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谨慎!Cell:膳食纤维引发肝癌?小鼠试验揭示与肠道菌有关

2018/10/21 来源:生物探索
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导读
膳食纤维被营养学界认定为“第7大类营养元素”,与我们的健康有很大的关联。然而,一项发表在《Cell》期刊的最新研究却提醒我们:食用精细化膳食纤维需谨慎!科学家们以小鼠为模型发现,精制可溶性纤维的摄入,竟然会引发肝癌!而这背后竟是肠道细菌在“作祟”。


图片来源:Pixabay

通常,水果、蔬菜等天然食物中含有膳食纤维,对于健康很有益处。但是随着生活水平的提高,食物精细化程度越来越高,饮食结构中的膳食纤维摄入量明显降低,容易引发包括肥胖、高血脂、糖尿病、便秘等疾病。如何补充膳食纤维呢?不少加工食品都选择添加高度精炼的可溶性纤维。

然而,来自托莱多大学的科学家们却发现了一个严肃的问题:在加工食品中添加精制化可溶性纤维的风险可能远远超过它们本身的益处。


DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.004

膳食纤维引发肝癌?

在最新的研究中,团队负责人 Matam Vijay-Kumar教授选择了一种广受欢迎的水溶性膳食纤维——菊粉(inulin)。今年6月,菊粉获FDA批准,作为促进健康的产品上市销售。在包括中国在内的多个国家地区,菊粉被认为是一种健康的益生元。

Vijay-Kumar教授以小鼠为模型,通过喂食富含改良菊粉的饮食,验证高度精炼的可溶性纤维是否有助于防治肥胖相关并发症。

结果却让人震惊:虽然含菊粉的饮食确实可以防止40%的小鼠肥胖,但是为期6个月的试验结束后,许多小鼠患上了肝癌!

“我们知道,水果、蔬菜等食物中的天然纤维很健康。因此,强化或者添加纯化纤维到食物中,这听起来似乎很符合逻辑。但是,这一最新研究却表明,它可能是危险的。” Vijay-Kumar解释道。

为什么?

天然的膳食纤维有两种基本类型:可溶性和不可溶性。其中,可溶性纤维会被肠道细菌发酵成短链脂肪酸,不可溶性纤维在通过消化系统时则不会有改变。

“添加到加工食品中的可溶性纤维不是天然食物的一部分。” Vishal Singh强调道,“这项研究中使用的菊粉来源于菊苣根部,而菊苣根不是我们通常会吃的食物。此外,在纤维的提取和加工过程中,会经历一系列化学过程。我们并不知道机体会对这些加工过的纤维有什么反应。”


膳食纤维与肝癌、肠道菌的关联(图片来源:Cell)

肠道菌群是关键

在最新研究中,患有肝癌的小鼠,它们的肠道微生物群也会发生改变,存在菌群失衡现象(dysbiosis)。有意思的是,当给菊粉喂食小鼠服用广谱抗生素(影响肠道菌群),它们不会出现肝癌的迹象。

UT团队与乔治亚州立大学的研究人员合作,在完全没有肠道细菌的无菌小鼠身上进行了类似的研究。结果显示,这些小鼠没有发生肝癌,这进一步证实了肠道细菌的作用。

肠道细菌会通过发酵的过程降解和消化可溶性纤维。为了抑制发酵,研究团队给小鼠喂食了来源于啤酒花(Humulus lupulus,一种植物,其花是酿造啤酒的原料,防止发酵过程中的腐坏)的β-酸。

结果令人惊讶,菊粉喂食小鼠服用β-酸之后,可以有效避免肝癌的发生。“这进一步证实了我们的假设:肠道细菌代谢失调是导致这些小鼠发生肝癌的主要原因。” Vishal Singh解释道。

研究人员还发现,他们可以通过以不可溶纤维纤维素取代菊粉的干预措施,来阻止肝癌的发展。这是因为纤维素不能被存在于小鼠或人类的肠道细菌发酵。这一发现再次强调了细菌发酵可溶性纤维与这些小鼠肝癌发展之间的联系。


Dr. Visha Singh(中)及其团队(图片来源:托莱多大学)

研究意义

虽然这项研究是在小鼠身上进行的,但是它对人类健康同样有潜在的影响。研究提醒我们,选用精制的可发酵纤维来丰富加工食品时应该非常谨慎。

“这项研究违背了人们的传统观念,即无论人们如何获得纤维都是好的。” Vijay-Kumar表示道,“我们并不是鼓吹膳食纤维是不好的。相反,我们强调:富含精制可溶性纤维的加工食品可能对于一些肠道菌群容易首次影响而失调的人而言是不安全的,因为这种纤维的不正常发酵会增加肝癌的易感性。”

文章作者、托莱多大学克罗恩病和结肠炎基金会的研究员Vishal Singh博士认为,精制纤维是我们饮食中的一种新补充,我们还处于了解它可能带来的风险和益处的早期阶段。肠道细菌如何分解食物中作为膳食补充的高精炼纤维仍然有待研究。

责编:悠然

参考资料:

UT RESEARCH DISCOVERS LINK BETWEEN REFINED DIETARY FIBER, GUT BACTERIA AND LIVER CANCER

Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer

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