七篇膳食纤维对肠道菌群益处的元研究
关于膳食纤维对肠道菌群益处的荟萃论文:
1、成年男性群体的膳食纤维摄入量、肠道微生物群和慢性全身炎症
在 307 名总体健康的男性中,我们检查了肠道微生物组,以及长期和近期膳食纤维摄入量与血浆 C 反应蛋白 (CRP) 水平的关系,CRP 是慢性炎症的既定生物标志物。使用多元线性混合模型分析数据。
我们发现炎症相关的肠道微生物结构与更高的 CRP 水平相对应。膳食纤维摄入量增加与肠道微生物组成(尤其是梭菌目)的变化以及它们通过多糖降解利用碳水化合物的潜力有关。对于水果纤维来源(即果胶)尤其如此。
我们的研究结果为支持纤维-肠道微生物群相互作用的人类证据以及可能减轻肠道介导的全身炎症的潜在特定机制提供了支持。
2、膳食纤维摄入量与憩室病风险:前瞻性研究的系统评价和荟萃分析
搜索了截至 2018 年 8 月 9 日的 PubMed 和 Embase 数据库。使用随机效应模型计算汇总相对风险 (RR) 和 95% 置信区间 (CI),并使用分数多项式模型建立非线性关联。
结果表明,高纤维摄入量可能降低憩室病的风险,每天摄入 30 克纤维的人与纤维摄入量低的人相比,风险降低 41%。需要进一步研究纤维类型和憩室病和憩室炎的风险。
3、膳食纤维的健康益处
我们根据 PubMed 搜索中用英文撰写的相关文章进行了叙述性综述,使用术语“膳食纤维和代谢健康”。
在西方世界,我们的饮食中缺乏纤维。膳食纤维摄入量与整体代谢健康(通过包括胰岛素敏感性在内的关键途径)以及多种其他病理有关,包括心血管疾病、结肠健康、肠道蠕动和结直肠癌风险。膳食纤维摄入量还与死亡率相关。
肠道菌群是膳食纤维有益作用的重要介质,包括调节食欲、代谢过程和慢性炎症途径。
多种因素导致我们现代饮食缺乏纤维。鉴于大量科学证据证实膳食纤维具有多种不同的健康益处,以及缺乏纤维的饮食所带来的风险,优化饮食中的纤维是改善代谢和整体健康的重要公共卫生战略。
4、膳食纤维对 2 型糖尿病患者肠道菌群、血脂状况和炎症标志物的影响:随机对照试验的系统评价和荟萃分析
本综述旨在评估膳食纤维 (DF) 对 2 型糖尿病患者肠道微生物群、血脂谱和炎症标志物的影响。
虽然一些肠道微生物及其产物(如脂多糖)会促进代谢性内毒血症和低度炎症,但其他微生物(包括罗斯氏菌、脆弱拟杆菌、阿克曼氏菌和植物乳杆菌)可能通过刺激抗炎细胞因子和趋化因子来改善葡萄糖代谢
膳食纤维是碳水化合物聚合物,不会被小肠消化或吸收,通常在结肠中发酵,产生短链脂肪酸 (SCFA),其中一些可作为能量来源 。
膳食纤维包括非淀粉多糖 (NSP),它是植物细胞壁的组成部分,包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶、粘液和 β-葡聚糖,以及木质素等其他成分,它们与植物细胞壁中不可消化的碳水化合物有关 。
分为
- 可溶性纤维,例如来自燕麦、车前草、果胶和瓜尔胶的纤维,它们可影响葡萄糖和脂质的吸收
- 不溶性纤维,它们在大肠中发酵缓慢或不完全,对排便习惯有显著影响
在其研究中证明肠道菌群失衡是 2 型糖尿病的一个风险因素。
- *肠道菌群比例的变化会导致肠粘膜屏障完整性丧失并导致细菌易位
- *此外,肠道屏障的破坏会增加肠粘膜通透性,从而导致 LPS 易位,这是一种代谢性内毒血症
- *微生物失调可能通过促进对 LPS 的免疫反应导致炎症激活增加,这可能导致胰岛素抵抗和 2 型糖尿病
- *有研究表明,膳食纤维对与葡萄糖代谢失调相关的特定细菌的调节可能是促进葡萄糖稳态和改善血脂状况的有效方法
与对照组相比,膳食纤维可显著增加(p < 0.05)双歧杆菌的相对丰度,降低脂多糖、总胆固醇和体重指数。膳食纤维组的 C 反应蛋白水平也显著增加。
本综述的结果证实了先前研究和综述中关于饮食在调节肠道菌群、血脂谱和炎症标志物中的作用的一些结果,也使我们更好地了解了营养干预在管理 2 型糖尿病等微生物相关疾病方面的作用。
5、饮食与健康研究中的膳食纤维摄入量与死亡率
