全 文 :粮油深加工及食品
小麦麸开发利用的研究
天津中医学院生化教研室(300110) 程炳钦
天津公交三公司职工医院内科(300110) 肖 军
摘 要 小麦麸具有抗衰老 、抗癌 、减肥等重要生理功能。 由于小麦麸含有较多粗纤维 , 口感粗涩 , 主要用于
动物饲料。小麦糊粉是去皮小麦麸 ,含有丰富的膳食纤维和较少的粗纤维 , 口感好 , 其生理功能又优于麦麸 ,是一
种很有前途的保健食品。去小麦糊粉小麦麸仍可作为动物饲料使用。
关键词 小麦麸 小麦糊粉 膳食纤维
中图分类号 TS 210.9
On the Exploration and Utilization of Wheat Bran
ABSTRACT The prevention effects of wheat bran on senescence , tumorig enesis and overwheight has been dis-
cussed.Since it is rich in crude fiber and tastes terrible , w heat bran is mainly used in animal diet.Aleurone , w hich is rich in
dietary fiber and poor in crude fiber , is separated from whea t bran and is the wheat bran without pericarp.Since it tastes
nice and has better physiological effects than whea t bran , aleurone will be a good source of dietary fiber.The wheat bran
w ithout aleurone is still a good animal diet.
KEYWORDS w heat bran aleurone dietary fiber
小麦是人类的主要食物之一。小麦纤维是标准的天然
食用纤维 ,历史悠久 , 安全性高。小麦麸是小麦纤维的主要
来源。小麦麸对人体的重要生理作用已被国内外大量研究
事实和流行病学所证实 , 并已制成各种流行保健食品[ 1 ~ 3] 。
由于小麦麸的外果皮含有大量的粗纤维 , 颗粒较硬 、口感粗
涩 、风味较差 , 使小麦麸的使用受限 ,主要用于动物饲料。有
资料表明[ 4] ,食物中含有过多的粗纤维可能是胃癌发病率高
的主要原因。从小麦麸中分离出来的小麦糊粉 , 不仅颗粒
细 、无味 、口感好 ,而且含有丰富的膳食纤维 , 是一种很有开
发前景的保健食品资源。去除小麦糊粉的小麦麸仍然是很
好的动物饲料。本文拟从小麦麸研究现状 ,小麦麸和小麦糊
粉生理功能比较来阐明这一观点。
1 小麦麸的抗衰老作用
1.1 小麦麸具有抗氧化活性和清除自由基的作用
近些年来 ,以自由基学说解释衰老的研究有了很大进
展。许多研究表明[ 5 , 6] , 体内自由基含量随年龄增长而积
累。体内清除自由基的各种酶类(如超歧氧化酶)和非酶系
统(如 VC、VE等)的防御能力也随年龄增长而衰退。 过多
的自由基会导致 DNA 的氧化破坏 、蛋白质交联和肽键断裂 、
酶和激素失活 、发生脂质过氧化反应 , 形成脂褐素(老年斑),
沉积于心 、脑 、肾等器官使其功能减弱 , 机体免疫能力下降。
由于自由基造成的损害和消除能力下降 ,可诱导机体产生多
种疾病(如癌症 、动脉硬化等), 并导致机体衰老甚至于死亡。
机体在代谢过程中产生的自由基主要有超氧离子自由基(亦
称超氧化物基)、羟自由基 、氢过氧自由基等。羟自由基是公
认的最具危害性的自由基。它可以与产生部位的任何生物
分子反应 ,由氧化应激所造成的损害几乎全部是由羟自由基
中介的。
实验证明[ 7 , 8] ,小麦麸具有抗氧化活性和清除羟自由基
的能力。食物纤维中所含黄酮类物质可能是清除自由基的
活性物质。这类物质和膳食纤维中的葡萄糖形成糖苷 ,具有
