隨著人們對膳食纖維與腸道健康關(guān)系的研究不斷深入,膳食纖維給人們帶來的健康益處也逐步明晰,這其中的一個關(guān)鍵干預(yù)要素便是能增加位于人體腸道內(nèi)的短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸是“何方神圣”?它與健康之間存在著怎樣的緊密聯(lián)系?為何說補充膳食纖維有助于增加短鏈脂肪酸,進(jìn)而有益于人們的身體健康?這些問題都將在本文中一一闡釋。
人體腸道內(nèi)的短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, 簡稱SCFAs)是由1-6個碳原子組成的有機脂肪酸。短鏈脂肪酸的主要產(chǎn)生部位是結(jié)腸(即大腸),多數(shù)是由未 被消化吸收的食物殘渣中的碳水化合物經(jīng)結(jié)腸內(nèi)厭氧菌酵解產(chǎn)生,主要包括乙酸、丙酸、丁酸。短鏈脂肪酸的種類與數(shù)量主要取決于腸道內(nèi)菌群的組成、消化的時間、宿主微生物代謝通量,以及宿主食物中的纖維含量。發(fā)酵所產(chǎn)生的短鏈脂肪酸在人體內(nèi)參與不同器官的代謝,發(fā)揮著不同的功效。細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸可被宿主吸收利用,是宿主能量的來源之一,高者可提供人體每日總能量的10%。丙酸經(jīng)血液吸收后在肝臟中分解代謝,參與丙酮酸代謝,亦可逆轉(zhuǎn)化為葡萄糖,同時可抑制脂肪的合成。丁酸主要被人體上皮細(xì)胞利用,是上皮細(xì)胞的能量來源之一。
研究表明,短鏈脂肪酸可以直接或間接抑制組蛋白脫乙;,進(jìn)而誘導(dǎo)吞噬細(xì)胞分泌趨化因子、抗炎因子,阻滯吞噬細(xì)胞釋放腫瘤壞死因子,促進(jìn)T淋巴細(xì)胞增殖分化, 達(dá)到治療腸炎的效果。短鏈脂肪酸也能促進(jìn)宿主腸上皮細(xì)胞增生并分泌黏液, 加強宿主腸上皮細(xì)胞間的緊密連接, 可用于治療腸上皮損傷。另外,短鏈脂肪酸有較好的抑癌作用,可抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖分化,促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。目前的研究顯示非酒精性脂肪性肝病的發(fā)病機制很大可能與短鏈脂肪酸缺乏有關(guān),因此,經(jīng)腸道產(chǎn)生足量短鏈脂肪酸有望成為新的非酒精性脂肪性肝病預(yù)防的靶點。此外,短鏈脂肪酸還能促進(jìn)胰島素分泌,提高機體對胰島素的敏感性,增加能量消耗,減少脂肪堆積,或可對肥胖癥以及Ⅱ型糖尿病患者起到預(yù)防和輔助治療的作用。
既然腸道內(nèi)的短鏈脂肪酸有如此多的健康益處,那么我們該如何在日常生活中獲得足量的短鏈脂肪酸呢?目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)可的方式就是經(jīng)常攝取富含膳食纖維的飲食; 然而越來越西方化的飲食結(jié)構(gòu)正在不斷降低人們通過日常飲食攝入膳食纖維的種類和數(shù)量。 《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告(2015年)》顯示,過去10年間,我國居民膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化,脂肪攝入增多,膳食纖維攝入不足。 中國營養(yǎng)學(xué)會在2000年頒布《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》,其中規(guī)定我國居民每日攝入膳食纖維的適宜量為25-35g,而《中國居民膳食纖維攝入白皮書》的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,我國成人平均每人每日膳食纖維的攝入量僅為13.3g,這與提倡均衡膳食中對于膳食纖維攝入量的要求相差甚遠(yuǎn),同時也在一定程度上降低了腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的產(chǎn)生及其在血液中的濃度,進(jìn)而增加了某些代謝性疾病的風(fēng)險。 因此,人們在日常飲食中額外補充膳食纖維, 是提高腸道內(nèi)短鏈脂肪酸濃度的最可行及便捷的膳食干預(yù)方式之一。
