膳食纖維非常重要 能保腸道屏障健康

 

(香港中文大學知識轉移項目基金Knowledge Transfer Project Fund──驅動社會影響項目Social Impact Driven Project 特稿一)

 

我們的身體每天都需要許多不同的營養素，要每樣都能充足攝取並不容易。膳食纖維是一種非常重要，但常被忽視的營養素。根據衛生防護中心的統計數字，超過95%香港人每日水果和蔬菜攝取不足。近年我們越來越了解到腸道對整體健康有深遠影響，包括控制體重、預防慢性疾病、增強免疫力和促進腦部健康。而腸道(益菌)最喜愛的食物就是「膳食纖維」。

 

腸道屏障隔病害  益菌共生助吸收 

 

人類的消化系統雖然不能消化吸收膳食纖維，它卻是我們腸道益菌的重要食糧。腸道益菌消化(發酵)膳食纖維，將其轉化為能量及各種有益化合物，例如前文提及的短鏈脂肪酸。膳食纖維對人體健康的好處除了有益短鏈脂肪酸外，「腸道屏障」亦是腸道益菌對人體的「重大貢獻」。

 

腸道屏障是由腸道內壁表面一層緊密的上皮細胞、黏液膜及腸道菌等組成，控制從腸道吸收到血液中的物質，並防禦外來有害物質的入侵。腸道屏障中亦包含免疫細胞，辨識及處理腸道中的有害物質如病原體等。而寄生在腸道屏障中的微生物以腸道中未被消化的膳食纖維為食，提供能量給自己及人體腸道細胞，並分泌各種化合物來調節腸道屏障的結構與功能。一旦腸道屏障受損，可能會讓未完全消化的食物、毒素和病菌從腸道中進入血液，導致身體出現問題。腸道屏障受損在多種常見慢性病(如癌症、認知障礙等)的發病進程中，有著關鍵的影響。

 

膳食纖維利腸屏  卻病防癌護認知

 

哈佛大學的研究人員分析超過850萬女性數據，發現攝取纖維最多的女性相比於攝取最少的女性，患乳腺癌的風險降低了8%。攝取纖維最多的停經前女性相比於攝取量最少的同齡女性，風險更明顯降低18%；而水溶性纖維和水果纖維都跟降低乳腺癌風險有顯著的相關性。研究指出這或因纖維幫助腸道調控血糖及雌激素的代謝吸收有關。另有動物實驗發現，移植了乳腺癌腫瘤的小鼠，其維持緊密腸道屏障細胞蛋白質的基因表達有所降低，而由損壞的腸道屏障滲透到血液中的毒素則有顯著上升。研究人員指出這或與乳腺癌腫瘤能破壞腸道屏障有關。

 

腸道屏障的完整性除和癌症相關外，亦與長者常見的認知障礙症有關。內地有研究邀請百多名長者，包括患有腦退化症、輕度認知障礙及認知能力正常的長者，檢查他們的認知能力及腸道屏障功能(正常腸屏能阻隔有害的化合物如內毒素endotoxin等)。結果發現長者的認知能力與腸道屏障功能有關: 認知能力越低的長者，其腸道屏障功能亦越低。另有動物實驗以低纖維飲食餵飼小鼠，15週後發現這些小鼠的認知能力如記憶力及行動力等明顯比正常飲食的小鼠低，其腦部海馬體的結構亦有所損壞，而腸道屏障的黏液層亦比正常飲食的小鼠薄、腸壁的上皮緊密細胞蛋白質較少，血液中的内毒素明顯較多。研究團隊指出，長期缺乏膳食纖維的小鼠，其腸道菌組成改變、腸道屏障被削弱，令腸道中的有害物能從血液運行全身，從而影響腦部認知。

 

健康腸屏需益菌  充足纖維更健康

 

