综述 | Nat. Rev. Gastroenterol.:膳食纤维与胃肠道健康和疾病

编译:萌依依,编辑:小菌菌、江舜尧。

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导读

流行病学研究表明食用未经精制的富含膳食纤维全食,如全谷物、豆类、蔬菜和水果,对胃肠道健康大有益处。对分离和提取的纤维进行机理研究和临床试验表明,其对肠道有很好的调节效应(消化和吸收和转运时间、粪便形成)和微生物效应(肠道菌群组成和发酵代谢产物的变化),对胃肠道疾病有重要意义。
在这篇综述中作者详细介绍了膳食纤维的主要物理化学性质和功能特征,膳食纤维的重要性,以及目前在胃肠道疾病治疗中使用膳食纤维的案例。不同膳食纤维的物理化学性质(如溶解性、粘度和发酵性)因其来源和加工有很大差异,是其功能特性和临床应用的重要决定因素。尽管上述关系的研究进展已经揭示了膳食纤维的潜在功效,但许多临床问题仍然没有得到解答。值得一提的是,新型纤维的使用和/或纤维的联合给药是一种有待广泛研究的治疗方法。

论文ID

原名:Dietary fibre in gastrointestinal health anddisease
译名:膳食纤维与胃肠道健康和疾病
期刊:Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology
影响因子:29.848
发表时间:2020.11
通讯作者:J Kevin Whelan
通讯作者单位:英国伦敦国王学院营养科学系

Web results那不勒斯腓特烈二世大学

背景

1 在流行病学和干预性研究中,膳食纤维已被证明与各种疾病的发生和发展以及死亡率有重要的关联。
2 膳食纤维具有决定其在胃肠道中功能的物理化学特性(例如,溶解度、粘度、发酵性),其对微量营养素利用率、肠道转运时间、粪便形成和微生物专一性等有重要影响。
3 目前的膳食纤维建议往往是有限和相互矛盾的,在治疗肠易激综合征、炎症性肠病、憩室病和功能性便秘等胃肠疾病方面没有提供具体的类型和剂量。
4 未来的研究将考虑不同膳食纤维的理化特征对功能的影响,这可能会最大限度地发挥其在改善胃肠道疾病临床症状的效果。

主要内容

1 纤维的理化性质

2009年世界卫生组织和食品法典委员会提供了全球通用的多糖定义 (方框1)。量化膳食纤维的分析方法也随着更新的定义而发展(方框1)。大多数膳食纤维是植物细胞壁的结构多糖成分(图1;表1)。

细胞壁含有多种多糖,阐明其功能的复杂性源于细胞内来源及其功能的多样性。膳食纤维分子结构的差异可以极大地影响它们的物理化学性质及它们在胃肠道中的行为。此外食品加工又增加了额外的复杂性。事实上,磨和烹调可能是膳食纤维理化特性的重要决定因素,提高淀粉的消化率和植物性化合物的降解率。

