高纤维膳食对降低结直肠癌发病风险的作用

李瑜元

广州市第一人民医院消化科(510180)

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是临床常见疾病，其发病率在全球居男性恶性肿瘤的第三位，女性第二位[1]；在我国居男性第四位、女性第三位[2]。近年随着经济发展、国人生活方式和饮食习惯的改变，我国CRC的发病率呈升高趋势[3]。CRC的病因和发病机制与环境和遗传因素相关，但至今尚未完全清楚[4]。在诸多环境因素中，饮食结构、肥胖和运动等生活环境被认为是最重要的因素，其中30%～50%的CRC患者可找到不当膳食结构和营养因素[5-6]。美国国立卫生研究所(NIH)的研究[7]发现，高脂、红肉、肉类加工制品等的摄入量与CRC患病率呈正相关，膳食纤维、维生素D和高钙等的摄入量与CRC患病率呈负相关。由此可见，膳食结构与CRC发病紧密联系，低纤维膳食可诱发和促进CRC的发生和发展。本文仅就膳食纤维对CRC发病的保护作用进行阐述，并介绍增加膳食纤维预防CRC的资料。

一、膳食纤维的概念

膳食纤维是食物中不被小肠消化和吸收、在结直肠中可被发酵的化合物，主要来源于植物，可分为可溶性纤维(包括树脂、果胶和植物多糖等)和不溶性纤维(包括纤维素、木质素和半纤维素等)两大类，各种食物均含两类纤维，但比例有差异。可溶性纤维在大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻和燕麦中较丰富；不溶性纤维主要来自小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜等；水果和蔬菜含有丰富的果胶。应注意，纤维素只是膳食纤维中的一种成分，不等同于膳食纤维。膳食纤维是食物中必不可少的营养成分，对人体健康非常重要，许多疾病如动脉粥样硬化、高血压、冠心病、糖尿病、便秘、肥胖和CRC均与膳食纤维的摄入量不足有关[8]。

二、膳食纤维预防CRC的机制

迄今尚未完全清楚，早年认为肠道细菌代谢产生的亚硝胺、多环芳烃等是致癌因子。膳食纤维在肠内不被消化，刺激胃肠道蠕动，加快肠内容物转运，软化粪便，增加粪便容积，吸附致癌物质，从而减少致癌物对肠黏膜的作用浓度和接触时间。最近有研究[9-10]发现，膳食纤维在结肠中被细菌酵解，产生丁酸盐等短链脂肪酸(SCFA)等有益物质，SCFA具有维护肠上皮细胞正常增殖和更新的生物学功能，并能诱导癌细胞凋亡，抑制癌细胞增殖。膳食纤维发酵后提高肠内容物酸浓度，降低肠道内pH值，改变氧化还原条件，挥发性脂肪酸还可降低肠道游离氨的浓度，这些因素对肠细胞癌变均有抑制作用。还有研究[11]发现，活性氧和活性氮片段(RONS)是肠道炎症和CRC的重要致病因素，膳食纤维增加抗氧化作用，从而抑制RONS。可溶性和不溶性膳食纤维对CRC预防作用的机制不同。可溶性纤维在肠内吸水膨胀形成凝胶物，体积增大数十倍，并吸附肠内葡萄糖和脂肪，增加粪便容积，有通便效果；不溶性纤维可软化粪便，吸附肠道内有毒物质，并被细菌酵解产生SCFA等抑癌物，有助于改善肠内环境。有研究[12]显示，不溶性纤维对CRC的预防作用较可溶性纤维更为重要，而可溶性纤维由于能在肠内与葡萄糖、脂肪结合，具有降低血糖和血脂以及减肥的功能，对多种疾病均有预防的作用。

