潘懷宗/每種膳食纖維是以各自獨特方式影響身體

▲美食、料理、烤肉、食物、飲食。(示意圖/123RF)
▲營養均衡是吃的最高境界。(示意圖/123RF)

文/潘懷宗 博士、陽明交通大學醫學院兼任教授

營養均衡不過量,是「吃」的最高境界,正如同道德最高境界,稱為「聖人」者,均寥寥可數。絕大多數的人不是吃過量產生肥胖,就是營養不均衡,缺東少西,而兩種情況都有者,更不在少數。人類每日必需吃到的營養素計有: 碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素、礦物質、植化素、膳食纖維(Fiber)註1和水,共8種(若不把水放進來,則共7種)。它們源自於日常的六大類食物: 全榖根莖類、豆魚蛋肉類、油脂與堅果種子類、蔬菜類、水果類和乳品類。膳食纖維無法被人類所消化,然而,腸道細菌卻拿將它們當成食物,進而在腸道中釋放出短鏈脂肪酸,部分細菌還可以製造維生素 B 和維生素K,透過腸道菌,膳食纖維也可以影響免疫系統,因此每日攝取足夠的膳食纖維是邁入健康飲食的一大步。

▲膳食纖維、FIBER、蔬菜、水果、香蕉、草莓、蘋果、南瓜、蕃茄。(示意圖/123RF)
▲膳食纖維是人類必吃的營養素之一。(示意圖/123RF)

根據台灣國健署委託中研院在2013~2016年間所做的「國民營養健康狀況變遷調查」,9成以上的民眾膳食纖維攝取不足,大約只有每日建議量25~35公克的50%而已,可謂慘不忍睹。科學研究顯示,飲食中若能攝取到足量的膳食纖維,不僅可以降低冠心病、糖尿病和中風的風險,甚至可以降低罹患癌症的機率。然而,各種食物中所含有的膳食纖維類型,其實是相當多元的,有些長而直,有些卻分枝而寬,除了類型不一樣以外,其在數量上也各異其趣。另外,不同類型的膳食纖維在水中,甚至可以擁有相反的電荷和不同的溶解度。早期,科學家針對它們在影響體內功能上,沒有詳細予以區分並深入研究,只是了解個大概,例如燕麥中的 β-葡聚醣,可以降低膽固醇等等。既然纖維類型存在著多樣性,那麼,每一種纖維對人體的影響當然也會不同? 若是膳食纖維全部都從天然食物中攝取,應無問題。但當人們使用膳食纖維補充劑時(健康食品),就需要清楚知道這一類型的膳食纖維會對身體產生何種影響才是。

▲燕麥、草莓、膳食纖維、膽固醇。(示意圖/123RF)
▲各種食物中所含有的膳食纖維類型,其實是相當多元的。(示意圖/123RF)

2022 年 5 月 3 日美國科學家雜誌,健康版記者戈爾曼小姐(Rachael Moeller Gorman)撰寫了一篇專文,提及一項研究是針對18 名志願者的一項隨機、縱向、交叉型研究,其中調查兩種純化膳食纖維對人體的影響,它們是阿拉伯木聚醣(Arabinoxylan;AX)註2 和長鏈菊糖(Long-Chain Inulin;LCI)註3。結果顯示,兩種纖維對人類健康有不同的、有時是相反的影響,並揭示了一些解釋原因的機制。該研究主持人為美國加州史丹佛大學醫學院遺傳學系及心血管研究所的史奈德教授(Michael P. Snyder),其成果已於2022年 4 月 27 日刊登在《細胞宿主和微生物》的國際期刊上。

史奈德教授募集了 18 名平均年齡為 57 歲、體重從正常到肥胖不等的成年人,分成兩組,給每個人補充AX 或 LCI(第一周每天 10 克,第二週每天 20 克,第三週每天 30 克),結束後,進行6~8週的休息(不補充任何纖維),但正常吃喝,亦即讓每個人腸道的微生物組恢復到和做實驗之前一樣。接著,兩組人互相對調,再以相同方式給參與者另一種類型的纖維,然後進行第二次的沖洗期後,再進行混合型纖維的補充實驗,除了原先就包括遞增劑量的 AX 或 LCI 之外,兩組都必須多加上葡甘露聚醣(Glucomannan;魔芋根製成的纖維補充劑)、抗性澱粉(來自未加工全穀物,生香蕉和生馬鈴薯)和金合歡纖維(Acacia;金合歡樹膠製成的粉末)。所有參與者都會定期收集血液和糞便樣本、心率和血壓測量以及其他有需要的臨床測量,這些樣本和資料都會進行詳細分析,藉以了解兩種單一純化纖維以及混合纖維補充分別對參與者身體和微生物組的影響。

