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第二节 谷类食物与肿瘤
一、谷类食物的种类
谷类食物包括大米、大麦、玉米、小麦、燕麦等种类。我国种植的谷类植物主要是大米和小麦,其次有玉米、高粱等 [1](图3-2-1)。
图3-2-1 谷类食物的种类
我国居民膳食以谷类食物为主,谷类能为人体提供碳水化合物、蛋白质、膳食纤维和B族维生素等营养素,我国居民每日所需的能量50%~70%来自于谷类食品,其中所需的热能约80%来自谷类。
二、谷类食物的成分
各种谷类的结构基本相似,都是由谷皮、糊粉层、内胚乳和胚芽四部分组成。谷皮是种子的最外层,主要由纤维素和半纤维素组成,含有一定量的维生素和无机盐。糊粉层位于谷皮下层,有较多的蛋白质、脂肪、维生素。内胚乳占据谷粒的大部分,几乎全部是淀粉,蛋白质、脂肪、维生素、无机盐都很少。胚芽含有丰富的蛋白质、脂肪、糖、无机盐、维生素等。
谷类含有多种营养素,以碳水化合物的含量最高。谷类所含其他营养素中,蛋白质含量约为8%~40%,其中大豆含蛋白质40%,稻米含蛋白质8%,白青稞含蛋白质13.4%,燕麦含蛋白质15.6%。脂肪在谷类中的含量约为2%左右,集中在籽粒、谷皮或谷胚部分。无机盐含量约约为1.5%~3%,其中一半为磷。另外,大豆籽粒、小麦胚芽含大量油脂,不饱和脂肪酸占80%以上。谷类还含有维生素E和B族维生素 [2]。谷类食物含有的主要营养成分如下(图3-2-2):
图3-2-2 谷类食物主要营养成分
1.碳水化合物
主要为淀粉,含量可达70%以上,此外还有果糖、葡萄糖、糊精等。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,以支链淀粉为主,主要集中在胚乳的淀粉细胞中 [3]。
2.蛋白质
含量一般在7.5%~15%,由醇溶蛋白、谷蛋白、白蛋白、球蛋白组成。一般谷类蛋白质中必需氨基酸组成不平衡,谷类中赖氨酸含量最低,为第一限制氨基酸;色氨酸、苏氨酸为第二限制氨基酸。为提高谷类食物的营养价值,常采用赖氨酸强化和蛋白质互补的方法。我国居民膳食中的蛋白质有50%以上来自于谷类食品。
3.脂肪
含量较低,约2%,从玉米和小麦胚芽中可以提取玉米和麦胚油,主要为不饱和脂肪酸,质量较好,有良好的保健作用。主要集中在糊粉层和谷胚中。
4.矿物质
含量约为1.5%~3%,主要是钙和磷,多以植酸盐形式存在。主要集中在谷皮和糊粉层中。
5.维生素
谷类不含维生素C、维生素A和维生素D。但谷类食物含B族维生素较多,尤其是维生素B 1和烟酸含量较高。是B族维生素的重要来源,它们主要集中在糊粉层和谷胚中。
6.膳食纤维
膳食纤维被誉为“第六大营养素”,能调节肠道菌群,促进肠道蠕动,调节肝肠循环,促进有害物质排出体内 [4]。
三、食品加工对谷类食物营养价值的影响
(一)粮食的精制加工
谷类的精制加工的主要方法是适当碾磨,去除糠麸,使其便于烹调并利于消化吸收,比如粮食销售中的“95米”、“85粉”等,有较好的感官性状,同时提高了吸收率。但去掉的麸皮中含有很多维生素和纤维素,损失的程度取决于加工的时间 [5]。目前较先进的加工技术有提胚技术和分层碾磨技术。
(二)谷物食品加工对其营养价值的影响
1.酵母发酵
酵母发酵过程中产生大量二氧化碳,并且由于面筋网络组织形成,使烘烤食物疏松、多孔,体积增大。同时,发酵过程中,产生了一系列复杂的生化反应,产生特殊的发酵香味。发酵过程消耗了面粉中的可溶性糖和游离氨基酸,增加了B族维生素的含量,并使各种微量元素的生物利用性提高。
2.烘焙