很强的抗氧化性 , 已在麦麸和米糠中分离出。黄酮类物质具
有清除超氧离子自由基和羟自由基的能力已被证实 ,在治疗
心血管疾病和老年性痴呆症等方面具有独特的疗效。
人体衰老和老年疾病的形成是个缓慢的过程。它包涵
着自由基对机体造成的连续性损害与修复的交替过程。 由
于自由基造成的损害瞬息不断 , 抗氧化物质就需要不断补
充 , 以缓和或控制自由基对机体造成的损害。由于长期服用
药物会加重肝脏和肾脏的负担 , 具有抗氧化活性的保健食品
(如小麦麸)是不可忽视的。
1.2 小麦麸影响肠道菌群的种类和数量
现已清楚[ 9 , 10] , 肠内菌丛的生态对宿生的老化 、健康和
疾病有着极为密切的关系。健康的成年人肠内栖息着数量
达 100 兆(1014),种类涉及 100 种以上的各类细菌 , 约占体重
的 1/50~ 1/ 60。肠内正常菌群主要有双歧杆菌 、乳酸杆菌 、
肠球菌 、拟杆菌等。这些细菌构成所谓的肠内细菌丛。它们
一方面相互保持共存和拮抗的关系 , 一方面 , 利用摄入的食
物成分和机体分泌排泄入肠道的物质不断地进行增殖。 人
体肠道菌群随年龄而变化 , 成年人的肠道菌丛以拟杆菌 、真
杆菌 、消化球菌等为最优势 , 双歧杆菌占总菌数的 10%左
右。进入老年期后双歧杆菌进一步减少 , 魏氏梭菌 、乳杆菌 、
肠杆菌 、链球菌增多 ,表明老人生理机能的老化影响肠道菌
丛 ,而肠道菌丛的变化又影响老化。有研究表明[ 11] , 小鼠自
由吸入臭氧后在体内诱发较强的自由基反应 , 导致小鼠出现
一系列与老龄小鼠测定指标相近的变化。用臭氧复制的衰
34 粮食与饲料工业 1998年 第 7期
老动物模型表明 , 小鼠自由吸入臭氧后引起肠道菌群的变
化 ,即肠道菌群成员正常比例失调 , 其中双歧杆菌和肠球菌
明显下降 , 表明小鼠生理机能的老化影响肠道菌丛 , 而肠道
菌群的变化反过来又促使老化。
尽管小麦麸对人体肠道菌群影响的研究还不够充分 , 但
是许多资料证明[ 12] , 由非淀粉多糖组成的膳食纤维到达小
肠后 ,由于它不被消化吸收而进入大肠。在膳食纤维诱导
下 ,大肠菌群发生质和量的变化 , 有益细菌显著增殖。有
人[ 13]对世界第五长寿之乡广西巴马进行了三次调查。初步
试验表明 , 巴马健康老人肠道中普遍存在着双歧杆菌 , 且在
厌氧菌中比例较高。这可能和当地老人以谷物 、菜和果为主
的富含膳食纤维的食物有关。 有资料表明[ 14 , 15] , 小麦麸有
显著增加大鼠粪便正常细菌含量的作用 , 小麦糊粉效果更
强 ,二者比较差异显著(P <0.05)。
2 小麦麸对癌症的预防作用
据报道[ 16] , 人类癌症的发生绝大部分是由环境引起的。
在诸多的环境因素中除吸烟外 ,主要是膳食和营养因素。
2.1 小麦麸对乳腺癌的预防作用
许多研究表明[ 17 , 20] , 雌二醇含量与雌激素敏感型乳腺
癌的细胞增殖成正相关 ,雌激素和乳腺癌的发生和发展密切
相关。
小麦麸至少通过三个途径使肠道中可被重吸收的雌激
素减少:
2.1.1 脂肪和高肉食的膳食刺激分泌大量的胆汁酸。某些
肠道细菌会将大量分泌的胆汁酸转变成过量的雌性激素 , 被
肠道吸收后会引起血液雌性激素升高 ,这可能是乳腺癌高发
病率的原因之一[ 21] 。小麦麸有束缚胆汁酸的作用 , 使肠道
中胆汁酸含量明显减少[ 4] , 从而间接地抑制了血液雌激素升
高。
2.1.2 体内和体外的试验表明[ 22] , 小麦麸有很强的吸附作
用 ,使肠道中游离雌激素减少。
2.1.3 小麦麸对 β-葡萄糖苷酶有抑制作用 , 后者是肠道中
使结合型雌性激素分解为游离型雌性激素的关键酶 , 从而使
肠道中游离型雌激素减少。
以上事实说明小麦麸在预防和治疗乳腺癌及与雌激素
有关的疾病中可能有重要作用。
临床和动物实验以及流行病学证实[ 23] , 增加膳食纤维
摄入减少乳腺癌的发病率。小麦糊粉含有丰富膳食纤维 , 应
和小麦麸有类似的作用。
2.2 小麦麸对肠道癌的预防作用
2.2.1 小麦麸具有抗氧化活性和清除自由基的作用:现代
医学证明[ 7 , 24] ,结肠癌的发生与肠壁脂质过氧化所产生的自
