《科学》:高纤维食物可改善2型糖尿病,科学家发现原理竟然是……
《科学》发文证实,多吃全麦制品、糙米、玉米、土豆、芹菜等膳食纤维食物可改善2型糖尿病患者肠道菌群,从而改善患者健康。
文/记者 白竟楠 图文编辑/陈永杰
新媒体编辑/陈炫之
采访专家:
赵立平 (上海交通大学生命科学院教授)
彭永德 (上海交通大学附属第一人民医院内分泌科教授)
蓝灿辉 (肠道菌群科普专家)
朱宝利 (中国科学院微生物研究所研究员)
很多人知道这样一个道理,多吃含膳食纤维多的食物对身体有好处,特别是糖尿病患者来说更加重要。但是,怎么个有好处却一直没弄明白。
其实,科学家也一直在研究这件事儿。最近,上海交通大学生命科学院赵立平教授团队联合上海交通大学附属第一人民医院内分泌科彭永德教授团队在国际权威学术杂志《科学》上发表论文证明,多吃高纤维食物可改善2型糖尿病患者的健康,同时对健康人的好处也是显而易见的。
▲《科学》杂志刊登赵立平教授团队论文。(图片来源:《科学》)
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高膳食纤维与血糖早就有“莫名”联系
一说起糖尿病,“吃货”们的第一反应是啥也不能吃,仔细想想,水果不能吃、粥不能喝、就连菜叶子都要控制摄入量,听起来真是太可怜了!要想让血糖稳定,难道就没有什么食物能“多多益善地吃”吗?起码也有一个解馋的出口……
对于糖尿病人来说,忌口的确是非常重要的,因为不合理的饮食习惯会让血糖变化不稳定。专家们也一直在研究,糖尿病人到底应该怎么吃才能更好地辅助药物作用。
3月9日,上海交大赵立平和彭永德团队历经十年研究和探索之后,其成果“利用含大量多种膳食纤维的营养餐能改善糖尿病人的肠道菌群”终于被国际著名学术期刊《科学》杂志接收,证实了高纤维食物对糖尿病人血糖控制好处多多。
什么是膳食纤维?按照《中国居民膳食指南(2016)》标准,膳食纤维分为可溶性和不可溶性,可溶性膳食纤维包括水果里的果胶、海带紫菜里的藻胶以及魔芋里的葡苷聚糖;而不可溶性膳食纤维主要来源于全谷类、豆类和蔬菜等,主要功效是增加肠道蠕动、改善便秘、预防结肠恶性病变等。
▲膳食纤维分为可溶性和不可溶性(图片来自网络)
根据食物粗细不同、加工不同,主食分为高升糖指数、中升糖指数和低升糖指数,食物的升糖指数越低,血糖控制得就会越好。其实,在研究成果出来之前,在居民膳食指南中就已经体现出高膳食纤维饮食习惯和血糖控制之间的关系,“高升糖指数主食多为精细粮食……低升糖指数主食多为粗粮”。
可见,粗粮对血糖的而影响还真是不能忽视,那么,科学家是如何证明了这种因果关系呢?
