什麼是抗性澱粉?抗性澱粉有助於減重、控制血糖是真的嗎?讓營養師來告訴你。

表格、文:呂孟凡

澱粉,是由葡萄糖所構成的大分子,也就是我們平時飲食中碳水化合物的主要來源。一般的澱粉被攝取進人體之後,會迅速被體內酵素分解為葡萄糖,並經由小腸吸收至血液中,造成血糖迅速升高並刺激胰島素分泌。反之,抗性澱粉(Resistane sarch)在上消化道無法被分解吸收,因此會通過上消化道抵達大腸,在大腸內被細菌分解產生許多代謝物,包括短鏈脂肪酸。這些代謝物似乎具有重要的生物學作用,包括:減少大腸癌的前驅物、調節巨量營養素的代謝、改變荷爾蒙的分泌以促進身心健康。抗性澱粉大致上可分為五大類型,以下分別做介紹。

第一型抗性澱粉

第一型抗性澱粉是在穀物的胚乳種子中生成,被蛋白質基質以及細胞壁環繞。這些物理結構阻礙了澱粉被人體消化,因此降低了血糖效應。當這些穀類以整粒或粗磨的狀態被烹飪時,厚厚的細胞壁以及基質中的蛋白質會阻止水分滲透進入基質澱粉中,澱粉沒有足夠水分可以糊化以及膨脹,就不易被酵素水解。同時,細胞壁以及蛋白質基質也提供了屏障,防止酵素抵達澱粉所在之處並水解澱粉。含有第一型抗性澱粉的食物:含有整粒穀類或粗磨穀類的多穀麵包、使用杜蘭小麥擠壓製成的義大利麵。

 

第二型抗性澱粉

生馬鈴薯澱粉綠香蕉澱粉銀杏澱粉以及高直鏈玉米澱粉為含有第二型抗性澱粉的例子,這類食物含有B或C型同質異晶物(polymorph)所以可以抵抗酵素的水解。然而被烹煮過後,由於澱粉糊化並且失去了B或C型微晶( crystallites ),就會變得容易消化吸收,如:烤馬鈴薯或煮過的香蕉。這當中例外的是基因改造的高直鏈澱粉,這類澱粉因為糊化的溫度高於烹飪的溫度,所以即使被烹煮過仍然能保有晶體結構,能抵抗酵素水解。

 

第三型抗性澱粉

第三型抗性澱粉屬於回凝性(retrograded)直鏈澱粉(amylose)及澱粉(starch)。直鏈澱粉分子具有線性結構(linear strcture)所以容易形成雙螺旋( double helices ),特別是在低溫(4-5度)以及足夠濕潤的狀況下。回凝性直鏈澱粉具有非常高的糊化溫度(170度),並且不會因為被烹煮而解離( dissociated )。然而,當回凝性直鏈澱粉的長度變短時,糊化溫度就會下降。在澱粉類食物被儲存後,特別是在被儲存於冰箱中時,直鏈澱粉分子以及支鏈澱粉的長支鏈形成雙螺旋並失去了水合能力,澱粉分子的雙螺旋結構無法與澱粉酶結合,因此無法被澱粉酶分解。這就是有一陣子盛傳”吃冷飯比較不會胖”的原因,但實際上冷飯與熱飯熱量差異沒有想像中的這麼大喔!

 

第四型抗性澱粉

第四型抗性澱粉是化學修飾澱粉,透過交叉鏈接(cross-linking)或是添加化學衍生物而形成。含有許多交叉鍊接的澱粉失去了在被烹煮的過程中膨脹的能力,被烹煮後仍然保有粒狀形式,無法被澱粉酶水解也無法被微生物發酵。而添加化學衍生物如辛烯基琥珀基(octenyl succinic groups)以及醯基(acyl group)也會改變澱粉的結構導致無法被澱粉酶水解。

 

第五型抗性澱粉

當澱粉與脂質交互作用時,直鏈澱粉及支鏈澱粉的長支鍊會與脂肪酸及脂肪醇形成單螺旋複合物,當這種結構形成之後,澱粉酶便無法與澱粉結合也無法將澱粉分解。除此之外,直鏈澱粉-脂質的複合物還會纏繞住支鏈澱粉,限制了澱粉分子的膨脹以及酵素的水解。由於這種直鏈澱粉-脂質複合物的形成非常快速,且在被烹煮過後也可以再形成,因此被認為對熱是穩定的。

 

抗性澱粉對預防及治療代謝疾病的潛力

由於含有抗性澱粉的食物升糖指數較低,被認為對糖尿病患者的血糖控制有好處。有研究發現,比起攝取一般的澱粉食物,攝取含有抗性澱粉的食物飯後血糖較低,伴隨的胰島素效應也較低。除此之外,攝取抗性澱粉也可以降低後續飲食的升糖效應,有研究讓受試者早餐吃含有高直鏈澱粉(抗性澱粉)或高支鏈澱粉的食物,接著吃相同的午餐,結果發現早餐攝取高直鏈澱粉可降低午餐飯後的升糖狀況。

抗性澱粉也被認為對於體重控制有幫助,由於在上消化道無法被分解吸收,所以若用抗性澱粉取代部分飲食中的澱粉,可降低飲食的熱量密度。

除了在血糖以及體重調節方面之外,也有許多抗性澱粉對於降低膽固醇、抑制脂肪堆積、減少膽結石形成、預防大腸癌、做為益生原(益生菌的食物)等的研究,只是許多研究都還是細胞實驗或動物實驗,仍須進一步的人體實驗證實喔!

 

 

參考資料:

1.Birt, D. F., Boylston, T., Hendrich, S., Jane, J. L., Hollis, J., Li, L., … Whitley, E. M. (2013). Resistant starch: promise for improving human health. Advances in nutrition (Bethesda, Md.)4(6), 587–601. doi:10.3945/an.113.004325

2. Bilal Ahmad Ashwar, Adil Gani, Asima Shah, Idrees Ahmed Wani and Farooq Ahmad Masoodi.  (2016) Preparation, health benefits and applications of resistant starch —a review.  Starch/Stärke 2016, 68, 287–301.

 

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