据推测,膳食纤维可以降低冠心病、糖尿病和某些癌症的风险。然而,人们对膳食纤维对总死亡率和特定原因死亡率的影响知之甚少。
我们在一项前瞻性队列研究 NIH-AARP 饮食与健康研究中研究了膳食纤维摄入量与总死亡率和特定原因死亡之间的关系。饮食在基线时使用食物频率问卷进行评估。死亡原因使用国家死亡指数加法确定。
膳食纤维可降低心血管、传染病和呼吸系统疾病导致的死亡风险。多吃富含纤维的食物可带来显著的健康益处。
膳食纤维是植物的可食用部分或类似的碳水化合物,它们无法在人体小肠中消化和吸收,但在大肠中完全或部分发酵。
因为已知它具有以下作用:
- 通过增加粪便体积和减少粪便通过肠道的时间来改善排便;
- 通过与胆汁酸、雌激素和粪便前致癌物和致癌物结合来增加这些物质的排泄;
- 降低血清胆固醇;
- 减缓葡萄糖吸收并提高胰岛素敏感性;
- 降低血压;
- 促进减肥;
- 抑制脂质过氧化
- 具有抗炎特性。
6、膳食纤维摄入量与心血管危险因素之间的关系:随机对照试验荟萃分析的总体回顾
本综合荟萃分析为膳食纤维补充剂在改善已确定的心血管危险因素中的作用提供了证据。
总体评价可为决策者提供对特定主题的广泛理解 。
在我们搜索到的 3,699 篇出版物中,我们在删除重复和不相关的记录后,确定了 75 篇文章供进一步评估。阅读剩余文章的全文后,最终选择了 52 篇荟萃分析进行当前的伞状荟萃分析:
- 总样本量为 15,464 名参与者的 27 项荟萃分析表明,膳食纤维干预可显著降低 空腹血糖
- 膳食纤维摄入量对 FPI 的汇总效应来自 18 项荟萃分析,涉及 7,808 名受试者;结果表明,与对照组相比,补充膳食纤维的受试者的 空腹血浆胰岛素FPI 显着下降,
- 胰岛素抵抗:基于 15 项荟萃分析,我们记录了 6,236 名参与者的膳食纤维摄入量对 HOMA-IR 影响的数据。我们发现摄入膳食纤维后 HOMA-IR 显著降低
- 糖化血红蛋白 (HbA1c): 18 项荟萃分析中的 8,966 名参与者中,HbA1c 浓度被作为结果指标进行评估。当前的伞状荟萃分析证明膳食纤维摄入对 HbA1c 水平有积极影响
- 总胆固醇:在18个meta分析(15 529名参与者)的汇总结果中,膳食纤维摄入显著降低血清TC水平
- 甘油三酯:18 项荟萃分析涉及 14 493 名受试者,研究了膳食纤维摄入量对 TG 水平的影响,与对照组相比,合并 ES 并b不显著/b
- 高密度脂蛋白胆固醇:19 项荟萃分析评估了膳食纤维摄入对 13,913 名参与者血清 HDL-C 浓度的影响。综合 ES 显示,膳食纤维对 HDL-C 水平b无显著影响/b
- 低密度脂蛋白胆固醇:涉及 21,887 名参与者的 23 项荟萃分析报告了膳食纤维摄入对血清 LDL-C 水平的影响,汇总 ES 显示 LDL-C b显著降低/b
- 肿瘤坏死因子-α:有六项荟萃分析涉及 1,647 名受试者,展示了膳食纤维摄入量对 TNF-α 水平的汇总影响。摄入膳食纤维后 TNF-α 显著降低
- C反应蛋白:七项荟萃分析(2,780 名参与者)研究了膳食纤维摄入对血清 CRP 水平的汇总影响。总体而言,本项伞状荟萃分析显示,与对照组相比,膳食纤维摄入b未导致血清 CRP 浓度显著下降/b
- 收缩压:八项荟萃分析(6 827 名受试者)评估了膳食纤维摄入对收缩压的影响。结果显示,摄入膳食纤维后收缩压显著降低
- 舒张压:与SBP类似,我们评估了8项涉及6,827名参与者的荟萃分析,以获得膳食纤维摄入量对DBP的汇总ES。结果显示,膳食纤维摄入后DBP明显下降
7、膳食纤维调节肠道菌群
膳食纤维早已被确立为一种营养丰富、有益健康的食品成分。与祖先的习惯相比,现代饮食习惯中纤维的摄入量显著减少。这与工业化国家出现的低纤维“西方饮食”有关,也与肠道疾病(如炎症性肠病、肥胖症、二型糖尿病和代谢综合征)的患病率增加有关。
- 这些人的典型代谢参数包括胰岛素抵抗、空腹和餐后血糖高,以及血浆胆固醇、低密度脂蛋白 (LDL) 和高密度脂蛋白 (HDL) 高。
