燕麥與健康
燕麥的保健功能
作者：世壯
時間：2020-10-20
來源：
隨著人類社會的發展和物質生活的豐富，人們片面追求高精度食物。特別在發達國家和一些富裕地區，食物結構中飽和脂肪酸含量棕多，而纖維含量卻很少，從而造成包括膽固醇和脂肪酸的積聚，引起心動脈堵塞等疾病。這種疾病是當今引起人類死亡主要原因。
β-葡聚糖，即多糖(1-3) (1-4)-β-D-葡聚糖是食用纖維的一部分。近年的研究發現β-葡聚糖具有食用纖維一樣的功能，如預防結腸癌。醫學上的解釋是食用性纖維減少腸道粘膜和致癌物質的接觸，從而使腸內物質快速通過內臟。由于結腸內微生物的作用β-葡聚糖生成揮發性脂肪酸，降低pH值，進而降低了膽酸的7-a-脫羥基的作用。這一結果減少了第一級膽酸轉換到第二級膽酸，如腫瘤促進劑的脫氧膽酸，起到了抑制一些致癌微生物的作用。
β-葡聚糖的另一個重要作用是降血脂。由于β-葡聚糖和水混合后具有粘性，食用后減少了腸胃道吸收脂肪酸的速率。β-葡聚糖在到達結脹后經脹內細菌的發酵，分解成短鏈脂肪酸，如丁酸、丙酸和乙酸等。丙酸和乙酸在結脹上皮細胞及周圍組織中進行新陳代謝，丁酸能夠調整結腸細胞的增生，并用作這些細胞的能源。輸送到肝臟的丙酸將抑制膽固醇的合成。
此外，β-葡聚糖還能夠降低造成心血管疾病的低密度脂蛋白，保持和提高能夠防止動脈粥樣硬化的高密度脂蛋白的含量。β-葡聚糖還能控制血糖水平，一些糖尿病患者食用高含量β-葡聚糖的燕麥麩食物后可減輕賴于胰島素的冶療。幾乎所有的病例都可減少胰島素的用量。
燕麥麩的加工處理對降低膽固醇的影響
經用綜合熱、水和壓力條件生產的燕麥麩商品不改變降低膽固醇的特性。人們通常以熱加工的谷物食品和如松糕或面包形式的焙烤食品，而大部分動物研究喂養盡可能不加工的材料。近來方便食品成為了燕麥麩食物源，它改變了加工的程度。Shinnick(1988)等測量了高膽固醇老鼠 被用燕麥麩、高纖維燕麥粉和由高纖維燕麥粉加工而成的四種谷物食品喂食后老鼠血液中膽固醇含量的變化。這四種谷物食品是在各種壓力的條件下用噴煮的方法生成。喂食含有燕麥麩食物的老鼠相對于高膽固醇控制動物顯著降低了血液和肝臟中的膽固醇(表2)。喂食高纖維 燕麥麩A和谷物食品Ⅳ的各組老鼠，體重增加雖小但差異顯著，然而不可能實質性地影 響膽固醇濃度。很明顯，加工處理沒有出現可被測量的不利影響。和表3 中使用的高纖維燕麥粉相比，不同的加工處理增加了可溶性纖維的比例(19-55%)。這種可溶性的增加不影響這種生理模式的血液膽固醇濃度。對高纖維燕麥粉B中可溶性纖維的下降的理由還不知道 。Oda等(1988)的試驗顯示了相似的結果。這兩位研究者的試驗和隨后Anderson(1990)和Keenan(1991)等人的研究表明用噴煮的方法加工燕麥粉(麩)不改變它們的降脂特性。
表2：高膽固醇老鼠在喂食未加工和加工的高纖維燕麥粉a,b對膽固醇濃度的影響
a:選自Shinnick等（1988）
b:平均值±標準偏差（P<0.05,n=12）
c:所有其它的食物含有1.0%膽固醇和0.2%膽酸
d:含有5%纖維素，所有其它的食物含有6%的食用纖維
e:n=11
f:谷物食品I－IV是用不同的噴煮技術生產的，生產時加熱至華氏300－350度1.5-2分鐘。谷物食品Ⅰ是從高纖維燕麥食品A加工而成，谷物食品Ⅱ-IV是從不同的高纖維燕麥粉（燕麥粉B，見表3）生產的。所有谷物食品研磨至顆粒度£1mm，加入到食品中去。
