褐藻膳食纤维抗肥胖作用研究进展
2022-04-28邱霞王发合秦益民孙占一申培丽刘海燕
肥胖(obesity)是体内脂肪积聚过多而呈现出的一种对健康产生危害的状态
。近年来全球超重或肥胖的发生率显著增加,已成为世界各国的公共卫生问题。根据世界卫生组织估计,到2035年将有39%的人受到肥胖的影响
。肥胖症是糖尿病、高血压、心脑血管疾病、肿瘤等多种疾病的共同危险因素
,肥胖的控制和消除已成为当今甚至后续多年科学攻坚的难题之一。已有多项研究结果表明,饮食中增加膳食纤维的摄入量可以减少体质量增加,降低肥胖症的患病风险
。褐藻膳食纤维(Alginate)是从褐藻细胞壁中提取出来的海洋膳食纤维,其在体质量控制中的作用及机制近年来引起研究者的广泛关注
。本文对褐藻膳食纤维降低能量摄入、调节糖脂代谢、重塑肠道菌群从而控制体质量防治肥胖的研究进展综述如下。
1 褐藻膳食纤维概述
1.1 膳食纤维 膳食纤维是一种不被人体消化的可食用碳水化合物,根据溶解性不同分为可溶性和不溶性膳食纤维,不同来源和不同加工方法提取的膳食纤维,其成分和化学结构差别较大,生理功能也明显不同。研究表明,膳食纤维具有增加食物体积,促进排便,调节糖脂代谢,重塑肠道菌群等健康功效,被营养学家称为人体不可缺少的“第七营养素”
。膳食纤维具有一定的黏性,可增加食糜的黏稠度,吸附水分和某些营养物质;同时膳食纤维吸水后增加食团体积,减低胃排空速度,增加人体饱腹感,对肠道产生容积作用,可促进肠蠕动,加速食物残渣排出
,从而起到抑制体质量增加的作用。而且膳食纤维中不能被消化的物质可提供肠道微生物繁殖所需要的碳源,具有肠道微生态功能
。
就民事诉讼法中的异议、复议程序而言,民事诉讼法并未规定审判机关处理当事人提出异议、申请复议的部门和人员,如若由作出原决定的部门、人员处理异议、复议事项,则有违回避原则也可能使异议、复议流于形式,不利于当事人利益的保护。如若由审判监督部门的审判监督人员处理异议、复议事项,似乎更符合回避要求。这种处理方式在当事人按照法律规定向人民法院提出异议、申请复议时并无问题。
1.2 褐藻膳食纤维 褐藻膳食纤维(Alginate)又称海藻酸盐、褐藻胶,是以不溶性盐的形式存在于海带、巨藻等褐藻中的一种多糖类物质。其化学结构是由β-D- 甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L- 古洛糖醛酸(α-L-guluronic,G)组成的聚合物,M与G比例的不同可影响褐藻膳食纤维的凝胶强度
,见图1。近几十年来,褐藻膳食纤维作为安全健康的食品添加剂,被广泛用于面包、代餐品等食品行业中;又因其具有凝胶特性而被作为3D生物打印材料和缓释材料,应用于微胶囊和医用敷料等领域
。研究发现褐藻膳食纤维具有抗氧化、抗肿瘤、消炎抗菌、增强免疫、调节糖脂代谢和控制体质量等生物学功效
。鉴于褐藻膳食纤维在食品中的角色已不单单局限于食品添加剂的范畴,还作为一种功能因子更广泛的应用于功能食品和保健品中。
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褐藻膳食纤维是一种人体不可消化的多糖,研究表明褐藻膳食纤维可影响肠道的消化吸收功能,预防一些心血管和胃肠疾病的发作和持续,在维持人体正常健康方面发挥重要作用,具有作为膳食补充剂的潜在用途
。2018年。美国FDA在2018年发布新膳食纤维的官方定义,将褐藻膳食纤维(alginate)纳入膳食纤维列表,指出生产商在营养标签上计算纤维总量将褐藻膳食纤维纳入
。