烘焙,是指在物料燃点之下通过干热的方式使物料脱水、变干、变硬的过程。烘焙方式,尤其是谷类的烘焙食品具有良好的口感和色泽,以面包为代表的烘焙食物具有花样繁多、营养丰富及易于保存的特点 [6]。
3.油炸
油炸过程中因为油温很高,食物中的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质容易发生氧化,使营养值降低。挂糊油炸是保护营养素、增加口感的一种好方法,即用淀粉或鸡蛋给食物上浆后油炸,使食物与热油不直接接触,既可以减少营养素的损失,又可以最大限度保持食物的口味 [7]。
4.方便食品的制作
B族维生素损失严重。是各种加工方法中营养素损失最大的一种,其营养损失依所采用的脱水方法不同而异,以冷冻干燥影响最小,油炸影响最大 [8]。
5.膨化食品
膨化食品以含水分较少的谷类作为主要原料,经加压、加热处理后使原料本身体积膨胀、内部结构发生变化,经加工、成型后制成。膨化食品品种多样,口感好,深受广大群众喜爱。但具有高糖、高盐、高热量、高脂肪、多味精等特点,处于生长发育的儿童、青少年应减少食用 [9]。
(三)家庭烹调对谷类食物营养价值的影响
食物中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐性质稳定,在烹调过程中损失较小,而维生素,尤其是水溶性维生素容易损失。不同烹饪方法可使营养素发生不同程度的损失,例如淘米对水溶性维生素和无机盐损失较多,用水越多,时间越长,水温越高,营养素的损失越严重。所以建议避免过度淘米,以免过多损失营养成分。煮制会使部分营养素转入汤内,所以炒菜、煮菜多放汤的话,吃菜弃汤会损失维生素的摄入,相对而言蒸、烤、烙对营养素损失少。为提高摄入谷类的营养价值,最好采取多种粮食混合食用的办法,即粗细粮、米面杂粮混食,这样通过食物的互补作用,使食物蛋白质、氨基酸的种类和数量更接近人体的生理需要。烹调时还应该注意焙烤时温度和糖的用量 [10]。还有研究表明,很多谷类食物,如燕麦、红小豆、山药、芋头等均具有药理作用,属药食同源,同样也有许多属于能防治疾病、抗衰防老、延年益寿的益寿谷类食物。家庭烹调中经常选用此类食物,可以减少疾病的发生。
四、谷类食物与肿瘤发生、预防的关系
肿瘤的发生是遗传和环境共同作用的结果。食物是影响人体内环境重要的外部因素之一,饮食在肿瘤的发生和发展中起到重要作用。调查表明,约有30%~50%的肿瘤疾病与食物有关。与食物关系较为密切的肿瘤有食管癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌等。所以合理饮食对预防、减少肿瘤的发生非常重要。研究发现,谷类食物作为食物主要成分之一,含有较多的碳水化合物、维生素和膳食纤维,合理搭配谷类食物对减少消化道肿瘤的发生是非常有益的。
(一)谷类食物主要抗肿瘤成分的作用机制
1.膳食纤维
膳食纤维主要存在于玉米、荞麦、小麦和大米等谷类食物的谷皮和糊粉层,精加工易降解。膳食纤维促进肠蠕动以加速毒物排放,同时具有吸附致癌物质的作用,减少致癌物质在肠道的积聚;流行病学研究发现,进食高膳食纤维、低脂肪饮食对结直肠癌、乳腺癌等均有一定的预防作用。因此,建议增加粗粮和杂粮的食用量,对预防肿瘤发生具有积极作用。
2.玉米可凝性球蛋白
玉米可凝性球蛋白(maysin)是从玉米须中提取的可凝性球蛋白,属于类黄酮类化合物,初期研究证实maysin有治疗膀胱炎、肾结石、利尿等作用。新近研究发现,maysin可以通过活化Akt、NF-κB和MAPKs信号通路,诱导巨噬细胞分泌TNF-α和iNOS,发挥免疫调节作用。另有研究发现,maysin干预MAPK/ERK和PI3K/Akt通路,抑制前列腺癌的增殖;同时下调Bcl-2,诱导线粒体依赖的细胞凋亡。由上可见,maysin是一种具有研究前景的抗肿瘤成分。
