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一起读科学论文:为什么都是膳食纤维,但实际上却不一样?

一起读科学论文:为什么都是膳食纤维,但实际上却不一样?

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2020/04/08 12:41
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【摘要】:
一起读科学论文:为什么都是膳食纤维,但实际上却不一样?

一起读科学论文:为什么都是膳食纤维,但实际上却不一样?

膳食纤维,近十多年来比较热门,维护人体健康的重要因素,被认为是七大营养素之一。

但是,大家会发现,市场上膳食纤维很多,不论是食物(包括粮食、薯类、蔬菜、水果等等)中含有的所谓天然膳食纤维,还是食品饮品中含有的膳食纤维,或者作为营养补充剂或保健品保健食品的膳食纤维产品,吃了以后效果不一定能够达到预期,甚至差别很大。

主要疑问有二:

1、都是膳食纤维,不同来源或不同商家,一些膳食纤维吃了管用,一些膳食纤维则不管用。为什么会这样?膳食纤维会有差别吗?

2、都是同样的膳食纤维,一些人吃了管用,一些人吃了没什么感觉,甚至有一些人吃了会更差。吃膳食纤维还要看体质吗?

是的,差别是真实存在的。我们一直在说的:结构决定功效。这是药物学中的一个基本“定理”,即所谓的“构效关系”。构效关系,也同样存在于食物中,存在于七大营养素中。当然也就存在于膳食纤维中

2020年2月18日,mBio发表论文“New View on Dietary Fiber Selection for Predictable Shifts in Gut Microbiota”,即“可预测肠道菌群变化的膳食纤维选择的新观点”。如下图:

该文说:

1、膳食纤维是不一样的。一些膳食纤维能够被大部分微生物代谢利用,一些则只能被一部分微生物所代谢利用。

2、能够被大部分微生物代谢利用的膳食纤维,会造成不同菌群之间的竞争,因此原来个体间肠道菌群的差异就会影响后来的肠道菌群差异。

3、而只能够被一部分微生物代谢利用的膳食纤维,在吃了之后,不同个体间的肠道菌群会趋同。

上图中倒梯形,从上到下:

1、膳食纤维的结构趋于复杂

2、微生物的竞争在减少

因此,低特异性的膳食纤维,可以为很多微生物代谢利用

高特异性的膳食纤维,只能为少数微生物所代谢利用

上图中,

左边:低特异性膳食纤维,肠道的微生态平衡建立与肠道出发菌种类和丰度有关,因此不同个体,结果不同

右边:高特异性膳食纤维,不同个体的肠道微生物系谱会趋同。也就是说,不同个体吃了之后,肠道微生态会趋同,可能会获得同样的生理功效

4、膳食纤维的这种差别,在于其结构;当然也有人类进化的因素。

5、膳食纤维的这种差别,分别给一个临时分类吧,叫做低特异性膳食纤维高特异性膳食纤维只有高特异性的膳食纤维才是好的益生元

文章举例了。低特异性的膳食纤维,比如低聚果糖fructooligosaccharides (FOS)。高特异性的膳食纤维,比如β-葡聚糖

低聚果糖,可溶性的短链聚糖,主要是β(1→2)键连接的果糖fructose。低聚果糖,常常用于临床试验,认为与双歧杆菌生长有关。但最近发现,至少试验过的14种不同种的细菌,都会很好地利用低聚果糖,包括了拟杆菌、厚壁菌门、放线菌门。用16S rRNA基因分析,能够有效代谢利用低聚果糖的微生物还有很多。除了低聚果糖,还有菊粉inulin也是一样。

其实,如果从文章看,所谓β-葡聚糖,不完全是我们经常说的那些,而是从结构上说的,更加复杂的。

我们常常说的β-葡聚糖有两个:

一个是来自植物的,叫做β(1→3)(1→4)-葡聚糖,只存在于禾谷类的植物中,常见植物只有三个,在其籽粒中相对富含,这三种植物叫做:燕麦(包括裸燕麦和皮燕麦),大麦(包括裸大麦和皮大麦),黑麦。裸燕麦,也叫做莜麦。大麦,也叫做元麦。黑麦,也叫做裸麦。燕麦和大麦,我国有种植,以前主要作为饲料。黑麦,我国种植很少,俄罗斯等种植很多,可以见到裸麦面包或裸麦列巴,就是这个黑麦做的。

 

另外一个是来自真菌类,叫做β(1→3)(1→6)-葡聚糖,比如香菇,酵母,灰树花,等等。

 

不论是β(1→3)(1→4)-葡聚糖,还是β(1→3)(1→6)-葡聚糖,从结构看,与文章中所说的β-葡聚糖比较,结构还是没有达到足够的复杂。

 

上图中,

左上、简单化学结构的膳食纤维,这是低聚果糖

左下:复杂化学结构的膳食纤维,这是木葡聚糖

比较二者的不同,一是组成的单糖单元差别,二是糖苷键的差别

右边是可见结构上的复杂度,这是一个真菌类的β-1,3葡聚糖

右边下部,是单糖单元的图例,从左至右、从上到下,依次为:

葡萄糖,木糖

果糖,半乳糖

阿拉伯糖

 

 

 

其实,从结构和命名看,β-葡聚糖包含了太多的多糖类。比如纤维素,一种单糖单元为葡萄糖、以β(1→4)糖苷键连接起来的巨大分子,按照命名原则,也叫做β-葡聚糖。我们曾经若干次地描述过,纤维素不具备明显的健康干预作用,就是因为其分子过于简单。

 

我们需要知道:

 

相对而言,来自植物细胞壁的复杂多糖结构,可以满足文章中所述的结构复杂性。但是,也应该明白,植物细胞壁不是从开始就是那么复杂的结构,植物细胞壁从嫩的初生壁到老的次生壁,细胞壁的复杂程度在增加,细胞壁构成成分的多糖结构也越来越复杂。因此,正如我们以前描述过的,为什么蔬菜水果的膳食纤维在糖尿病高血压和血脂方面的干预效果达不到理想,就是因为细胞壁不够“老”。但对蔬菜,太老的细胞壁,会咬不动而被丢弃。

 

说在后面:

 

今天,我们终于看到了这么一篇科学论文,它告诉我们:结构复杂的膳食纤维,才是好的膳食纤维,能够是好的益生元。等了这么多年,终于等到了。

 

当然,不同的高特异性膳食纤维,菌群特异性是不同的。这会成为定向调节肠道菌群的利器吗?这会不会如同药物一样?有待进一步的科学研究。