一些可消化的多糖也可以归类为膳食纤维,因为它们不能接触到食物基质中的消化酶,例如1型抗性淀粉(RS-1;如在全谷物中)或类型3型抗性淀粉(RS-3;退化),其抗性在烹饪和冷却后获得。这些微小结构变化的结果是,膳食纤维可能具有不同的理化特性(例如粘度和发酵性),从而影响它们在胃肠道中的功能效应(例如肠道转运时间或肠道微生物)。
1.1 纤维的溶解度
溶解度指的是膳食纤维在水中的溶解程度。与以离散颗粒形式存在的不溶性纤维不同,可溶性纤维对水有很高的亲和力。结构影响其溶解性的碳水化合物聚合物的例子有淀粉(直链淀粉和支链淀粉,由α-葡萄糖单体)和纤维素(β-葡萄糖单体)。它们相应的二级结构导致淀粉是可溶的(大部分在小肠中被消化),而纤维素是不溶的(因此被归类为膳食纤维)。然而β-葡萄糖单体键虽然导致β(1,4)-纤维素不溶,但β(1,3)(1,4)-葡聚糖(在β-葡聚糖中的混合键)是可溶的。同样,聚合物结构的支链化,如支链淀粉、β-葡聚糖或菊粉中的支化,也会影响溶解度。此外,一些纤维如果胶或甲基纤维素含有沿着聚合物的侧链,这些侧链提供了消化的抵抗力,同时也增加了溶解性。
目前的大多数证据都集中在溶解度作为纤维的一种特征,与其通过调节胃排空和营养吸收对上消化道的影响有关。事实上,对分离纤维的早期体外研究可以区分那些主要影响小肠脂肪和葡萄糖吸收的纤维和那些主要影响结肠功能的纤维。因此根据溶解度对纤维进行分类是为了暗示其功能特性的差异。然而,2003年联合国粮食及农业组织提议,应逐步取消这些与溶解性有关的传统分类术语。首先,纤维体外溶解度的测量和分类依赖于方法。其次,胃肠道内(如胃和结肠)以及个体之间不同的pH条件可能会影响纤维在活体中的溶解度。第三,单靠溶解度并不能预测纤维的生理效应,因此也不能预测纤维的功能特性。
使用纤维溶解度作为功能性指标的另一个挑战是全纤维食品往往是可溶性和不溶性纤维(例如抗性淀粉、半纤维素、纤维素和木质素)的复杂混合物,因此在胃肠道中同时产生不同的生理效应。然而尽管溶解度本身并不能单独反映生理功能,但它对其他因素(如粘度和发酵性)有着深远的影响。
1.2 纤维粘度

粘度是对流动的阻力程度。它通常与可溶性膳食纤维(如口香糖、果胶、β-葡聚糖和木耳)有关,并与纤维在水合时以浓度依赖方式的增稠能力有关。某些形式的纤维如果胶具有形成凝胶网络的能力。大体上,粘性纤维可以分为两类:无规卷曲多糖和有序组装聚合物。无规卷曲多糖通过缠结增加粘度,从而限制周围溶质的流动。例如中性聚合物β-葡聚糖、木耳和瓜尔豆半乳甘露聚糖,通常聚合物越长(即分子量越高),缠结越严重,因此增加粘度所需的浓度就越低。相比之下,有序的组装聚合物,如一些果胶和海藻酸盐,在二价离子(即钙离子)的存在下形成凝胶网络。

粘度仍然是β-葡聚糖降胆固醇能力的公认模型。管腔粘度的增加减少了胆盐的扩散,防止了它们在回肠远端的吸收。进入结肠的未被吸收的初级胆盐可被细菌水解酶解合,产生次级胆汁酸,这已被证明通过诱导上皮细胞过度增殖和增加体外DNA氧化损伤来增加结直肠癌的风险。
事实上大量的流行病学证据表明情况恰恰相反:高纤维饮食对人类的结直肠癌具有保护作用。此外体外研究表明,膳食纤维(例如米糠纤维、纤维素)可能与消化酶相互作用,抑制营养物质的消化速度。在结肠中,肠腔粘度和持水能力的增加反过来会影响结肠体积和转运时间。
图1 膳食纤维的理化特性及其在植物细胞中的位置。对膳食纤维定义功能多糖可以分为两大类:非淀粉多糖是植物细胞壁的主要成分,抗性淀粉(RS)是植物的能量储存,也是人类饮食中的主要碳水化合物来源。它们的化学结构、与其他细胞壁成分的相互作用、食物加工和消化都会影响它们的溶解性、粘度和发酵性。
   