- 这些人群的肠道微生物特征也发生了显著变化,表明饮食、微生物和疾病之间存在b因果关系/b。
据推测,膳食纤维摄入可通过微生物发酵和随后产生的短链脂肪酸 (SCFA) 来逆转这些变化,从而改善患有代谢功能障碍相关疾病的个体的血糖和脂质参数。
这篇评论文章研究了不同类型的膳食纤维如何通过改变肠道微生物群的组成和功能来差异化地改变葡萄糖和脂质代谢。
膳食纤维由植物碳水化合物组成,这些碳水化合物不能被人类基因组中编码的消化酶(如淀粉酶)代谢。相反,纤维只能通过厌氧发酵被某些肠道微生物群代谢,该反应的主要产物是短链脂肪酸 (SCFA)。
有 10 个或更多单体单元的纤维包括非淀粉多糖(例如纤维素、半纤维素、树胶、果胶、粘液、菊粉、车前草和 β-葡聚糖)和抗性淀粉。
单体单元数在 3 到 9 个之间的纤维被称为抗性寡糖,包括半乳寡糖 (GOS) 和果寡糖 (FOS)。
尽管尚无一个普遍接受的膳食纤维定义,但众多定义中包含的每种类型都在调节肠道菌群组成和随后影响宿主代谢方面发挥作用。
膳食纤维可对微生物群的组成、多样性和丰富度产生重大影响,它为特定微生物种群进行的发酵反应提供大量底物,这些微生物种群拥有降解这些复合碳水化合物所需的酶机制。
大肠中有许多微生物种群被定义为纤维发酵菌,而膳食纤维有多种类型,所有这些类型都会被分解。增加膳食纤维摄入会改变肠道内的营养生态位,使这些细菌得以扩大其种群
低纤维饮食的人往往微生物多样性降低 。这些人群中可能携带以氨基酸和脂质为生的微生物,因为减少的膳食纤维可能会在饮食中被动物蛋白和脂肪取代。
- 阿拉伯木聚糖是一种众所周知的半纤维素,据信在人体结肠中被罗斯氏菌、拟杆菌、普雷沃氏菌和卟啉单胞菌降解。
- 另一种半纤维素木聚糖被发现能被几种拟杆菌发酵。
- 此外,罗斯氏菌也被证实具有降解木聚糖的能力。
- 有人在体内研究了增加菊粉摄入量的影响,结果表明,菊粉可增加双歧杆菌的丰度。
- 人类的菊粉可增加普拉梭菌的丰度
- 在补充了麦麸的肥胖和代谢障碍男性中,放线菌门的丰度有所增加,普氏菌、拟杆菌、埃格氏菌、毛螺菌科、棒状杆菌和柯林斯菌的丰度也有所增加。
- 对健康个体进行的全麦小麦干预报告称,肠球菌、双歧杆菌、梭菌和乳酸杆菌的数量有所增加
- 饮食中添加燕麦衍生的 β-葡聚糖似乎可以提高拟杆菌的含量,并减少厚壁菌门的丰度,β-葡聚糖可增加双歧杆菌的数量 以及拟杆菌种的数量,溶梭菌也被发现含量较高,这种微生物是众所周知的丁酸生产者
- 人类接受阿拉伯胶纤维干预后,双歧杆菌和乳酸杆菌的含量增加,
- 胶纤维的主要发酵菌之一是普氏菌,而拟杆菌则被认为发挥了一定作用 。其他菌种包括丙酸杆菌、韦荣球菌、反刍月形单胞菌和溶脂厌氧弧菌。短链纤维半乳寡糖 (GOS) 与双歧杆菌的含量增加有关,而双歧杆菌非常适合发酵这种复合碳水化合物 。
- 增加全麦大麦的摄入量可增加Prevotella copri的数量,厚壁菌门和放线菌门的数量有所增加,在每天补充 75 克黑麦面包之后,拟杆菌门的含量明显降低,而厚壁菌门和放线菌的含量升高。
显然,膳食纤维对肠道菌群的组成有着重大影响,不同类型纤维的降解需要许多不同菌种,这些菌种编码互补的发酵酶。在这种互利关系中,初级降解菌或关键菌种启动降解过程并产生部分降解产物和代谢物,这可以使关键菌种本身和其他类群受益:
- 当次级发酵菌完全分解膳食纤维并产生 SCFA 时,就会发生交叉喂养
- 为了充分利用膳食纤维在治疗代谢紊乱中的潜力,必须研究这些微生物群在代谢特定纤维亚型中发挥的具体作用。
膳食纤维与短链脂肪酸 (SCFA)
- SCFA 是膳食纤维微生物发酵的产物
- 膳食纤维通过 SCFA 生成产生的生理效应
总之,有证据表明,增加膳食纤维摄入量可以通过改变肠道菌群对代谢健康产生积极影响。膳食纤维可能通过增加少数能够适应生态系统环境变化的菌种来影响肠道菌群的组成和功能,因为它们具有进行发酵的酶促能力。
发酵菌种数量的增加可能会增加 SCFA 的产生和可用性,进而可以降低各种人群(包括健康和代谢障碍人群)的高脂血症、高血糖症、高胰岛素血症和高胆固醇血症。