杂说“碳水”（4）自然的进化与非自然进化的进步

对于人类，蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐、维生素、膳食纤维和水都是必需的营养元素。蛋白质、脂肪、无机盐和水都是人体细胞的结构材料，碳水化合物是能源，维生素是人体化学反应必要的化合物，唯有膳食纤维并不被人体消化吸收，也不参与人体细胞的生物化学反应，为什么它也是人体必需营养素呢？人体为什么离不开它呢？

许多人认为膳食纤维就是植物中的纤维素类物质，如蔬菜如芹菜、白菜中的粗纤维、红薯中那一根根的丝状的纤维。这种了解是片面的。

我们如今所谓的膳食纤维，分成两类。一类是作为细胞壁而存在的植物材料，如纤维素、半纤维素和木质素。我们的食物中，蔬菜的粗纤维最多，如上所说的芹菜、白菜以及青菜等叶类蔬菜纤维都比较粗，谷物的麸皮中纤维素、半纤维素也较多，这一类膳食纤维除了部分半纤维素外并不溶于水。从化学成分上说，纤维素是由成千上万个葡萄糖以β方式缩聚而成，半纤维素分子则短得多，它是由50～100个几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖最多的是五碳糖例如木糖、阿拉伯糖，也有六碳糖如半乳糖等。

另一类膳食纤维是非淀粉的可溶性多糖，例如果胶、藻胶、葡甘聚糖等。对于不同的植物，可以有不同的可溶性膳食纤维。

果胶也是构成细胞壁的成分，它与纤维素、半纤维素等一起使得植物（水果、蔬菜等）比较坚挺，当它氧化成果胶酸后，水果蔬菜就变成软疡状态，一付要烂掉的样子。果胶的化学组成是主要以半乳糖醛酸以方式缩聚组成的酸性杂多糖，其组成单位除半乳糖醛酸外，往往还含有半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖等。富含果胶的水果有柑橘类、苹果、梨、桃等，最多的是山楂。蔬菜类中则以胡萝卜、南瓜、甘蓝（洋白菜）、番茄（西红柿）中最为丰富，实际上科学家最早就是在胡萝卜中发现果胶这一类物质的。

藻胶也是一类多糖，其主要成分为多聚甘露糖醛酸和多聚古洛糖醛酸所构成的高分子化合物。甘露糖、古洛糖都是六碳糖，与半乳糖一样，都是葡萄糖的同分异构体。海带中藻胶最为丰富。

葡甘聚糖则是由葡萄糖与甘露糖缩聚而成。如今市场上的所谓魔芋淀粉制品，就是葡甘聚糖最丰富的所在。

这些多糖的缩聚方式大都是β方式，人类的消化道本身都没有水解它们的酶，只能依靠肠道微生物。在这个意义上，它们都是肠道微生物的食物。

肠道微生物对于人类的健康非常重要。比如，肠道微生物分泌出可以对于膳食纤维水解的酶，使得一些膳食纤维水解成葡萄糖进而生成短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等。这些短链脂肪酸能为肠上皮细胞提供营养，并促进肠上皮细胞的增殖，在维持肠上皮屏障的完整性上发挥重要作用。

在人类饮食中，多食用一些膳食纤维对肠道健康有多方面的好处，包括调节肠道菌群、改善腹泻和便秘、促进减肥、降低胆固醇、促进重金属排出以及促进血糖调控等‌。

吃喝拉撒对于每一个人都是不可忽视的大事情，无论那一样出了问题都是大问题。每一个成年人大概都遇到过若干次不能畅快地排便的经历，也可能有过若干次肚痛拉稀的尴尬。无论是不能畅快地排便，还是不能止住的“跑肚拉稀”，都令人痛苦，也不利于健康。

在正常的粪便中，大概三分之二是水分。而其余三分之一的固态物质中，有无法消化、不能吸收的物质如纤维素、未被吸收的脂肪等，也有从消化道脱落下来的粘膜残片（那是过去不知什么时候吸收的营养物质所合成的），而含量最多的恐怕就是细菌（有时可达总量的一半），即死亡的肠道微生物。