三、膳食纤维与CRC的发病风险

早在20世纪70年代，流行病学[13]资料已提示膳食纤维摄入量与CRC发病率呈负相关，摄取高膳食纤维人群(如非洲土著人)的CRC发病率显著低于白种人。上世纪90年代对移民的研究[14]显示，环境因素，尤其是饮食结构对胃肠肿瘤的发病有重要影响，我国居民向美国和香港等地区移民后，CRC的患病率升高了两倍，而胃癌的患病率则显著降低。膳食纤维与CRC发病的相关性在2003年得到确证，10个欧洲国家组成的欧洲肿瘤与营养前瞻性调查研究组(EPIC)追踪519 978例患者11年(其中CRC患者1 065例)的研究显示，提高膳食纤维总量对CRC发病有显著的保护作用(P<0.05)，与一般人群比较，高膳食纤维人群CRC发病率下降25%，即相对危险度(RR)值为0.75(95% CI：0.59～0.95)；与低膳食纤维人群比较，发病率进一步下降42%，即RR为0.58(0.41～0.85)。换言之，给予低膳食纤维人群加倍的纤维摄入量(每天摄入35 g以上)可使CRC发生率降低42%。这一结果不受年龄、性别、测量方法、生活方式和饮食变量的影响。分层分析显示，膳食纤维对不同部位的CRC预防作用有区别，预防结肠癌的效果优于直肠癌。含不同纤维结构的各类食物的预防作用差异不大，并未发现某种纤维或纤维添加物有更突出的效果[15-16]。其后很多研究均支持这结论，但对不同来源和类型膳食纤维的保护作用是否有差异意见并不统一。近年一项Meta分析[17]对25个前瞻性研究作了总结(见表1)。Meta分析同意足够的膳食纤维(>10 g/d)较低膳食纤维人群的CRC风险显著下降(P<0.05)，膳食纤维预防结肠部位癌肿的效果优于直肠癌，各种膳食纤维对CRC发病均有保护作用，但对不同类型纤维的保护效果有不同意见，认为豆类纤维效果最好，蔬菜较差。Meta分析还发现膳食纤维保护作用很可能存在剂量-反应关系，即进食纤维越多，CRC风险越少，这在以谷类膳食为主食的人群研究中得到证实，长期每日三餐均进食全谷类的超高膳食纤维人群，CRC风险下降17%(RR：0.83，95% CI：0.78～0.89)，高于一般高膳食纤维人群的10%，而水果、蔬菜和豆类等纤维的剂量-反应关系因研究较少，目前难以总结。至今，除个别报道外，绝大多数文献均显示膳食纤维对CRC有预防作用，但对不同类型纤维的预防效果意见不统一，EPIC研究认为差异不大，Meta分析认为有差异，以豆类最好，蔬菜较差。另有研究[18-19]显示蔬菜和水果类较好(优于谷类)。中国人进食蔬菜较西方人多，我国学者的研究[20]认为，蔬菜纤维的作用最强，而谷类和水果纤维相对较弱，这方面结果有待更多高质量的前瞻性对照研究确定。

表1 膳食纤维和结直肠癌发病关系Meta分析[17]

除膳食纤维外，食物中多种其他成分与CRC的发病也有关系，含脂肪、蛋白过高，而维生素A、钙以及微量元素过低的食物也是诱发CRC发病的重要因素[21]。

四、增加膳食纤维摄入预防CRC

美国国立肿瘤研究所报告，近90%的CRC可以通过合理的饮食加以预防和控制[22]。合理的膳食纤维摄入量根据日需求热量(由标准体重和劳动强度而定)计算，日需求热量高者的纤维摄入量也相应增加，使两者的比值[膳食纤维(g)/总能量1 000 kcal(1 kcal=4.184 kJ)]相对固定。理想的膳食纤维总量在低级别热量需求者(1 800 kcal/d)的标准为25 g/d，中级别者(2 400 kcal/d)为30 g/d，高级别者(2 800 kcal/d)为35 g/d，但该标准在实际生活中难以达到。各个机构推荐的平均膳食纤维总量稍有差异，世界卫生组织建议健康成人平均每天16～24 g，英国18～25 g，美国20～35 g，加拿大22～24 g，日本19～27 g，中国营养学会建议25～30 g[7,23,24]。我国一项1991～2011年间的调查[25]显示，国人摄入膳食纤维量20年来一直稳定，男性成人在19.4～19.5 g/d，女性17.5～17.6 g/d，低于我国营养学会的推荐量，可见提倡增加膳食纤维是我国的长期任务。由于膳食纤维的类型和来源对CRC的预防功能的研究结果各不相同，目前主要目标是提高膳食纤维摄入总量，纤维类型可根据各地饮食习惯而定，不刻意强调。谷类和薯类是国人膳食纤维的主要来源，随着经济发展和饮食习惯的改变，主粮摄入正在逐步减少，长远措施是提倡多吃蔬菜和水果作为膳食纤维的补充。由于进食蔬果的习惯尚未普及，目前的措施是推广粗粮，在传统食品中添加纤维，这在实际操作中时有困难，因为一般人不适应食物的改变，需逐步过渡，如在主食(馒头、面包、挂面、米饭)中添加5%的膳食纤维，粗细搭配令口感易被接受，粗粮最好安排在晚餐，开始以两天一次为宜；在休闲食品中添加膳食纤维，可改变食品的风味；在午餐肉、香肠中添加膳食纤维，利用其保水、保油、凝胶性能，令食品外观较好。膳食纤维饮料在西方国家很流行，在我国值得推广。

推荐高膳食纤维食物主要对象是患代谢综合征及其组分病(肥胖、高血压、高血糖、高血脂)者。对患有慢性胃肠疾病、慢性胰腺炎、消化功能不全的儿童和胃肠功能较差的老年人不宜过分推荐。因为粗粮也有弊端，不易被消化，营养成分偏低，影响人体对钙、铁等其他养分的吸收，长期进食会导致营养不足，体力下降，降低人体免疫力和脏器功能。市面有售的富含不溶性膳食纤维的保健品(如车前子壳粉)，避免粗纤维的不易被消化的缺点，对患便秘的老年人有帮助，但价格较高，难以推广。含有膳食纤维的肠内营养制剂正在研发和试用中。

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