科学家:多吃这种碳水化合物——即使是补充剂也会有很大的不同

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高纤维食物选择包括香蕉、全麦面包、苹果和西兰花。

人类的肠道进化为依靠可发酵纤维而不是汉堡来茁壮成长。

从药房或超市货架上的大量膳食纤维补充剂中进行选择可能会让顾客望而生畏。他们还提供各种健康声明,无需经过 FDA 批准或审查。那么如何确定哪种补充剂对您最有效且最适合?

根据对以不同顺序服用三种不同类型补充剂的研究参与者的肠道微生物进行的详细分析,那些在研究前摄入最少纤维的人从补充剂中受益最多,无论他们服用哪种补充剂。

研究负责人、杜克大学分子遗传学和微生物学副教授劳伦斯·戴维 (Lawrence David) 说:“反应最好的人一开始就吃的纤维最少。”

膳食纤维具有超越宣传的更容易排便的优势。可发酵纤维由某些细菌可以消化而人体肠道不能消化的膳食碳水化合物组成,是肠道微生物保持健康所需的重要营养来源。

“我们已经进化到依赖微生物组为我们生产的营养物质,”前博士 Zack Holmes 说。大卫实验室的学生和两篇关于纤维的新论文的合著者。 “但随着最近饮食从富含纤维的食物转变,我们已经停止为我们的微生物提供它们所需要的食物。”

当你的肠道虫吃高纤维饮食时,它们会产生更多的短链脂肪酸,从而保护你免受肠道疾病、结肠直肠癌甚至肥胖的侵害。特别是,它们增加了丁酸盐的产生,丁酸盐是一种脂肪酸,可作为肠道细胞本身的能量来源。丁酸盐已被证明可以提高肠道对感染的抵抗力、减少炎症并产生更快乐、更健康的肠道内壁细胞。

鉴于市场上的补充剂种类繁多,大卫的研究小组对是否有必要为不同的人“个性化”纤维补充剂很感兴趣。不同的可发酵纤维对短链脂肪酸的产生有不同的影响,这取决于个体。

“我们没有看到我们测试的纤维补充剂之间有很大差异。相反,它们看起来可以互换,”大卫在参观他位于 MSRB III 大楼的闪闪发光的新实验室时说,其中包括一个用于收集样本的特殊“科学厕所”和一组八个“人造肠道”发酵罐,用于在外面培养快乐的肠道微生物一个身体。

“无论您选择哪种测试补充剂,您的微生物组似乎都会感谢您提供更多丁酸盐,”大卫说。

美国成年人平均只消耗每日推荐纤维量的 20% 至 40%,这被认为是导致我们许多常见健康问题的根本原因,包括肥胖、心血管疾病、消化系统疾病和结肠癌。无需完全吃素或每天食用数磅羽衣甘蓝,人们发明了方便的纤维补充剂,可以增加短链脂肪酸的产量。

杜克实验测试了三种主要的可发酵纤维补充剂:菊粉、糊精(Benefiber)和以 Bimuno 销售的低聚半乳糖(GOS)。将 28 名参与者分成几组,以不同的顺序分别给予三种补充剂一周,补充剂之间休息一周,让参与者的胆量恢复到基线状态。

David 说,事先摄入最多纤维的参与者的微生物组变化最小,补充剂的类型并不重要,可能是因为他们已经拥有了更理想的肠道菌群。

相反,纤维摄入量最少的参与者在服用补充剂后发现丁酸盐的增加最多。

在美国海军研究办公室的支持下,大卫实验室在第二项研究中发现,肠道微生物会在一天内对新添加的纤维做出反应,从而显着改变肠道中存在的细菌数量并改变它们的哪些基因他们用来消化食物。

使用他们的人造肠道发酵罐,研究人员发现肠道微生物在第一次给药时就开始消耗纤维,并在第二次给药时迅速消化。

“这些发现令人鼓舞,”第二项研究的主要作者、研究生 Jeffrey Letourneau 说。 “如果你是低纤维消费者,那么可能不值得过多强调要添加哪种纤维。以可持续的方式找到适合自己的东西很重要。”

“它也不需要是补充品,”福尔摩斯补充道。 “它可以只是一种富含纤维的食物。已经摄入大量纤维(来自豆类、绿叶蔬菜和柑橘等植物)的人们已经拥有非常健康的微生物群落。”

参考文献:“微生物群对不同益生元的反应在个体内部得到保留,并与习惯性纤维摄入有关”,Zachary Holmes、Max Villa、Heather Durand、Sharon Jiang、Eric Dallow、Brianna Petrone、Justin Silverman、Pao-Hwa Lin 和 Lawrence David,29 2022 年 7 月,微生物组 .
DOI:10.1186/s40168-022-01307-x

“人类肠道微生物组先前营养暴露的生态记忆”,Jeffrey Letourneau、Zachary Holmes、Eric Dallow、Heather Durand、Sharon Jiang、Verónica Carrion、Savita Gupta、Adam Mincey、Michael Muehlbauer、James Bain 和 Lawrence David,2022 年 7 月 23 日, ISME 期刊 .
DOI:10.1038/s41396-022-01292-x

该研究由美国国立卫生研究院、海军研究办公室、NASA 转化研究所和 Damon Runyon 癌症研究基金会资助。