可溶性纤维和不可溶性纤维的分类
膳食纤维通常根据其是否溶于水进行分类:可溶性纤维分散形成粘性溶液或凝胶,而不可溶性纤维不溶解,并在肠道中基本保持其结构。这种溶解度区别,连同粘度、可发酵性等相关特性,决定了纤维类型的描述方式及其生理效应的预测。
Definition
可溶性纤维是溶于水形成粘性或凝胶状分散体的膳食纤维,通常在结肠中发酵良好;不可溶性纤维是不溶于水、增加粪便体积且发酵程度较低的膳食纤维。
Scope
本主题涵盖纤维溶解度的化学基础、代表性的可溶性纤维(如果胶、β-葡聚糖、树胶和许多寡糖)和不可溶性纤维(如纤维素、许多半纤维素和木质素),以及为什么简单的可溶/不可溶二分法正日益被粘度和可发酵性这些信息量更大的描述符所补充。这是一个生化分类概述,而非饮食建议。
Core questions
- 哪些分子特征使纤维在水中可溶或不可溶?
- 溶解度、粘度和可发酵性之间有何关系?
- 为什么可溶/不可溶二分法被批评为生理效应的不完整预测因子?
Key concepts
- 水溶性
- 粘度和凝胶形成
- 可发酵性
- 果胶和β-葡聚糖
- 纤维素、半纤维素和木质素
- 功能性分类与分析性分类
Mechanisms
溶解度受多糖结构控制:高度支化或带电荷、链不规则的聚合物倾向于水合和溶解,形成粘性溶液;而线性、紧密堆积、氢键连接的聚合物(如纤维素)则抵抗水合作用,保持不溶。粘性可溶性纤维减缓胃排空和营养物质的扩散,从而减弱餐后葡萄糖和脂质的吸收,并且大多数可被结肠微生物群轻易发酵。不可溶性纤维更多地通过机械作用,增加粪便质量和持水能力,缩短肠道转运时间,发酵程度相对有限。由于生理效应与粘度和可发酵性的关系比单独的溶解度更密切,因此这些特性通常优于二元分类。
Clinical relevance
了解纤维是可溶性且粘稠的还是不可溶的,有助于解释富含纤维的食物所报告的不同生理反应,这对于解读营养学证据是有用的背景知识。本条目为描述性参考资料,不构成个性化饮食建议。
Epidemiology
两种类型的纤维都以不同比例存在于全植物性食物中,而关于纤维摄入量的人群研究通常依赖于总纤维量,这使得将观察到的关联明确归因于可溶性或不可溶性部分变得困难。
Evidence & guidelines
碳水化合物质量的大型系统评价主要根据总纤维和全谷物摄入量而非溶解度类别来总结健康关联,这反映了膳食研究中测量这些组分的局限性。
History
可溶/不可溶的区别源于通过纤维在水性和酶系统中的行为进行分离的分析分级方法。随着生理学研究的积累,粘度和可发酵性被认为是更直接驱动效应的特性,这促使人们呼吁超越简单的两类方案。
Debates
- 可溶/不可溶二分法是否仍然有用?
- 批评者认为溶解度是生理效应不一致的预测因子,而粘度和可发酵性更能捕捉纤维的行为方式,但二元分类之所以持续存在,是因为它简单且已融入食品标签和分析中。
Key figures
- Joanne Slavin
- Anthony Fardet
Related topics
Seminal works
- slavin-2013
- reynolds-2019
Frequently asked questions
- 可溶性纤维和不可溶性纤维的例子有哪些?
- 可溶性纤维包括形成粘性分散体的果胶、β-葡聚糖和树胶;不可溶性纤维包括纤维素、许多半纤维素和木质素,它们在不溶解的情况下增加体积。
- 为什么有些专家更倾向于使用粘度和可发酵性而非溶解度?
- 因为纤维的生理效应,例如减缓葡萄糖吸收或滋养微生物群,与纤维的粘度和可发酵性相关性更可靠,而不是与它是否在技术上溶于水相关。