抗性淀粉与减肥.docx

抗性淀粉与减重
人类膳食中主要的碳水化合物是淀粉(starch), 分子式为(C6H10O5)n。根据淀粉在肠胃中消化分解速率的不同（生物可利用性）分成3 类, 分别为快速消化淀粉(rapid digested starch, RDS)：缓慢消化淀粉(slowly digested starch, SDS)、和抗性淀粉 (resistant starch, RS) [33] 。抗性淀粉又称为 难消化淀粉、抗酶解淀粉，是一种在人体小肠中不能被酶解，在人体大肠通过发酵，产生多种短链脂肪酸和气体而发挥生理效应的淀粉类物质。
根据其来源以及在小肠中的抗酶解特性分为：物理包埋淀粉(RS1)、天然抗性淀粉颗粒(RS2)、老化淀粉(RS3)、化学改性淀粉(RS4) [35] 。近年来, 研究者发现一种新型抗性淀粉, 即直链淀粉-脂肪复合淀粉(RS5) [36‒37] (见表 3)。 抗性淀粉既属于多糖, 又属于一类新型的膳食纤维, 通过在小肠中的抗消化以及在大肠中发酵产生代谢产物 发挥作用。研究发现, 抗性淀粉主要可通过降低能量摄入、促进脂肪分解和增强饱腹感来控制体重, 以达到预防肥胖的目的。抗性淀粉在人体内难以水解成葡萄糖, 因此 产生的能量极低, 当食入含有抗性淀粉的食物后, 体内 的 PYY(胃肠道激素在调节胃肠道动力、敏感性等方面发挥着决定性作用,) 和 GLP-1 等激素的分泌水平增高, 使人体饱腹感增强[38] 。
RDS于20min内即可在胃肠道内消 化,使餐后血糖水平快速升高。SDS在小肠中能 被完全消化吸收,但是速度较慢(20~120 min)。 RS是指在健康者小肠中不被吸收的淀粉及其降 解产物,进入大肠后一部分被微生物利用生成短链 脂肪酸,可调节脂质代谢和降低结肠炎及结肠癌的 风险等;另一部分可促进肠道的运动并最终排出体 外。RS包裹其他淀粉分子减缓其消化吸收,可使 餐后血糖浓度升高水平减缓,提高机体对胰岛素的 敏感性、促进脂肪氧化。由于SDS和 RS升高血糖 的速率小,含 SDS和 RS较高的食物 GI较低[14]。 因此,提高食物中 SDS 和 RS 的含量逐渐受到关 注,已成为 降 低 血 糖 指 数 的 一 种 有 效 的 方 法[
物理包埋淀粉(RS1)指一些淀粉颗粒因蛋白质的隔离作用或被植物细胞壁包裹的屏障作用，而不被淀粉酶接触的淀粉，因而难以被消化。。物理包埋淀粉(RS1)主要存在于完整和部分碾磨的种子、豆类，谷粒中。可以保存天然结构，但是，加工时的研磨、碾碎或进食中的咀嚼等物理处理可使其屏障或 隔离作用减弱或消失，当转化为可消化淀粉时其含量减少。
天然抗性淀粉颗粒(RS2)：主要存在于天然的植物如生的薯类、高直链玉米淀粉和青皮香蕉中，其具有天然致密的结构和部分结晶结构，对淀粉酶具有高度抗性，因此难以被消化。 但是，RS2 稳定性较差，蒸煮、粉碎等加工方式会破坏其结构，产生糊化作用而被消化。
老化淀粉(RS3)：为变性和老化的淀粉，指糊化后在冷却或储存过程中淀粉颗粒重结晶而形成的凝沉淀粉聚合物。而难以被淀粉酶分解的淀粉，又称’回生淀粉”（淀粉类食物低温状态下会发生回生作用）。回生淀粉是膳食中抗性淀粉的主要成分，不仅又很好的热稳定性，还具有较高持水能力，在食物加工中应用广泛，常存在于面包，冷米饭及一些油炸食物中。此类抗性淀粉分为 RS3a 和 RS3b 两部分，前者为凝沉的支链淀粉，后者为凝沉的直链淀粉，前者经过再加热可被淀粉酶降解，后者的抗酶性最强，即使加热也不会被破坏。
化学改性淀粉(RS4)：指经过化学改性后，具有抗酶解功效的淀粉，如交联淀粉，羧甲基淀粉等。
直链淀粉-脂肪复合淀粉(RS5)：淀粉长链与脂肪酸或者脂肪醇结合形成的复合物。其具有特殊的三维螺旋结构和较好的热稳定性，不易与淀粉酶结合被分解，因此难以被消化。

.富含抗性淀粉的食品对人体体重的影响：
体内能量的蓄积是引起肥胖的主要原因，而肥胖是多种疾病的元凶。 研究数据表明：抗性淀粉能有效控制体重主要表现在两个方面。一是抗性淀粉本身含热量极低，且能增加饱腹感。 抗性淀粉为低GI 值食物，餐后2小时仍有很好的饱腹感，从而减少了能量的摄入。 二是抗性淀粉能促进脂肪动员。 富含抗性淀粉的食品能增加脂肪的动员，促进脂质的排泄，从而抑制了脂肪的 堆积。 有动物试验表明：给肥胖小鼠喂食高抗性淀粉的食物，最多可将体重减少 40%左右。 也有数据表明：给小鼠每增加 4%的 抗性淀粉，则可减少 9.8kJ 的热量摄入。 因此，富含抗性淀粉的食品能有效控制体重和平衡能量。
