杜振亞 陳復(fù)生 布冠好
(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南 鄭州 450001)
小麥所具有的營(yíng)養(yǎng)功能特性主要集中在其皮層和胚芽部分,即麩皮中[1]。麩皮是小麥制粉過(guò)程中的主要副產(chǎn)物,常作為動(dòng)物飼料,其價(jià)值沒(méi)有得到充分的發(fā)揮。小麥麩皮不但富含人體所需的維生素、礦物質(zhì)、低聚糖、麥麩蛋白等物質(zhì),而且也是一種重要的膳食纖維來(lái)源,對(duì)機(jī)體保持健康狀態(tài)發(fā)揮著重要的作用[1-3]。小麥麩皮作為重要的膳食纖維來(lái)源,雖然不能被人體直接消化吸收,但是其特有的生理保健功能受到人們的重視[4-7]。文章主要闡述麩皮對(duì)便秘、結(jié)腸癌、糖尿病等慢性疾病的緩解作用。
小麥麩皮是小麥制粉過(guò)程中主要的副產(chǎn)物,約占小麥籽粒的20%~22%[8]。麩皮中含有兩大類生理活性物質(zhì),即酚類化合物和活性多糖。活性多糖主要指小麥膳食纖維,酚類物質(zhì)主要包括酚酸、類黃酮及木酚素[1]。麩皮氨基酸組成較平衡,其中谷物限制性氨基酸懶氨酸含量較高,小麥籽粒中的B族維生素、維生素E、礦物質(zhì)大部分集中在糊粉層和麥胚中,所以麩皮中含量相對(duì)較高[2]。麩皮中富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,而這些均是構(gòu)成膳食纖維的成分,對(duì)預(yù)防便秘等一些疾病的效果很好。此外,小麥麩皮還含有部分脂肪、低聚糖、植酸酶等成分。因此,麩皮可以加工成富有保健功能的麥麩多糖、麥麩低聚糖、麥麩膳食纖維以及抗氧化劑等產(chǎn)品[1,2,8]。
研究[9,10]表明,便秘患者補(bǔ)充適量的含有麩皮的全谷物,可以緩解便秘發(fā)病癥狀。Danilo等[11]將24名非器質(zhì)性便秘患者隨機(jī)分成麩皮組和安慰劑組(由蔗糖、可可粉、麥芽糖等制得外形與麩皮相似的物質(zhì))兩組,在第4周和第8周后分別對(duì)口肛門的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間、排便頻率、糞便重量進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,所用患者在治療期間平均排便率趨于正常化,直腸和結(jié)腸轉(zhuǎn)運(yùn)減緩,但是只有麩皮組患者的腸道總轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間的平均值是正常的。原因可能是麩皮對(duì)患者的結(jié)腸蠕動(dòng)不足、結(jié)腸局部蠕動(dòng)較為強(qiáng)烈的癥狀有所緩解,以及麩皮能改善腸道微生物的新陳代謝以及次級(jí)代謝產(chǎn)物的吸收等。黃覺(jué)非等[12]研究發(fā)現(xiàn)小麥戊聚糖提取物具有良好的潤(rùn)腸通便效果,并且潤(rùn)腸通便效果與受試物劑量呈一定的劑量效應(yīng)關(guān)系,隨著戊聚糖劑量的增大潤(rùn)腸通便效果變得更為明顯。Helga等[13]臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高麩皮含量的飲食對(duì)便秘兒童正常排便的恢復(fù)效果要好于其負(fù)面影響,并且這種恢復(fù)效果對(duì)便秘兒童正常的排便非常重要,究其原因可能是麩皮能夠促進(jìn)腸道中不溶性纖維的平衡。最后得出結(jié)論高麩皮含量的飲食對(duì)緩解兒童便秘癥狀是可行的,然而只有持續(xù)的補(bǔ)充麩皮膳食纖維才能起到明顯的效果。