3.薏苡仁油
薏苡仁油是从薏苡仁中提取的抗肿瘤活性成分,不仅具有免疫增强作用,而且还可以抑制多种肿瘤细胞的增殖功能,具有较好的临床应用前景。体内实验发现,薏苡仁油促进IFN-γ和IL-2分泌,提高CD4、CD8和NK细胞比例,增强机体免疫力;薏苡仁油抑制肺癌和肝癌生长,并且抑制率与浓度呈正相关。临床研究表明,薏苡仁油辅助治疗肝癌、肺癌、胃癌等肿瘤,可以提高患者的生活质量和疾病控制率。综上所述,薏苡仁油具有较好的抗肿瘤作用,是肿瘤综合治疗的重要辅助治疗药物。
(二)谷类食物与机体免疫、炎症、抗氧化损伤的作用
人们通常把人体识别和排除抗原、异物的能力和生理功能称为“免疫力”。人体的免疫力大多取决于遗传基因,但是环境的影响也很大,如饮食、睡眠、运动、压力等。其中饮食具有决定性的影响力,因为有些食物的成分能够协助刺激免疫系统,增强免疫能力。如果缺乏这些重要营养素成分,会严重影响身体的免疫系统功能 [11]。
例如动物蛋白摄入过多与乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、子宫内膜癌、胰腺癌等有关,其机制可能与细菌代谢产生的硝基化合物有关。多食用谷类食物可以增加碳水化合物和维生素的摄入,从而减少自由基对DNA的损伤,诱导解毒酶的活性,增强机体的免疫反应和对肿瘤的抵抗力。另外有些谷类食物含有的微量元素,如锌和硒等,可以参与体内酶的合成,增强细胞膜的稳定性,增强细胞的抗氧化能力 [12]。
(三)谷类食物在肿瘤发生与预防中的作用
肿瘤的发生基本分为三个阶段,第一是启动阶段,正常细胞DNA损伤后,肿瘤的致癌基因被唤醒。第二是促进阶段,此时细胞分裂加快,进入癌变过程。第三阶段就是演进阶段,肿瘤迅速发展、转移。食物对肿瘤的影响主要在第二和第三阶段。合理的膳食搭配可预防和减少肿瘤的发生、演变。随着人们生活水平的提高,谷类食物摄入量逐渐减少,而其中“细粮”摄入比例逐渐增加。适当调整饮食中谷类食物的比例,尤其是“粗粮”,可提供较多的碳水化合物、维生素、矿物质,对于平衡膳食结构,预防肿瘤的演变有重要意义 [13]。谷类食物中含有的维生素E具有抗氧化作用,可以抑制机体自由基的形成,保护细胞的正常分化,减少细胞癌变。维生素B 2可以抑制黄曲霉毒素的活性,减少肝癌发生。维生素B 12缺乏可增加胃癌和白血病的发病率。
(四)免疫营养的作用
免疫营养就是使用一些特异性营养物质,不但改善肿瘤患者营养,而且改善免疫机制,调节机体炎症反应。目前,研究应用较多的物质有精氨酸、谷氨酰胺、核苷酸、脂肪酸等。免疫营养的应用对肿瘤患者有如下作用:改善机体的营养状况,纠正负氮平衡;改善机体的免疫功能;提高肿瘤患者对手术的耐受性,减少术后并发症的发生;提高患者对放疗、化疗的耐受能力,减轻副作用 [14]。在免疫营养中起重要作用的营养素包括常量营养素(如蛋白质和膳食纤维素等)、微量营养素(如锌、铜、铁、镁、硒、锰、维生素A、维生素C、维生素E、维生素B 6、叶酸等)及特殊营养物质ω-3脂肪酸、谷氨酰胺、精氨酸、RNA核苷酸、番茄红素、低聚果糖和β-胡萝卜素等)。谷类食物中的赖氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸含量较低,不是理想的蛋白质来源。为提高谷类蛋白的生理价值,必须与豆类一起吃才能达到互补作用。
(吴 瑜)
参考文献
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