導語：  膳食纖維主要是指存在于植物（即水果、蔬菜、豆類、堅果、種子和谷物）中的碳水化合物，人體無法將其自行消化，但是可以被腸道微生物菌群選擇性代謝。一旦得到膳食纖維的滋養(yǎng)，腸道菌群就會參與許多有益的生化過程，包括將碳水化合物發(fā)酵成短鏈脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFAs）、合成重要的維生素（即K和B族維生素），以及啟動免疫系統(tǒng)。因此，了解膳食纖維如何影響腸道菌群，進而影響人體生化和生理學效應，對于有效使用膳食纖維來改善人類健康至關(guān)重要。

近日，美國斯坦福醫(yī)學院醫(yī)學院Michael Snyder教授團隊在國際知名期刊Cell Host & Microbe上發(fā)表了題為“ Global, distinctive, and personal changes in molecular and microbial profiles by specific fibers in humans ”的研究成果（圖1）。研究表明，每一種纖維都可引起個體化和纖維特異性的生化和微生物菌群反應，因此，膳食纖維對健康的益處因人而異，可能還取決于具體攝入的纖維類型和攝入劑量。

圖1 研究成果（圖源：Cell Host & Microbe）

在這項研究中，研究人員開展了一項縱向、隨機、交叉實驗，以試圖了解兩種常見的單個純化纖維阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan，AX）和長鏈菊粉（Long-chain inulin，LCI）對腸道微生物以及人體的影響。AX在全谷物中很常見，如黑麥、小麥、燕麥和大米；而 LCI 則存在于洋蔥、菊苣根、大蒜和洋薊中。這兩種纖維都可以作為膳食補充劑。 

研究人員招募了18名參與者定期補充這兩種纖維，以及由等量的AX或LCI，阿拉伯膠、葡甘露聚糖和抗性淀粉等組成的混合纖維。參與者被隨機分配到兩組，纖維補充量從第一周（早餐）的每天10克增加到第二周的每天20克（早餐10克、晚餐10克），最后第三周增加到每天30克（早餐、午餐和晚餐各10克）。最后研究人員通過分析糞便宏基因組學、血漿蛋白質(zhì)組學、代謝組學、脂質(zhì)組學，血清細胞因子和臨床數(shù)據(jù)，揭示AX、LCI 和混合纖維在腸道菌群以及人體代謝和炎癥等方面的獨特和個體化作用（圖2）。

圖2 研究設(shè)計概述（圖源：Cell Host & Microbe）

研究人員首先通過使用變異系數(shù)（Coefficient of variation，CV）衡量不同組學強度的個體間變異。研究結(jié)果顯示，各個組學之間的CV分布是有顯著差異的。其次，在所有的膳食纖維干預過程中，微生物菌群的組成發(fā)生了變化，微生物香農(nóng)多樣性減少（圖3）。

圖3 膳食纖維的一般生物學效應（圖源：Cell Host & Microbe）

接下來，研究人員深入研究了單個純化纖維對臨床相關(guān)分析和多組學測量的影響。研究結(jié)果顯示，在攝入AX期間，參與者的血脂狀況得以改善，體內(nèi)低密度脂蛋白（全稱，LDL，“壞”膽固醇）、總膽固醇和其他脂質(zhì)水平有所降低（圖4）。然而，個體的反應卻各不相同。一些參與者的膽固醇水平幾乎沒有變化，而一些參與者膽固醇下降幅度最大（即強烈應答者），表現(xiàn)出不同的全身系統(tǒng)性反應，包括他們的宏基因組中有更多的酚酸代謝相關(guān)基因和更低的臨床甘油三酯。

此外，進一步研究顯示，AX降低膽固醇與膽汁酸分泌增加或膽汁的其他變化有關(guān)。特別是，研究人員發(fā)現(xiàn)在攝入AX的過程中，膽汁酸增加。除了排出膽固醇池外，它們還作為膽固醇代謝的信號分子，與代謝性核受體FXR和LXR結(jié)合，控制膽固醇代謝及其向膽汁酸的轉(zhuǎn)化。