不同種類的膳食纖維對腸道屏障亦有不同功能: 非水溶性纖維能幫助腸道吸收水份、減低腸道壓力、黏附及清除有害物質並排出體外(排便)；而水溶性纖維則能被腸道菌發酵利用，直接及間接地調節腸道環境，如酸鹼度、抗炎、增加緊密細胞蛋白質等。加拿大有研究把38名超重的成年人分成兩組，每組每天分別食用35克(男)及25克(女)的水溶性纖維或非水溶性纖維六週。結果發現，服用非水溶性纖維組別，腸道炎症指標糞便鈣衛蛋白(Fecal calprotectin)在腸道中的水平減低；而服用水溶性纖維的組別，除了腸道炎症指標同樣能降低外，胰島素抗性指數(HOMA-IR)亦有降低。受試者亦表示，水溶性纖維比非水溶性纖維更能增加飽腹感。研究團隊指出，水溶性纖維能改善血糖調控，或是因它能增加飽腹感、令受試者減少攝取有關。另有動物研究分別以1%水溶性纖維/1%非水溶性纖維/兩者混合來餵飼豬隻，發現所有三組的腸壁上皮緊密細胞蛋白質及黏液分泌的表達都有增加，但只有水溶性纖維能增加腸道菌的多樣性，以及增加益菌如布勞特氏菌(Blautia)及變形菌(Proteobacteria)等，同時直接及間接地調控腸道屏障。研究團隊因此指出，水溶性纖維比非水溶性纖維更能有效改善腸道屏障功能。

 

除了膳食纖維，益生菌對於腸道屏障功能亦十分重要。例如金裝益纖菌富含的雙歧桿菌HN019 (Bifidobacterium animalis subsp. lactis HN019)及嗜酸乳桿菌NCFM (Lactobacillus Acidophilus NCFM)都有研究證明它們對腸道屏障功能的重要性。有腸道細胞培植實驗發現，雙歧桿菌HN019能與腸道屏障的上皮細胞互動，以緩和因沙門氏菌感染或内毒素觸發的炎症反應。另有實驗發現，嗜酸乳桿菌NCFM細胞表面覆蓋著的slp蛋白質，能改善腸道屏障的上皮細胞的完整性(Integrity)和滲透性(Permeability)，並有調控免疫細胞因子IL-8的作用。金裝益纖菌中的雙歧桿菌HN019和嗜酸乳桿菌NCFM對腸道的好處，亦與它們對腸道屏障功能的重要性有關。

 

現時香港衛生署的飲食指南建議，成人每天應該最少攝取約25克膳食纖維，但許多人經常不達標。大家可嘗試將高膳食纖維食品循序漸進地添加到每日餐膳中，並飲用足夠的水，以避免消化系統在適應變化時出現腹脹等不適。如果未能夠靠日常食物攝取足夠的膳食纖維，可以考慮添加補充劑。尤其隨著年齡增長，老年人如果身體活動減少或受飲食限制，可能更容易便秘。每日食用富含膳食纖維的營養補充劑(如每食用份量含7克膳食纖維的益纖蛋白)亦可有幫助。

 

為增加大眾對攝取膳食纖維和合生元(益生菌加益生元)對健康的認識及重視，我們將與香港中文大學生命科學學院及多個團體合作，舉辦一連串線上和實體健康教育活動，敬請留意。

 

參考資料/延伸閱讀:

＜益生第一關＞2023/06/09--『基層醫療保健康 營養護理需益菌』

https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/primary_healthcare?_pos=6&_sid=dda855d46&_ss=r

 

＜益生第一關＞2023/03/10--『益纖菌能抗衰老 腸道健康樂頤年』

https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/antiaging_probiotics?_pos=2&_sid=5a93e9df7&_ss=r

 

＜益生第一關＞2021/01/22--『膳食纖維種類多 腸道菌最佳拍檔 』

https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/dietaryfiber_microbiome?_pos=7&_sid=b1532d220&_ss=r

 

＜益生第一關＞2023/07/14--『益纖菌加膳食纖維 減重纖體保障健康』

https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/dietary_fiber_probiotics?_pos=1&_sid=b1532d220&_ss=r

 

Easy Reading:

健康行為統計數字- 進食水果和蔬菜| 衞生防護中心 | 03-08-2021

https://www.chp.gov.hk/tc/statistics/data/10/100106/6952.html

 

Leaky gut: What is it, and what does it mean for you? | Harvard Health | 09-12-2023

https://www.health.harvard.edu/blog/leaky-gut-what-is-it-and-what-does-it-mean-for-you-2017092212451

 

奇妙的人體清道夫 |衞生署學生健康服務 | 06-2022

https://www.studenthealth.gov.hk/tc_chi/health/health_dn/health_dn_dfayb.html

 

Google Images:

腸道屏障 膳食纖維  gut barrier dietary fiber

 