Kacmaz等[14]將60名患有老年骨病的便秘患者均分成試驗(yàn)組和對(duì)照組,以驗(yàn)證麩皮對(duì)老年性便秘的效果。其中對(duì)照組的日常護(hù)理包括正常飲食、瀉藥以及根據(jù)患者實(shí)際情況配合適當(dāng)?shù)幕顒?dòng);試驗(yàn)組的日常護(hù)理包括制定合適的日常排便計(jì)劃、至少飲水或者飲料1 500mL/d、每天給予一包膳食纖維(麩皮)、2h翻身一次。結(jié)果表明試驗(yàn)組的排便時(shí)間、排便強(qiáng)度、糞便顏色、糞便量都得到了改善,而對(duì)照組僅排便時(shí)間均得到了改善,這可能由于膳食纖維縮短了排便時(shí)間、增加糞便量以及通過(guò)增加糞便強(qiáng)度軟化了糞便。此外,還可能與每天補(bǔ)充的流體和運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)。
然而,目前研究主要集中在個(gè)體或者腸道,還沒(méi)有深入到細(xì)胞內(nèi)部,并且麩皮各組分的相互作用對(duì)便秘的影響還不清楚。因此,對(duì)麩皮改善便秘癥狀的作用機(jī)理仍需要進(jìn)一步的研究和探索。未來(lái)的研究熱點(diǎn),可能會(huì)配合現(xiàn)代技術(shù)分析確定麩皮中具體的有效成分,然后深入到細(xì)胞甚至基因水平上研究其具體作用機(jī)制。
相關(guān)研究表明膳食纖維能夠減少大部分結(jié)腸癌的發(fā)生[15-17],麩皮作為一種重要的膳食纖維對(duì)抑制結(jié)腸癌的發(fā)生具有良好的效果[18,19]。Bandaru等[20]以5周 齡的 雄性小鼠為研究對(duì)象將小鼠分為6組:飼喂10%麩皮(WB)、10%脫植酸麩皮(WB-P)、10%脫脂麩皮(WB-F)、10%脫脂、脫植酸麩皮(WB-PF)、10%WB-PF & 2% 的 麩 皮 脂 類 物 質(zhì)、10%WB-PF &0.4%的植酸。50周后發(fā)現(xiàn),WB-P和 WB-F兩組的雄性小鼠的結(jié)腸癌的發(fā)病率、腫瘤細(xì)胞的多樣性沒(méi)有明顯的變化;WB-PF結(jié)腸癌的發(fā)病率升高、腫瘤細(xì)胞的多樣性增強(qiáng)以及腫瘤細(xì)胞的體積增大;剩余的兩組的結(jié)腸癌發(fā)病率、腫瘤細(xì)胞的多樣性、體積均得到了明顯的改善,而單獨(dú)補(bǔ)充植酸的效果不佳。這說(shuō)明麩皮中的脂類在抑制結(jié)腸癌的發(fā)生方面起著主要作用,究其原因可能是麩皮脂類中的一些抗炎物質(zhì)通過(guò)抑制環(huán)氧合酶2和一氧化氮酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的,然而由于麩皮脂類中的一種或者幾種活性物質(zhì)的相互作用還不確定。師琪等[21]研究發(fā)現(xiàn)小麥麩皮總黃酮苷可以使LoVo結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)周期阻滯,顯著降低S期細(xì)胞比例,進(jìn)而抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞株LoVo結(jié)腸癌細(xì)胞增殖,其中濃度為0.500,0.250mg/mL,抑制率分別為78.60%和47.52%。
Ying dong等[22]研 究 發(fā) 現(xiàn) 麩 皮 中 的 5-烷 基 間 苯 二 酚(ARS)是抑制結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞活性的主要成分,當(dāng)側(cè)鏈長(zhǎng)度增加時(shí)會(huì)削弱這一活性,而雙鍵和羰基的存在會(huì)使ARS抑制結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞的活性增強(qiáng)。