉对脂类代谢的影响 研究发现抗性淀粉能降低肝脏和血清中胆固醇和甘油三 酯含量Ⅲ搿］，并改善２型糖尿病大鼠血脂状况噶Ｊ。抗性淀粉 降低血胆固醇的机制已有大量的研究，多数认为抗性淀粉能 降低血清中胆固醇与它增加粪便中类固醇的排泄有关㈨Ｊ。