學術論文：

Makki K, Deehan EC, Walter J, Bäckhed F. The Impact of Dietary Fiber on Gut Microbiota in Host Health and Disease. Cell Host & Microbe. 2018;23: 705–715. doi:10.1016/j.chom.2018.05.012

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(18)30266-X

 

Araújo EA, Pinto AC, Cavalcante DEC, Cabral FM, Santos JM, Costa KV. Permeable gut syndrome, gluten, and autoimmune disease: an integrative review. International Journal of Nutrology. 2021;14. doi:10.54448/ijn2131

https://ijn.zotarellifilhoscientificworks.com/index.php/ijn/article/view/4

 

Li L, Yan S, Liu S, Wang P, Li W, Yi Y, et al. In-depth insight into correlations between gut microbiota and dietary fiber elucidates a dietary causal relationship with host health. Food Research International. 2023;172: 113133. doi:10.1016/j.foodres.2023.113133

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0963996923006786

 

Lama Tamang R, Juritsch AF, Ahmad R, Salomon JD, Dhawan P, Ramer-Tait AE, et al. The diet-microbiota axis: a key regulator of intestinal permeability in human health and disease. Tissue Barriers. 2023;11: 2077069. doi:10.1080/21688370.2022.2077069

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21688370.2022.2077069

 

Farvid MS, Spence ND, Holmes MD, Barnett JB. Fiber consumption and breast cancer incidence: A systematic review and meta‐analysis of prospective studies. Cancer. 2020;126: 3061–3075. doi:10.1002/cncr.32816

https://acsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cncr.32816

 

Loman BR, Russart KLG, Grant CV, Lynch AJ, Bailey MT, Pyter LM. Mammary tumors alter the fecal bacteriome and permit enteric bacterial translocation. BMC Cancer. 2022;22: 245. doi:10.1186/s12885-022-09274-0

https://link.springer.com/article/10.1186/s12885-022-09274-0#Sec17

 

Pei Y, Lu Y, Li H, Jiang C, Wang L. Gut microbiota and intestinal barrier function in subjects with cognitive impairments: a cross-sectional study. Frontiers in Aging Neuroscience. 2023;15. doi:10.3389/fnagi.2023.1174599

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2023.1174599/full#h3

 

Shi H, Ge X, Ma X, Zheng M, Cui X, Pan W, et al. A fiber-deprived diet causes cognitive impairment and hippocampal microglia-mediated synaptic loss through the gut microbiota and metabolites. Microbiome. 2021;9: 223. doi:10.1186/s40168-021-01172-0

https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-021-01172-0

 

Chen T, Chen D, Tian G, Zheng P, Mao X, Yu J, et al. Soluble Fiber and Insoluble Fiber Regulate Colonic Microbiota and Barrier Function in a Piglet Model. BioMed Research International. 2019;2019: e7809171. doi:10.1155/2019/7809171

https://www.hindawi.com/journals/bmri/2019/7809171/

 

Deehan EC, Zhang Z, Riva A, Armet AM, Perez-Muñoz ME, Nguyen NK, et al. Elucidating the role of the gut microbiota in the physiological effects of dietary fiber. Microbiome. 2022;10: 77. doi:10.1186/s40168-022-01248-5

https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-022-01248-5

 

Liu C, Zhang Z-Y, Dong K, Guo X-K. Adhesion and immunomodulatory effects of Bifidobacterium lactis HN019 on intestinal epithelial cells INT-407. World Journal of Gastroenterology. 2010;16: 2283–2290. doi:10.3748/wjg.v16.i18.2283

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2868223/

 

Wang H, Zhang Q, Niu Y, Zhang X, Lu R. Surface-layer protein from Lactobacillus acidophilus NCFM attenuates tumor necrosis factor-α-induced intestinal barrier dysfunction and inflammation. International Journal of Biological Macromolecules. 2019;136: 27–34. doi:10.1016/j.ijbiomac.2019.06.041

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813019327321

 

Lauw S, Kei N, Chan PL, Yau TK, Ma KL, Szeto CYY, et al. Effects of Synbiotic Supplementation on Metabolic Syndrome Traits and Gut Microbial Profile among Overweight and Obese Hong Kong Chinese Individuals: A Randomized Trial. Nutrients. 2023;15: 4248. doi:10.3390/nu15194248

https://www.mdpi.com/2072-6643/15/19/4248