蝦殼和蘑菇都是富含幾丁質(zhì)的食材，近期引發(fā)了科學(xué)界的廣泛興趣。幾丁質(zhì)是一種在昆蟲外骨骼、蘑菇以及甲殼類動(dòng)物外殼中豐富存在的天然纖維素。最近，來自美國華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員的研究表明，蝦殼和蘑菇中含有的幾丁質(zhì)可以在哺乳動(dòng)物體內(nèi)引發(fā)一系列有益的生理反應(yīng)。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2023年9月8日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“A type 2 immune circuit in the stomach controls mammalian adaptation to dietary chitin”。論文通訊作者為華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與免疫學(xué)助理教授Steven Van Dyken博士。

研究結(jié)果顯示，幾丁質(zhì)的攝入可以降低體內(nèi)脂肪含量，減緩體重增長(zhǎng)，并提高對(duì)肥胖的抵抗力。這是因?yàn)閹锥≠|(zhì)的消化過程需要消耗額外的能量，有助于加速代謝。此外，幾丁質(zhì)的攝入還能夠調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)抵御肥胖等代謝性疾病的能力。

研究人員發(fā)現(xiàn)，小鼠消化甲殼素（一種在昆蟲外骨骼、蘑菇和甲殼類動(dòng)物外殼中豐富的膳食纖維）時(shí)，會(huì)引發(fā)免疫系統(tǒng)的活躍反應(yīng)，這一反應(yīng)與減少體重增長(zhǎng)、降低體脂肪含量以及抵抗肥胖有關(guān)。

Van Dyken博士表示：“肥胖已成為一種流行病。我們攝入的食物會(huì)深刻影響生理機(jī)能和食物代謝方式。我們正在根據(jù)對(duì)免疫系統(tǒng)如何受飲食影響的了解，研究抵制肥胖的方法。”

免疫系統(tǒng)通常用于保護(hù)人體免受細(xì)菌、病毒、過敏原和癌癥等威脅。這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)的一個(gè)特殊分支，即先天免疫系統(tǒng)，也參與了甲殼素的消化。當(dāng)攝入甲殼素后，胃部會(huì)膨脹，激活一種先天免疫反應(yīng)，促使胃細(xì)胞加速產(chǎn)生能分解甲殼素的酶，即甲殼素酶。需要注意的是，甲殼素不溶于水，因此需要酶和酸性條件來消化。

研究的第一作者、華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的博士后副研究員Do-Hyun Kim博士進(jìn)行了無菌小鼠的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，即使在沒有腸道細(xì)菌的情況下，幾丁質(zhì)仍能激活免疫反應(yīng)。

Van Dyken博士解釋說：“我們認(rèn)為，甲殼素的消化主要依賴于宿主自身產(chǎn)生的甲殼素酶。胃細(xì)胞通過一種我們稱之為適應(yīng)的過程來改變它們的酶產(chǎn)量。但令人驚訝的是，這一過程在沒有微生物介入的情況下也會(huì)發(fā)生，因?yàn)槟c道中的細(xì)菌也會(huì)提供降解甲殼素的酶?！?/p>

圖片來自Science, 2023, doi:10.1126/science.add5649。

這種適應(yīng)是由小鼠胃部先天免疫系統(tǒng)的激活和酸性哺乳動(dòng)物甲殼素酶的協(xié)同作用引起的。攝入甲殼素會(huì)導(dǎo)致小鼠胃部膨脹，激活胃部的簇細(xì)胞和2型先天淋巴細(xì)胞，它們產(chǎn)生細(xì)胞因子，促使產(chǎn)酶主細(xì)胞擴(kuò)增，從而推動(dòng)甲殼素的消化。盡管甲殼素會(huì)影響腸道微生物的組成，但無菌小鼠仍能保持組織適應(yīng)和胃腸道反應(yīng)。缺乏甲殼素酶的情況下，持續(xù)攝入甲殼素會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)2型免疫增強(qiáng)、脂肪含量降低以及對(duì)肥胖的抵抗力增強(qiáng)。這些數(shù)據(jù)揭示了一種內(nèi)源性代謝回路，通過增強(qiáng)消化功能來從不溶性膳食成分中提取營養(yǎng)物。

Van Dyken博士表示，他和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在人類身上進(jìn)一步研究這一發(fā)現(xiàn)，以確定是否可以通過添加甲殼素到人類飲食中來幫助控制肥胖。他說：“我們有幾種抑制胃部中甲殼素酶的方法。將這些方法與含甲殼素的食物結(jié)合可能會(huì)對(duì)代謝產(chǎn)生實(shí)際益處。”

總之，這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)為未來的營養(yǎng)學(xué)和健康領(lǐng)域提供了新的方向，可能有助于開發(fā)針對(duì)肥胖和代謝性疾病的新型飲食策略。蝦殼蘑菇和其他含有幾丁質(zhì)的食材可能成為有助于維持健康體重和免疫系統(tǒng)功能的天然選擇。因此，幾丁質(zhì)不僅是一種美味的食材，還可能成為促進(jìn)健康的有力工具。

參考資料：

1. Do-Hyun Kim et al. A type 2 immune circuit in the stomach controls mammalian adaptation to dietary chitin. Science, 2023, doi:10.1126/science.add5649.

2. Fiber from crustaceans, insects, mushrooms promotes digestion https://medicine.wustl.edu/news/fiber-from-crustaceans-insects-mushrooms-engages-immune-system-to-promote-digestion/

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關(guān)鍵詞:

免疫系統(tǒng),纖維素,甲殼素,蘑菇,脂肪,飲食,腸道,消化,細(xì)菌

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