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一文详解抗性淀粉的健康益处、食物来源、与肠道菌群的关联

来源:泰然健康网 时间:2024年11月26日 18:27

目前越来越多营养概念诸如"低碳水化合物饮食"正在流行,然而,所有的碳水化合物都是不好的吗? 其实并非如此。

其中,抗性淀粉就是一种特殊的碳水化合物,它与我们通常所熟知的淀粉有区别。抗性淀粉之所以得名,是因为它能够抵抗人体消化酶的作用,逃离被吸收的命运,直接进入肠道。这种特性使得抗性淀粉拥有许多健康功效,它不仅能调节血糖,还能促进有益菌的生长,改善肠道功能,甚至还能增强饱腹感,帮助控制体重。

作为一种膳食纤维,抗性淀粉可以作为微生物发酵的底物,例如拟杆菌属,瘤胃球菌,双歧杆菌等可以发酵抗性淀粉。

一些肠道细菌促进抗性淀粉发酵产生短链脂肪酸。短链脂肪酸的主要功能是改善肠上皮屏障的完整性,缓解局部和全身炎症,产生全身效应,影响代谢健康、免疫功能,甚至可能影响大脑健康。

目前代谢性疾病负担正在增加,一些膳食可以通过调节肠道菌群干预疾病,其中抗性淀粉也很重要,它结合了传统和科学,促使研究人员和消费者重新审视传统饮食习惯并认识到其潜在的健康影响,为营养干预提供新途径。

抗性淀粉(RS)是一种不被人体消化酶分解的淀粉,被认为是膳食纤维。

淀粉作为葡萄糖的储存形式天然存在于植物中。食品中的淀粉可分为慢消化淀粉(SDS)、快速消化淀粉(RDS)或抗性淀粉(RS)。

一般淀粉在小肠中迅速分解并转化为葡萄糖,并迅速吸收到血液中,而抗性淀粉则抵抗正常消化,因此得名。它不会分解成葡萄糖,而是不受干扰地通过消化道,直到到达结肠。

抗性淀粉的膳食来源

抗性淀粉(RS)是一种独特的膳食纤维,不是在小肠中消化,而是在大肠中发酵。不同食物类别(包括谷物、豆类、块茎和某些加工食品)中抗性淀粉的含量差异很大。

谷物,特别是大麦、燕麦和全麦等全谷类食物,是抗性淀粉的重要来源,尤其是在它们经过最低限度加工的情况下。但是,我们日常食用的普通大米抗性淀粉含量通常小于1%,而且煮熟加工后会更少。

直到2006年,浙江大学吴殿星教授团队首次研发出加工煮熟后抗性淀粉含量能达到10%的水稻新品种——宜糖米,这属于诺奖级别的革命性成果。

扁豆、鹰嘴豆等豆类也富含抗性淀粉,烹饪和冷却过程进一步增加了其抗性淀粉含量。块茎,包括马铃薯和山药,含有抗性淀粉,尤其是在煮熟和冷却时,这是一个诱导淀粉回生的过程。这使得冷土豆沙拉等菜肴成为良好的抗性淀粉来源。

某些加工食品,特别是那些由全谷物制成或含有抗性淀粉作为成分的食品,可能是重要的抗性淀粉来源。经过挤压烹饪等过程的全麦面包和意大利面保留了大量的抗性淀粉。

了解这些来源及其抗性淀粉含量对于饮食计划和营养优化至关重要。

抗性淀粉的类型

在此基础上,抗性淀粉可以根据其起源和特性大致分为四种主要类型:

RS1型(RS1):由于食物基质和蛋白质外壳形成的保护屏障,这种形式的 RS 在物理上无法被酶接近。常见的来源包括全谷物和种子。

RS2型(RS2):RS2 的特点是其天然颗粒形式,主要存在于某些生食中。例子包括生土豆、青香蕉、高直链淀粉玉米。这些来源的高直链淀粉含量导致紧密堆积的颗粒结构,限制了酶的获取。