抗性淀粉作为一种安全性高的新型食品，具有来源广泛、饱腹感强、热量低、消化率低、血糖生成指数低等类 似于膳食纤维的特点。但相较于膳食纤维粗糙的口感和质地，和普通淀粉口感一致的抗性淀粉更易被消费者所接受和喜爱。随 着对抗性淀粉研究的深入，其独特的生理功能被人们所熟知：调节糖、脂代谢；对肠道微生物和上皮细胞有调节和保护作用；能 有效控制体重；减少胆石症的发生；降低血清肌酐和尿素，并有一定的预防结直肠癌的效果。
控制体重 肠道微生物群可以影响中枢神经系统的发育和功能, 通过代谢物如 SCFAs 调节食欲和能量稳态, 这也为 T2DM 和肥胖的治疗提供了新的见解。RS 经肠道菌群发 酵后可产生短链脂肪酸[77] 。这些 SCFAs 增加了能量代谢 速率, 从而减少了能量吸收, 增加了能量消耗, 有助于控 制体重[78–90] 。例如, 一项动物研究表明, 添加 RS 的饲粮 增加了盲肠总短链脂肪酸的浓度, 从而有效降低了大鼠 的肥胖和体重增加, 这可能是由于添加 RS 后能量摄入减 少, 肠道激素和大肠碳水化合物发酵发生了变化[91] 。 JUNE 等[92] 还表明, 膳食摄入 RS 可改善小鼠的葡萄糖耐 量和肥胖, 这可能是由于 RS 通过肠道发酵释放 SCFAs, 进而增加 GLP-1 和 PYY 的分泌, 从而降低能量代谢, 改 善糖尿病小鼠。另一方面, 抗性淀粉在消化过程中没有被 完全分解吸收, 可以通过增加胃肠道的体积, 延长消化 时间来提供饱腹感, 也可以减少食欲, 从而减少能量摄 入, 有助于控制体重。一项临床试验表明, 高纤维食物比 低纤维或无纤维食物更容易产生饱腹感, 并且显示 RS 和 玉米皮对饱腹感的影响最大, 而聚葡萄糖对饱腹感的影 响较小, 这证明高纤维食物有助于更强烈的饱腹感[93] 。另 一项随机研究也表明, 急性摄入抗性淀粉减少了健康成 年人的食物摄入量, 这可能是由于 RS 补充后延长了消化 时间, 影响饱腹感[94] 。综上所述, 摄入抗性淀粉可以改善 饱腹感, 减少食物摄入和血糖波动, 从而控制体重, 降低 肥胖和糖尿病的风险。
总之, RS修饰特异性细菌可能是预防 T2DM的有效方 法。膳食中添加 RS 可通过多种机制改变肠道菌群, 干预 T2DM (图 2)。一方面, 摄入低血糖指数 RS 可稳定葡萄糖 稳态, 降低血糖水平, 改善胰岛素敏感性。另一方面, 肠道 微生物可以代谢 RS, 调节代谢途径, 产生有益的代谢物, 如短链脂肪酸。这些代谢物可以减轻炎症, 通过改变肠道 通透性改善肠道健康, 降低炎症因子的表达。此外, RS 可 增加饱腹感和减少食物摄入量来控制体重, 从而降低肥胖 和糖尿病的风险。总的来说, RS 的摄入可为糖尿病的预防 和管理提供许多健康益处。

用抗性淀粉减肥，决不是只吃
冷饭怎么简单
中国营养学会理事范志红 中国青年报2019.7.24
最近不知怎么回事，“抗性淀粉”这个概念忽然火爆起来了。其实，“抗性淀粉”并不是一个很新的概念，而且很多人对它是有误解的，总觉得只要把食物放凉了吃，就能得到抗性淀粉，吃饭就不发胖了。真的是这样的么？
有了抗性淀粉之后
食物的热量值的确会降低
先复习一下抗性淀粉相关的基本知识。
抗性淀粉（简称RS）被定义为人体上消化道（胃和小肠）不能消化吸收的淀粉组分。简单说，它虽然在化学结构上是货真价实的淀粉，但不能被人体分解成葡萄糖，然后被吸收到血液当中，作为人体的能量来源用掉。当然，小肠没有消化它，它就会比较完整地进入大肠，然后大肠菌群中那些喜欢淀粉的品种会非常欢迎它，并因为“食物充足”而繁荣起来，成为优势比较强的菌群。这些菌所产生的丁酸等短链脂肪酸，对人体维持健康的肠道环境，预防高血脂和肠癌等，都是有益的。抗性淀粉有5个产生途径，其中之一就是“老化回生”过程中所产生的抗性淀粉。淀粉食物几乎都需要烹调熟了再吃。这是因为天然食物的淀粉是以淀粉粒形式打包存在的，它们是捆在一起，很难消化的。在加了足够的水，并加热到一定温度之后，淀粉分子从淀粉粒里跑出来，和水分子亲密拥抱在一起，食物的质地柔软黏稠了，人体的消化酶也容易接触并消化它们了。这个过程的科学词汇叫做糊化。
但是放冷之后，时间长了，一部分已经糊化的淀粉就又回到生淀粉的状态，不容易被人消化了。这个过程叫做“老化回生”，意思就是从熟淀粉状态向生淀粉状态倒退了。当然，只是倒退一小步，一小部分淀粉变了脸而已，食物并不会完全变成没有烹调过的状态。
