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肥胖危机来临!不溶性酵母β-葡聚糖作为潜在益生元或可应对

2022-03-08 09:15   来源:新营养

图源:摄图网肥胖是现代人面临的健康大敌。在生活节奏日益加快的当下、工作压力加大、暴饮暴食、熬夜、喝酒、久坐不动等不良的饮食和生活习

图源:摄图网

肥胖是现代人面临的健康大敌。

在生活节奏日益加快的当下、工作压力加大、暴饮暴食、熬夜、喝酒、久坐不动等不良的饮食和生活习惯,导致肥胖问题愈加突出,发病率逐年攀升,且出现了年轻化态势。

迫在眉睫:中国肥胖人数高居全球第一

近几十年来,全球范围内肥胖正以惊人的速度增长,这种变化不仅发生在发达国家,也发生在发展中国家,不仅出现在成年人中,也出现在儿童群体中。

可以说,肥胖已成为当今一个日趋严重的“流行病”。

根据《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》的最新数据,超重和肥胖已经成为中国人的突出营养问题之一:成年居民(≥18岁)超重率为34.3%、肥胖率为16.4%,中国成人中已经有超过一半的人存在超重或肥胖。同时,约1/5的6-17岁儿童和青少年、约1/10的6岁以下儿童都存在超重或肥胖。按照绝对人口数来计算,全国已经有6亿人超重和肥胖,达到全球第一[1]。

图源:柳叶刀

更为重要的是,超重和肥胖与多种慢性非传染性疾病之间联系紧密,是我国第六大致死/致残危险因素。世界卫生组织(WHO)也曾指出,肥胖是一种流行病,与多种高发性的非传染性疾病有关。在中国人群中进行的大量前瞻性研究也为此提供了证据:超重和肥胖与多种疾病风险升高有关,包括焦虑和抑郁、非酒精性脂肪肝、高血压、冠心病、胃食管反流病、糖尿病、骨关节炎等。

不可忽视:肠道菌群与肥胖“密不可分”

伴随着肥胖人群规模的不断扩展,由肥胖引起的健康问题逐渐成为了社会关注的焦点。

一般来说,多数人会把肥胖与基因和遗传联系起来,但是研究证明基因和遗传对是否发生肥胖并不起决定作用。肥胖的发生与环境因素,如饮食、食物构成和生活习惯密不可分。越来越多的研究还表明:肠道菌群作为环境因素,与宿主相互作用,在肥胖的发生中发挥着重要作用。

美国华盛顿大学的Jeffery Gordon教授著名的“胖瘦双胞胎实验”从肠道微生物角度揭示了这一现象,研究采集了一胖一瘦的人类双胞胎体内的肠道菌群,并分别移植给了具有相同遗传背景的无菌小鼠,研究发现移植了胖人菌群的小鼠,脂肪储存量明显增加;而移植了瘦人菌群的小鼠则没有出现这种情况。不仅如此,如果把胖小鼠的肠道微生物移植给瘦小鼠,经过一段时间后瘦小鼠也会变胖,结果证实肥胖其实是受「肠道菌群」控制的[2]。

当然这不是科学家第一次发现肠道菌群与肥胖的关系,早在2013年8月,来自法国农业科学研究院、丹麦哥本哈根大学、深圳华大基因研究院等单位的科研人员一项通过对123名非肥胖和169名肥胖的丹麦人进行肠道菌群分析,首次发现肥胖和不肥胖人群的肠道菌群的种类和数量均存在显著差异;相比正常人群,肥胖人群肠道微生物的多样性更低,拟杆菌门(Bacteroidetes)微生物数量更少,而厚壁菌门(Firmicutes)微生物数量更多。也就是说,肥胖者肠道菌群的结构组成与非肥胖者之间存在显著差异[3]。 

由此可见,肠道菌群与肥胖“密不可分”,肠道菌群失调是肥胖人群的主要特征,同时也是发病原因之一。

克服肥胖:不溶性酵母β-葡聚糖作为潜在的益生元或可应对

可见,肠道菌群在肥胖的发生中发挥着至关重要的作用,以肠道菌群作为新的切入点可能成为调节肥胖的新契机。

先前一些研究发现,不溶性膳食纤维可通过调节肠道微生态失调来预防肥胖。然而,不溶性酵母β-葡聚糖(IYG)是否具有抗肥胖作用尚不清楚。近期,华中科技大学同济医学院公共卫生学院营养与食品卫生学系刘烈刚发表在Carbohydrate Polymers的一项动物实验表明IYG作为一种潜在的益生元可对抗高脂饮食引起的肥胖[4]。

