基于纤维食物的饮食施加益处,包括通过改善肠道健康保护和恢复人体肠道微生物组但也潜在的有益效果肠道感染食物过敏代谢障碍乃至大脑健康。除此之外,膳食纤维也与较低的风险有关全因死亡率。然而,这些效果的基础尚未阐明。

两项新的鼠标研究有助于我们回答关键的营养相关问题:为什么纤维对我们有益?

首先学习, 由...领着安德鲁格雷斯教授来自炎症,免疫和感染中心,生物医学科学研究所格鲁吉亚州立大学(美国亚特兰大)发现了可发酵的纤维菊粉可防止小鼠的高脂饮食诱导的代谢综合征

研究人员首先将小鼠放在标准的低纤维,高脂饮食(HFD)上 - 由纯化成分制成,由35%脂肪组成,5%纤维素作为纤维源,无可发酵纤维。与正常的CHOW相比,喂养这种饮食的小鼠是含有5%脂肪的相对未精制的植物和动物产品的低脂肪组合,来自不同来源的纤维增多 - 产生增加的肥胖以及特征代谢综合征。在HFD上的小鼠中,包含20%菊粉的饮食减轻重量增益和肥胖- 作为附睾,肠系膜和皮下脂肪的量和adipocyte尺寸。用菊粉补充HFD降低胆固醇水平,预防脱节性血症和降低肝胃病症。然而,用纤维素(非发酵纤维)富集HFD导致肥胖和嗜毒血症的适度降低。这些结果表明了可发酵的纤维菊粉能够防止HFD诱导的代谢综合征

关于纤维对肠道生态系统的直接影响,菊粉,但不是纤维素,增加肠细胞增殖并预防肠道萎缩。菊粉的促进肠细胞生长的能力对其他细胞类型产生了影响,因为它增加了回肠中的Paneth细胞水平,并且它增加了紧密结蛋白的结肠表达occludin和Claudin-2。肠细胞增殖和冒号群众已经之前与保护抗HFD诱发的代谢综合征的保护相关。

何时评估菊粉诱导的患有HFD诱发的代谢疾病程度的程度与肠道微生物症相关,菊粉但不完全恢复患有HFD促进的粪便细菌载量的10倍降低的10倍。具体而言,菊粉改善HFD诱导的相对丰度的增加proteobacteria.并增加bifidobacteriaceae.Akkermansia.,这与a一致以前的研究在老鼠中。然而,菊粉并没有将HFD-FED小鼠的肠道微生物A组合物完全恢复为标准的饲料小鼠的肠道微生物。相比之下,用纤维素的HFD富集对肠道微生物A组合物具有相对温和的影响。菊粉还可以防止HFD诱导的肠道微生物A浸润到粘液层中,与恢复全环组织或结肠上皮细胞恢复抗微生物肽Reg3g的表达相关的效果。

抗生素治疗降低了菊粉影响结肠,抑制脂肪性和改善血糖控制的能力,这表明菊属植物促进肠甘油质量和对小鼠代谢综合征参数的有益作用所必需的

研究人员还检查了肠道微生物症介导的菊粉对宿主的有益效果的机制。有人发现Intereukin-22(IL-22)驱动菊粉促进结肠肿块和代谢综合征的改善-A细胞因子由肠细菌诱导,哪个forfifies.通过促进急性炎症后促进肠道恢复的肠 - 。然而,菊粉的作用不依赖于短链脂肪酸生产。除此之外,无法对菊蛋白富含饮食的消耗产生IL-22显着受损的菊粉抑制结肠健康的能力,并抑制代谢综合征的参数。

第二学习, 由...领着Fredrikbäckhed教授来自瓦伦贝格实验室和萨哈格伦卡心血管和代谢研究中心,分子和临床医学部,在哥德堡大学(瑞典),发现了益生菌双歧杆菌延长或可发酵的纤维菊粉防止小鼠西式饮食的肠道屏障缺陷

当小鼠首先在低纤维饮食中饲料再现西方风味(WSD)8周时,它们具有改变的结肠微生物群组合物,导致渗透性增加- 这已被报告为一个潜在的风险人类的炎症性肠病 -只有3天后粘液层的生长速率降低。在喂养标准味道饮食的基因肥胖的小鼠(OB / OB小鼠)中,六只小鼠中的两个呈现出高度渗透的内粘液层,因此表明观察到的缺陷粘液层可能是饮食和宿主代谢因子的结果。除此之外,虽然WSD喂养没有改变整体粘液蛋白质组合物,但它导致宿主增加粘液产生增加,这意味着粘液屏障的损害可能会引发补偿性宿主反应。

在第二个实验中,将来自Chow喂养小鼠的肠道微生物群移植到喂食纤维耗尽的饮食的小鼠中,因此,受体小鼠恢复了阻挡缺陷。值得注意的是,内粘液层的生长速率与相对丰度正相关双歧杆菌,在WSD饲养的第3天和第7天之间显着降低(与粘液缺陷的发作重合的时间)。这些数据突出显示肠道微生物酵母是减少粘液生长和渗透性增加的因果关系。

最后,研究人员测试了益生菌菌株双歧杆菌延长NCC 2705(B. Longum.或者富含益生元寡核果酱的菊粉可以恢复粘液性能。管理B. Longum.恢复粘液生长,而可发酵纤维菊蛋白的施用阻止了西式饮食喂养小鼠的粘液渗透性增加。这些结果表明,WSD诱导的粘液渗透性和粘液生长速率下降的增加是单独的事件,两种干预措施都可能在具有结肠粘液恶化的疾病管理中开辟新的可能性。

总的来说,邹的研究等等。表明,可发酵的纤维菊粉对代谢综合征对代谢综合征的益处是通过肠道微生物介导的,以增加肠上皮细胞增殖,预防结肠萎缩,并将微生物液浸润减少到粘液层。施罗德的第二次研究等等。添加到前一种介导的肠道微生物群组成的改变引起内粘液层的缺陷。双歧杆菌延长或菊粉补充剂可预防粘液缺陷,可以为受影响的粘液层的疾病开辟新的潜在管理策略,例如溃疡性结肠炎。

参考:

zou j,烧干b,singh v等。通过恢复IL-22介导的结肠健康,纤维介导的肠道微生物肿瘤保护免受饮食诱导的肥胖症细胞宿主微生物。2017年;DOI:10.1016 / J.CHOM.2017.11.003。

Schroeder Bo,Birchenough Gmh,Ståhlmanm,等。双歧杆菌或纤维可以防止饮食诱导的微生物膜介导的结肠粘液劣化细胞宿主微生物。2017年;DOI:10.1016 / J.CHOM.2017.11.004。