2 褐藻膳食纤维干预改善肥胖相关指标
褐藻膳食纤维对机体消化酶的影响是其具有抗肥胖功效的原因之一。喂食褐藻膳食纤维的啮齿类动物的实验数据表明蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶以及胰-胆道分泌物均代偿性增加,被视为一种适应性对营养素消化率降低的反应,会干扰消化过程,减缓营养吸收,减少餐后血糖波动。食糜黏度的增加可以减缓食糜扩散速度,延迟传输时间,增加未搅拌水层(UWL)的厚度,从而降低葡萄糖的吸收率
。
褐藻膳食纤维具有高黏性和胶凝特性,可增加胃肠道食糜的黏稠度,吸收水分的同时吸附某些营养物质,从而阻碍葡萄糖和胆固醇等脂类物质的吸收
。Paxman等
发现食用褐藻膳食纤维饮料后对碳水化合物、糖、脂肪等主要营养成分的消耗量与对照组相比均有明显的下降。一项研究
表明与富含M藻酸盐饮食相比,喂食富含G的5%褐藻膳食纤维食物12 d的大鼠,食物利用率和食物转化率均显著降低。观察发现随着褐藻膳食纤维浓度的增加,非淀粉多糖(NSP)消化率降低,这可能是整体减少食物利用率的一个标志。
(2)开展基金保值、增值工作,提高资金的运作能力。我国公募、非公募体育基金会在资金来源方面已有明显差异,非公募体育基金会相对来说资金来源渠道和政府补贴少,更需要对基金做好保值、增值工作。体育基金会可以通过资本运作的方式进行投资,从而获得投资收益,一方面实现资金的保值、增值,另一方面为体育公益项目提供更加稳定、更加丰富的资金来源。体育基金会还要加强与银行等金融机构的合作,利用金融机构成熟的运作模式为体育基金会资金运作提供技术保障,同时依托体育基金会的公益平台促进金融机构社会责任的履行。
2.2.1 抑制糖脂吸收 褐藻膳食纤维对脂质消化的渗透性有明显影响。一项实验通过蛋白质稳定乳剂模拟口腔、胃和小肠消化,发现在猪肠黏液中添加0.1%的褐藻膳食纤维可降低乳剂食糜中荧光标记脂质的扩散系数,说明褐藻膳食纤维能改变肠道黏液层的通透性,降低小肠对脂肪的吸收率
。
2.2.2 促进糖脂排泄 褐藻膳食纤维吸水膨胀,刺激肠道蠕动,降低肠道的消化吸收能力,促进排便。褐藻膳食纤维含有许多亲水基团,具有良好的持水性和膨胀力,可增加人体排便的体积和速度,使粪便体积大而软,比较容易通过肠道
。Williams等
注意到在吃了含褐藻膳食纤维脆饼的正餐后血糖指数亦有所下降,考虑是否与褐藻膳食纤维影响胰岛素抵抗和促进血糖代谢相关,确切机制尚待进一步阐明。Nakazono等
研究发现褐藻膳食纤维可抑制胰腺脂肪酶的活性,对分化的3T3-L1脂肪细胞中的脂质蓄积也有直接抑制作用。一项动物实验对高胆固醇饮食大鼠补充2周的含钙褐藻膳食纤维饮食,测定门静脉血浆胆汁酸浓度和粪便中的胆汁酸,发现其浓度显著降低,说明含钙褐藻膳食纤维可浓度依赖性地增加胆汁酸的排泄;实验结果表明含钙褐藻膳食纤维可降低血液中的胆固醇水平,其机制可能是褐藻膳食纤维减少肠内重吸收,刺激肝脏中胆固醇合成胆汁酸,导致粪便中胆汁酸的排泄增加,从而降低血浆胆固醇
。
基于以上述评,本文希望在以下方面寻求拓展:第一,在已有的文本分析及效果评价研究之间,探索针对政策文本的效力评估,以建立政策文本与政策效果间的对话机制。第二,在现有国家层面上、宏观和中观政策领域研究基础上,着力进行地方层面上、机动车污染防治这一具体政策的效力评估,这也与机动车污染防治及其政策的地方性特征有关。第三,与已有截面数据为主的研究相比,文本选取2013-2017年机动车污染防治政策进行历时性分析,并进一步考察机动车污染防治政策历时性变化轨迹背后的情境因素。