图:实验整体流程图

研究人员以大鼠为研究对象,先用高脂饮食(HFD)灌胃大鼠建立肥胖模型,然后补充不溶性酵母β-葡聚糖(IYG),为期24周。研究发现IYG改善了HFD喂养大鼠的体重增加、血脂异常、全身炎症、葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗;IYG修复了HFD引起的肠道菌群失调(如逆转厚壁菌门与拟杆菌门的比例升高)以及短链脂肪酸和LPS水平的变化;同时,IYG 可减轻高脂饮食引起的肠道屏障损伤和肠道通透性升高,以及结肠炎症和氧化应激IYG。

此外,通过进一步研究发现抗生素治疗消除了IYG对肥胖的缓解作用,表明肠道微生物群在IYG作用中的重要作用。实验结果表明,不溶性酵母β-葡聚糖作为一种潜在的益生元可对抗高脂饮食引起的肥胖,并改善相关慢性疾病。

酵母β-葡聚糖:天然健康原料中的黑马

后疫情时代,消费者对免疫的重视,以及长期以来对肠道健康的关注,使β-葡聚糖这一具有极佳免疫增强作用的膳食纤维成分受到重视。其中,酵母β-葡聚糖因其具有显著的免疫调节、抗感染等功能,且符合消费者对原料“天然”、“营养”、“健康”的要求,逐渐成为市场和消费者的宠儿。
 
根据SPINS数据,β-葡聚糖是2020年美国市场增长率最快的功能性原料,年增长率达到了507%。根据Markets and Markets数据,2017-2022年间全球β-葡聚糖复合增长率将达到7.5%,预计2022年市场规模将达到4.765亿美元。从来源看,酵母紧随谷物(燕麦、大麦)来源的β-葡聚糖之后,为第二大β-葡聚糖来源市场。

随着现代科学的发展,酵母β-葡聚糖的相关研究也越来越多、越来越深入。大量的临床试验证实,酵母β-葡聚糖具有免疫调节、预防上呼吸道感染(URTI)、减少过敏等多种功能。除了在临床研究上取得长足的进展,法规相继出台也正在推动酵母β-葡聚糖的应用领域不断扩大。如在2009年,美国FDA批准酵母β-葡聚糖为GRAS食品原料,2010年国家食品药品监督管理总局(SFDA)批准酵母β-葡聚糖为新食品原料,2011年欧盟批准酵母β-葡聚糖为食品配料,2012年SFDA将酵母β-葡聚糖应用范围扩大到较大婴儿配方奶粉中。

目前,酵母β-葡聚糖可以应用到乳制品、糖果、饮料、果汁、烘焙制品等多种食品中,在很多食品中,特别添加酵母β-葡聚糖可以赋予产品多种健康功能。未来,随着人们健康意识的增强和对功能性成分的关注,对酵母β-葡聚糖的需求还将持续增加。同时,也需要研究人员继续加深对酵母β-葡聚糖的功效机理进行研究,探究更多的其他功能和潜在健康益处。

参考文献:
[1] Xiong-Fei Pan, et al. Epidemiology and determinants of obesity in China. The Lancet Diabetes and Endocrinology VOLUME 9, ISSUE 6, P373-392, JUNE 01, 2021
[2]:Ridaura,V. K., et al. (2013). "Gut microbiota from twins discordant for obesitymodulate metabolism in mice." Science 341(6150): 1241214.
[3]:EmmanuelleLe Chatelier, Trine Nielsen, Junjie Qin, et al. Richness of human gutmicrobiome correlates with metabolic markers. 10.1038/nature12506.
[4]:Xiaoxing Mo, et al. Insoluble yeast β-glucan attenuates high-fat diet-induced obesity by regulating gut microbiota and its metabolites. Carbohydrate Polymers Volume 281, 1 April 2022, 119046

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