由基有直接关系 ,脂质过氧化所产生的自由基在癌肿形成的
起始和促成阶段都起重要作用。小麦麸具有抗氧化活性和
清除羟自由基的能力 , 因此 , 小麦麸对肠道肿瘤和肠道癌有
预防作用。
2.2.2 小麦麸能抑制肠道腐生菌生长
有资料报道[ 25 , 26] , 结肠中一些腐生菌(如大肠杆菌 、梭
状芽孢杆菌 、变形杆菌和粪链球菌等)在较高的 pH 环境下
异常活跃 , 易产生致癌物质。肠道中的有益细菌能利用膳食
纤维(如小麦麸等)产生挥发性脂肪酸(如乙酸 、丙酸 、丁酸
等)。这些脂肪酸能降低大肠 pH ,抑制腐生菌的生长。动物
实验表明[ 15] ,小麦麸和小麦糊粉有显著增加大鼠盲肠内挥
发性脂肪酸含量和显著降低大鼠盲肠内 pH 的作用(P <
0.05)。小麦糊粉效果更强 ,二者比较差异显著(P < 0.05)。
说明小麦麸和小麦糊粉能抑制肠道腐生菌生长 , 小麦糊粉效
果更强 , 从而减少了致癌物质的产生。
2.2.3 小麦麸对致癌物质有吸附作用
小麦麸对很多致癌物质(如亚硝胺 、苯酚和甲苯酚 、吲哚
和甲基吲哚 、胆汁酸和次级胆酸等)有很强的吸附作用 ,使肠
道中致癌物质减少。以胆汁酸为例:胆汁酸是胆固醇代谢的
正常产物 ,也是癌诱变剂粪戊烷的两种前提之一 ,粪戊烷有
潜在的致癌作用 , 它是人体下段肠道厌氧环境中的一种细菌
产物[ 27] 。胆汁酸在肠内细菌作用下会转变成次级胆汁酸及
其诱导体 ,芳香族多环碳化氢 、环氧化合物和雌性激素等致
癌和促癌物质[ 10] 。石胆酸和脱氧胆酸也是结肠癌的刺激
物[ 12] 。小麦麸对胆酸和次胆酸有吸附作用[ 4 , 28] , 将之排出
体外 , 从而减少了肠道中胆酸和次胆酸含量。
2.2.4 小麦麸对很多参与致癌物质形成的酶都有抑制作
用 , 从而使肠道中致癌物质形成减少。
结肠细菌的 β-葡萄糖苷酸酶 、7α-脱羟基酶 、硝基还原酶
和偶氮基还原酶等 , 在肠道中通过酶促反应能导致有毒和致
癌物的生成 , 有些产物作为肿瘤刺激物起作用。小麦麸能使
粪便细菌酶的活性下降 , 从而使肠道中致癌物质减少[ 4] 。
2.2.5 小麦麸对结肠粘膜上皮生长因子的影响
动物实验表明[ 29] , 10%麦麸可使 Fisher 大鼠结肠粘膜
上皮生长因子活性降低 63%。结肠粘膜上皮生长因子是完
整胃肠道增生的刺激物 , 其受体的过度表达与结肠部位的癌
变有密切关系。 paul认为这是降低结肠癌发生率的重要环
节。
2.2.6 小麦麸对肠道丁酸含量的影响[ 30]
膳食纤维主要通过结肠内酵解生成短链脂肪酸而影响
结肠癌发生的。酵解生成的短链脂肪酸能降低肠道 pH 、改
变菌属平衡 、影响致癌代谢过程。丁酸是短链脂肪酸中最重
要的一种。它是结肠细胞的主要能源 , 能通过影响组蛋白去
乙酰酯酶和 DNA 的甲基化而稳定 DNA 。在体外试验中发
现丁酸还能促进结肠癌细胞分化 , 降低其生长速率。酵解时
短链脂肪酸和丁酸产量不同可能是造成膳食纤维预防结肠
癌效果不同的一个主要原因。 动物实验表明丁酸对肠上皮
细胞癌变有抑制作用 , 它能使转化细胞转变为正常细胞而防
止其癌变。生理浓度的丁酸钠可诱导结肠癌细胞向自然死
亡方向转化 , 并有调节细胞自然死亡(apoptosis)的作用。
动物实验证明[ 15] , 小麦麸和小麦糊粉有显著增加大鼠
盲肠内短链脂肪酸(包括丁酸)含量的作用 , 小麦糊粉效果更
优 , 二者比较差异显著(P <0.05)。
35第 7期 1998年 程炳钦等:小麦麸开发利用的研究
2.2.7 小麦麸在预防和治疗便秘中的作用
在较高的 pH 环境下 , 肠道腐生菌活跃 , 易产生致癌物
质。便秘患者粪便水分含量少 , 粪便在肠道停留时间长 , 致
癌物质和肠粘膜接触时间长 , 再加上致癌物质浓缩 , 就可能
诱发癌症[ 26] 。动物实验表明[ 15] ,小麦麸和小麦糊粉有显著
增加大鼠粪便产量 、正常细菌 、水分和脂类含量的作用 , 有显
著增加大鼠盲肠内挥发性脂肪酸含量和显著降低大鼠盲肠
内 pH 的作用(P <0.05)。说明小麦麸和小麦糊粉有软便
