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纤维助排便?纤维促减肥?那些关于「膳食纤维」的常识都是错的?

 木森moose 2020-03-01

9个维度,重新认识膳食纤维

我们常常听到这样的说法:

「膳食纤维」能够喂养肠道菌群……
「膳食纤维」有助于排便……
「膳食纤维」有助于减肥……

这些言论虽不完全算错,但却经不起细纠。

比如,像「木质素」、「甲基纤维素」这样的膳食纤维,在肠道中基本不会被发酵,它们怎么就能喂养肠道菌群了?

至于帮助排便,许多快速发酵的纤维(比如短链的低聚果糖)对便秘的改善并不理想。
并且,对于一些已经存在消化问题的人来说(比如IBS患者),像「小麦糠皮」这样的纤维是很难被耐受的。
因而,一些人在吃了一顿全谷物的早餐后,便秘反而更严重了,腹胀和嗳气的症状也加剧了许多……
所以,「膳食纤维有助于排便」并不能一概而论。

至于说膳食纤维能帮助减肥,那也需要「看情况」。
某些纤维素在被特定的肠道菌群分解时,会生成「乙酸」。在哺乳动物中,肠道菌群生成的乙酸会刺激副交感神经,激发「胃饥饿素」和「胰岛素」的分泌,从而引起更大的食欲——这反而可能促进肥胖……

因此,严谨地来看,那些关于「膳食纤维」的常识可能都是不正确的——至少是「过度简化」的。

那么,为什么我们对膳食纤维的理解有着如此大的偏差?
因为,膳食纤维太过复杂。

不同的膳食纤维有着截然不同的特性。
而这些特性可以通过3大方面,9个维度来衡量。

这分别是:

①结构三维度:分子量、结晶度、颗粒大小。
②物理三维度:可溶性、储水性、多孔性。
③生化三维度:发酵性、胆汁吸附能力、促进微量元素吸收能力。

了解了这9个维度,我们才算真正地认识了「膳食纤维」。

一、结构三维度

不同种类的膳食纤维有着不同的特性。而即使是同一种类型的膳食纤维,不同的结构也会产生不同的生理作用。

1.分子量(Molecular Weight)

分子量,即某种纤维的相对分子质量。
即使是同种纤维,如果分子量不同,其表现出的特性也可能大有不同。

「β-葡聚糖」是一种可溶性膳食纤维;许多糕点食品的生产厂商会宣称「特别加入β-葡聚糖」,并声称「β-葡聚糖」能帮助控制血糖。

然而,研究发现,糕点中加入的「β-葡聚糖」如果是低分子量的就*不能*帮助控制血糖。
这些添加了「低分子量β-葡聚糖」的糕点和普通糕点对血糖的影响并无差异——它们同样会引起剧烈的血糖波动和胰岛素反应。

事实上,只有当「β-葡聚糖」达到一定的分子量时(大于100kDa),它才能具有控制血糖的作用。

2.结晶度(Crystallinity)

结晶度,即膳食纤维形成的聚合物的结晶程度。

「纤维素」这种膳食纤维往往就具有晶体结构。

纤维素是这个世界上最丰富的膳食纤维,在各种水果、蔬菜、坚果、谷物中都能找到它的踪迹。而不同食物中的纤维素的结晶度是不同的。

纤维素的结晶度越高,它就越难被发酵,它吸收水的能力也越差。因而,吃下的纤维素结晶度越高,最终排出的粪便含水量就越少。

这或许能在一定程度上解释:某些纤维素吃得越多,反而越容易便秘。

3.颗粒大小(Particle Size)

颗粒大小,即纤维素的微观粒子大小。
不同颗粒大小的纤维,对人体的影响也是不同的。

比如,普通的橘皮纤维并不能用来控制小鼠的血糖。
而当橘皮纤维被研磨成微粒后,这些「微纤维」就能吸附葡萄糖,并降低「α-淀粉酶」的活性,从而帮助控制血糖。
此外,这些「微纤维」还能够降低某些癌症相关酶的活性。(β-d-葡萄糖醛酸酶)