這說(shuō)明在體外的條件下,ARS在抑制結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞起著非常重要的作用,然而具體的作用機(jī)理還需要進(jìn)一步探索。Ferguson等[23]研究發(fā)現(xiàn)麩皮可以通過(guò)直接吸收來(lái)消除2-氨基-3-甲基咪唑并(4,5-F)喹啉對(duì)飲食或代謝產(chǎn)物的致突變作用,從而減少腸道細(xì)胞的突變和癌癥的發(fā)生,這可能是由于麩皮能夠促進(jìn)腸道益生菌的生長(zhǎng),腸道微生物可以吸收致癌物,以及腸道微生物活性的增強(qiáng)促進(jìn)腸道的排毒和致癌物的代謝。此外,還與麩皮能夠阻止致癌物質(zhì)與腸道壁細(xì)胞的接觸相互作用有關(guān)。
麩皮在抑制結(jié)腸癌效果良好,這可以用來(lái)輔助治療結(jié)腸癌,同時(shí)也能為麩皮的深加工指明一個(gè)新方向。目前更多的研究集中在動(dòng)物試驗(yàn)方面,應(yīng)用于臨床的研究還不多,雖然對(duì)麩皮中抑制結(jié)腸癌的功能成分已經(jīng)有了一定的了解,但對(duì)其功能性成分抑制結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞活性的具體作用機(jī)理,尚不明確。
目前控制血糖的方法主要靠口服降糖藥、注射胰島素、食療等幾種方法來(lái)控制血糖,而食療又是最安全的方法備受人們的推崇[24]。研究[25]表明,膳食纖維含量豐富的飲食有利于血糖的控制,而麩皮作為一種最常見(jiàn)最廉價(jià)的膳食纖維,具有良好的降低血糖的效果。
Ahmad等[26]將31名懷孕24~28周的妊娠期糖尿病患者分為低糖飲食對(duì)照組(13人)和低糖飲食 &麥麩試驗(yàn)組(18人),來(lái)研究麥麩對(duì)妊娠期糖尿病患者血糖的影響,其中麩皮攝入量為每餐15g。研究結(jié)果表明:低血糖飲食可以有效地控制妊娠期糖尿病患者的血糖,如果再添加一定量的麩皮效果更加顯著。然而,低血糖飲食不符合患者的飲食習(xí)慣以及食物的選擇有限,這可能不利于處于妊娠期的婦女保持足夠的體重。張恒濤等[27]研究了麩皮水提液、麥麩去多糖水提液、麥麩去多糖及蛋白水提液對(duì)小鼠肝臟細(xì)胞中葡萄糖代謝的影響,比較這3種小麥麩皮水提液的降糖效果。結(jié)果表明,除去多糖的麩皮提取液以及除去多糖及蛋白質(zhì)的麩皮提取液不如麩皮提取液對(duì)小鼠肝臟細(xì)胞糖代謝的控制效果好,尤其是除去多糖及蛋白質(zhì)的麩皮提取液的降糖效果最差。這可能是因?yàn)辂熎ぶ械幕钚缘鞍拙哂辛己玫慕堤切Ч?,如果麥麩中活性多糖與蛋白協(xié)同作用效果更好。
Reyes-Perez等[28]研究發(fā)現(xiàn)添加經(jīng)過(guò)熱(60,80,100,120℃)、粗分級(jí)處理的高水分含量麩皮的餅干具有很好降血糖效果。這可能是由于適當(dāng)?shù)臒崽幚砟軌蚴共蝗苄陨攀忱w維向可溶性轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)變主要是不溶性膳食纖維的破碎或者分解;粗分級(jí)的麩皮可以阻止淀粉與有關(guān)的消化酶接觸進(jìn)而達(dá)到降低血糖的目的。麩皮具有良好降低血糖的效果,這可能會(huì)成為以后開發(fā)糖尿病保健食品的研究熱點(diǎn)。然而,麩皮真正應(yīng)用于臨床其降血糖效果以及其作用機(jī)理仍需要進(jìn)一步的研究。
克羅恩病是一種原因不明的腸道炎癥性疾病,在胃腸道的很多地方均可發(fā)生,目前尚無(wú)根本的治愈方法,且術(shù)后復(fù)發(fā)率很高[29]。研究[30]發(fā)現(xiàn),麩皮可以改善克羅恩病患者腸胃功能緩解克羅恩病癥狀的發(fā)生。這可能是由于麩皮的攝入能夠改善腸道微生物的平衡以及食物通過(guò)腸道的時(shí)間。然而麩皮是一種復(fù)雜的可被微生物發(fā)酵的膳食纖維,并且患者飲食受到了干預(yù),所以后續(xù)的研究是必要的。