这些因为老化回生而不再好消化的淀粉，就属于抗性淀粉的一类，RS3。
抗性淀粉因为不能被人体充分消化，所以它的热量值比好消化的淀粉有所降低。当然，热量值也不是零。因为大肠菌群能利用它产生短链脂肪酸，而人体还是能够部分吸收利用短链脂肪酸的，具体就看菌群是怎么工作的了。但是，其热量值肯定会大幅度下降。所以，有了抗性淀粉之后，食物的热量值是会降低的。
食物放凉≠产生很多抗性淀粉
不过，只要把食物在冰箱里放一夜，就会有很多抗性淀粉产生吗？不一定，得具体情况具体分析。
一、要看淀粉食物中支链淀粉和直链淀粉的比例如何。
淀粉食物冷藏后所产生的RS3，主要是直链淀粉老化回生的结果。如果某种食物中有不算太少的直链淀粉，那么冷藏之后它的老化回生效果就比较明显，产生的抗性淀粉就比较多。
比如说，高直链淀粉的老玉米就特别容易回生，煮后一两个小时就变硬了，嚼起来都很累。所以，这种老玉米，现在街上已经看不到了，煮玉米棒子都换成糯玉米和甜玉米了。
又比如说，非糯性的籼米（如泰国长粒米）和粳米（如东北短粒米），冷藏后老化回生也比较明显。比如说，我们曾经做过的测定发现，用普通粳米做原料时，4摄氏度冷藏24小时的冷饭和刚做好的热饭相比，抗性淀粉的含量从4%增加到了14%。
反之，如果一种食品中不含有，或很少含有直链淀粉成分，那么冷藏后产生的RS3就很少。
比如说，一项国外研究发现，与马铃薯趁热食用相比，在8℃放置24小时后，马铃薯的抗性淀粉含量从总淀粉的3.3%增加到5.2%，这对总热量摄入的影响基本上是可以忽略的。
又比如说，目前市售的糯玉米，因为支链淀粉含量99%以上，直链淀粉微乎其微，煮好了放一整天也不会变硬。当然，其中的抗性淀粉的数量也不会明显增加。
短粒的糯米，就是做粽子、做汤圆、做打糕等黏性糕点小吃的那种糯米，几乎100%是支链淀粉，而且支链的链长还很短，所以即便放到第二天吃，产生的RS3也可以忽略。
我们也曾经做过血糖测定，糯米食物就算是冷藏24小时后再拿出来吃，血糖反应还是一样的——非常非常高！糯米饭煮后趁热吃，测出GI值是112，已经够高了吧。但是，冷藏过夜12小时后，把糯米饭取出来，暖到室温后再吃，GI值居然高达128！
所以，别指望吃凉粽子就能减少热量摄入！
二、要看你冷藏的食物含有多少水。
虽然冷藏温度有利于产生抗性淀粉，但水太多的时候，淀粉还是很难变得干硬。通常含水量60%以上的状态比较难以老化回生，因为水分子把淀粉分子包围起来，不让它们离开自己，抱团变硬。
馒头的含水量是45%~50%，它是很容易回生变硬的。
米饭的含水量大约是62%~65%的样子，放在室温下会因为水分蒸发，降低到60%以下，然后老化回生、变干变硬。
但是，粥的含水量通常达到85%以上，甚至90%以上。因此，就算你把粥放在冰箱里三天，它也不会产生更多的抗性淀粉，只会长越来越多的细菌。
三、要看你对淀粉食物是冷冻还是冷藏保存的，两者效果差异很大。
冷藏一般是放在零上的冷凉温度下一段时间，但不会冻起来（冷藏室）；而冷冻是放在－18摄氏度保存（冷冻室）。
冷冻的低温会阻碍分子移动性，从而阻断淀粉的回生。冷冻之后再拿出来蒸煮回热，实际上是二次加热，会让食物充分糊化，抗性淀粉不会增加。如果回热时间过长，抗性淀粉甚至可能更少！
一项研究比较了不同烹调方式土豆（马铃薯）的血糖指数（简称GI）。他们发现，煮好后冷藏，然后凉着吃，土豆的GI值会下降20多个点；但先冷冻之后，再取出来化冻然后加热后食用的土豆，GI值和刚煮好趁热吃的土豆几乎一样！
四、在食物冷藏产生了抗性淀粉之后，要看你是冷着吃，还是再热一次再吃。即便是冷藏产生了抗性淀粉，如果不是凉着吃，而是再强力加热一次，那么抗性淀粉含量也可能会下降，甚至降得很严重。比如说，我们发现，先经过夜浸泡，然后用普通锅煮40分钟的红小豆，趁热吃的时候抗性淀粉含量是13.7%，而冷藏过夜，再取出来，盖上盖子，微波炉800W回热2分钟之后（样品中心温度为77摄氏度），抗性淀粉含量反而降低为9.36%。但是，如果不加热就吃冷的豆子，那真的很多人都会觉得胃里有点不舒服啊。一位女生就为此吃苦不小。她本来消化能力就不太好，听说吃冷饭能减肥后，每天都吃凉的米饭。吃了一周之后，就感觉经常胃疼。更糟糕的是，因为消化不良，每天腹部胀气，肚子反而越来越大了，不得不去看消化科医生，吃药治疗。她非常后悔使用了这个错误方法。总之，用抗性淀粉减肥这事，其实复杂得很，绝不是吃凉饭就能解决的事。

