膳食纤维预防肥胖及其相关慢性病?
肥胖是一种可预防的、与饮食密切相关的疾病,是目前人类面临的最严重的公共卫生问题之一。膳食纤维是存在于植物(即水果、蔬菜、豆类、坚果、种子和谷物)中不易人体消化的碳水化合物,其可被肠道微生物菌群选择性代谢。多项流行病学研究表明,较高的膳食纤维摄入量可显著降低肥胖、糖尿病、心血管疾病、结直肠癌和乳腺癌的风险,应鼓励富含膳食纤维的饮食来预防肥胖及其相关慢性疾病。
近期,英国利兹大学食品科学与营养学院Caroline Orfila教授团队在国际知名期刊《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》上发表了题为“Dietary fiber in the prevention of obesity and obesity-related chronic diseases: From epidemiological evidence to potential molecular mechanisms”的研究成果。该综述全面系统地总结了膳食纤维摄入对预防肥胖及其相关慢性疾病的流行病学和机制研究证据,对指导居民增加膳食纤维摄入,降低慢病风险具有科学指导意义。
膳食纤维定义及种类
膳食纤维被美国谷物化学家协会定义为“在人类小肠中不被消化吸收并在大肠中完全或部分发酵的植物可食部分或类碳水化合物”。膳食纤维是日常饮食中的重要组成部分,根据其在水中的溶解性,可分为可溶性或不溶性膳食纤维。
(1)可溶性膳食纤维主要有果胶、树胶、藻胶、豆胶、琼脂、部分低聚糖及少数半纤维素等。一般来说,可溶性的膳食纤维质地柔软,在大肠中部分或全部被发酵,可以帮助人体控制胆固醇和血糖水平,有利于预防心脏病和糖尿病等慢性疾病。
(2)不溶性膳食纤维主要有纤维素、部分半纤维素、木质素等,是大多数植物性食物中最丰富的纤维类型,包括豆类、水果和蔬菜,并且在小麦、燕麦、大麦和黑麦等全谷物中占主导地位。不溶性膳食纤维质地较硬,它们的主要作用是促进肠道蠕动和预防便秘。
中国营养学会推荐成年人膳食纤维的摄入量是25~35克/天,然而我国居民膳食纤维摄入普遍不足。补充膳食纤维是非常有必要的,在生活中应当保证粗粮摄入,多吃蔬菜水果。
图 全谷物食品中富含不溶性膳食纤维
流行病学证据
一项荟萃分析显示,膳食纤维对代谢综合征风险具有显著的保护作用。Jovanovski等人发现,热量限制饮食中的粘性纤维显著改善了超重成人和具有心血管疾病危险因素人群的体重及其他肥胖指标。另一项人群研究(n=3,083)发现,BMI与纤维摄入量之间没有关联,但随着纤维摄入量的增加,腰围显著降低。当前流行病学证据支持较高膳食纤维摄入量与较低超重和/或肥胖发生率相关,但仍需要进一步探索生物学和非生物学影响因素。
荟萃分析同样评估了膳食纤维在2型糖尿病、心血管疾病以及某些癌症中的预防作用。一项针对15项RCT的荟萃分析显示,高纤维饮食或通过膳食补充剂摄入膳食纤维可显著改善包括空腹血糖、糖化血红蛋白和胰岛素敏感性在内的血糖指标。
对22项队列研究的系统评价和荟萃分析表明,膳食纤维摄入对心血管疾病和冠心病都有保护作用。值得注意的是,谷物和植物纤维与心血管疾病和冠心病风险降低有关,而水果纤维仅与心血管疾病风险降低有关。纤维摄入增加也可降低结直肠癌和乳腺癌的风险。
针对25项前瞻性研究的系统评价和荟萃分析显示,膳食纤维,特别是谷物纤维和全谷物,在降低结直肠癌风险方面具有剂量依赖性效应。膳食纤维摄入同样被证明对乳腺癌具有预防作用,尽管与结直肠癌相比效果较弱。总体而言,流行病学研究提供了强有力且一致的证据,支持膳食纤维摄入在肥胖及其相关疾病中的预防作用。
潜在机制
流行病学证据表明,膳食纤维可能对肥胖及其相关疾病(T2DM、心血管疾病、结肠癌和乳腺癌)具有保护作用,其潜在机制包括膳食纤维对肠道生理的直接影响,对消化、吸收和食欲产生影响,以及通过微生物组的间接影响。
图 膳食纤维降低肥胖和相关疾病风险的潜在机制。
作者总结
膳食纤维对健康的益处可能取决于纤维类型、剂量和个体本身。在今后的研究中,需要在不同饮食环境中进行观察性和干预性试验,以阐明膳食纤维成分、剂量对健康的影响。这些结果对于理解膳食纤维的个性化营养至关重要。此外,当前研究迫切需要一个统一的膳食纤维国际定义与可靠的纤维摄入评估工具(膳食调查或特定生物标志物),用以精准地评估膳食纤维在疾病预防中的作用。这将保证全球相关的研究证据具有较好的可比性和一致性,并反过来产生大量证据来证明、确定和加强膳食纤维摄入与疾病预防之间的关系。
我国食品资源综合利用率在全球仍处于落后水平。膳食纤维被称为人类第七大营养素,对其进行资源开发和综合利用也是国内外研究的重要方向之一。在食品工业生产中,我国应充分发挥膳食纤维的资源优势,在满足食品市场需求的同时,优化和改善我国居民的膳食结构,达到促进居民健康和预防疾病的目的。
作者简介
孙涛平,华中科技大学同济医学院博士、博士后,珠海市人民医院副研究员,暨南大学硕士生导师。主要从事膳食营养与慢性病防治研究。主持和参与了多项国家级课题研究,包括主持国家自然科学基金青年基金和中国博士后科学基金面上项目,参与了国家自然科学基金面上项目、国际(地区)合作与交流项目及国家重点研发计划等多个重大项目。近5年,在Diabetes Care、Am J Clin Nutr、Diabetologia、Clin Nutr 、Environ Health Perspect等国际权威期刊上发表SCI论文22篇,其中一作或通讯论文7篇。入选“珠海英才计划”高层次人才和珠海市青年卫生优秀人才。
参考文献
Waddell IS & Orfila C. Dietary fiber in theprevention of obesity and obesity-related chronic diseases: From epidemiological evidenceto potential molecular mechanisms[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Published online: 26 Apr 2022.
doi: 10.1080/10408398.2022.2061909