善倍素® (Fibersol®)作為水溶性膳食纖維,是一種低熱量食品原料,在人體消化道中不會被消化吸收,可直接進(jìn)入大腸。除了能有效的延緩餐后血糖上升、延緩餐后甘油三酯上升之外,試驗結(jié)果顯示,作為一種基質(zhì),善倍素®能有效增加腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的生成。隨餐飲用含有10克善倍素®的飲品,不但能有效延長飽腹感,同時血液中胰高血糖素樣肽-1 (亦稱多肽YY激素) 、酪酪肽(亦稱PYY)的含量有顯著增加,其中胰高血糖素樣肽-1可以促進(jìn)機體分泌胰島素并增強機體對胰島素的敏感性,增加糖利用和能量代謝,促進(jìn)過氧化物酶體增殖物激活受體γ,輔激活因子的表達(dá),促進(jìn)脂肪酸氧化,而酪酪肽可以調(diào)節(jié)腸道運動并減緩胃排空,提升飽腹感,減少機體攝入食物。
根據(jù)研究顯示,超重人群長期服用丙酸鹽后體重減少,脂肪堆積減少。Pirlich[1]等人給予短鏈脂肪酸受體GPR43缺乏的小鼠正常飲食, 該小鼠有可能發(fā)展為超重甚至肥胖,相比之下,脂肪組織GPR43高表達(dá)的小鼠無論攝入多少能量,體型均能維持正常。該研究證實這是因為短鏈脂肪酸與腸細(xì)胞表面受體GPR41/43作用,促進(jìn)腸道激素分泌,如5-羥色胺、胰高血糖素樣肽-1和酪酪肽。這也合理解釋了人們每日適量補充膳食纖維能有助于維持標(biāo)準(zhǔn)體重,并幫助減少超重與肥胖發(fā)生幾率的原因。
當(dāng)然,不同的膳食纖維對于腸道菌群的調(diào)節(jié)作用存在差異,腸道菌群構(gòu)成的個體差異會導(dǎo)致膳食纖維干預(yù)個體應(yīng)答的不同。因此,更多的膳食纖維與人體健康間的奧秘有待我們?nèi)ミM(jìn)一步發(fā)現(xiàn),但無論如何,我們已經(jīng)找到了其中的重要一環(huán)——腸源性短鏈脂肪酸及其可能的生理功效。
參考文獻(xiàn):
[1].《短鏈脂肪酸在疾病治療中的研究進(jìn)展》王璐璇,劉玥宏,朱繼開,鐘煜,李利生,徐敬東,世界華人消化雜志. 2017-05-08; 25(13):1179-1186,在線出版日期:2017-05-08.
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《柳葉刀》發(fā)布的一篇文章表明:多吃膳食纖維可能活得久!
由世界衛(wèi)生組織指示,新西蘭科學(xué)家?guī)ш牼C合了全球200多項研究,隨訪接近1.35億人的meta分析顯示,增加膳食纖維的攝入,與冠心病、糖尿病、腸癌等多種疾病的風(fēng)險下降有關(guān)。膳食纖維降低了這些疾病的發(fā)病和死亡風(fēng)險,使人群的全因死亡風(fēng)險下降了15%。由此可見,多吃膳食纖維活得久并不是一句空談。
柳葉刀:膳食纖維攝入量提高一倍,全因死亡風(fēng)險下降15個百分點,日前,新西蘭科學(xué)家們收集了185項前瞻性隊列研究,接近1.35億人的隨訪數(shù)據(jù),還有4635名受試者參與的58項臨床試驗,結(jié)果顯示,將每天15g-19g的膳食纖維攝入量提高到35g-39g,各種疾病風(fēng)險下降:全因死亡風(fēng)險下降15%,冠心病死亡風(fēng)險下降31%,2型糖尿病風(fēng)險下降16%,癌癥死亡風(fēng)險下降13%?梢娚攀忱w維作用明顯。