一、蒸谷米和低血糖指数 血糖指数(glycemicindex,GI)是反映人体在 摄入该食物后的血糖反应。GI值>70以上时,该 食物为高 GI食物;GI值≤55时为低 GI食物。普 通米饭中的淀粉极易转化为葡萄糖,GI约为82~ 90不等[4],是高 GI食物,食用后血糖快速升高,增 加血糖波动,不利于血糖平稳。长期摄入高 GI食 物不利于代谢,会增加罹患肥胖症、2型糖尿病和 心血管疾病等慢性疾病的风险。低 GI食物则可 以缓慢吸收,有助于维持血糖稳定,避免与饮食有 关的慢性疾病发生。因此,低 GI值大米一直是研 究的热点。 食用蒸谷米后的血糖和胰岛素水平均较低,研 究发现,东北大米的 GI值为72.9,而制成蒸谷米 则为52.8,胰岛素指数(食物食用后血中胰岛素的 释放水平)由52.9降至44.5,说明食用后血糖和 对胰岛素的依赖均明显降低[5]。实验证实,与食用 等量的普通大米相比,糖尿病患者和健康人群食用 蒸谷米后,餐后血糖升高幅度小,血糖反应曲线下 面积减少了35%和38% [6]。另一项研究也发现,2 型糖尿病患者分别摄入蒸谷米和普通大米,食用蒸 谷米后血糖较普通大米低了近30% [7],说明糖尿 病患者更适合选择蒸谷米。
二、蒸谷米食用后血糖反应的可能机制 1. 淀粉结构变化:蒸谷米加工过程中的蒸煮 是一种湿热处理(heat-moisturetreatment,HMT) 工艺,该工艺指控制水分含量在10~30%、温度90 ~130℃的条件下、作用15min~16h,使淀粉的天 然特性发生改变,进而影响淀粉的消化性能。经过 湿热处理后蒸谷米的直链淀粉含量升高,如 Sun 等[8]发现早籼稻在110℃湿热处理7h后,其直链 淀粉含量从25.2%提高到30.6%。刁静静等[9]研 究也表明经湿热处理后,高粱淀粉中直链淀粉含量 明显提高,达到了28%,溶解度和膨胀度随温度的 上升也明显升高。随着直链淀粉含量增加,糊化温 度提高,蒸谷米的硬度显著提高,黏度明显降低,消 化率下降[10]。 稻谷 湿 热 处 理 后 再 冷 却,淀 粉 发 生 老 化 (Retrogradation)也叫回生,指糊化后的淀粉在降 低温度时发生的变化,是糊化的逆过程。发生老化 后,淀粉硬度和刚性都有很大的提高,且对α-淀粉 酶具有抗性,不易消化[11]。直链淀粉主要参与老 化的最初阶段并且发生老化后不可逆,而支链淀粉 几乎不发生老化并且可逆[12]。直链淀粉的老化速率比支链淀粉快得多,直链淀粉愈多,老化愈快。 因为蒸谷米的湿热处理过程增加了直链淀粉含量, 使冷却过程发生的老化加重、加速回生率[12],回生值明显降低[13]。老化后消化吸收率也随之降低, 食用后血糖升高的水平较低。

吃这种淀粉 能减轻脂肪肝 □文 / 于康 教授 北京协和医院 健康百科 健康 博览 健康 / 解惑疾病
一说起淀粉，很多人首先想到的就是升血糖和长胖，其实，有一类淀粉，不仅不会 致人肥胖，甚至还有减轻脂肪肝的功效，它就是抗性淀粉。
抗性淀粉，属于膳食纤维的一 种，是一种难消化淀粉，它不能被 人体直接消化，但却可以被结肠中 的微生物菌群发酵，对代谢有积极 的影响。抗性淀粉可以分为4类： ●包埋淀粉 淀粉颗粒被食物中的一些成 分包裹，影响消化酶的接触，所以 消化比较慢，比如全谷粒、种子、豆 子都属于这种情况。 ●天然淀粉颗粒 只有加热糊化后才能被机体 消化，马铃薯、红薯、青香蕉中的淀 粉属于这种情况。 ●回生淀粉 蒸煮后的食物在冷却、贮存过 程中产生的淀粉，比如，冷却的米 饭和土豆等食物抗性淀粉含量增 加。如生土豆含抗性淀粉 75%，而 新煮熟的土豆仅含 3%，但冷却后 又增加到 12%。 ●变性淀粉 工业上用一些方法作用于淀 粉，从而拓宽其使用途径和性能。 我们可以对上述前 3 种抗性淀 粉加以利用。吃富含抗性淀粉的食 物，能满足食欲，因为它会在胃里 “占地儿”，较易产生饱腹感。同时， 由于抗性淀粉几乎不会被消化吸 收，所以，吃富含抗性淀粉的食物， 更有利于体重的保持。身体肥胖、 存在脂肪肝的朋友不妨有意识地 增加抗性淀粉的摄入。米饭时放一些黄豆、扁豆、鹰嘴豆 等豆类；提前一天煮米饭、土豆或 红薯，密封好后放在冰箱冷藏室过 夜，吃的时候加热至 30℃～40℃； 将烤好或蒸熟的土豆、红薯、山药 等食物切片，晒干，当零食加餐食 用。 有实验发现，将蒸好的普通粳 米饭密封好放入冰箱冷藏 24 小时 后，抗性淀粉含量从 4%上升到了 14%。 需要注意的是，此类食物缓慢 冷却产生的抗性淀粉更多，因此， 应将此类食物密封好放在冷藏室 而非冷冻室。虽然低温时抗性淀粉 含量加多，但食用生冷的食物容易 导致肠胃不适，可稍微加热后再食 用，当然，再次加热的过程中，抗性 淀粉含量会降低。 最后，需要和大家说明的是， 不是所有富含淀粉的食物煮熟放 冷以后都能产生抗性淀粉，像糯玉 米、糯米、小黄米等支链淀粉含量 高的食物，放冷与否对其中的抗性 淀粉含量影响不大。