1.3 纤维发酵性
工业化人口和农村人口的粪便菌群组成存在的差异被归因于西式饮食的差异,包括高度精炼和低膳食纤维的食物,特别是可发酵纤维。与哺乳动物细胞不同,肠道菌群中的某些物种拥有酶,能够水解植物性食物中某些膳食纤维中的化学键。这些物种具有很强的降解某些膳食纤维和释放其他细菌群落所需要的能量的能力。例如,布鲁氏瘤胃球菌已被证明能特异性地降解某些类型的抗性淀粉。
可发酵纤维的例子包括菊粉类果聚糖、低聚半乳糖和抗性淀粉(表1)。所有天然植物纤维都有一定程度的发酵性,甚至纤维素和木质素(发酵性较低),只有甲基纤维素等合成纤维是完全不可发酵性的(表1)。纤维的发酵性传统上是通过消化道的体外发酵模型来评估的。磁共振成像技术的进步使人们能够根据人体内不同的纤维来测量结肠气体容量。虽然MRI在定量发酵方面仍处于初级阶段,但它克服了其他方法的许多局限性,
摄入更多的膳食纤维,与成年后粪便中SCFA浓度较高有关。短链脂肪酸在胃肠道中起着许多关键作用。动物研究表明,SCFA通过增加兴奋性胆碱能神经元的数量来刺激结肠收缩活动,从而影响胃肠运动。SCFA还具有中介作用,在粘膜菌群和粘膜免疫系统之间架起沟通的桥梁。临床前证据表明SCFA显著的抗炎和免疫调节作用与肠道炎症性疾病有关。此外,SCFAs通过降低管腔pH间接维持胃肠内环境的稳定,这可能在防止抑制酸敏感型肠道病原体定植和生长方面起重要作用(图2)
   许多因素可以影响纤维发酵的速度、地点和程度,包括微生物群的组成(降解能力),不同的微生物显示优先代谢不同的纤维,以及其他底物(即逃过消化的蛋白质)的可用性。然而影响纤维发酵性的关键因素被认为是膳食纤维的理化特性(例如,溶解度、粘度、可及性)。这一点已经在一项体外发酵研究中得到证明。
减少可发酵纤维摄入量可能会降低细菌多样性。几项动物研究表明,失去可发酵纤维的肠道微生物群会转而降解粘液层,而粘液层对病原体起到保护和机械屏障的作用。因此可发酵纤维的减少导致粘液层变薄,这反过来可能损害肠道上皮的完整性,增加病原体的易感性。
1.4 食物基质
提供膳食纤维的食物基质的性质将显著影响其生理功能的程度。更具体地说,植物细胞壁的颗粒大小和完整性影响可溶性纤维的溶解。这一过程可能严重影响管腔粘度并降低发酵速度。此外,细胞壁的完整性还可以包裹细胞内的淀粉,因此减少了内源性酶的消化,并增加了可用于微生物发酵的底物(RS-1;图1)。
这一结果很可能是因为较小的颗粒暴露在细菌酶下有更大的外表面积。同样,咀嚼和研磨高纤维食品的物理行为可以通过增加表面积和总孔体积以及结构修饰,在颗粒大小动力学中发挥显著作用。
孔隙率决定了酶或细菌扩散到颗粒中的程度,会对纤维的发酵性产生重大影响。食物基质的低孔隙率可能是由于小肠中细胞壁结构的支持,因此消化酶不能接触细胞内淀粉导致RS-1增加。大肠中食物基质的低孔隙率也会阻碍人类的发酵降解。纤维素等不溶性纤维含量较高的膳食纤维制剂孔隙率较低,而果胶等可溶性纤维含量较高的膳食纤维制剂孔隙率较高,这些纤维孔隙度的差异导致其发酵性的差异(表1)。
图2 不同膳食纤维影响胃肠道的机制。膳食纤维的理化特性(溶解性、粘滞性和发酵性)可能通过几种机制影响其在胃肠道的功能特性,包括影响葡萄糖和脂肪的吸收,促进粪便排出(频率、稠度和重量),以及刺激微生物组成和代谢物产生的变化,包括短链脂肪酸(SCFA)的产生。
2 纤维的功能特性
2.1微量营养素的生物利用度
