生酮饮食的兴起,刮起了一阵“不吃碳水”的妖风。碳水化合物似乎成为了减肥人口中的“禁词”,但一棒子打死所有的碳水化合物并非明智之举。 以碳水化合物中的重要一类——淀粉为例。 淀粉是一种高分子碳水化合物,是由葡萄糖分子聚合而成的多糖。日常生活中淀粉无处不在,笼统来说,人们常吃的米饭、面条、面包、土豆、红薯等主食的主要成分均是淀粉。但事实上,不同种类的淀粉是有差异的。 根据肠道内是否能被完全分解为葡萄糖以及吸收的速率,淀粉可被分为三种类型:快速消化淀粉、缓慢消化淀粉和具有抗消化性的抗性淀粉。 快速消化淀粉存在于人们常吃的精米精面中,比如米饭、馒头、面条等,能够在人体内快速转化为葡萄糖,这类淀粉确实应该“敬而远之”;缓慢消化淀粉,则在整个小肠中会被缓慢消化以持续释放葡萄糖,因此引起血糖较慢地上升,多存在于粗杂粮中,如豆类、燕麦、红薯等;抗性淀粉是指那些在小肠中无法被酶解和吸收的淀粉及其降解产物,存在于某些天然食品中,常见于土豆、香蕉、甚至一些冷掉的米饭中。 这么看来,吃了但不被吸收,还能为肠道细菌发酵所用,这抗性淀粉还真是个好东西,近年来也越来越受到减肥健美人的喜爱。不过,抗性淀粉的“魔力”远不止于此。 近日,来自上海第六医院贾伟平教授及其研究团队发现,膳食补充抗性淀粉能通过改变肠道菌群的组成和功能,尤其是粪便拟杆菌(Bacteroides stercoris),来降低非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者的肝内甘油三酯(IHTC)水平,从而改善脂肪肝。该文章甚至登上了Cell me[x]tabolism的当期封面。
NAFLD是一种多系统疾病,不仅会损害肝脏并发展为严重的慢性肝病,还会导致肝外疾病,如2型糖尿病、心血管疾病和慢性肾脏疾病。统计数据来看,目前世界上约有30%的人口患有NAFLD,全球范围内已达到“流行”的程度。因此,迫切需要行之有效的干预策略来预防疾病更进一步的侵害。 先前的研究中,研究者发现了一个很有意思的膳食因素——抗性淀粉(RS)。动物研究证明,RS可以减少体内脂肪,并对机体代谢有益。于是,他们将目光投向了RS,试图探究RS是否为打开“缓解NAFLD”大门的钥匙。 4个月人群试验显示: 主要结果IHTC相对降低39.42% 首先,研究者开展了人群试验,来调查RS对NAFLD的真实影响。 研究者从中国上海招募了200名NAFLD患者,并将其以1:1的比例随机分配到抗性淀粉(高淀粉玉米,40g/天)或具有同等热量的非抗性淀粉的对照组,为期4个月。 在整个试验开展的120天内,两组参与者都被要求严格按照营养学家设计的食谱来进食。因此,除了纤维之外,两组的膳食能量和宏量营养素的摄入量几乎没有差异。
在入组时,参与者的平均年龄为39.1±9.1岁,平均IHTC为24.12%±14.64%。 而在为期120天的干预后,RS组的IHTC下降——从值来看,RS组的IHTC从第0天的24.99%下降至第120天的13.14%,而对照组从第0天的23.51%变为第120天的21.44%,净值降低了9.08%,而前者相对于后者的相对变化为-39.42%。 在缓解脂肪肝变性的同时,RS组的体重和BMI相对于对照组出现了的下降,伴随着腰围、臀围和腰臀比等数值的降低。此外,身体成分相关指标也发生了改变,RS组的体脂率和脂肪质量的减少程度均更高,腹部磁共振成像(MRI)测量的内脏脂肪和皮下脂肪含量也降低。