表3：燕麥制品的b-葡聚糖和食用纖維含量 a,b
a:選自Shinnick等（19881）
b:各個纖維源的其它組分是淀粉、蛋白質、水分和灰分
c:占總纖維的百分數
d:由高纖維粉A生成
e:由高纖維粉B生成
食用纖維
食用纖維定義為不為人類消化酶水解的植物多糖和木質素。許多數據表明淀粉是唯一能被人類消化的植物多糖。因此從分析專業領域來看，食用纖維包括所有非淀粉多糖（NSP）和木質素。食用纖維成分的碳水化合物包括纖維素、半纖維素、膠、果膠、粘質。
纖維素、半纖維素和木質素是水不溶性的。另一些纖維成分是親水的，且分類作為可溶的，這一特征有主要的生理功能。在各種樣品中全粒燕麥有高的纖維濃度。范圍從200至370g/kg。因為在加工中脫殼，燕麥片和燕麥麩的纖維濃度是更加和人類的營養有關。盡管有幾個報告顯示的燕麥片總的食用纖維濃度值較低，但多數研究報告表示其濃度值約為120g/kg。這些差別可能是使用的分析方法不同以及基因和環境的差異所引起。燕麥麩（燕麥米的粗粉，200－300g/kg）中含有約180g/kg的食用纖維。燕麥食用纖維是可溶性的和不溶性的混合物，和其它谷物相比較，燕麥的可溶性纖維含量較高。這是由于在燕麥中發現的β-葡聚糖所致。這些聚合物由線性鏈的D-吡喃葡糖基單位連接而成，β-1(3和β-1(4組成比例為1：2.6。不規則的構型使這些聚合物部分可溶，在人類消化系統中使它和纖維素的功能不同。只有大麥的β-葡聚糖含量超過燕麥，但燕麥中可溶的β-葡聚糖含量比例更高。燕麥米和燕麥麩的消耗影響人類膽固醇的水平和其它生理功能。這些影響歸因于燕麥制品中的高濃度β-葡聚糖。
在水溶性和水不溶性非淀粉多糖材料中的其它糖類是阿糖和木聚糖。所有這些表示了阿糖基木聚糖的存在，盡管它和燕麥β-葡聚糖或小麥中的阿糖基木聚糖相比是低濃度的。
燕麥膠類似于可溶性纖維，它是水溶性的，在水中生成高粘性的溶液。β-葡聚糖是燕麥膠的主要成分，約占燕麥膠80%。
葡聚糖的提取與純化
β-葡聚糖存在于谷物中，尤以燕麥和大麥中的β-葡聚糖含量為最高。因此，β-葡聚糖的提取和純化研究主要是對燕麥和大麥中的β-葡聚糖的提取。如果以提取介質來分，提取的方法可以分為水提取法、碳酸鈉提取法和氫氧化鈉法。如果以濃縮沉淀的類型劃分，主要有乙醇（異丙醇）法、凍融法和超濾-透析法。乞今為止，乙醇（異丙醇）法仍是規模提取和純化β-葡聚糖選擇方法。
對β-葡聚糖的提取和純化研究還表明提取的溫度和提取液的pH也影晌β-葡聚糖的產量和粘度。粘度是β-葡聚糖的重要質量指標。粘度降低表示β-葡聚糖分解產物增多。因此一個好的提取和純化方法就是要能得到最大的提取產量、純度和粘度（不降解的β-葡聚糖產品），避免淀粉和另一些成分的污染。提取溫度低于淀粉的糊化溫度，避免使用強鹼介質，使淀粉溶解度降至最低。然而用溫和的條件，β-葡聚糖的提取是不完全的。用有酶活性的材料或鹼提取，提高了β-葡聚糖的產量。
影晌粘度的因素：
對粘度的影晌。Wood等人用 0.2 M醋酸鈉緩沖液(pH 4.5 )提取經酶鈍化后的燕麥麩，在1 hr后粘度沒有影晌。但用同樣的緩沖液提取未經鈍化酶活性的燕麥麩時粘度損失了24%?？梢哉J為如果不進行β-葡聚糖酶的鈍化步驟（通常75-80%乙醇迴流），在種子中的內源β-葡聚糖酶作用下會生成β-葡聚糖的降解產物。