膳食纤维可以影响营养素生物利用率,而不仅仅是限制微量营养素在食物基质中的可获得性。含有膳食纤维的谷类(如小麦)是非血红素铁的重要来源;然而,其他谷类成分(如麸皮部分)含有植酸盐,会减少铁、锌和钙的吸收。通过微细研磨来破坏这些结构,从而提高矿物质的生物利用度。与铁相反,多项人体研究表明摄入特定纤维如果糖和低聚半乳糖,可以增加膳食钙的吸收。
膳食纤维摄入对维生素吸收的影响尚不清楚。几项研究表明,有些纤维能促进某些水溶性和脂溶性维生素的吸收,而另一些则没有。例如,在非裔美国人中的一项研究表明,纤维可以促进结肠细菌净合成叶酸等B类维生素,而其他对女性的研究表明,摄入膳食纤维后粪便中的维生素排泄量增加。
2.2 肠道通过时间
在一些胃肠道疾病中发现了异常的肠道通过时间,某些纤维可以使其正常化。例如,在老鼠身上发现的可发酵纤维可以通过产生SCFA间接调节收缩活动,而在狗身上发现的不可发酵纤维则有助于增加大便重量,从而增加结肠体积,刺激收缩。事实上,一项在健康人群中进行的系统回顾和荟萃分析发现,每天每多摄入1克小麦纤维,转运时间就会以剂量依赖的方式减少0.78小时。
此外,小麦纤维颗粒大小已被证明会影响粪便产量,粗小麦纤维导致的粪便重量(平均每天219.4克)高于细小麦纤维(每天199克)。使用放射不透明标记和闪烁照相技术测量肠道转运时间的研究表明,膳食纤维干预可以减少111名人类的肠道转运时间。
不溶性、发酵不良的纤维(例如,麦麸)在减少健康人的肠道通过时间方面效果更好。最近,有研究报道了一种无线运动胶囊的设备使用情况,这种胶囊可以测量肠道通过时间等,已被证明为确定胃排空时间和全肠道通过时间提供了一种更实用、侵入性更小的方法。
2.3 大便形成
膳食纤维对排泄量(即频率、浓度和重量)产生影响需具备一定的物理特性。补充麦麸皮已被证明可以增加大便频率,从每天1次增加到每天1.5次,而对健康人类的进一步研究表明,补充纤维素-果胶组合或麦片和高纤维早餐麦片会增加大便频率。
可溶性粘性纤维和不溶性非粘性纤维都有助于改善大便的稠度和大便重量(体积)。可溶性粘性纤维(如木耳)具有很高的保水能力,可抵抗发酵在胃肠道形成粘弹性物质,有助于软化硬便,增加粪便体积使其更容易通过。相比之下,不溶性、非粘性纤维(例如粗麦麸皮)可以通过机械刺激肠道粘膜来改善大便的稠度和重量。
从理论上讲,可发酵纤维可能部分通过增加微生物质量来增加粪便重量,但与不可发酵纤维相比,其影响大小有限。一项对调查健康人类结果的干预试验得出结论,发酵性决定了纤维在大便总重量中的作用,谷物中较少可发酵的纤维对大便重量的贡献最大。
2.4 微生物专一性(益生元)
一些可发酵纤维也被归类为益生元,这一术语的定义已被更新为“一种被赋予健康益处的宿主微生物选择性利用的底物”。益生菌纤维的例子包括菊粉类纤维和半乳低聚糖,它以快速的发酵能力和随后释放的SCFAs(特别是醋酸盐)而闻名,但只选择性地刺激特定范围的属和/或物种(如双歧杆菌和乳杆菌)的生长。
第一项具有里程碑意义的研究证明了益生菌对8名健康志愿者的影响,发现每天补充15g低聚果糖或菊糖可使肠腔双歧杆菌水平增加近1个log10。2018年发表的一项对64项人体随机对照试验(RCT)的系统综述和荟萃分析表明,纤维,特别是果聚糖、低聚半乳糖和其他候选益生菌纤维增加了双歧杆菌和乳杆菌物种的丰度。
然而,肠道菌群对膳食纤维的反应存在很大的个体差异。对34名健康参与者进行的交叉随机对照试验发现,与习惯性低膳食纤维摄入量的人相比,习惯性高膳食纤维摄入量的人对益生菌的肠道微生物反应更强(即双歧杆菌和粪便杆菌的丰度增加,而辅球菌、Dorea和反胃球菌的丰度减少,这表明习惯性高纤维饮食的人更有可能受益于菊粉型果聚糖益生素。