RS3型(RS3):也称为逆行淀粉,当某些食物煮熟然后冷却时会形成 RS3。这种冷却过程导致淀粉分子的重新排列和重结晶,进一步使它们对酶分解具有抵抗力,比如宜糖米。

RS4型(RS4):这种类型包括食品中天然不存在的化学改性淀粉,例如一些商业生产的面包和糕点。各种工业过程在淀粉分子中引入交联或取代,以增强其对消化的抵抗力。

部分分类有:

RS5型(RS5): 这是一个较新的类别。它需要通过加热和冷却含有特定脂质(例如脂肪或蜡)的淀粉类食品的过程产生的抗性淀粉。例如含有脂肪成分的面包或含有人工制造的淀粉-脂质复合物的食物。

抗性淀粉的健康益处

1.保持血糖稳定

由于抗性淀粉消化缓慢,因此可以保持血糖水平稳定。这可以帮助减少餐后血糖峰值,这对糖尿病患者特别有益。

抗性淀粉具有第二餐的效果:根据一项小型研究的结果,早餐吃抗性淀粉可以降低午餐时的血糖。

2022年1月发表在《Frontiers in Nutrition》 的一篇评论指出,在饮食中添加抗性淀粉是一种简单的生活方式调整,可以帮助糖尿病管理。

2.促进心脏健康

2018年6月《Nutrition Research》发表的荟萃分析结果,抗性淀粉可以通过降低胆固醇水平有益于心脏健康。它还可以改善血糖控制,正如2017年《Nutrition Journal》上发表的一项针对超重成年人的小型研究所证明的那样,它通过促进肠道中健康细菌的生长来实现这一点,这些细菌产生具有有益作用的短链脂肪酸。

根据2022年3月发表在《国际分子科学杂志》上的一篇评论,短链脂肪酸有助于调节交感神经系统。抗性淀粉可能有助于治疗因神经系统过度活跃而加剧的心脏病,例如慢性心力衰竭、高血压和冠状动脉疾病。

3.减肥效果

抗性淀粉非常有饱腹感,可能会降低食欲。与其他碳水化合物相比,它的热量也较低,通过这些方式,抗性淀粉可能有助于减肥。

虽然早期研究表明抗性淀粉可能在减肥中发挥作用,但还需要进一步的研究来证实任何此类益处。2017 年《营养杂志》上发表的研究表明,每天吃 30 克抗性淀粉,持续六周,18 名超重成年人减少饥饿激素和无意识地吃零食,但不会改变身体成分。

4.支持肠道健康

抗性淀粉的作用类似于纤维,而纤维会被肠道中的健康细菌发酵。“这些有益的肠道细菌可以产生短链脂肪酸,这对肠道健康有帮助。

例如,短链脂肪酸可以帮助保持肠道内壁坚固,并有助于粘液产生和炎症,还可能有助于降低结直肠癌的风险。

抗性淀粉和肠道屏障功能

抗性淀粉已成为膳食的关键成分,其影响远远超出了其营养价值。抗性淀粉最重要的作用之一在于它能够维持肠道的屏障功能。这种错综复杂的粘膜细胞和细胞间连接是我们全身健康的关键,可防止病原体入侵并维持代谢平衡。鉴于肠道相关疾病的负担不断加重,了解抗性淀粉如何影响这一屏障可以为疾病预防和治疗干预提供关键的见解。

抗性淀粉调节肠道炎症

抗性淀粉在调节肠道炎症中的复杂作用揭示了其潜在的治疗应用。它能够改变微生物组成,促进抗炎短链脂肪酸的产生,影响免疫细胞分化,影响肠道神经系统,并维持平衡的肠道pH值,这表明其在确保肠道稳态方面的多方面方法。随着肠道相关炎症的患病率不断上升,利用抗性淀粉的益处可以为提供预防和治疗潜力的新型饮食干预铺平道路。

