油橄榄果渣类膳食纤维功能研究进展*

皮汶灵 ，冉志文 ，邢 巧 ，虞欢欢 ，肖懿雪 ，马星月 ，王 强 ,2,3，谢跃杰 ,2,3

(1.重庆第二师范学院生物与化学工程学院，重庆 400067；2.重庆第二师范学院脂质资源利用及儿童日化品研发重点实验室，重庆 400067; 3.广西农产资源化学与生物技术重点实验室，广西 玉林 537000）

油橄榄是一种高产油料作物， 其叶片主要用于制作橄榄叶酒、提取多糖、多酚、羟基酪醇等化合物，其果实广泛用于制作橄榄果罐头、蜜饯、橄榄油、提取蛋白质等。 油橄榄果实富含黄酮、酚类、橄榄苦甙等活性成分，具有保护神经、改善机体功能的作用，其榨油后产生的果渣等废弃物也具备再加工利用的价值[1]。果渣中有38%的纤维素、25%的水和5%~8%的橄榄油[2]。 除了橄榄油可用于制作肥皂外，丰富的膳食纤维具备预防高血压的发病风险、 降低血液中胆固醇的含量、降低患心血管的发病率、消除有毒物质（亚硝酸盐和重金属等）等重要的生理功能[3-4]。

膳食纤维主要包含纤维素、半纤维素、木质素和果胶，其主要作用于胃肠道，能够刺激食物的消化，加快胃肠道运动、增大胃肠道中各种内容物的体积、减少粪便停留在肠道内的时间， 起到改善肠道健康的作用[5]。 油橄榄果在加工的过程中产生的残渣和废弃物中仍然含有大量的膳食纤维， 而这些果渣仅部分用作饲料或肥料，其余完全废弃掉，不仅不能提高利用率，还可能造成严重的环境污染和资源浪费。所以， 从果渣中提取膳食纤维成为了当下解决资源浪费的趋势之一。 若能合理利用油橄榄果渣生产出富含膳食纤维的食品， 不仅能在一定程度上提高油橄榄果渣的综合利用价值， 还能为其他果渣的利用提供参考。本文综述了膳食纤维的功能特性，旨在为油橄榄果渣膳食纤维的利用和开发提供参考， 实现资源利用和产业的可持续发展。

1 膳食纤维

膳食纤维是不能被人体自身消化酶直接消化和吸收的营养素，是营养学界公认的第7 种营养素[6]。饮食中添加粗纤维能有效地帮助降低血糖、血脂、预防便秘、调节人体胃肠道菌群、协助改善慢性口腔炎症和发挥清洁牙齿等功能作用。 一些新鲜水果中属于水不溶性膳食纤维的果胶类纤维素可以有效地延长食物在胃肠道中的停留时间， 延缓胃中葡萄糖的代谢和消化，从而有效地降低人体的血糖，改善慢性二型糖尿病的早期临床症状。 膳食纤维在膳食中的来源十分广泛，水果、蔬菜、大麦、小豆类、细谷类及杂食中均存在，并且水果、谷物、茶叶等在加工过程中产生废弃物（果皮、果渣、茶梗）也富含膳食纤维。

麻佩佩等[7]对新鲜苹果果渣所含的膳食纤维从溶解性（水溶性膳食纤维、水不溶性膳食纤维）、发酵程度（部分发酵、完全发酵）、植物体内功能（结构性多糖、结构性非多糖、非结构性多糖）等方面进行了详细的分类（如表1）。 膳食纤维主要是通过溶解性进行分类， 其中的水溶性膳食纤维具有去除有害物质和自由基、降低高血压和癌症风险、增强免疫力等生理作用，水不溶性膳食纤维可预防慢性肾病。

表1 膳食纤维的分类

2 膳食纤维生物活性

近年来， 制备高膳食纤维食品已经成为营养学家投入大量精力研究的一个方向。 作为一种特殊的营养素，膳食纤维在身体中体现出许多生理特性（如表 2），可归纳为持水性[8]、菌群调节[9]、吸附性[10-11]和离子交换作用[12]。

表2 膳食纤维功能及其说明[13-22]