如果粪便长时间停留在肠道，“废物”中那些含硫或含氮的有毒化合物对于身体健康是不利的。

膳食纤维就是肠道微生物的“粮食”，有了合适的食物，肠道微生物就能够较好地生长，它们的寿命都不长，都需要作为粪便排出，而那些粗纤维又能够刺激肠道蠕动。所以，适当地摄入膳食纤维，能够促使正常地排便。

总而言之，膳食纤维来自植物，它是植物不可缺少的物质。我们人类的“老祖宗”是杂食性的动物，植物是它们不可缺少的食物。因此，不可避免地大量摄取着这些可溶或不可溶的膳食纤维。同时，也不可避免地摄入了依这些膳食纤维为生的微生物。动物与这些微生物建立了共生互益关系。一方面，动物的消化道为这些微生物提供了适当的温度和温和稳定的酸碱环境，另一方面，这些微生物分解膳食纤维产生众多的小分子化合物，被肠道吸收给动物提供了营养，非常有利于动物健康，并且起到保护肠道的作用。所以，人类需要这些膳食纤维是遗传了亿万年来动物进化的结果。

如果人们过分违背了这种进化给人们带来的饮食规律，摄入过少的膳食纤维，其结果将不利于人们的健康。如果人们吃得过细，排便过少，肛肠方面的疾病就会增加，例如如今我国直肠癌的发病率增加就是一个例子。

当然，我们也不能完全拘泥于亿万年来动物自然进化的饮食规律，毕竟我们在不断地进步。例如，动物从来就是吃生的，人类学会了用火，经过烹调的食物显然有利于人们的健康。我们如今的生活方式都不是动物或原始人所能够达到的，人类的健康状况不断改善，寿命不断延长。这是人类的进步，这种进步不是自然进化所能够达到的。

再举一个例子，就是奶制品的摄取。在动物和原始人那里，动物或原始人只是婴儿可以吃母奶，过了婴儿阶段，就没有母奶可以食用了。其遗传方面的结果就是，在婴儿体内可以有水解乳糖的乳糖酶，等到过了婴儿期，乳糖酶会越来越少，到成年体内就不再会有乳糖酶，这应当是亿万年来动物进化的结果。

由于奶中有乳糖，体内不分泌乳糖酶的成年人喝奶就会因乳糖不耐受而肚子不适甚至拉稀。我们没有看见自然界中有什么成年动物还喝奶的。

但是，人类创造了畜牧业，饲养了牛羊，因而成年人也可以喝奶、吃上奶制品。于是，在一部分以畜牧业为主要生活来源的人们，成年人体内仍旧有乳糖酶的分泌，他们的成年人仍然可以喝奶。这是一种近几千年来新形成的“反向进化”。但是，在许多以种植业为生的民族，人们并没有产生这样的“反向进化”，那里的许多成年人就不习惯喝奶。

到了现代，畜牧业进一步发展，各民族都有了成年人喝奶的条件，但是他们许多人的体内却缺乏乳糖酶。于是，人们想办法去除或减少了牛奶中的乳糖，例如用发酵的办法来使得奶中的乳糖氧化成乳酸，而生成酸奶。（这里插上几句，乳糖是一种双糖，一个乳糖分子是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖通过β方式缩聚而成。这种结构使得乳糖在人体内需要‌乳糖酶的催化水解才能被吸收利用。乳糖酶将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖两种六碳的单糖，然后分别被小肠吸收进入血液，供人体使用。乳酸则是只有三个碳原子的含羟基的羧酸，分子比葡萄糖小得多。）这样，人们食用了酸奶，就不会因乳糖酶缺乏引起乳糖不耐受而产生不适。

人们食用牛奶及由牛奶生成的酸奶，就像人使用火烹调食物一样，虽然不是自然进化的结果，却是有利于人类健康的巨大进步。