山耕谭葛
葛的化学·葛的碳水化合物
抗性淀粉改善糖脂代谢 膳食纤维帮助肠胃蠕动
人体需要的蛋白质、脂肪、碳水化合物(糖类)、维生素、矿物质(包括微量元素)、水和膳食纤维等七大类营养素(中国营养学会,2022),葛根均有,特别是大量的淀粉、多糖与膳食纤维。
葛根的碳水化合物
淀粉、多糖等碳水化合物的主要生理功能是:(1)供给热能。糖类易于氧化,能迅速供给人体热能,每克糖氧化可放出16.7千焦(4千卡)热,是机体热能的主要来源。(2)构成身体组织。所有的神经组织、细胞和体液中都含有糖类。(3)其它,碳水化合物可辅助脂肪的氧化,帮助肝脏解毒,促进生长发育,帮助蛋白质的合成。
淀粉是葛根的主要营养成分,也是古人采食葛根的主要缘由。新鲜葛根中的淀粉含量约为15%~34.2%;其中粉葛中淀粉含量较高,而野葛中淀粉含量相对较低。葛根淀粉粒较小,显微镜下可以发现其为不规则多边形,其粒径小于玉米淀粉,呈C型晶型结构,可以作为区分葛根淀粉与其它植物淀粉的重要依据。葛根直链淀粉和支链淀粉的含量比约为1:4.2;淀粉糊具有黏性和弹性,在加热糊化初期呈透明状态,黏度高,淀粉凝胶在冷冻情况下不易脱水收缩,常作为食品配料或包埋载体,也可代替亲水胶体。
抗性淀粉是一类在健康人体小肠内不能被消化吸收,但在大肠中可以部分或全部被肠道菌群利用产生短链脂肪酸、乳酸等代谢物的淀粉。抗性淀粉的本质是可以抵抗淀粉酶的水解作用,链状的淀粉分子会形成局部的结晶状态,导致淀粉酶不能水解葡萄糖之间的糖苷键,因此无法充分将其分解成葡萄糖,它在胃肠道消化速度慢,几乎不能被消化吸收,具有类似膳食纤维的作用,可以在大肠被微生物利用。经常食用富含抗性淀粉的食物,有助于改善糖脂代谢、改善餐后血糖、保护肠道健康、改善脂肪肝、减肥等。粉葛中含有2% ~ 6% 的抗性淀粉,由粉葛加工出的葛粉中含有10% ~ 16% 的抗性淀粉(宋昕祁,2021)。葛粉是日常饮食摄入抗性淀粉的较好来源。粉葛抗性淀粉具有良好的理化加工性能,可以应用于蒸煮、焙烤以及功能性食品开发等食品领域,能够较好地提高食品品质,同时粉葛抗性淀粉还具有调节肠道菌群、改善肠道屏障、调节炎症因子及机体糖代谢、抑制脂肪堆积等生理功能,对疾病防治有着积极影响,能够有效促进机体健康。
葛根多糖是天然的高分子聚合物,安全无毒,具有显著的生物活性。研究发现,广西葛根中多糖含量约为30%,而安康平利葛根中多糖含量相对较高,为40%左右。陈兵兵(2016)通过DEAE-52纤维素阴离子交换柱层析法得到三种葛根多糖组分,分子量分别为62×103 Da、159×103 Da和385×103 Da,三种多糖组分主要由D-葡萄糖和D-果糖组成。同时对高得率高活性组分 PS-D2(159×103 Da)采用凝胶柱层析法进一步分离纯化得到均一多糖PS-D2S,分子量为147.2×103 Da,单糖主要由D-葡萄糖和D-半乳糖组成。
葛根的膳食纤维
膳食纤维是近年来世界营养学家新确定的一类营养素。严格地讲,膳食纤维大多属于碳水化合物,但这些所谓的膳食纤维是指不能为人体利用的碳水化合物;也就是说,它没有直接的营养作用。膳食纤维包括了纤维素、半纤维素、木质素和果胶等一大群化学结构复杂的有机物。虽然人体不能直接吸收利用膳食纤维,但现代研究表明它对人体健康有益,至少有如下营养意义:(1)促进肠道蠕动,使粪便体积增大、松驰,帮助食物残渣顺利地排出体外,防止便秘。(2)防癌。由于膳食纤维具有刺激肠壁蠕动的作用,故使有害物质在肠道内停留时间短,从而减少了诱发癌症的机会,特别是结肠癌与直肠癌。(3)减少摄入热量,调节脂质代谢,有减肥作用。(4)膳食纤维可帮助矿物质的运动,预防冠心病、糠尿病和防龋护齿。
葛根中膳食纤维含量也较高。其中的可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber)既可溶解于水又可吸水膨胀,并能被大肠中微生物酵解的一类纤维,常存在于植物细胞液和细胞间质中。不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber)指在小肠不能消化,在结肠中不能被酵解的一类不溶于水的非淀粉多糖,主要包括纤维素、半纤维素和木质素等,能吸收水分,软化粪便,增加粪便的体积,以刺激肠蠕动,加速排便,预防肠癌发生。一项研究表明,粉葛中可溶性膳食纤维含量为13.66 %,不溶性膳食纤维为7.21 %,粗纤维7.88 %,木质素为9.05%;野葛中可溶性膳食纤维含量为39.53 %, 不溶性膳食纤维含量为10.54 %,粗纤维为14.19 %, 木质素为16.31 %。多种多样的膳食纤维是葛根食品受到消费者青睐的重要原因。
淀粉的分子结构(直链淀粉与支链淀粉有别)
以葛根为原料的葛粉淀粉颗粒微观结构
细胞中的纤维素、半纤维素等物质
参考文献
中国营养学会.中国居民膳食指南[M]. 北京:人民卫生出版社,2022.
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宋昕祁. 葛根抗性淀粉的制备、评价及调节血糖功能研究[D]. 南昌:江西中医药大学,2021.
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