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肠道菌群“爱吃”纤维食物
高纤维食物通常难以直接被人体的消化系统分解吸收,也不能为人体提供能量,但是这些纤维食物却悄悄“供养”着生活在人体肠道中的一群生物——肠道菌群。说“供养”其实不太科学,准确地说是高纤维物质可以被肠道内的部分有益菌利用,改善患者的肠道微生态,从而帮助改善2型糖尿病患者。
内分泌科专家彭永德告诉北京科技报社|科学加客户端记者,之所以临床研究的主体是2型糖尿病患者不是1型糖尿病患者,这是因为,一般1型糖尿病患者的患病原因是胰岛素分泌功能遭到破坏,因此必须要补充胰岛素,用其他治疗方法都无法控制血糖。
“2型糖尿病的发病机制有多个环节,其中肠道环节起了一定作用,因此可以通过调节饮食方式控制病情。”彭永德说。
▲相较对照组(U),高膳食纤维组(W)能更好地降低糖化血红蛋白水平(图片来源:《科学》)
临床研究过程中,糖尿病患者被随机分为两组,一组是在药物干预下常规糖尿病饮食控制,另一组是在同样条件下增加高膳食纤维饮食,这两组病人的热量摄入量无显著差异。经过3个月的随访,增加高膳食纤维饮食的病人体重、糖代谢和血脂代谢明显更优。
这只是临床实验,到底为什么会造成这样的结果,还得靠科学家们在实验室实验中的进一步分析。
赵立平教授团队通过将这两组病人干预前后的肠道菌群移植给无菌小鼠,结果,移植了吃高膳食纤维的病人身体中菌群的小鼠血糖情况更好,这就说明,高膳食纤维改变了菌群,改善了病人的血糖和营养状况。
此后,赵立平又历经了一系列实验,终于发现了膳食纤维改变了哪些菌群,最终,隐藏在“茫茫菌海”中的15个菌株被“钓”出,这15个菌株是高膳食纤维改善代谢的主要贡献者。
▲15个在膳食纤维作用下明显增多的菌株(图片来源:《科学》)
赵立平接受北京科技报|科学加客户端采访时表示,菌株是细菌的基本生存单位和功能单位。细菌的一个菌株相当于人的一个个体。人和小鼠的基因组序列之间的序列差异只有10%。却使得人和小鼠之间的遗传差别大三倍,体现出非常不一样的功能。
“我们观察到过同一种细菌里的菌株在膳食作用下,有的升高、有的降低有的不变的情况。因此,分析细菌与疾病的关系,一定要在菌株水平进行。只有这样才能把凶犯验明正身,而不冤枉‘好人’。因此,努力做到在菌株水平做‘全微生物组关联分析’,才能比较准确地搞清楚主要肠道细菌成员中,谁是有害菌,谁是有益菌,谁是中性菌。”赵立平表示,“这次的研究,通过重构高质量基因组草图,研究主要优势菌株在膳食纤维作用下的变化,找到了一组被显著升高的短链脂肪酸产生菌,与糖尿病的症状改善有着密切关系。这是本研究的重要特色之一。因此,在菌株水平上分析肠道细菌的变化是搞清楚肠道菌群与疾病关系的关键技术问题。这个问题需要引起足够的重视。”
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水果!蔬菜!杂粮!
看到这里,是不是有点不懂了?说这么复杂,到底多吃蔬菜杂粮到底能不能真的改善血糖?要不我干脆多喝点酸奶好不好?这不是更直接吗?这可真不是这么回事。在实验过程中,专家使用的高膳食纤维食物不神秘,我们在日常生活中也会接触到,比如杂粮、葛根、苦瓜等。
“临床实验总共干预了三个月,其目的是希望通过这种方案能对病人肠道微生态环境造成改变,让基因表达、肠道菌群及其代谢物、肠道激素等发生变化。”负责这项研究临床实验的彭永德教授说,“对照组的病人饮食结构没有什么变化。干预组的病人饮食结构只是把他们饮食中的部分热量用粗粮代替,为了方便,我们把这些粗纤维食品加工成了罐装糊状食品。”
日常常吃的食物中,哪些含纤维比较高?不用说估计你也知道,但是,糖尿病人不是最好不要吃水果吗?这就说的太绝对了。水果的升糖指数也分高、中、低,不同升糖指数的水果能够摄入的量也会有不同。在病人血糖控制较为稳定的情况下,可以食用少量低糖水果,比如樱桃、葡萄、柚子、火龙果等,病情程度低的病人可以适当吃一些中糖水果,比如苹果、梨、橘子、猕猴桃、西瓜。还可以生吃蔬菜,比如黄瓜、西红柿。不能吃高糖水果,例如红枣、柿子、桂圆、荔枝、香蕉。
所以,糖尿病人不是不能吃水果,而是要有选择、有控制地吃、在两餐间添加。如果认识糖尿病人,你会知道粥也是他们的禁忌,原因是粥的升糖指数较高,中国2型糖尿病人特点是餐后血糖高,所以不合理饮食容易造成血糖波动,在临床上不建议吃。但也不绝对禁止,对于餐后血糖难以控制的病人来说,粥要少用,可以吃杂粮粥。