3 肠道疾病中的膳食纤维
膳食纤维在肠道疾病中的作用有很大的条件区间和个体差异,考虑纤维的各种物理化学特性以及这些特性如何转化为功能特性是优化临床诊疗的基础(图3)。还应考虑在优化症状益处(即管理和维护)和限制症状恶化(即耐受性)之间保持平衡。在许多胃肠道疾病的临床实践中,膳食纤维的处理是一种常见的方法,通常被推荐作为治疗几种胃肠道症状的一线疗法(表2),尽管胃肠道疾病的随机对照试验数量有限,所有这些试验都使用了不同的方法(例如,纤维类型、数量、持续时间)。
3.1 肠易激综合征
肠易激综合征(IBS)是一种功能性胃肠疾病,以反复腹痛和大便习惯改变(即便秘、腹泻或两者兼而有之)为特征,常伴有腹胀和腹胀。IBS症状的基础机制包括内脏高敏感性以及肠脑轴相互作用、免疫激活、肠道动力和肠道微生物的改变。
IBS患者的纤维消费指南各不相同。英国国家健康与护理卓越研究所建议减少抗性淀粉的摄入量,而世界胃肠病组织全球指南建议应鼓励富含纤维的食物或纤维补充剂(例如,木瓜),并应限制可能加剧症状的不溶纤维。
到目前为止,一些系统的综述和荟萃分析已经得出结论,一些纤维在减轻IBS症状、改善大便频率和一致性方面是有益的,尽管结果与反应的广泛差异不一致。与麸皮等其他纤维相比,益处似乎仅限于可溶性纤维。诊断标准的持续变化(例如,IBS的罗马标准),以及不同研究之间在结果衡量方面缺乏标准化,给试图比较先前研究的结果带来了重大挑战。需要进一步严格和长期的随机对照试验,迫切需要评估IBS患者亚群(例如,特别是便秘为主的IBS或腹泻为主的IBS)中膳食纤维的不同功能,以便更好地了解其治疗潜力。
在IBS人群中进行了数量有限的临床试验,研究益生素补充剂(例如,低聚果糖、低聚果糖和β低聚半乳糖)在4-12周内从每天3.5g到每天20g不等,结果喜忧参半。2019年发表的一项包括729名患者的系统综述和荟萃分析显示,尽管补充益生菌后双歧杆菌的丰度有所增加,但在腹痛、腹胀、腹胀或生活质量等严重程度方面没有差异。虽然目前几乎没有证据表明益生元用于治疗肠易激综合征,但有证据表明,第二代候选益生元(如果胶和部分水解的瓜尔豆胶)可用于IBS潜在治疗,因为它们很高的粘度特性,发酵速度较慢。
3.2 炎症性肠病
IBD包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,这两种疾病都是慢性复发性胃肠道疾病,其发病机制尚不完全清楚。在遗传易感个体中失调的粘膜炎症反应是IBD的启动和维持的原因,这一过程涉及的免疫因素(例如T和B细胞调节)和微生物因素(例如普氏杆菌等细菌的多样性和功能性)。IBD治疗的目标是阻止疾病进展,维持缓解,并防止炎症发作的复发。
关于膳食纤维在IBD中的临床益处仍然存在争论,尽管其治疗潜力存在合理的机制,包括产生SCFAs (特别是丁酸),根据体外数据它可以通过上调或下调细胞因子(如IL-10,干扰素γ和IL-1β)的表达来减轻肠道炎症。许多研究发现,克罗恩病患者肠道微生物群发生了变化(例如,双歧杆菌和普鲁斯尼茨氏杆菌丰度降低),这可能与补充益生菌纤维有关。总的来说,可以想象纤维(饮食或补充剂形式)可以预防IBD,维持或恢复IBD的肠道上皮完整性,尽管在人体上对纤维预防、维持和治疗IBD的研究极为有限。