燕麥降脂成分和燕麥脂、膠、蛋白質和其它成分有關。其中燕麥膠是最主要的成分。
燕麥脂即燕麥的脂肪，燕麥油。盡管主要的脂類成分是甘油三脂，但脂類還包括脂溶性維生素，大部分是生育酚、有維E活性的生育三烯酚、甾醇和其它的微量成分。
在燕麥對膽固醇影響研究的早期使用老鼠作模型。這種研究表明，燕麥脂成分和非脂成分都 有降血脂的作用，其活性是等效的 。但后來用雞做實驗的結果表明燕麥的油類沒有降脂效果。。然而更多的近年來老鼠試驗結果表明燕麥麩的降脂效果中含有燕麥脂的作用。這些研究表明，和小麥麩比較，盡管燕麥麩降低膽固醇，但是通過提取燕麥麩脂類，這種效果就失去了。
β-葡聚糖，即多糖(1-3) (1-4)-β-D-葡聚糖是食用纖維的一部分。近年的研究發現β-葡聚糖具有食用纖維一樣的功能，如預防結腸癌。醫學上的解釋是食用性纖維減少腸道粘膜和致癌物質的接觸，從而使腸內物質快速通過內臟。由于結腸內微生物的作用β-葡聚糖生成揮發性脂肪酸，降低pH值，進而降低了膽酸的7-a-脫羥基的作用。這一結果減少了第一級膽酸轉換到第二級膽酸，如腫瘤促進劑的脫氧膽酸，起到了抑制一些致癌微生物的作用。
β-葡聚糖的另一個重要作用是降血脂。由于β-葡聚糖和水混合后具有粘性，食用后減少了腸胃道吸收脂肪酸的速率。β-葡聚糖在到達結脹后經脹內細菌的發酵，分解成短鏈脂肪酸，如丁酸、丙酸和乙酸等。丙酸和乙酸在結脹上皮細胞及周圍組織中進行新陳代謝，丁酸能夠調整結腸細胞的增生，并用作這些細胞的能源。輸送到肝臟的丙酸將抑制膽固醇的合成。
此外，β-葡聚糖還能夠降低造成心血管疾病的低密度脂蛋白，保持和提高能夠防止動脈粥樣硬化的高密度脂蛋白的含量。β-葡聚糖還能控制血糖水平，一些糖尿病患者食用高含量β-葡聚糖的燕麥麩食物后可減輕賴于胰島素的冶療。幾乎所有的病例都可減少胰島素的用量。
燕麥麩的加工處理對降低膽固醇的影響
經用綜合熱、水和壓力條件生產的燕麥麩商品不改變降低膽固醇的特性。人們通常以熱加工的谷物食品和如松糕或面包形式的焙烤食品，而大部分動物研究喂養盡可能不加工的材料。近來方便食品成為了燕麥麩食物源，它改變了加工的程度。Shinnick(1988)等測量了高膽固醇老鼠 被用燕麥麩、高纖維燕麥粉和由高纖維燕麥粉加工而成的四種谷物食品喂食后老鼠血液中膽固醇含量的變化。這四種谷物食品是在各種壓力的條件下用噴煮的方法生成。喂食含有燕麥麩食物的老鼠相對于高膽固醇控制動物顯著降低了血液和肝臟中的膽固醇(表2)。喂食高纖維 燕麥麩A和谷物食品Ⅳ的各組老鼠，體重增加雖小但差異顯著，然而不可能實質性地影 響膽固醇濃度。很明顯，加工處理沒有出現可被測量的不利影響。和表3 中使用的高纖維燕麥粉相比，不同的加工處理增加了可溶性纖維的比例(19-55%)。這種可溶性的增加不影響這種生理模式的血液膽固醇濃度。對高纖維燕麥粉B中可溶性纖維的下降的理由還不知道 。Oda等(1988)的試驗顯示了相似的結果。這兩位研究者的試驗和隨后Anderson(1990)和Keenan(1991)等人的研究表明用噴煮的方法加工燕麥粉(麩)不改變它們的降脂特性。
表2：高膽固醇老鼠在喂食未加工和加工的高纖維燕麥粉a,b對膽固醇濃度的影響
| 食物 | 每日攝入食物量(%) | 每日增加體重(%) | 血液膽固醇濃度(mg/dl) | 肝臟膽固醇濃度(mg/dl) |
| 控制食品 | 16.1±0.9 | 5.2±0.8ab | 93.4±14.5a | 4.2±0.6a |