褐藻膳食纤维对能量摄取量的影响效果也与其分子量、黏度、凝胶强度、干预浓度、食物基质及剂型有关。Kuda等
在大鼠饲料中分别添加浓度为0.4%、2%和10%的低分子量褐藻膳食纤维(50 kDa)进行剂量反应的研究,发现与对照组和低浓度干预组相比,10%高浓度干预组明显减少大鼠的食物摄入量,控制体质量增加的程度最高。然而,进一步实验发现喂食含2%低分子量褐藻膳食纤维(49 kDa)食物的老鼠或高分子量褐藻膳食纤维(780 kDa)喂食大鼠2周后,与对照组相比,体质量增加却无明显差异。一项人群干预实验
发现喝了含G含量高的褐藻膳食纤维牛奶后饱腹感增加更加明显,饥饿感下降幅度也较高。研究发现1%的强凝胶强度的褐藻膳食纤维(11 000 Pa)可显著增加饱腹感,降低饥饿感,但弱凝胶强度的褐藻膳食纤维(6 000 Pa)对正常体质量受试者的食欲不影响,说明凝胶强度对褐藻膳食纤维干预效果的影响。Solah等
发现与低黏度褐藻膳食纤维(0.03 Pa/s)饮料相比,正常体质量的成年人服用高黏度0.1%褐藻膳食纤维的饮料(0.09 Pa/s)后3~4 h饥饿程度显著减少,曲线下的饥饿区域(AUC)(240 min)显著降低,证明褐藻膳食纤维的黏度与干预效果的相关性。有一些证据表明,褐藻膳食纤维水合形态(即当使用饮料作为载体时)补充剂抑制了食物的摄入量;然而当加入固体食物中时或与其他膳食纤维混合装入胶囊,褐藻膳食纤维似乎对人体自由生活条件下的食欲或摄入量没有显著的影响
,证实了干预剂型影响褐藻膳食纤维功效的可能性。
2.1.1 增加饱腹感,促进排便 海带是一种广泛种植的在低温海水中生长的大型褐藻,其膳食纤维含量约为干重的36%。谭姣姣等
对不同来源膳食纤维理化特性及功能特性进行研究发现,海带膳食纤维相比其他膳食纤维膨胀力、持水力最强,小肠运动试验结果也表明在几种不同来源的膳食纤维中海带膳食纤维小肠推进率最好,而海带膳食纤维中可溶性膳食纤维主要来自于褐藻膳食纤维。研究发现褐藻膳食纤维可以增加饱腹感,延长胃排空的时间,降低食欲和饥饿感,从而减少能量摄入
。Paxman等
研究了褐藻膳食纤维饱感饮料对能量和营养成分消耗量的影响,试验中比较了褐藻膳食纤维饱感饮料与Unilever公司的一种减肥产品。68位志愿者包括30位男子和38位女子,持续7 d在早餐或晚餐前30 min喝饱感饮料,结果发现褐藻膳食纤维饱感饮料与对照组相比明显降低了试验对象的能量消耗量,褐藻膳食纤维饱感饮料组为1 830 kcal,对照组为1 965 kcal,每天的能量消耗下降了7%。使用褐藻膳食纤维饱感饮料后主要营养成分的消耗量也有所下降,包括对碳水化合物、糖、脂肪及蛋白质的消耗量与对照组相比均有明显的下降。研究人员认为每天降低135 kcal能量在临床上有重要的意义,因为每日降低100 kcal可能导致每年减少体质量增加5 kg,可以明显解决肥胖问题。
2.1 褐藻膳食纤维减少能量摄入
2.1.2 抑制能量摄入的影响因素 科学家进一步研究发现褐藻膳食纤维具有的凝胶特性是其抑制能量摄入功效的重要因素。褐藻膳食纤维与胃酸发生作用可形成胶体,增加胃内容物的黏度,导致胃窦膨胀,刺激远端胃壁的机械张力感受器,向大脑中枢提供饱腹感信号,输出减少食物摄入量的指示,降低食欲,减少营养物质消化吸收率
。用核磁共振通过成像(MRI)技术,在喂食褐藻膳食纤维和钙的大鼠胃中观察到透明凝胶块,可明显增加大鼠胃容量,影响胃的膨胀与胃排空率(GER),导致食物摄入量减少。研究人员发现褐藻膳食纤维在胃里形成硬块,认为褐藻膳食纤维形成的凝胶块通过增加胃膨胀和激活胃壁张力受体,可能是导致饱腹感增强的原因