科学解读抗性淀粉减肥的那些事
范志红 中国营养学会理事
最近，不知怎么回事“抗性淀粉”这个概念突然火爆起来了，。其实“抗性淀粉，并不是一个很新的概念，而且很多人对它 是有误解的，总觉得只要把食物放凉了吃，就 能得到抗性淀粉，吃饭就不发胖了。真的是这 样的吗? 含抗性淀粉的食物热量会降低 抗性淀粉(简称RS)，被定义为人体上 消化道(胃和小肠)不能消化吸收的淀粉组 分。简单说，它虽然在化学结构上是货真价实 的淀粉，但不能被人体分解成葡萄糖，然后被 吸收到血液当中，作为人体的能量来源用掉。 当然，小肠没有消化它，它就会比较完整地进 人大肠，然后大肠菌群中那些喜欢淀粉的品种 会非常欢迎它，并因为“食物充足”而繁荣起 来，成为优势比较强的菌群。这些菌所产生的 丁酸等短链脂肪酸，对人体维持健康的肠道环 境、预防高血脂和肠癌等都是有益的。 抗性淀粉有5个产生途径，其中之一就 是“老化回生”过程中所产生的抗性淀粉。
淀粉食物几乎都需要烹调熟了再吃。这是因 为天然食物的淀粉是以淀粉粒形式打包存在 的，它们捆在一起，很难被消化。在加了足 够的水，并加热到一定温度之后，淀粉分子 从淀粉粒里跑出来，和水分子亲密拥抱在一 起，食物的质地也变得柔软黏稠了，人体的 消化酶也就容易接触并消化它们了。这个过 程的科学词汇叫作“糊化”。 但是放冷之后，时间长了，一部分已经 糊化的淀粉就又回到生淀粉的状态，不容易被 人消化了，这个过程叫“老化回生”，意思就 是从熟淀粉状态向生淀粉状态倒退了。当然， 只是一小部分淀粉回生了而已，食物并不会完 全变成没有烹调过的状态。而这些因为老化回 生而不再好消化的淀粉，就属于抗性淀粉的一 类，RS3。 抗性淀粉因为不能被人体充分消化，所以 它的热量值比好消化的淀粉有所降低，当然， 它的热量值也不是零。
食物放凉不一定会产生更多抗性淀粉
那么，只要把食物在冰箱里放一夜，就会 有很多抗性淀粉产生吗?不一定，得具体情况 具体分析。 首先要看淀粉食物中支链淀粉和直链淀粉 的比例如何。淀粉食物冷藏后所产生的RS3，主 要是直链淀粉老化回生的结果。如果某种食物 中有不算太少的直链淀粉，那么冷藏后它的老 化回生效果就比较明显，产生的抗性淀粉就比 较多。比如，高直链淀粉的老玉米就特别容易回生，煮后一两个小时就变硬了，嚼起来都很 累。又比如，非糯性的籼米(如泰国长粒米) 和粳米(如东北短粒米)冷藏后老化回生也比 较明显。实验发现，用普通粳米做原料时，40C 下冷藏24dx时的冷饭和刚做好的热饭相比，抗 性淀粉的含量从4％增加到了14％。 反之，如果一种食品中不含有或很少含有 直链淀粉成分，那么冷藏后产生的RS3就很少。 比如，一项国外研究发现，与马铃薯趁热食用 相比，在8。C下放置24／J、时后，马铃薯的抗性淀 粉含量从总淀粉的3．3％增加到5．2％，这对总热 量摄人的影响基本上是可以忽略的。又比如， 目前市售的糯玉米，因为支链淀粉含量在99％以 上，直链淀粉微乎其微，煮好了放一整天也不 会变硬。当然，其中的抗性淀粉的数量也不会 明显增加。 我们曾经做过血糖测定，糯米食物就算是 冷藏241]、时后再拿出来吃，血糖反应还是非常 非常高。糯米饭煮后趁热吃，测出GI值是112。 但是冷藏过夜12小时后，把糯米饭取出来，暖 到室温后再吃，GI值居然高达128 1所以，别指 望吃凉粽子就能减少热量摄入! 其次要看冷藏的食物含有多少水。虽然 冷藏温度有利于产生抗性淀粉，但水太多的时 候，淀粉还是很难变得干硬。通常含水量60％ 以上的状态比较难以老化回生，因为水分子把 淀粉分子包围起来，不让它们离开自己，抱团 变硬。比如，馒头的含水量是45％一50％，它是 很容易回生变硬的。米饭的含水量大约是62％一 65％，放在室温下会因为水分蒸发降低至U60％以 下，然后老化回生、变干变硬。但是，粥的含 水量通常达到85％以上，甚至90％以上，因此就 算把粥放在冰箱里三天，它也不会产生更多的 抗性淀粉，只会长越来越多的细菌。 再次要看对淀粉食物是冷冻还是冷藏保 存，两者效果差异很大。冷藏一般是放在零上的冷凉温度下一段时间，但不会冻起来(冷藏 室)；而冷冻是放在一180C保存(冷冻室)。 