更为令人惊喜的是,肝脏相关指标出现了明显的改善。具体来说,在RS的干预之后,谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)和谷氨酰转移酶(GGT)减少,这意味着肝损伤出现好转。 值得注意的是,在坚持4个月摄入RS后,一种的NAFLD生物标志物——成纤维细胞生长因子21(FGF21)明显降低。 此外,RS的干预还进一步缓解了血脂异常,比如总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)均得到改善,但在对照组却未出现类似的变化。 当然,摄入RS后健康数值的改善并不限于肝脏系统,包括血糖、心血管、肥胖以及代谢等多种数值均得到了改善。 即使在调整了肥胖的影响后,RS组与对照组相比,IHTC的净变化和相对变化分别为-5.89%和-24.30%。总结来说,人群试验显示,4个月的RS干预减少了主要指标IHTC,改善了NAFLD患者的肝损伤和相关代谢紊乱,即使在调整减肥后依然保持。 RS干预后肠道菌群的改变 与NAFLD的缓解有关 为什么4个月的RS干预能够改善NAFLD呢?所谓“遇事不决,肠道菌群”,于是研究者将目光投向了肠道微生物群,或许就是肠道菌群的变化介导了NAFLD的缓解? 通过对干预前后RS组和对照组参与者的血清和粪便样本进行代谢组学分析后发现,RS干预能够改变肠道微生物的代谢产物水平,特别是人类宿主可用的氨基酸池和三种支链氨基酸(BCAA,包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)的血清水平,朝对NAFLD患者有益的方向进行了改变。
为进一步确认RS对肠道微生物群的改变与NAFLD缓解有关,研究者采用了鸟枪法宏基因组测序分析了干预前后的50名参与者的数据。 结果显示,在4个月的干预之后,RS组和对照组之间出现了差异。具体来说,RS组的31个物种的相对丰度发生了变化,包括粪便拟杆菌(B. stercoris)在内的多物种丰度明显更低。 RS耗尽的这种肠道微生物B. stercoris,不仅与血清缬氨酸水平呈正相关,还与IHTC、ALT、AST、GGT和TG等与NAFLD相关的临床测量值呈的正相关。换言之,当参与者摄入更多RS时,IHTC、ALT和AST会随之降低,从而缓解了NAFLD。
动物实验找到关键菌种 影响链路逐渐清晰 为证明自己的猜想并确认因果关系,研究者将RS或对照组干预后的人类捐赠者的粪便微生物群移植到高脂肪、高胆固醇(HFHC)饮食喂养的小鼠体内。 与对照组相比,在接受了RS组的捐赠后,小鼠的体重和肝脏重量下降;NAFLD生物标志物——FGF21的血清水平明显降低;葡萄糖代谢得到改善,特别是胰岛素敏感性增加;肝脂肪变性、炎症和NAFLD活性评分下降;肝脏中肝酶ALT和AST、肝TG和TC水平较低;结肠中的BCAA含量也降低等等。 这一切的变化都说明:在移植了RS组的肠道微生物后,采用HFHC喂养的小鼠的NAFLD得到了缓解。
经过层层筛选后,研究者确认了与NAFLD缓解相关的关键物种——B. stercoris。 中国开展的人群队列显示,NAFLD患者的B. stercoris丰度明显高于无NAFLD的参与者,即B. stercoris和NAFLD之间确实存在正相关性。 动物实验进一步验证了这一猜想。在每天口服灌胃5 × 109CFU B. stercoris并遵循HFHC的饮食下,该组小鼠的肝脏重量百分比增加。尤其是活体B. stercoris喂养的小鼠中,血清ALT水平增加了1.8倍,肝TG水平高出2倍以上,血清LPS水平也增加。组织学观察显示,肝脂质积累、炎症细胞浸润和纤维生成均明显增强。上述发现表明,B. stercoris丰度增加会推动NAFLD的进展。 事实上,B. stercoris在肠道微生物BCAA生物合成和IHTC之间的关联性中起到了很强的驱动作用。在连续8周的活体B. stercoris培养下,小鼠粪便中的缬氨酸和异亮氨酸含量会增加,而血清BCAAs又与IHTC、ALT、AST和GGT呈正相关。
综上,整个链路可以总结为:摄入足够的RS降低了肠道中B. stercoris的丰度,进而减少了脂多糖和血清BCAAs水平,改善了包括IHTC在内的众多肝脏健康相关指标,从而缓解了NAFLD。
看来,无论是对于NAFLD患者还是想要减脂的健康人,抗性淀粉都是个不错的选择。在平时饮食中,可以尽量舍弃一些精米精面,而用土豆、玉米、麦片等作为替换,久而久之可能会有多个健康指标得到改善。