就发展为IBD的风险而言,护士健康队列研究中对170776名妇女进行了一项为期26年的跟踪调查性瞻性队列研究,发现克罗恩病和溃疡性结肠炎分别为269例和338例。与能量调整膳食纤维摄入量最低的女性相比,摄入量最高的五分之一(中位数每天24.3g)与克罗恩病风险降低40%()相关,但与溃疡性结肠炎无关。相反,对14项病例对照研究的荟萃分析发现,较高的蔬菜摄入量与较低的溃疡性结肠炎风险有关,但与克罗恩病无关,而较多食用水果与溃疡性结肠炎和克罗恩病的风险均较低相关。
尽管五项针对克罗恩病患者的试验没有显示纤维的积极作用,但有三项研究显示,在活动期、非活动期或混合期的人群中,高纤维饮食与另一种饮食干预的效果相似。总而言之,基于这些结果,尽管膳食纤维在维持或治疗IBD方面的证据有限,但对于IBD患者来说,膳食纤维不应该受到不必要的限制,除非存在肠道狭窄和存在梗阻的风险。总体而言,研究结果表明,溃疡性结肠炎可能比克罗恩病更容易接受膳食纤维干预。
3.3 憩室症
憩室病是指粘膜和粘膜下层通过结肠壁的肌层突出。憩室病的发病机制与结肠平滑肌过度活动、结肠壁增厚和/或遗传有关,此外还与生活方式因素如纤维摄入和体力活动。
一项对46295名男性进行的前瞻性队列研究调查了患憩室病的风险,发现西方饮食模式与憩室炎风险的增加呈正相关,特别是食用更多红肉和更少膳食纤维。在百万女性研究中也发现了类似的结果,值得注意的是,纤维来源似乎影响疾病风险,每天多摄入5克来自水果或谷物的纤维与显著降低风险相关,每天多摄入5克蔬菜纤维与风险无关,而每天从土豆中多摄入1g纤维与更高的风险相关。
相比之下,在2104名接受结肠镜检查的参与者中进行的一项观察性病例对照研究发现,高纤维饮食不能预防憩室病;事实上,那些纤维摄入量最高的四分之一的人显示憩室病的患病率增加。对5项前瞻性队列研究(19,282例,865,829名参与者)进行的荟萃分析发现,憩室病的风险降低,每天总纤维摄入量每增加10克,相对风险为0.74。
关于纤维在急性憩室炎治疗中的应用,对于纤维的摄入还没有达成共识2018年发表的一项系统评估建议,与饮食限制相反,简单憩室炎患者应该接受自由饮食(例如,固体食物,不休息或口服),以满足个性化营养需求的高纤维饮食。就纤维在简单憩室病治疗中的应用而言,自2012年以来的系统综述(参考文献)。发现只有3项随机对照试验具有足够的质量,尽管得到了不一致的结果。总体而言,在患有憩室病的患者中,纤维对预防急性憩室炎的效果的证据有限。
3.4 功能性便秘
功能性便秘是最常见的功能性肠道疾病之一,其特征是排便困难或不频繁,或排便不全。与出现腹痛的肠易激综合征不同,功能性便秘并不以腹痛为主要症状,虽然不被认为是一种严重的情况,但它可导致并发症如粪便嵌塞、肠穿孔和痔疮。目前关于功能性便秘的病理生理学的现有数据有限,尽管生活方式因素,包括低纤维摄入量和低水平的体力活动与便秘的存在有关,并可能在其病因中发挥作用。
大多数研究都集中在慢性便秘上,大量大型队列研究表明,高膳食纤维摄入量与大便频率呈正相关。一项对7项随机对照试验的系统回顾和荟萃分析得出结论:与安慰剂相比,纤维在治疗成人慢性便秘方面是有效的。例如,膳食纤维(例如麦麸)和包括益生素(例如菊粉)在内的补充剂形式(例如木耳)与大便频率增加和更稀的粪便稠度相关。然而,纤维可以引起其他胃肠道症状如腹胀。这一荟萃分析进一步强调了选择具有合适理化特性的纤维以达到目标功能益处的重要性。
