膳食纤维：水溶性的多样红藻和褐藻的重要作用

膳食纤维是多糖，是构成海藻细胞壁的主要成分，也多分布在细胞间隙中。红藻和褐藻含有丰富多样的膳食纤维，并且大部分为水溶性。纤维的含量及结构因海藻种类而有不同：绿藻的纤维成分与陆上植物大致相同，主要是纤维素；红藻中的为角叉藻聚糖；褐藻中的褐藻聚糖、褐藻酸和海带糖。一般海藻的纤维含量大约为干重的30%～65%，远远大于五谷类、蔬菜类和水果类的平均含量。

膳食纤维特殊的理化性质与生理功能使它在生理代谢过程和预防疾病等方面扮演重要角色。膳食纤维具有调节人体对脂肪等营养物质吸收的作用，对人体营养平衡具有重要意义。

1.预防心脑血管疾病

膳食纤维能够预防心脏病、糖尿病、肥胖、冠心病、高血压、肝脏疾病，还可以降低血液胆固醇水平和血糖，提高胰岛素敏感性。

2.改善肠道菌群

许多慢性疾病，如糖尿病、肥胖等与肠道菌群结构失调有关。膳食纤维能够有效促进肠道中的有益菌（如双歧杆菌）繁殖、改善肠道菌群结构、保护肠道屏障，对慢性疾病具有预防作用。

3.阻碍重金属吸收

膳食纤维具有阳离子交换功能，能减少或者延缓重金属离子的吸收。膳食纤维对Pb、Cd、Hg及高浓度的Cu、Zn等重金属都具有清除作用。膳食纤维去除重金属离子的机制为吸附、螯合和络合作用。膳食纤维上有丰富的游离—OH与—COOH，可与重金属络合，在体内形成难以吸收的凝胶，有效地抑制重金属在胃肠的吸收。

4.预防便秘和结肠癌

肠道中的膳食纤维可以提高肠道菌群中益生菌的数量，并且不易消化的膳食纤维可以提高粪便体积，促进规律排便。此外，膳食纤维可通过吸附或螯合等作用吸收有毒的代谢产物，降低有毒代谢物对肠壁的刺激，减少结肠癌等发生的概率。

课后训练

一、讨论思考题

（1）海藻多糖的生理功能有哪些？

（2）常见的海洋动物多糖有哪些？各有哪些生理功能？

（3）简述DHA、EPA和DPA的结构和生理功能。

（4）常见的海洋生物活性肽有哪些种类？

（5）简述海洋胶原蛋白的生理功能。(www.xing528.com)

（6）常见的海洋生物色素有哪些？各有哪些生理功能？

（7）列举5种海洋生物毒素并说明其生物活性。

二、案例分析题

小周拍片子说膝关节一侧的软骨变薄，医生开了盐酸氨基葡萄糖胶囊、美洛昔康片和关节克痹丸，并建议可同时吃鲨鱼软骨粉。

问题：

（1）医生为什么让小周吃鲨鱼软骨粉？

（2）小周还可以通过补充哪些海洋生物活性物质改善软骨基质状态？

（3）鲨鱼软骨粉除了对关节炎有效外，还有哪些作用？

知识拓展

T海洋生物活性物质在农作物中的应用

科研人员发现有一种海洋生物活性物质，能够对农作物的生长起到促进作用，这种活性物质就是氨基多糖，即壳聚糖。

壳聚糖是迄今发现的自然界唯一带阳离子的天然多糖，它在植物体内未被发现，而存在于昆虫及海洋生物如虾、蟹等的外壳中。植物体内虽然不含有壳聚糖，但含多糖酶。酶在生命过程中具有很重要的作用，它是一切生命活动的催化剂，而壳聚糖可诱导酶的形成。简单地说，壳聚糖是一种独特的活性物质，它进入植物种子后，可增加植物体酶的数量。酶的数量提高了，植物就会生长得更好，具体表现为推动种子发芽、细胞分裂和伸长，增加叶绿素含量，促进光合作用，提高植物免疫力，防止病毒侵袭。

开发利用海洋资源，采用新手段和开辟新途径以提高农作物产量，被列入国家“863计划”，中国科学院海洋研究所承担了这一研究项目。经过科研人员的努力，我国如今已成功掌握了提取海洋生物活性物质壳聚糖的方法，并且对它进行开发利用，制成了可应用于农业的“农乐一号”制剂。这种海洋生物制剂，无论是浸拌植物种子，还是喷洒在植物叶面上，都能起到它的作用。

水稻种子经过320 h的浸泡，吸收海洋生物活性物质，幼苗生长发育明显要比一般种子旺盛。这种幼苗种植后，根系也更发达。

海洋生物活性物质可应用于蔬菜、果树、粮食作物等多种植物。在我国山东、贵州等地的大面积实验表明，水稻、小麦、玉米一般增产幅度在10%左右，部分农作物增产可达30%。

我国是一个农业大国，为保证粮食增产，一般采用施肥施药的方法减少病虫害，但久而久之，往往会造成土壤退化，产生新的污染源。海洋生物活性物质通过调节植物内部节律，促进植物生长发育，达到增产的目的，并且不造成污染，所以说它代表了生态农业未来的发展方向。