▲人體試驗、臨床試驗、藥物、試驗、人群。(示意圖/123RF)
▲史奈德教授募集了 18 名平均年齡為 57 歲、體重從正常到肥胖不等的成年人進行試驗。(示意圖/123RF)

結果發現,單獨補充AX,在最高劑量下,參與者的低密度脂蛋白(LDL)膽固醇顯著降低,同時膽汁酸也會增加,由於體內膽汁酸有助於代謝和清除體內的膽固醇,因此作者認為兩者之間有關連性。當停止服用AX後,低密度脂蛋白水平會返回到基線。另一方面,補充LCI會增加腸道內的益生菌---雙歧桿菌,但不會改變參與者血液中的低密度膽固醇,同時發現,補充最高劑量的LCI(每天 30 克)時,反而副作用增加,會造成發炎反應和丙胺酸轉胺酶升高(ALT,又稱GPT;肝臟指標),明尼蘇達大學營養學教授,同時也是營養師的強森(Abigail Johnson)就說道,先前的研究已知,僅攝取6~7克的菊醣纖維就會導致腸道不適,而如此高劑量的LCI會引發副作用,並不令人感到驚訝。最後,補充混合型膳食纖維後,其對膽固醇的降低,並不如AX單獨補充那樣有效。

▲蔬果、水果、膳食纖維、紅蘿蔔、花椰菜。(示意圖/123RF)
▲大家應該首先瞄準天然食物來源的纖維。(示意圖/123RF)

好了,愈懂愈多,反而愈迷糊了,讀者一定會問,那到底要怎麼吃才正確呢? 強森教授說道,大家應該首先瞄準天然食物來源的纖維,因為這樣,可以同時攝取到其他的抗氧化物,也就是植物中促進健康的植化素。因此當你想要降低膽固醇時,就應該尋找富含阿拉伯木聚醣的天然食物,如全穀物。如果經過努力後,您覺得還不夠的話,才需要考慮到額外使用補充劑。總結而言,今天透過史丹佛大學醫學院的這項研究,讓我們深入瞭解了單一膳食纖維補充對身體的影響,進而使我們對膳食纖維的了解,又向前邁進了一大步,令人欣喜。

註1:膳食纖維(Fiber)是指不能被人體消化酵素分解、固有且完整的植物源食物成分,包括纖維素(cellulose)、半纖維素(如:阿拉伯木聚醣)、果膠,藻膠、甲殼素(真菌)、抗性澱粉、抗性糊精、菊糖、β-葡聚醣、果聚醣等,粗分為可溶性和不可溶性兩種。

註2:阿拉伯木聚醣是一種半纖維素,在全穀物中很常見,結構是由兩種戊糖結合而成(阿拉伯糖和木糖),它也是植物中阿魏酸(ferulic acid)和酚酸(phenolic acids)的儲藏庫,這兩種酸具有很強的抗氧化活性。另外,它的離子交換能力和粘度也是有益人體代謝作用的部分原因,它同時也是市場上美達施膳食纖維粉(Metamucil)的成分之一。

註3:菊糖(Inulin)是一種果聚醣的可溶性纖維素,通常是由2~60個果糖組合而成,粗分為短鏈低聚果糖(10個果糖以下)和長鏈菊糖(10個以上),在植物中被當作是儲存能量的一種方式(包括龍舌蘭、小麥、洋蔥、香蕉、大蒜、蘆筍、菊芋和菊苣根),2018年美國食品藥品監督管理局批准菊糖可以作為膳食纖維成分,用於提高加工食品內的纖維含量,加上其無色無味,不會影響食物原味。但添加菊糖的食品,對敏感人群中可能會有副作用,例如腸道不適,包括腹瀉、脹氣、腹脹、胃鳴、噯氣和痙攣。

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