| 高膽固醇控制食品d | 16.1±±0.9 | 5.2±0.7ab | 173.8±37.0d | 66.9±6.4d |
| 燕麥麩 | 16.4±1.1 | 5.5±0.8ab | 122.7±28.1bce | 39.2±8.1c |
| 高纖維燕麥粉A | 16.2±1.5 | 4.9±0.7a | 119.9±20.5bce | 42.2±8.4c |
| 谷物食品Ⅰf | 16.0±1.1 | 5.1±0.7ab | 121.6±14.0bc | 32.9±4.9b |
| 谷物食品Ⅱf | 16.2±1.1 | 5.4±0.8ab | 109.4±24.8abe | 38.1±7.0c |
| 谷物食品Ⅲf | 16.4±0.9 | 5.3±0.5ab | 109.4±15.4abe | 41.1±6.2c |
| 谷物食品Ⅵf | 16.2±1.4 | 5.6±0.8b | 107.7±12.8abe | 31.5±7.9b |
b:平均值±標準偏差（P<0.05,n=12）
c:所有其它的食物含有1.0%膽固醇和0.2%膽酸
d:含有5%纖維素，所有其它的食物含有6%的食用纖維
e:n=11
f:谷物食品I－IV是用不同的噴煮技術生產的，生產時加熱至華氏300－350度1.5-2分鐘。谷物食品Ⅰ是從高纖維燕麥食品A加工而成，谷物食品Ⅱ-IV是從不同的高纖維燕麥粉（燕麥粉B，見表3）生產的。所有谷物食品研磨至顆粒度£1mm，加入到食品中去。
表3：燕麥制品的b-葡聚糖和食用纖維含量 a,b
| 燕麥制品 | 可溶性b-葡聚糖(%TF)c | 不溶性b-葡聚糖(%TF) c | 總可溶性纖維 (%TF) c | 總不溶性纖維 (%TF) c | 總食用纖維(%原料，干基) |
| 燕麥片 | 30 | 5 | 41 | 60 | 12.1±0.2 |
| 燕麥麩 | 29 | 12 | 39 | 61 | 18.6±0.5 |
| 高纖維燕麥粉A | 37 | 10 | 43 | 57 | 24.9±1.4 |
| 高纖維燕麥粉B | 28 | 24 | 33 | 68 | 25.0±0.2 |
| 谷物食品Ⅰd | 34 | 8 | 51 | 49 | 16.3±0.3 |
| 谷物食品Ⅱe | 41 | 10 | 51 | 50 | 18.0±0.2 |
| 谷物食品Ⅲe | 32 | Ⅳ8 | 45 | 55 | 16. 8 ±0.4 |
| 谷物食品Ⅳe | 43 | 6 | 49 | 51 | 24.6±1.0 |
b:各個纖維源的其它組分是淀粉、蛋白質、水分和灰分
c:占總纖維的百分數
d:由高纖維粉A生成
e:由高纖維粉B生成
食用纖維
食用纖維定義為不為人類消化酶水解的植物多糖和木質素。許多數據表明淀粉是唯一能被人類消化的植物多糖。因此從分析專業領域來看，食用纖維包括所有非淀粉多糖（NSP）和木質素。食用纖維成分的碳水化合物包括纖維素、半纖維素、膠、果膠、粘質。