和促进肠道蠕动的作用 , 能缩短粪便在肠道中的停留时间 ,
使致癌物质得到稀释并和肠粘膜接触时间减少 ,减少了致癌
物质对肠道的刺激 ,说明小麦麸和小麦糊粉有预防和治疗便
秘的作用 ,对肠道癌也有较好的预防作用。小麦糊粉效果更
佳 ,二者比较差异显著(P <0.05)。
以上事实说明 ,麦麸对肠道癌有较好的预防效果。动物
实验也证明[ 4] , 食用小麦麸防止了化学诱导癌的发生。
3 小麦麸的减肥作用
据报道 , 25 名年轻护士(平均年龄 21 岁)每天食用麦麸
24 g ,五周后体重皆有显著下降(P <0.05)。用3%小麦麸
和 3%小麦糊粉喂养大鼠 , 结果表明[ 14] , 小麦糊粉组大鼠粪
便总中性脂含量最高 , 分别为麦麸组和对照组的 1.9 倍和
2.4 倍。许多动物实验都证明 , 小麦麸对胰脂肪酶的分泌有
强烈的抑制作用 ,并能使胰脂肪酶的活性受到抑制。胰脂肪
酶是食物脂肪消化的关键酶 ,胰脂肪酶分泌的减少和活性受
到抑制必然导致食物脂肪在肠道的消化受到抑制。大量未
消化的脂肪不被吸收而排泄到粪便中 ,使粪便中的中性脂肪
含量增加。小麦糊粉增加粪便脂类含量的作用优于麦麸(P
<0.05), 说明小麦糊粉有更好的减肥作用。
4 结束语
小麦糊粉是用特殊工艺从小麦麸中分离出来的 , 含有丰
富的蛋白质(23.4%)和膳食纤维(32.4%)。尽管小麦糊粉
的研究还不够充分 ,初步研究表明[ 14 , 15] , 小麦糊粉的生理功
能优于小麦麸 ,是一种优良的膳食纤维资源。去小麦糊粉小
麦麸仍是很好的饲料。小麦糊粉的开发将会极大地提高小
麦麸的应用价值。
参考文献
1 钟耕 ,王自永 , 赵竹娟.谷物膳食纤维的研制.中国粮油学报 ,
1995(10):38
2 Bollinger H.Wheat f iber -a new generation of dietary fiber.Food
Tech Europe , 1996 , 3(3):34 , 36
3 Ruth M K.Dietary f iber.J Lipid , Res , 1982(23):22
4 杨剑平.应当正确地认识和评价膳食纤维的作用.生命的化学 ,
1994 , 14(2):40
5 刘时中 ,自由基与衰老.生理科学进展 , 1983 ,14(2):147
6 Poeggeler B , Reiter R J , T an D X et al.Melatonin , Free radical and
senescence.J Pineal Res , 1993(14):151
7 欧仕益 ,高孔荣 ,黄惠华.麦麸膳食纤维抗氧化和羟自由基清除
活性的研究.食品工业科技 , 1997(5):44
8 胡敏 ,姜发堂 ,张声华.三种测定银杏叶提取物中总黄酮的方法
比较.食品与发酵工业 , 1997 , 23(4):40
9 熊德鑫.厌氧菌的分离和鉴定.南昌:江西科技出版社 , 1986
10 陈瑞娟.肠内菌丛与长寿.食品与发酵工业 , 1996(2):69
11 严梅贞 ,宋红明 ,谢念祥等.衰老动物肠道菌群的变化及黄芪的
拮抗作用.中国中药杂志 , 1995(20):624
12 祝向红 ,范伟 ,何芳.膳食纤维研究进展.中华预防医学杂志 ,
1993(27):312
13 张篪 ,郑海涛 ,杜小兵等.巴马健康老人食物结构与肠道双歧杆
菌关系的初步研究.食品科学 , 1994(177):47
14 程炳钦 ,Grave F , Stone B A.麦粉蛋白粒和麦麸对大鼠粪便水
分 、脂类含量和血脂影响的比较.营养学报 , 1995(17):92
15 Cheng B Q , Topping D L , Stone B A et al.Comparative effect of di-
etary w heat bran and it s morphorlogical components(aleurone and
pericarp-seed coat)on volat ile fat ty acid concent ration in the rat.