冷冻的低温会阻碍分子移动性，从而阻断淀粉 的回生。冷冻之后再拿出来蒸煮回热，实际上 是二次加热，会让食物充分糊化，抗性淀粉不 会增加。如果回热时间过长，抗性淀粉甚至可 能更少! 一项研究比较了不同烹调方式土豆(马铃 薯)的血糖指数(简称GI)。他们发现，煮好 后冷藏，然后凉着吃，土豆的GI值会下降20多 个点；但先冷冻之后，再取出来化冻然后加热 后食用的土豆，GI值和刚煮好趁热吃的土豆几 乎一样! 最后要看在食物冷藏产生抗性淀粉后是 冷着吃还是再热一次再吃。即便是冷藏产生了 抗性淀粉，如果不是凉着吃，而是再强力加热 一次，那么抗性淀粉含量也可能会下降，甚至 降得很严重。比如，我们发现，先经过一夜浸 泡，然后用普通锅煮40分钟的红小豆，趁热吃 的时候抗性淀粉含量是13．7％，而冷藏过夜，再 取出来，盖上盖子，微波炉800W回热2分钟之 后(样品中心温度为77摄氏度)，抗性淀粉含 量反而降低为9．36％。 总之，用抗性淀粉减肥这事，其实复杂得很，绝不是吃凉饭就能解决的。

肠道菌群对抗性淀粉的降解机制
王扶香， 莫剑慧， 胡新中， 马 蓁+
(陕西师范大学食品工程与营养科学学院 西安710119) 摘要 抗性淀粉是指不能被健康人体小肠消化酶酶解．而进入结肠的一类复杂碳水化合物．可通过发酵及促进结肠微生物 增殖，带给人体诸多健康益处。人体肠道中微生物种类繁多，这些微生物降解抗性淀粉的机理得到国内外学者的关注。本文 结合国内外关于抗性淀粉的研究进展，对抗性淀粉的分类、结构、产生酶抗性的机理及其生理功能进行概述，重点阐述抗性 淀粉和肠道菌群的相互作用，探讨2种初级降解菌(即布氏瘤胃球菌和双歧杆菌)对抗性淀粉的降解机制，以及部分次级微 生物在降解抗性淀粉中的作用，旨在为开发特定代谢功能的抗性淀粉型复杂碳水化合物，以及合理选择健康食品的目标功 能化设计提供理论指导． 关键词 抗性淀粉：肠道茵群：降解机制 文章编号 1009—7848(2024)01—0364—15 DoI：10．16429／i．1009—7848．2024．叭．035
1 抗性淀粉的分类及其生理功能
根据淀粉消化速率和程度不同，可将淀粉划 分为快速消化淀粉(RDS，体外消化条件下前20 min被水解)、缓慢消化淀粉(SDS，在20～120 rain 内被水解)和抗性淀粉(RS，120 min后不被小肠消化水解的部分淀粉，继续进人大肠，被定植在大肠内的微生物群完全或部分降解为短链脂肪酸等代谢物。根据植物来源和加工方式不同，可将抗性淀粉细分为以下5类：1)物理包埋淀粉(RSl)： 指因物理屏障作用而不能被小肠酶接近消化的淀粉，主要存在于部分碾磨的谷物和种子中，豆类是 RSl的主要来源[5]。2)天然抗性淀粉颗粒(RS2)：指 一些高直链淀粉含量的作物中淀粉形成紧密堆积的颗粒结构[6]，限制了消化酶的可及性。RS2主要存在于青／生香蕉、马铃薯和未加工的豌豆中。3) 老化回生的淀粉(RS3)：主要是由氢键驱动淀粉链重结晶形成的产物[8]，存在于重结晶的非颗粒淀粉或加工食品中。4)化学改性淀粉(RS4)：通过不同化学反应，如交联、酯化、醚化等及引入某些新的化学官能团而获得的改性抗性淀粉．如淀粉醚、淀粉脂和交联淀粉[9]。5)直链淀粉一脂肪复合物(RS5)：主要指具有链状结构的直链淀粉与脂类形成的单螺旋复合物12,10-111．也有学者认为可将淀粉一 甘油、淀粉一氨基酸、淀粉一多肽、淀粉一蛋白质、淀 粉一脂蛋白等自组装的V型配合物归类为RS5。
抗性淀粉多通过与宿主肠道微生物的相互作用来实现其对宿主的健康益处。抗性淀粉为肠道菌群提供生长基质，肠道菌群通过降解抗性淀粉获取其生长所需的能量。肠道微生物降解抗性淀粉产生的含乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸代谢物(Short—chain fatty acids，SCFAs)1141对肠道微生物有一定的调节作用，这些短链脂肪酸可以促进有益菌群增殖，抑制有害菌群生长[15 16]，并维持肠道菌群动态平衡 。短链脂肪酸有助于改善机体的炎症和氧化应激状态，强化内脏敏感性，同时促进其它功能。短链脂肪酸可以降低结肠内环境的pH值并促进矿物质的吸收[15。16]：可在不影响正 常上皮细胞增殖和分化的情况下，通过诱导结肠癌细胞成熟和凋亡抑制人体结肠癌细胞的增殖保护结肠健康【19I。此外，短链脂肪酸在降低血浆胆固醇浓度和减少心血管疾病发生的风险方面也发挥着一定的作用120-211。