菊粉是一种应用广泛的可溶性膳食纤维，与低聚半乳糖、低聚果糖一起被国际益生菌与益生元科学联合会（International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics，ISAPP）认定为益生元。它主要存在于洋蓟、芦笋、香蕉、菊苣、菊芋、大蒜、洋葱、韭菜和小麦等可食用植物中。
      早在1987年欧盟健康委员会首先批准菊粉为新资源食品后，美国、中国、日本等国家卫生部门纷纷公布了菊粉作为可溶性膳食纤维具有促进双歧杆菌生长、改善消化道的功能。得益于菊粉能够改善食品质构、提高食品流变学性质等特性，菊粉类益生元广泛应用在烘焙食品、零食、乳制品、保健食品和婴儿食品中。据统计欧洲人群每日菊粉摄入量为3-11g，北美人群1-4g。
      根据到2021年2月份的统计，针对菊粉开展的临床试验研究约有350多项，其中包含对婴幼儿和孕妇等特殊人群的试验。因此，菊粉一直是公认普适性的安全食品。然而2022年11月份 Nature发表了高剂量菊粉诱发肠道菌群介导的2型炎症反应的文章，让菊粉安全性和有效性的争论进入人们的视野。本文回顾了菊粉的健康功效，同时对其如何合理安全的使用进行了探讨。

菊粉的健康益处

      益生元特指一般不被人体所消化吸收但可被人体微生物选择性利用、能有效改善肠道微生物组成和/或活性从而益于人体健康的食物成分。遵照ISAPP对益生元的定义，Hughes等人对以成年人群为研究对象的菊粉临床试验进行了荟萃分析，结果发表在2022年的Advances in Nutrition。

图1  Hughes等人荟萃分析的文章检索和选择流程图

       在所有78项临床试验中，最低菊粉摄入量为每天2.5克，最高为每天30克，绝大部分（65项）研究中的菊粉日摄入量小于15克。荟萃分析结果表明，口服菊粉类益生元可有效刺激人体肠道中双歧杆菌、乳杆菌和柔嫩梭菌等有益菌群的生长，增加饱腹感，降低肠粘膜通透性，缓解便秘（图2）。同时，菊粉的摄入也可以增强宿主胰岛素的敏感性，降低血液甘油三酯含量，增加钙离子和镁离子的吸收率。特别需要指出的是，在所有78项临床实验中，口服菊粉主要的临床副作用为腹部胀气，并没有出现其它对人体健康的负面影响。而且菊粉分子链长影响着使用效果。其中长链与短链的混合物显示出最佳的健康功效，大量口服小分子菊粉（低聚果糖）更容易造成胀气。

图2. 菊粉摄入对健康成人食欲和饱腹感的影响

高剂量菊粉潜在的健康负面效应

        2018年和2022年美国不同研究机构的科学家分别在Cell，Nature, Cell Host&Microbes发表了三篇研究性文章，证明菊粉的摄入与2型炎症反应以及肝癌发生之间的关系。研究发现，小鼠摄入高剂量的菊粉类可溶性膳食纤维能够引起肠道菌群的变化，提高Bacteroides ovatus的胆盐水解酶（BSH）活性，进而影响到宿主的胆汁酸代谢，产生过高的胆酸（Cholic acid，AC）,再通过调控FXR受体引起嗜酸性粒细胞的增加，最终引起2型炎症反应。但在2018年的Cell和2022年的Nature文章中，都是采用小鼠模型作为研究对象，菊粉的摄入量分别达到饲料中的7.5%和26%，提示如果膳食中的益生元组分的严重超标也会选择性地影响肠道微生物的组成，导致代谢产物含量的改变，进一步影响宿主的生理和免疫调节功能。Cell与Nature文章的发表引起了国内外对安全使用菊粉的高度关注和争议。由于上述文章都是基于小鼠模型的研究结果，虽然该研究中选择的胆酸（CA）也是人体胆汁酸的重要组成部分，但毕竟小鼠的胆汁酸组份与代谢与人体存在着比较大的差异，小鼠的研究结果不能等同人体研究。
      真正引起人们高度关注的是Lancaster等人发表在Cell Host&Microbes的人体临床试验。在该研究中，18名受试者采用交叉试验模式，分别摄入低（10g）、中（20g）、高（30g）三个剂量的菊粉或者可溶性阿拉伯木聚糖三周后，高剂量菊粉摄入组的谷氨酸氨基转移酶（ALT）发生了明显改变，同时血浆中炎症因子包括IL-6, TGF-b和VEGF-a显著升高，但是低中剂量组的血浆中代谢产物含量没有受到影响（图3），提示高剂量的菊粉摄入会引起人体明显的炎症反应。因此，和上百项菊粉临床研究的正向研究结果相比，虽然只有一篇人体试验和两篇小鼠的研究结果，但菊粉的过量摄入可能带来的风险，确实是给我们敲响了警钟。

益生元摄入量要遵循营养学的基本公理

      均衡的营养是保证人体健康的基础。中国营养学会在《中国居民膳食指南（2022）》中明确指出，正常成年人每天的膳食应该包括谷薯类、蔬菜水果类、畜禽鱼蛋奶类、大豆坚果类等食物。同时建议每人每天最好摄入12种，每周摄入25种以上的食物种类。只有保持食物种类的多样性，才能保证每天摄入足够数量和种类的膳食纤维和益生元。由于不同的膳食纤维和益生元具有不同的单糖组成和糖苷键，导致了它们在促进人体肠道特定菌群生长的选择力不同。虽然过去三十年我们已经深入研究了膳食纤维和益生元与人体肠道微生物的相互作用，但是受到年龄、地域和饮食习惯的影响，肠道菌群结构的个性化代谢和结构特征确实让摄入相同的膳食纤维和益生元展现出不同的调控效果。人为过度提高一种膳食纤维/益生元摄入量，极有可能造成健康人群的肠道菌群结构平衡点偏移，直接影响宿主和菌群代谢产物的含量，引起潜在的健康风险。因此，在膳食纤维/益生元的摄入方面要遵循营养学的公理：功能再好的膳食纤维/益生元的摄入也要适可而止，过量摄入很可能会造成肠道菌群的失衡。