不难看出,仅仅改变纤维颗粒的大小,就能够改变它们对生物机体的作用。

二、物理三维度

可溶性、储水性、多孔性是区分不同膳食纤维的三个物理维度。不同的物理特性决定了纤维与肠道的不同反应方式,进而决定了不同的生理效应。

1.可溶性(Solubility)

可溶性,即纤维能否在水中溶解。
根据可溶性,我们可以将膳食纤维分为「可溶性膳食纤维」和「不可溶性膳食纤维」。「不可溶膳食纤维」也常被称作「粗纤维」。

一般而言,可溶性纤维(比如,低聚果糖、β-葡聚糖)的发酵速度较快;而不可溶纤维(比如,纤维素)的发酵速度要慢得多;有些不可溶纤维根本不发酵(比如,木质素和甲基纤维素)。

在发酵过程中,可溶性纤维和不可溶性纤维产生的「脂肪酸」成分是不同的。
而这些不同成分的脂肪酸对人体也会有不同的生理作用。

2.储水性(Water-Holding Capacity)

储水性,即纤维对水的吸取能力。

一般而言,摄入储水性高的纤维能增加粪便的质量。(因为粪便质量的70%是水。)

储水性高的纤维能够用来调节消化道内液体的粘稠程度,从而影响人体对葡萄糖和胆固醇的吸收。

此外,储水性高的纤维往往能提供更大程度的饱腹感。

3.多孔性(Porosity)

纤维的表面会分布有「孔」状的结构,这些小「孔」能够吸附能够分解膳食纤维的酶。

多孔性可以衡量纤维对「酶」的抓取能力。

一种纤维的「孔」越多,它抓取的「酶」就越多,这也就意味着它越容易被发酵。

通过改变一种纤维的「孔」的数量,我们就能调节它在人体中的发酵速度,从而使其产生全新的生理功能。

三、生化三维度

发酵性、胆汁酸吸附能力、促微量元素吸收能力是区分不同纤维的生化三维度。这三个维度是衡量纤维对机体作用的直接标准。

1.发酵性(Fermentability)

发酵性即是膳食纤维能被肠道微生物发酵的程度。
根据发酵性,膳食纤维可以分为快发酵、中发酵、慢发酵和不发酵的四类。

快发酵纤维,一般是短链的碳水化合物,这种纤维往往在回肠末端就会快速发酵,因此,它们容易产生大量的气体。易胀气的人群可能需要减少摄入这些纤维。
代表纤维:低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖。

图:快发酵纤维发酵示意图

中发酵纤维,一般属于长链碳水化合物,发酵速度适中,产气适中。
代表纤维:抗性淀粉、果胶、菊粉。

图:中发酵纤维发酵示意图

慢发酵纤维,发酵速度较慢,产气中-高。慢发酵纤维在肠道中的发酵分布较为均匀。
代表纤维:部分可溶纤维(洋车前子、燕麦纤维)、部分不可溶纤维(小麦糠、亚麻籽以及许多蔬菜水果中的纤维)。

图:慢发酵纤维发酵示意图

不发酵纤维,基本不发酵也基本不产生气体。这类纤维在在谷物壳、种子皮、蔬菜秆、果皮中含量较多。
代表纤维:木质素、甲基纤维素。

图:不发酵纤维发酵示意图

2.胆汁酸吸附能力(Adsorption of Bile Acids)

膳食纤维能够吸附胆汁酸,从而影响胆固醇的代谢。
但不同的纤维对胆汁酸的吸附是不同的。

与不可溶纤维相比,可溶性纤维对胆汁酸的吸附能力要差一些。
不过,当可溶性纤维和不可溶性纤维合用时,它们能够表现出更好地降低血清胆固醇的作用
——不可溶纤维负责吸附胆汁酸,而可溶性纤维防止食物中的胆固醇扩散。

完整的天然食物中往往同时含有这两种纤维成分。可溶性纤维和不可溶纤维的相互作用让天然的食物更好地滋养着我们。

3.促微量元素吸收能力 (Ability to promote mineral absoption)