事实上,虽然含有大颗粒和/或粗颗粒的不溶性纤维可以提供调节作用,但有些纤维(小麦糊精和细磨的麦麸)已被证明只对大便的干质量有贡献,导致粪便含水量下降和便秘效应,潜在地加剧便秘患者的症状。这一发现可能在一定程度上解释了先前显示不溶性纤维的通便作用的研究结果之间的差异。
先前已经强调了不同数量的不同纤维对健康的影响。Burkitt倡导每天摄入>50克的膳食纤维以预防慢性病(例如结肠癌),他的一篇综述指出每天>35克的纤维摄入量似乎比较低的摄入量更能有效地减少慢性病。此外,有人提出,迄今为止的许多人类干预试验中显示的纤维补充剂对健康作用影响最小可能只是因为这些研究提供的纤维补充剂的数量不足。
图3 膳食纤维的理化特性光谱。纤维的物理化学特性(溶解性、粘度和发酵性)形成一个连续体,共同决定其在胃肠道中的功能特性。这三种理化特性的结合决定了肠道纤维的功能效应。例如,左下角的纤维(不溶性、非粘性、不可发酵性)具有与肠道转运时间有关的功能;右下角的纤维(可溶性、非粘性、可发酵)的功能与微生物群和发酵有关;右上角的纤维(可溶性、粘性、可发酵性)具有与微生物群、发酵和养分生物利用度相关的功能。中间位置的纤维将被预测具有中间功能特性。GOS,半乳低聚糖;SCFA,短链脂肪酸。
4 未来的研究方向
4.1 膳食纤维联合使用
目前,从各种来源提取和分离的纤维(如菊粉或木耳)通常被添加到食品中以增加纤维含量,以帮助人们达到膳食纤维的饮食建议。合理的是,不同纤维(例如,组合的分离纤维)的联合应用可能提供一种“双重治疗”,通过驱动针对不同胃肠道特征的不同功能(即ITS、纠正营养不良、使粪便形态和转运时间正常化),最大限度地发挥临床上有意义的症状改善的效果。
然而到目前为止,膳食纤维联用领域的研究还很有限。一项在19名健康志愿者中进行的为期3周的随机交叉区组设计研究发现,与单独服用小麦麸皮(每天12克)相比,添加抗性淀粉(分别为每天12克和22克)可以产生更大的益处(例如增加粪便排泄量,减少转运时间,降低粪便pH值(管腔pH值的替代指标,较低的值与潜在致病微生物的抑制相关),并增加醋酸盐和丁酸盐的浓度。
还需要进一步的研究来确定纤维联用在治疗胃肠道和其他疾病方面是否有效。随着我们对膳食纤维的物理化学特性的理解不断深入,将不同功能特性的已知纤维联合使用可能会提供更大的治疗效用。
4.2 天然纤维
天然来源的膳食纤维越来越多地被使用,因为它们通常含有许多不同的纤维。出于这个原因,它们可能具有协同效应,拥有联合给药的一些好处,并提供不同的功能特征,可能应用在治疗一系列胃肠道疾病。新型植物性纤维的例子包括花椒、半乳甘露聚糖、车前果皮、常春藤、非洲绞股蓝、雪莲根、辣木,它们具有不同纤维的独特组合,是其他生物活性化合物(如多酚)的丰富来源,具有潜在的抗炎和抗菌特性。然而,天然纤维治疗胃肠道疾病的研究十分有限。
5 结论

控制和/或增加膳食纤维摄入是预防和管理许多胃肠道疾病的一种很有前景的治疗策略。膳食纤维理化特性,如溶解度、粘度和可发酵性促使其对胃肠道体现出不同的功能。目前,由于缺乏一致性和对这些特征的报道,限制了膳食纤维在治疗胃肠疾病方面的临床应用。因此,迫切需要设计良好的随机对照试验以确定哪些理化特性、哪些纤维来源、以及在何种剂量和持续时间内对胃肠道健康是有益的。将具有不同生理效果的不同纤维或具有双重生理特性的新型天然膳食纤维共给药的效用尚待探索,并有望成为治疗多种胃肠疾病的有效策略。



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