曹向宇等[31]應(yīng)用D-半乳糖建立亞急性衰老小鼠模型,結(jié)果表明麥麩多肽能促進(jìn)小鼠血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽氧化物酶的活性,降低肝臟中丙二醛含量,進(jìn)而有效地清除活性氧和自由基,并且與劑量有一定的關(guān)系,其中600 mg/kg比300mg/kg劑量抗氧化效果明顯要強(qiáng)。Napolitano等[32]研究發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)小麥膳食纖維經(jīng)酶解后,相對(duì)于沒(méi)有酶解的,在體外模擬人腸道試驗(yàn)表明酶解能促進(jìn)雙歧桿菌和乳酸桿菌的活性,原因是小麥膳食纖維在腸道中流動(dòng)和吸收較慢、以及小麥膳食纖維釋放的阿魏酸具有較強(qiáng)的抗氧化性。
李博等[33]建立小鼠營(yíng)養(yǎng)肥胖模型和高血脂模型設(shè)普通對(duì)照組、營(yíng)養(yǎng)對(duì)照組和3個(gè)試驗(yàn)組,進(jìn)行小鼠血清總膽固醇、甘油三脂、高密度脂蛋白、生殖器周圍脂肪質(zhì)量的對(duì)比分析研究了添加麩皮對(duì)玉米醋減肥和降血脂作用的影響。結(jié)果表明,添加麩皮能提高發(fā)酵玉米醋的減肥作用、降低血清總膽固醇、甘油三酯以及高密度脂蛋白、提高動(dòng)物抗動(dòng)脈硬化癥的能力。Harding等[34]選取45只健康雄性倉(cāng)鼠飼喂容易誘發(fā)高膽固醇血癥和肥胖的膳食,隨機(jī)均分成為空白對(duì)照、10%的麩皮以及10%采用高溫改性的麩皮3組,進(jìn)行為期28d的試驗(yàn)。結(jié)果表明,飼喂10%改性麩皮組的倉(cāng)鼠的瘦體重量高、耗氧量大、血漿葡萄糖濃度以及脂肪含量較低。這可能由于改性的麩皮改善了小麥麩皮中纖維和酚類物質(zhì)的活性、食物通過(guò)腸道的時(shí)間、腸道內(nèi)黏度以及腸道微生物的多樣性。
隨著食品科技的不斷進(jìn)步,人們逐漸認(rèn)識(shí)到麩皮具有的各種保健功能,為麩皮的開發(fā)利用提供了更多途徑。但是就目前而言,麩皮主要應(yīng)用于飼料行業(yè),原因是:① 小麥麩皮中保健功能成分提取困難、提取成本過(guò)高;② 麩皮應(yīng)用于食品在人們的意識(shí)里接受較慢;③ 限于中國(guó)開發(fā)設(shè)備的落后以及資金投入過(guò)少。雖然市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)全麥餅干、全麥面包等比較成熟的產(chǎn)品,但是種類缺乏多樣不僅不能滿足特殊人群的需要,而且像倍受人們喜愛(ài)的蝦條、方便面、薯片等小食品的應(yīng)用更少。因此,中國(guó)應(yīng)加大麩皮的開發(fā)力度,力求開發(fā)出滿足不同人群需要的各種食品。
未來(lái)麩皮產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè):① 應(yīng)用于飼料行業(yè),應(yīng)該還是未來(lái)的主要方向;② 將麩皮或者經(jīng)過(guò)改性后作為食品配料,應(yīng)用于面制品、肉制品、固體飲料、油炸食品等大眾性食品中;③ 開發(fā)用于輔助治療癌癥、便秘、糖尿病、高血壓等疾病的功能性食品;④ 提取維生素E、B族維生素、麥麩蛋白、麩皮多糖等活性物質(zhì)成分,用于輔助治療某一種或一類疾病的中成藥物的重要功能成分等。此外,還可以用來(lái)開發(fā)綠色包裝材料應(yīng)用于食品、醫(yī)療、化工等行業(yè)。
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