圖4 服用阿拉伯木聚糖時身體的系統(tǒng)生物學變化（圖源：Cell Host & Microbe）

同時，研究結(jié)果顯示，低劑量LCI的攝入與炎癥標志物輕微減少和雙歧桿菌豐度增加有關(guān)。雙歧桿菌是一種能在機體中產(chǎn)生健康短鏈脂肪酸的腸道益生菌。然而，在30克/天的高劑量攝入下，參與者的炎癥水平和肝臟中的丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（Alanine aminotransferase，ALT）水平會顯著升高（ALT是肝損傷的潛在標志物），表明LCI攝入過多可能會有害健康。

膳食纖維可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和功能，來改善人體健康，但不同種類的纖維補充劑可能有不同作用。該研究揭示了不同膳食纖維補充劑在腸道菌群以及人體代謝和炎癥等方面的獨特和個體化作用。值得注意的是，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)攝入高劑量LCI可能導致一些不良反應，而AX降低膽固醇的作用也存在個體間差異，提示了膳食纖維個體化干預的重要性。

總之，這項研究結(jié)果表明，膳食纖維的益處取決于纖維類型、劑量和個體本身，即纖維、腸道菌群和宿主之間相互作用產(chǎn)生的一系列因素。這些結(jié)果對于理解個性化營養(yǎng)至關(guān)重要。

日常飲食中 應如何攝入膳食纖維?

纖維是我們飲食的重要組成部分，也被稱為粗糧，它是植物食物中難以消化的部分，有助于降低患心臟病和2型糖尿病等疾病的風險。

纖維主要有兩種類型，都是人們無法消化的非淀粉多糖：

（1）不溶性纖維主要有纖維素、部分半纖維素、木質(zhì)素等。不溶性膳食纖維質(zhì)地較硬，它們的主要作用是促進腸道蠕動和預防便秘。

（2）可溶性纖維主要有果膠、樹膠、藻膠、豆膠、瓊脂、部分低聚糖及少數(shù)半纖維素等。一般來說，可溶性的膳食纖維質(zhì)地柔軟，在大腸中部分或全部被發(fā)酵，可以幫助人體控制膽固醇和血糖水平，有利于預防心臟病和糖尿病等慢性疾病。

盡管上述研究揭示膳食纖維對健康的益處因人而異，不過有一點可以肯定，就是適當攝入膳食纖維確實對人體存在一些益處 ，如：增加飽腹感，有助于肥胖者減少進食量；膳食纖維的吸水性可增加糞便體積，促使糞便排泄；減少小腸對糖的吸收，降低脂肪、膽固醇等吸收率，達到降低血糖和血脂的作用等。

中國營養(yǎng)學會推薦成年人膳食纖維的攝入量是25～35 克/天，但根據(jù)2016 年發(fā)布的《中國居民膳食纖維攝入白皮書》顯示，中國居民膳食纖維攝入普遍不足。因此，補充膳食纖維是非常有必要的，在生活中應當保證粗糧攝入，多吃蔬菜水果。

此外，在補充膳食纖維時要注意以下幾點：

1. 可溶性膳食纖維比較柔和，對消化道刺激小，適合腸胃功能不好的人；

2. 不溶性膳食纖維對腸胃的刺激較大，如果腸胃功能不是很好，盡量少吃“筋”多、富含不溶性膳食纖維的食物；

3. 補膳食纖維并非多多益善，攝入過量時，會引起胃腸脹氣，腸易激綜合征患者、兒童和老人更為明顯；

4. 攝入過多膳食纖維還會影響鈣、鐵、鎂等礦物質(zhì)的吸收。

總之，膳食纖維益處多多，我們需要重視膳食纖維的攝入，但也必須因人而異，因時而異。

題圖來源：H ealthline ， 僅用于學術(shù)交流。

撰文|依然

排版|露娜

End

參考資料：

[1]Lancaster SM, Lee-McMullen B, Abbott CW, et al. Global, distinctive, and personal changes in molecular and microbial profiles by specific fibers in humans. Cell Host Microbe. 2022 Apr 22:S1931-3128(22)00166-4. doi: 10.1016/j.chom.2022.03.036. Epub ahead of print. PMID: 35483363.  

[2]全國膳食纖維日｜膳食纖維究竟是什么？為什么我們越來越需要它？  

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網(wǎng)址: Cell子刊：膳食纖維雖好，攝入也要因人而異 http://m.u1s5d6.cn/newsview50710.html