2.1 持水性

张艳荣等[13]对马铃薯膳食纤维的保留耐热性和其中富含膳食纤维副产物进行了深入的研究， 从实验中得知了膳食纤维在人体中能够吸收自身体积重量几十倍的大量水分， 具有高吸水性和良好的持水性。 膳食纤维的来源及制备工艺的不同也会导致持水特性与吸水能力存在差异。具备极性基团的果胶、树胶、半纤维素膳食纤维具有一定的多孔结构，因此它们的持水性和耐水性非常好， 在经过大量的水化反应后，它们还可以提高小肠粘度，使各种营养素中主要物质扩散速率减缓， 多糖在人体内吸收消耗大量水分，从而更有利于粪便等废弃物从体内排出[14]。当膳食纤维进入肠道之后， 会迅速与肠道中的水分结合充满肠道，使摄食者有较强的饱腹感，代替高热量食物带来的饱腹感，从而达到减肥的效果[15]。

2.2 菌群调节

位于大肠的各种微生物对肠道的调节作用至关重要，可以对膳食纤维进行营养发酵和消化降解，有效增殖有益菌、改善微生物环境、保护大肠屏障。 在大肠中，膳食纤维会在细菌的作用下进行发酵，发酵程度随着组成和化学物质的不同而存在着很多的差异 （果胶和树胶的降解程度高于纤维素和半纤维素）。膳食纤维来源不同，其发酵性也不同（水果蔬菜发酵性比谷物类强）。 孙元琳[16]、叶秋萍[17]等、韩冬[18]对膳食纤维肠道调节能力进行了深入研究， 发现发酵性引起了三个方面的变化：通过产生丙酸、乙酸等短链脂肪酸来直接参与新陈代谢； 非淀粉性多糖在肠道中促进双歧杆菌的繁殖； 大肠中的pH 降低从而改善肠道菌群。

2.3 吸附性

膳食纤维的基层表面涂层富含活性基团， 可以在水和空气中迅速吸附各种含有重金属的阳性离子和多种对人体有害的化学成分， 甚至可以螯合人体内的胆固醇、 胆汁酸和可能进入人体胃肠道中的多种毒素，起到清洁肠道的作用[11-12]。 多次临床实践可以进一步证明， 不可溶性的膳食纤维可以有效吸附人体内的葡萄糖，减少对葡萄糖的消耗，从而减少人体对胰岛素的消耗。 并且膳食纤维能够降低胆固醇和低密度脂蛋白的含量， 起到改善糖尿病患者病情的作用[19-20]。

2.4 离子交换作用

在一定程度上， 膳食纤维可以有效减少对矿物质元素的新陈代谢和消化吸收。 因为膳食纤维分子是一种呈弱酸性的有机多糖分子， 其本身具有较强的离子交换作用功能， 可以直接吸附各种矿物质元素和其它电解质， 同时膳食纤维分子中还包括一些富含羟基、羧基、氨基等多种化学物的基团，可以与胃肠道系统中的氧化铁、铜、钙等二价的金属极性阳离子相互结合[21-22]。 通过研究证实这种高效的离子交换作用有利于帮助人体减少对离子的吸收， 消除体内部分的重金属离子和阳离子， 有利于维持身体健康，因此膳食纤维也可作为重金属的解毒剂。

3 发展前景

随着我国油橄榄产量的增加和种植面积的扩大，油橄榄果渣等副产物产量也随之增加，根据产业的可持续发展和国家对于保护环境的要求， 迫切需要解决此类副产物的利用问题。目前，国内外企业对于油橄榄果渣的利用普遍是把它当作一种动物饲料，或者作为微生物燃烧性的原材料，少数企业也会利用油橄榄果渣来制造吸附剂， 利用这些果渣来制作砖和微生物培养基， 但这些利用到的油橄榄果渣只是上万吨果渣中的极小的一部分。 正确合理利用油橄榄果渣是非常有必要的， 也具有巨大的发展前景。由于膳食纤维具有丰富特殊的营养功能，其相关研究也受到了医疗领域的广泛重视。因此，合理开发利用膳食纤维是未来食品研究的趋势之一， 这类产品必然会在今后的食品领域中发挥重要作用。