抗性淀粉发酵过程中，可促进肠道蠕动，增加饱腹感，减少能量摄人[22]，促进脂质代谢【151。抗性淀粉在人体内缓慢代谢有助于降低宿主血糖水平，降低糖尿病和肥胖症等疾病发生的风险1231。据Li等报道，在紫山药抗性淀粉对高脂血症仓鼠的干预实验中，抗性淀粉的摄人可降低脂肪酸的合成，增加脂肪酸氧化和甘油一磷脂的合成，从而使仓鼠体质量下降；摄人抗性淀粉刺激肠道微生物产生更高水平的短链脂肪酸，影响体内脂质代谢作用．抑制脂肪组织扩张，降低肝脏、肾脏质量，修复高脂饮食对盲肠和结肠组织形态学造成的损伤。同时，高剂量抗性淀粉饮食的仓鼠体内高密度脂蛋白胆固醇浓度增加，甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇浓度减少。抗性淀粉能增加肠道胰岛素及胰高血糖素样肽含量，减轻炎症反应，改善运动协调性 。抗性淀粉可有效改善Ⅱ型糖尿病模型大鼠紊乱的代谢环境，缓解Ⅱ型糖尿病大鼠的病理损伤。在凡纳滨对虾的日粮中添加抗性淀粉可改善其肠黏膜形态，同时提高其消化酶(包括淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶)和免疫酶(包括酚氧化酶、总抗氧化能力、总一氧化氮合酶和一氧化氮)的活性，以及部分与免疫相关的基因的表达水平(包括酚氧化 酶原、抗脂多糖因子、溶菌酶、热休克蛋白70、硫氧还蛋白、黏蛋白一1、黏蛋白一2、黏蛋白一5AC、黏 蛋白一5B和黏蛋白一19)1271。也有研究报道抗性淀 粉可以直接与免疫系统相互作用，激活免疫反应[28]。 此外，有研究发现饲喂抗性淀粉可以提高C57BL／ 6雄性小鼠的还原型谷胱甘肽循环水平[29]。谷胱甘 肽是一种主要的抗氧化剂，谷胱甘肽的减少与心血管疾病、关节炎、糖尿病和几种恶性肿瘤有关，患有各种恶性疾病的患者的血浆谷胱甘肽水平显著降低[29]。此外，基于年轻人群和动物实验的研究报道，膳食抗性淀粉可有效改善胃肠道健康、葡萄糖耐受量、骨密度以及胰岛素敏感性等与衰老相关的指标130I。 也有部分研究报道了摄人高剂量的抗性淀粉对机体的负面影响，如抗性淀粉发酵过程产生的大量气体会导致某些人的胃肠道不适和胃肠胀气。也有报道称随着抗性淀粉剂量的增加与炎症条件相关的有毒气体H，S的浓度也会随之升高1321。
2抗性淀粉的多尺度结构特征
淀粉的多尺度结构模型阐释了淀粉颗粒内部由分子内／间氢键作用集合而成的从微米到纳米尺度的多种结构特征，具体包括其颗粒结构(2～ 100 Ixm)，生长环结构(120-500 nm)，止水塞(Blocklets)粒子结构(20。50 lqnl)，层状结构(9～10 nm)，结晶结构(nm)和分子结构(支链淀粉和直链淀粉链，0．1～1nm)。目前国内外学者针对抗性淀 粉的多尺度结构进行了研究，包括颗粒结构[28]、长 程／短程有序度、超分子结构(包含簇、螺旋、微 晶[351)、分子质量、聚集态结构[363、分子链结构[363等。 抗性淀粉颗粒与原淀粉相比，表面较为粗糙]，形状和大小也发生了显著性变化。荞麦抗性淀粉颗粒比原淀粉颗粒更大．且无固定颗粒形状，鹰嘴豆抗性淀粉颗粒呈多角形或立方形。不同类型的抗性淀粉在形貌结构上也存在一定的差异， 如RS2多数为不规则球形，少数为圆柱形，而RS3 多呈类似于海绵结构的较大的膨胀颗粒f8,37 381。不 同来源的RS3颗粒形状和大小也有一定的差异[8]。 如大米RS3样品呈碎片状和不规则结构，表面褶 皱．部分样品表面出现孔洞状I41I。欧阳梦云142】通过 超声波间歇辅助双酶法和品种诱导一双酶法制备 的灿米RS3．表面粗糙，凹凸不平，出现“蜂窝”状 结构。而利用压热一酶解法制备的芸豆抗性淀粉结 构致密紧实，呈不规则而棱角分明的无定形团块 状结构．横断面呈片层状结构[4=；]。油莎豆辛烯基琥 珀酸酐淀粉脂(RS4)颗粒与原淀粉颗粒相比无明 显变化．大颗粒呈卵型．小颗粒呈球形，表面光滑 清晰，然而也有部分颗粒表面出现了轻微腐蚀和 细纹㈣。辛烯基琥珀酰化改性温和的反应条件没 有显著改变木薯淀粉和马铃薯淀粉的粒度，木薯 RS4形态与原淀粉相比也没用发生明显变化，而 马铃薯RS4颗粒表面形成了一些裂纹和气孑LmI。 参薯(Dioscorea data L．)原淀粉呈椭网形，表面光 滑紧密，而参薯RS3颗粒呈现出不规则的黏连形 (作者推断这与支链淀粉和直链淀粉的重结晶有 关)；参薯RS4颗粒因有较多淀粉颗粒发生分解和 直链淀粉浸m，其表面粗糙且有碎片黏附；参薯 RS5呈块状结构，表面也出现碎片状结构I蚓。