膳食纤维可能有助于预防心血管疾病,2型糖尿病和肥胖,因为它对肠道微生物区系的影响,这是生活在肠道内的微生物群落。然而,典型的西方饮食缺乏这些友好微生物赖以生存所需的纤维。在老鼠和人类身上进行的实验表明,添加特殊纤维的零食可以改变肠道微生物群,并导致广泛的生理效应。这将有可能来源于未来的益生菌零食从食品工业废物,如剥皮,皮和外壳,否则制造商会丢弃的纤维。
生活在人类肠道中的细菌、古细菌、病毒和真菌--统称为
肠道微生物区系
-对身体和身体都有深远的影响
精神健康
, .
研究表明,通过喂养有益的社区成员,膳食植物纤维可以帮助避免慢性健康状况,例如
心血管疾病
2型糖尿病
,和
肥胖
可信源
然而,西式饮食往往是高脂肪和缺乏这些植物纤维.
用纤维来补充其他不健康的零食,如饼干和薯片的想法似乎很简单,但饮食、微生物群和个人健康之间的关系非常复杂。
位于密苏里州圣路易斯的华盛顿大学医学院肠道微生物和营养研究中心的科学家正在调查这种关系,以期开发出益生菌零食产品。
在 里面
前期工作
他们发现了纤维的来源,这些纤维不仅便宜且容易获得--比如通常被丢弃的皮、皮和外壳--而且还能促进肥胖成年人往往缺乏的肠道微生物。
在他们的新研究中,出现在
自然
可信源
他们测试了添加这些纤维的零食是如何影响小鼠和人类肠道微生物的,并观察了它们可能的生理效应。
“由于零食是西方饮食中很受欢迎的一部分,我们正致力于开发新一代的零食配方,人们喜欢吃,这将支持健康的肠道微生物群,影响健康的许多方面,”资深作者说。
Jeffrey I.Gordon教授,M.D.
,谁指挥
爱迪生基因组科学与系统生物学家庭中心
在华盛顿大学医学院。
小吃生产商
Mondelēz国际
该公司拥有BelVita、吉百利和奥利奥等品牌,为这项工作提供了部分资金。
无菌小鼠
在第一阶段的研究中,科学家们使用了“非生物”小鼠,这种小鼠在无菌的条件下长大,因此它们缺乏自己的肠道微生物。
他们将这些老鼠的内脏与肥胖患者的微生物结合在一起,然后给这些动物喂食与超重和肥胖相关的高脂肪、低纤维饮食。
接下来,他们在老鼠的饮食中连续引入小吃,添加豌豆纤维、橘子纤维或大麦麸皮。在每一种零食之间都有洗胃期,在此期间,小鼠只吃高脂肪、低纤维的食物。
这种方法使研究人员能够跟踪每种纤维类型对动物肠道微生物区系基因库的影响,他们通过对粪便样本中的微生物DNA进行分析。
他们发现,每一种零食都会导致产生消化这种特定纤维的酶所必需的基因的丰富。这大概是因为纤维赋予了拥有正确基因的细菌相对于其他细菌的竞争优势。
在研究的第二阶段,研究人员对12名超重或肥胖的志愿者进行了类似的实验。
为了避免因饮食差异而引起的任何变化,志愿者们吃了一种严格控制的饮食,即饱和脂肪含量高,纤维含量低。
研究人员随后监测了他们的微生物区系在两周前、期间和之后的遗传变化,在此期间,他们还吃了添加豌豆纤维的小吃店。
研究小组观察到志愿者的肠道微生物群与他们在老鼠身上看到的相似的变化,增加了消化这种纤维所需的基因。
最后,科学家们调查了吃含有几种不同纤维的零食是否会导致微生物区系的显著变化,而不是单吃豌豆纤维。
,
一组14名志愿者首先吃了一种含有两种纤维的零食:豌豆纤维和菊粉。
洋葱
香蕉
、芦笋、洋蓟和菊苣根。过了一段时间后,他们吃了一份含有四种纤维的零食:菊粉、豌豆纤维、桔子纤维和大麦麸皮。
这部分研究表明,食物中的纤维种类越多,在纤维代谢中发挥作用的细菌基因就越丰富。
这些遗传变化与血液中蛋白质水平的变化密切相关,这些变化导致了一系列重要的生理过程。
例如,糖代谢、免疫、凝血、血管功能、骨和神经细胞生物学等方面的蛋白质水平都发生了显著变化。
薯片、酒吧和饼干
总的来说,这些实验揭示了肠道微生物对膳食纤维的变化有多大的反应,即使是那些习惯于吃低纤维饮食的人也是如此。
戈登教授告诉记者:“原则上,纤维可以被加入到消费者熟悉的各种零食中--薯片、酒吧、饼干等。”
今日医学新闻
这项研究的局限性之一是,志愿者除了吃含纤维的零食外,还吃了严格控制的饮食。在现实世界中,饮食要复杂得多。
然而,研究人员已经在探索他们的初步发现在人们可以吃他们喜欢的东西时是否成立。
戈登教授说:“后续研究包括给那些正在食用正常饮食的参与者提供零食原型。”
他补充说:“这种方法可以提供更真实的消费者环境下纤维零食配方对肠道微生物群和宿主生理学的影响和剂量依赖性的洞察力。”
这项研究确定了参与者血液中可能的生理变化的蛋白质生物标记物。然而,目前尚不清楚这些变化是否会反映真正的健康利益。
例如,只有临床试验才能揭示这类零食是否有助于预防2型糖尿病或肥胖症。
在
附文
可信源
、以色列Rehovot Weizmann科学研究所的Avner Leshem和Eran Elinav得出结论:
“[这些]发现提供了有价值的机械洞察微生物对人类饮食反应的贡献。这可能会导致长期随机临床试验,评估不同食物成分、微生物组分调节和人类下游健康相关结果之间的因果关系。“