Bri t J Nut r , 1987(57):69
16 陈君石.膳食 、营养与癌症研究的新进展.中国食物与营养 ,
1997(1):26
17 陈国际 ,邵永孚 ,单毅.乳腺肿瘤 DNA含量及雌激素受体的测
定.中华肿瘤杂志 , 1994(16):461
18 Quarmby V E ,Korch K S.The inf luence of ll-est radial on pat terns
of cell division in the uterus.Endocrinology 1984(114):694
19 Scatz R , Soto A M ,S onnenschein C.Est rogen-induced cell mult ipli-
cat ion;direct or indirect ef fect on rat uterine cells.Endocrinonlogy ,
1984(115):501
20 Meyer J S , Rao B R , S tevens S C et al.Low incidence of est rogen
receptor in breast carcinomas w ith rapid rates of cellular replication.
Cancer , 1977(40):2290
21 郑建仙 ,耿立萍.功能性低聚糖析论.食品与发酵工业 , 1997
(23):39
22 宋扬 ,李玉声 ,吴辉云等.膳食纤维不同成分对大鼠体内雌激素
水平的影响.营养学报 , 1997(19):182
23 Cohen L A , Zhonglin Z , Edi th A Z et al.Wheat bran and psyllium
diet:Effect s on N-methylnit rosou rea-induced mammary tumorin-
genesis in F344 rats.J Nati Cancer Inst , 1996 , 88(13):899
24 许小波.脂质过氧化与癌肿形成.生命的化学 , 1995 , 15(6):42
25 施跃峰.双歧杆菌的保健功能及其应用开发.生物学杂志 ,
1997(14):43
26 Heaton K W.Dietary fiber in perspective.Hum Nutr:Clin Nut r ,
1983 ,(37C):151
27 徐红华.膳食营养与癌症关系的探讨.食品科学 , 1996(17):57
28 Ikegami S , Tschihashi F , Harada H et al.Ef fects of viscous indi-
gestible polysaccharides on pancreatic-biliary secretion and digestive
organs in rat s.J Nut r , 1990(120):353
29 Schaudies R P , S atchithanandam S , Calvert R J.Alteratin in levels
of immunoreactive epidermal grow th factor in the gast rointestinal
mucosa of Fisher rats fed a diet containing 10%w heat bran.J Nu-
t r , 1991(121):800
30 Sakata T , Yajima T.Influence of short chain fat ty acids on the ep-
i thelial cell division of digestive t ract.Quant.J Exp Physiol , 1984
(69):639 (收稿日期:1998-02-11)
江苏牧羊集团北京
服务销售处正式成立
1998 年 5 月 26 日 ,江苏牧羊集团新产品新闻发布会暨
北京服务销售处开业典礼在北京新世纪饭店隆重举行。 全
国饲料工业办公室副主任杨庭楷先生 、国内贸易部工业司副
司长宋丹丕先生 、中国饲料工业协会副秘书长乔玉锋先生以
及中国粮油学会 、国家计委 、中国饲料集团公司的有关领导
和北京 、天津 、辽宁等地的用户代表及新闻单位近百人到会
祝贺。 程 伟
36 粮食与饲料工业 1998年 第 7期