生姜 抗性淀粉呈不规则致密的非晶聚集块形貌，表面 粗糙无规则，呈层状、条状，有裂纹，具有B型晶 型[47]。据Zou等阐的报道，处于膨大期(山药的4个 生长阶段中的第3个阶段，膨大期在块茎快速生 长的秋季)的天然山药淀粉(ES—NS)和休眠期(山 药生长的第4个阶段，在冬季)的天然山药淀粉 (DS—NS)与相对应时期的山药抗性淀粉颗粒在形状上没有明显差异(即颗粒呈多边形或椭圆形)， 而膨大期的山药抗性淀粉表面与休眠期的山药抗 性淀粉相比，颗粒表面更粗糙。 抗性淀粉有A、B、C以及V型(复合晶型)4 种结晶类型f16，49]。A型结构主要存在谷物中，B型 结晶大多存在于块茎和富含直链淀粉的淀粉中，C 型结晶是A型和B型的混合物，主要存在于豆类『48]。 据文献报道，晶型呈A型的有山药抗性淀粉[勰]、经 过发酵的马铃薯抗性淀粉、绿豆抗性淀粉、板栗抗 性淀粉、锥栗抗性淀粉[50]，以及RS4型交联玉米抗 性淀粉f51]：呈B型晶体的抗性淀粉包括绿豆抗性 淀粉l删、豌豆抗性淀粉㈣、马铃薯抗性淀粉㈨】、玉米 抗性淀粉[8]，及美人蕉抗性淀粉[37]。据报道，II型抗 性淀粉包含了B型或C型的半结晶淀粉1521：III型 玉米抗性淀粉常呈现出B型结晶结构[51]：鹰嘴豆 抗性淀粉颗粒在2口为17。、20。和22。处呈现出强 衍射峰，为典型的C型结晶结构[50]，压热一酶解法 制备的芸豆抗性淀粉晶形结构从原淀粉的A型转 变为抗酶解性更强的C型[43]：不同直链含量的大 米III型抗性淀粉呈现出B型或C型结晶14”。灿米 III型抗性淀粉颗粒的晶型为B型或B+V型[38]。锥 栗、板栗抗性淀粉晶型呈V型结晶结构㈨1。而荞麦 抗性淀粉的峰形平缓，半峰宽>3。，为非晶峰，主要 为玻璃体结构【391。
3抗性淀粉与肠道微生物 3．
3.1 肠道微生物人体肠道中寄居着种类繁多的微生物，称为 肠道菌群。肠道细菌组成的庞大而复杂的微生态 系统，在维持人体健康方面起重要作用。肠道微生物分属1 000多个物种，成人肠道中的微生物 数量可达1012～1014个，总质量超过1．5 kg E561。肠 道中有超过300多万个细菌基因1571．是整个人类 基因组的至少150倍[58]。尽管细菌数量(3．8x1013 个)和人体细胞数(3．0×1013个)的比值随着研究的 进展从100：1到10：1更新到接近1：1，而这丝毫 没有消减微生物区系的生物学重要性。成人胃 肠道的微生物可分为细菌(Bacteria)、古菌(A卜 chaea)和真核生物(Euarya)155|。居住在大肠中的绝 大多数微生物是细菌 ，目前已鉴定出的人体肠 道细菌有厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bac—teroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门 (Fusobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、疣微菌 门(Verrucomicrobia)、螺旋藻门(Spirochaeates)、放 线菌门(Actinobacteria)、VadinBE97门、史氏甲烷 短杆菌(Methanobrevibacter smithii)等10大类， 其中优势菌群主要有：1)厚壁菌门，该菌门占菌群 总数的60％～65％1581，包含10个核心属：布劳特氏 菌属(Blautia)、丁酸弧菌属(Butyrivibrio)、粪球菌 属(Coprococcus)、梭菌属(Clostridium)、优(真)杆 菌属(Eubacterium)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、 颤杆菌克属(Oscillibacter)、玫瑰杆菌属(Roseburi— a)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和链球菌属 (Streptococcus)[61]。2)拟杆菌门占菌群总数的20％～ 25％，主要属有另枝菌属(Alistipes)、拟杆菌属 (Bacteroides)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、叶琳 单胞菌属(Porphyromonc矾)、普雷沃氏菌属(m— v