抗性淀粉与免疫系统的相互作用

肠道和免疫系统之间的界面是人体内最具活力的相互作用之一。我们整个免疫系统的近70%都存在于肠道内,随时准备对来自食物和病原体的各种抗原做出反应。正是在这种背景下,抗性淀粉等膳食成分占据了中心位置。抗性淀粉作为一种益生元,不仅仅是消化过程中的旁观者,它还以多种方式塑造和影响肠道的免疫反应,带来了全身益处,并为免疫调节的饮食策略开辟了途径。

代谢综合征

抗性淀粉越来越被认为是一种重要的膳食成分,不仅因为它对肠道健康的直接影响,还因为它更广泛的代谢影响,特别是与代谢综合征有关。代谢综合征是一组疾病,包括血压升高、高血糖、腰部脂肪过多以及胆固醇或甘油三酯水平异常,会增加患心脏病、中风和糖尿病的风险。抗性淀粉减轻代谢综合征方面的潜力主要归因于其肠道微生物群发酵产物,如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。

此外,抗性淀粉在食欲调节中的作用也值得一提。随着短链脂肪酸的产生,它们会刺激厌食激素的释放,如肽YY(PYY)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1),从而增加饱腹感并减少卡路里摄入量。这种食欲调节作用,加上对血脂和血压的潜在益处,使抗性淀粉消费成为预防或管理代谢综合征的有前途的策略。

体重管理和肥胖

一些研究表明,抗性淀粉可能对体重管理有直接影响。一个主要机制是食物的热效应,这是消化和加工食物时消耗的能量的量度。抗性淀粉对立即消化具有抵抗力,往往会增加这种热效应,导致在大肠发酵过程中消耗更高的能量。这不仅有助于负能量平衡,还会影响脂肪储存并增强脂肪氧化,这对体重管理至关重要。此外,抗性淀粉发酵导致短链脂肪酸的产生,短链脂肪酸通过释放 PYY 和 GLP-1 等激素在控制食欲方面发挥积极作用。调节食欲等同于减少热量摄入,这是体重管理的一个重要方面。

此外,抗性淀粉与改善肠道健康有关,这对肥胖有间接影响。健康的肠道生物群与更瘦的表型有关。当肠道微生物群发酵抗性淀粉时,它会导致微生物组成的变化,有利于与肥胖呈负相关的有益菌。

近日,一项针对 37 名超重或肥胖参与者的随机安慰剂对照交叉设计试验(ChiCTR-TTRCC-13003333) 中,研究人员测试了抗性淀粉作为膳食补充剂是否会影响肥胖相关的结果。研究表明补充抗性淀粉 8 周有助于实现体重减轻(平均-2.8 公斤)并改善体重超重个体的胰岛素抵抗。

糖尿病和血糖控制

糖尿病管理的核心是调节餐后血糖和胰岛素反应。摄入抗性淀粉似乎有利地调节这些反应。与快速消化的淀粉不同,抗性淀粉不会直接导致餐后血糖峰值,因为它绕过了小肠的消化,它在大肠中的发酵会产生短链脂肪酸。特别是,丙酸盐可促进肝脏葡萄糖产生调节,降低餐后葡萄糖偏移的风险。此外,丁酸盐在促进胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌中的作用。注:GLP-1是一种增强胰岛素分泌和减少胰高血糖素释放的激素,协调血糖水平。

此外,长期服用抗性淀粉与提高胰岛素敏感性有关,这是 2 型糖尿病发病机制的关键因素。研究表明,食用富含抗性淀粉的饮食的胰岛素抵抗个体表现出胰岛素敏感性的显著改善。这种改善被认为与短链脂肪酸的抗炎特性有关,尤其是丁酸盐,以及它在减少氧化应激中的作用,氧化应激有助于胰岛素抵抗。此外,抗性淀粉培养有益肠道微生物群组成的能力对代谢健康有间接影响,进一步强调了其在糖尿病管理中的潜在作用。

高血脂

莲子抗性淀粉通过调节肠道菌群并加速肝脏中胆固醇分解为胆汁酸来改善血脂水平。

神经认知

认知能力下降是衰老的常见后果。缺乏纤维和高饱和脂肪的饮食模式会引发促炎症途径和代谢功能障碍,从而加剧认知障碍。新的研究证明了抗性淀粉的益生菌效应可通过调节肠-脑轴改善神经认知功能。