纖維素、半纖維素和木質素是水不溶性的。另一些纖維成分是親水的，且分類作為可溶的，這一特征有主要的生理功能。在各種樣品中全粒燕麥有高的纖維濃度。范圍從200至370g/kg。因為在加工中脫殼，燕麥片和燕麥麩的纖維濃度是更加和人類的營養有關。盡管有幾個報告顯示的燕麥片總的食用纖維濃度值較低，但多數研究報告表示其濃度值約為120g/kg。這些差別可能是使用的分析方法不同以及基因和環境的差異所引起。燕麥麩（燕麥米的粗粉，200－300g/kg）中含有約180g/kg的食用纖維。燕麥食用纖維是可溶性的和不溶性的混合物，和其它谷物相比較，燕麥的可溶性纖維含量較高。這是由于在燕麥中發現的β-葡聚糖所致。這些聚合物由線性鏈的D-吡喃葡糖基單位連接而成，β-1(3和β-1(4組成比例為1：2.6。不規則的構型使這些聚合物部分可溶，在人類消化系統中使它和纖維素的功能不同。只有大麥的β-葡聚糖含量超過燕麥，但燕麥中可溶的β-葡聚糖含量比例更高。燕麥米和燕麥麩的消耗影響人類膽固醇的水平和其它生理功能。這些影響歸因于燕麥制品中的高濃度β-葡聚糖。
在水溶性和水不溶性非淀粉多糖材料中的其它糖類是阿糖和木聚糖。所有這些表示了阿糖基木聚糖的存在，盡管它和燕麥β-葡聚糖或小麥中的阿糖基木聚糖相比是低濃度的。
燕麥膠類似于可溶性纖維，它是水溶性的，在水中生成高粘性的溶液。β-葡聚糖是燕麥膠的主要成分，約占燕麥膠80%。
葡聚糖的提取與純化
β-葡聚糖存在于谷物中，尤以燕麥和大麥中的β-葡聚糖含量為最高。因此，β-葡聚糖的提取和純化研究主要是對燕麥和大麥中的β-葡聚糖的提取。如果以提取介質來分，提取的方法可以分為水提取法、碳酸鈉提取法和氫氧化鈉法。如果以濃縮沉淀的類型劃分，主要有乙醇（異丙醇）法、凍融法和超濾-透析法。乞今為止，乙醇（異丙醇）法仍是規模提取和純化β-葡聚糖選擇方法。
對β-葡聚糖的提取和純化研究還表明提取的溫度和提取液的pH也影晌β-葡聚糖的產量和粘度。粘度是β-葡聚糖的重要質量指標。粘度降低表示β-葡聚糖分解產物增多。因此一個好的提取和純化方法就是要能得到最大的提取產量、純度和粘度（不降解的β-葡聚糖產品），避免淀粉和另一些成分的污染。提取溫度低于淀粉的糊化溫度，避免使用強鹼介質，使淀粉溶解度降至最低。然而用溫和的條件，β-葡聚糖的提取是不完全的。用有酶活性的材料或鹼提取，提高了β-葡聚糖的產量。
影晌粘度的因素：
對粘度的影晌。Wood等人用 0.2 M醋酸鈉緩沖液(pH 4.5 )提取經酶鈍化后的燕麥麩，在1 hr后粘度沒有影晌。但用同樣的緩沖液提取未經鈍化酶活性的燕麥麩時粘度損失了24%?？梢哉J為如果不進行β-葡聚糖酶的鈍化步驟（通常75-80%乙醇迴流），在種子中的內源β-葡聚糖酶作用下會生成β-葡聚糖的降解產物。
燕麥降脂成分和燕麥脂、膠、蛋白質和其它成分有關。其中燕麥膠是最主要的成分。
燕麥脂即燕麥的脂肪，燕麥油。盡管主要的脂類成分是甘油三脂，但脂類還包括脂溶性維生素，大部分是生育酚、有維E活性的生育三烯酚、甾醇和其它的微量成分。
在燕麥對膽固醇影響研究的早期使用老鼠作模型。這種研究表明，燕麥脂成分和非脂成分都 有降血脂的作用，其活性是等效的 。但后來用雞做實驗的結果表明燕麥的油類沒有降脂效果。。然而更多的近年來老鼠試驗結果表明燕麥麩的降脂效果中含有燕麥脂的作用。這些研究表明，和小麥麩比較，盡管燕麥麩降低膽固醇，但是通過提取燕麥麩脂類，這種效果就失去了。
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燕麥是富含營養的谷物，其蛋白質、油脂和可溶性纖維的含量居大米、小麥、玉米等八大作物之首。燕麥的蛋白質不但含量高，而且白蛋白、尤其是球蛋白所占比例高，氨基酸組成好。