彭永德教授强调,临床实验干预所用不是药物,而是食物,实验中所说的高纤维含量的食物跟生活中大家日常提到的高纤维是一个概念,比如杂粮、薏仁,因此,对于生活中的2型糖尿病人来说,粗纤维饮食结构的确有好处。
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不要 “神化”某种食物
说是吃粗粮食物好,可千万不能走极端只吃高纤维含量食品。肠道菌群科普专家蓝灿辉为了让公众进一步理解研究成果的真谛,特地在自己的朋友圈发表了一段话,提醒大家不要 “神化”某种食物,也不要妄想能靠一种食品或几种食品能对病情起到“转折点”的作用。
蓝灿辉表示,在这样的研究中,为了解决重大科学问题,会简化实验设计,不会也不可能面面俱到去涉及所有高膳食纤维食物组合。研究中所用方法的示范作用会重要一些,而具体适合你提高膳食纤维摄入的方法有千万种,找到最适合你的那一种就可以。
此外,必须要科学规划自己的营养结构,如果一天到晚大鱼大肉、大吃大喝,再怎么高纤维也没用!高膳食纤维饮食,更多需要大家理解为日常生活中返璞归真的饮食方式。
不仅是糖尿病人,健康人的饮食习惯也必须规范,按照《中国居民膳食指南(2016)》要求,全麦制品、糙米、玉米、土豆、芹菜等都是膳食纤维含量比较丰富的食物,在合理饮食的基础上,每天吃30克左右就能起到平衡膳食的作用。
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广告宣传中的“神奇疗效”不能信
看来,肠道菌群确实跟人体健康有着脱不开的关系,不仅能影响肠胃健康,也与许多慢性病息息相关。近些年来,随着关于肠道菌群研究的热度越来越高,人们肠道菌群健康状况的关注度也越来越高。
“拉肚子、肥胖、免疫力低下、消化不良、吸收不畅,如果有这些问题,说明你的肠道菌群出了状况。”这句话是不是有点似曾相识的感觉?一些生产厂家抓住了大众对于健康的高关注度,制造了许多跟肠道菌群有关的养生理论和产品,以调节肠道菌群达到肠胃健康、清宿便、排肠毒目的的广告词经常能见到。其实,这些广告都不能轻信!
中国科学院微生物研究所研究员朱宝利表示,科学家对于人体菌群的研究已经走上了正轨,已经知道了部分人体细菌与疾病的大致关系,比如加氏乳酸杆菌、肠道罗氏菌与糖尿病有关、肠道厚壁菌与肥胖症有关等等。但是,一个领域的科学研究只经历了十几年就犹如一个婴孩一样幼小,还有太多的未知等待探索。“一定要说明的是,我们对于人体菌群的研究才刚开始,走在半路上,距离到终点还早着呢!”朱宝利说,“我们更不知道这些菌群是怎么引起的这些疾病,又是如何改善的疾病,由此也可以看出,研究人体肠道的相关疾病主要还是慢性疾病。人与人的基因组完全不同,所以相同的菌群所起的影响对于不同的人也是不同的,这个问题太大了。”
所以,如果看到广告商家推崇说自己的产品对某某病症有好处,含有哪些菌能预防哪些疾病,都不可信,因为科学家都不明白其中许多原理呢!
回到这篇能登上顶级科研期刊的研究成果,其对比与在此之前关于肠道菌群的研究来说,其中的临床实验是极具价值的。
“我们的研究通过饮食干预能看到糖化血红蛋白有明显的改善,而且这种改善不但有统计学意义,还有临床意义。这项研究结合了临床实验,就能密切关注肠道激素的变化、菌群变化及其代谢产物变化和菌群相关基因的变化,这些变化结果之间互相印证、结论一致,所以具有非常重要的科学意义,也是不多见的。”彭永德说。
蓝灿辉给大家的“食谱”
统一给大家说说赵立平老师和团队的新研究中所用的三种高膳食纤维配方:
第一种:包括苦荞、薏仁、燕麦,白豆,黄玉米,红豆,山药,花生和莲子的成品粥,生活中可以简单类比为丰富和多样化的杂粮粥、八宝粥;
第二种:苦瓜提取物与低聚果糖、低聚异麦芽糖的混合物,这个提示的是生活中可适当吃点苦瓜(我个人认为,其他任何蔬菜水果都富含膳食纤维,适量多吃),也可适量补充益生元(低聚果糖、菊粉、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖等等目前都有一定证据);
第三种:葛根粉、菊粉和抗性糊精的混合物,这个提示的也是益生元的潜在作用。
研究者并没有在《科学》论文中强调这些组合,更没有突出任何一种物质的作用,更多关注的是高膳食纤维所促进的那些肠道细菌以及糖尿病的相关分子机制。
(来源:“热心肠”公号)
出品:科普中央厨房
监制:北京科技报 | 科学加客户端
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