溃疡性结肠炎

溃疡性结肠炎是一种复杂的炎症性疾病,发病率不断上升。一项研究通过酶法分离方法从紫甘薯中获得抗性淀粉(PSPRS)。然后,研究了PSPRS的结构特性及其对葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎的保护功能。因此,PSPRS有潜力成为促进肠道健康、缓解溃疡性结肠炎的功能食品。

慢性肾病

慢性肾病是与心血管疾病、发病率和死亡率风险增加相关的主要健康问题。最近的研究表明,慢性肾病的进展可能与肠道菌群的变化有关。抗性淀粉是一种膳食纤维,可以作为微生物发酵的底物。一些研究发现补充抗性淀粉可以改善慢性肾病患者的肠道菌群紊乱。

四、如何补充抗性淀粉?抗性淀粉摄入和膳食整合的实用建议

将抗性淀粉纳入饮食中不仅要承认其生理益处,还要了解其最佳摄入量并融入各种饮食中,以最大限度地发挥其潜力。随着越来越多的证据描绘抗性淀粉的多方面优势,从调节肠道微生物群到调节血糖水平,向更广泛的公众提供可操作的指南变得至关重要。

1.循序渐进

首先,身体可能需要一些时间来适应饮食中添加抗性淀粉。因此,需要循序渐进逐步添加。例如,早餐中加入一袋高抗性淀粉的宜糖复合益生元,午餐的主食中加入四分之一高抗性淀粉宜糖米,下午茶选择高抗性淀粉零食——宜糖饼干、宜糖米饼等。

2.高抗性淀粉食物中获取

抗性淀粉的推荐每日摄入量通常在 15-30 克之间。然而,据估计大多数人每天的摄入可能不到这个量,我们可以通过食用高抗性淀粉的食物来实现,比如将精白米面等主食替换成高抗性淀粉宜糖米,在不改变饮食习惯的前提下满足抗性淀粉的摄入量需求。

抗性淀粉食品含量表

(每100克食品的平均含量)

注:若要增加摄入量请逐步增加,一下子吃太多可能会腹胀和胀气

3.考虑个人的消化耐受性的重要性

抗性淀粉摄入量的突然激增会导致一些人的胃肠道不适。因此,谨慎的做法是在几周内逐渐增加抗性淀粉的摄入量,让肠道进行调整。此外,将富含抗性淀粉的食物与益生菌食物(如酸奶)相结合,可以产生协同效应,为有益的肠道细菌茁壮成长营造一个好的环境。与任何饮食改变一样,应根据个人口味、健康状况和饮食习惯定制抗性淀粉,确保方法既平衡又可持续。

结 语

抗性淀粉作为益生元可以调节肠道微生物群,对于肠道菌群失调相关的许多疾病包括炎症性肠病、肠易激综合征、结直肠癌等具有重要意义,为这些疾病辅助治疗的潜在用途奠定了基础。

抗性淀粉的另一个治疗意义在于其抗炎特性。慢性炎症在心血管疾病、2型糖尿病和某些癌症等多种疾病的发病和进展中发挥着关键作用。肠道微生物群发酵抗性淀粉会产生短链脂肪酸,尤其是具有抗炎作用的丁酸,可以抑制促炎细胞因子,使抗性淀粉成为减轻炎症引起的疾病的潜在候选者。

抗性淀粉也有望成为对抗肥胖和相关并发症的饮食策略。鉴于其调节饱腹感、提高胰岛素敏感性和调节脂质代谢的能力,抗性淀粉可以作为代谢综合征和相关病症的辅助或预防措施。例如,将抗性淀粉纳入饮食中可以改善糖耐量受损个体的餐后葡萄糖反应,强调其潜在的治疗相关性。

可以说,在 21 世纪,在日常饮食中补充抗性淀粉将成为一种健康生活方式的代表,这意味着以抗性淀粉为驱动的功能食品时代即将到来。

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