。实验研究的干预配方都依赖胃酸启动海藻酸的成胶过程,所以结果因胃酸的pH值在不同的个体中的变化而不同,同时与服用时间和是否在用药相关。
2.2 褐藻膳食纤维调节糖脂代谢
2.3 褐藻膳食纤维重塑肠道菌群
2.3.1 调节肠道菌群丰度与数量 人群研究数据表明膳食纤维可改变拟杆菌门与厚壁菌门的数量、比例和丰度,降低体质指数和控制体质量增长
。随着对肥胖与肠道菌群关系的研究不断深入,科学家发现体质量增加与肠道中的厚壁菌门和拟杆菌门的数量与丰度密切相关,它们占肠道菌群数量98%左右,厚壁菌门协助机体从食物中吸收能量,拟杆菌门主要在多糖、类固醇等的代谢中起主要作用
。利用益生菌和益生元等功能性食品影响机体肠道菌群结构和数量,改善糖脂代谢和胰岛素抵抗的方法被认为是研发安全有效的防治肥胖引起代谢性疾病的重要途径
。褐藻膳食纤维对肠道中菌群结构具有调节作用,研究发现
服用含褐藻膳食纤维可使粪便微生物群中的双歧杆菌和梭状芽胞杆菌的比例明显增加。一项动物实验以肠道菌群作为新的切入点,发现小鼠连续2周服用2%分子量大约50 kDa的低分子量褐藻膳食纤维,其盲肠中酸性拟杆菌属(Bacteroide-sacidifaciens PS-4)的丰度较高,检测结果表明褐藻膳食纤维通过肠道菌群的介导对肥胖相关肠道菌群具有改善作用
。
3)师资力量。在农村教育中,师资力量相对薄弱,多数教师存在不容忽视的问题,这也是制约教育发展的重要因素。农村学校与城市学校相比,存在工作条件艰苦,工资待遇较低的问题,不能吸引人才在农村任教。农村学校执教教师职称、学历普遍偏低,并且年龄较大,缺乏自我进修的热情,从而导致教学水平不高。并且,农村教师的进修机会较少,缺乏系统有力的指导,只能沿用比较老旧的教育观念教育学生[4]。
2.3.2 影响肠道菌群的代谢产物 肠道菌群的代谢产物可通过刺激迷走神经或免疫-神经内分泌机制调节中枢食欲及食物奖励信号,从而调节食物摄入量,抑制体质量的增加
,如短链脂肪酸不但为宿主提供能量,而且使组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的活性降低,促进肠道内特定基因的表达,并通过G蛋白耦联受体(GPCRs)调节代谢
。实验表明肠道菌群可分解人体不能消化的膳食纤维,产生短链脂肪酸,参与调节机体能量代谢;同时参与宿主基因功能调控,影响宿主对糖脂等物质的摄取及吸收
。褐藻中水溶性膳食纤维占67%~85%,其中大部分在结肠发酵转化为短链脂肪酸,褐藻膳食纤维的补充可影响结肠发酵和盲肠短链脂肪酸的浓度,研究发现高黏性褐藻膳食纤维(5%)与富含纤维素的对照饲料相比,显著增加了猪体内的短链脂肪酸浓度
。
3 小结
?综?上所述,褐藻膳食纤维通过抑制能量摄入,减少糖脂的吸收,促进糖脂排泄等影响机体的消化吸收能力,同时调节肥胖相关肠道菌群的种类和数量,影响肠道菌群代谢产物,从而预防和治疗肥胖,改善其诱导的代谢性疾病。但是对褐藻膳食纤维调节体质量的某些基因表达水平的调控尚未明确,还需要更多深入的研究。褐藻膳食纤维作为一种膳食纤维在褐藻中含量丰富,开发研制基于褐藻膳食纤维具有体质量体脂调节作用的功能性食品具有重要意义,这将为肥胖人群提供一种具有多种功效的食疗新途径,为临床医师和营养师指导肥胖患者控制体质量提供理论依据,未来褐藻膳食纤维在医药特医食品的发展将有十分广阔的前景。
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