在微量元素的吸收方面,膳食纤维的作用是矛盾的。
一方面,它们能吸附微量元素,从而抑制人体吸收微量元素。
另一方面,膳食纤维能促进细菌发酵,从而帮助人体吸收微量元素。

那么,是促进得多还是抑制得多?
这取决于膳食纤维的种类。
一般而言,可溶性纤维更能够促进钙、镁、铜、锌等微量元素的吸收。而不可溶纤维更容易带走这些微量元素。

这也是为什么在补充矿物元素时,不建议摄入大量粗纤维(不可溶纤维)。

木森说

在七大营养素中,膳食纤维可能是最为复杂的一类。
它的种类繁多,有9个维度影响着它的特性。

并且,它们中的大多数直接与我们肠道中的100万亿个微生物相关联——这就注定了膳食纤维的重要性和复杂性。

因而,关于膳食纤维,那些「过度简化」的「常识」并不是总是适用的。

那么,究竟应该怎么吃膳食纤维?

1.吃真正的食物。
膳食纤维的健康功效往往不是单独作用的;可溶性纤维和不可溶纤维会相互配合,而纤维和天然食物中的抗氧化剂、维生素和微量元素也会产生协同作用。

那些提供真正食物的植物与我们人类经过千万年的共同进化;
千万年的相互磨合,使得这些营养成分变得越来越适合。

因此,尽可能地从完整的蔬菜、水果、适当处理的种子中获取膳食纤维是既经济又健康的上上策。

2.听身体的声音。
多样和多量是常被推荐的,但你更应该听从身体的声音。

摄入膳食纤维的目的是为了滋养你的肠道菌群,从而让你保持健康的状态——而不是为了吃纤维而吃纤维!

每个人都有着不同的肠道菌群,因此,并没有一个适合所有人的纤维摄入方案。

你能做的就是反复试验,从而找到让自己感觉最好的纤维摄入量。

如果你原本健康,但吃了太多的纤维后出现了胀气、便秘或腹泻的症状,适当减少摄入会是明智的。

此外,「多吃膳食纤维」「尽量吃多样的膳食纤维」的建议不能随意推广到已经存在消化问题的人群。

比如,发漫(FODMAPs)会加剧部分肠易激综合征患者的症状;而过高含量的不可溶纤维也会使一部分人产生不良反应。

对于许多存在消化问题的人来说,从少量的单一的纤维开始,慢慢增加纤维的量和纤维的种类——这会是一个好的策略。

3.做明智的选择。
从完整食物中获得纤维是最佳的。但在某些情况下,补充膳食纤维仍可能会有益。

但现在,你应该了解,纤维和纤维之间的差异是巨大的——不是叫「膳食纤维」的就是好东西。

因此,在你选购膳食纤维补充剂前,有几个问题是避不开的。
这是什么种类的膳食纤维?
它有怎样的结构?是可溶的还是不可溶的?快发酵还是慢发酵?
有多少研究证明过该纤维的功效?
……
有了这样的审视,我们才更可能选到真正对自己有益的东西。

-End-

参考文献

1.Perry, R. J., Peng, L., Barry, N. A., Cline, G. W., Zhang, D., Cardone, R. L., … & Shulman, G. I. (2016). Acetate mediates a microbiome-brain-β-cell axis to promote metabolic syndrome.. Nature, 534(7606), 213-217.
2.Elia, M., & Cummings, J. H. (2007). Physiological aspects of energy metabolism and gastrointestinal effects of carbohydrates. European Journal of Clinical Nutrition,.
3.Fardet, A. (2017) Do the Physical Structure and Physicochemical Characteristics of Dietary Fibers Influence their Health Effects?, in Dietary Fiber Functionality in Food and Nutraceuticals: From Plant to Gut (eds F. Hosseinian, B. D. Oomah and R. Campos-Vega), John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK. doi: 10.1002/9781119138105.ch1
4.Eswaran, S. L., Muir, J. G., & Chey, W. D. (2013). Fiber and functional gastrointestinal disorders.. The American Journal of Gastroenterology, 108(5), 718-727.

木·森·说·的·留·言·板

所谓常识,就是用来颠覆的。

所谓成长,就是把「常识」掰开揉碎,在探索中获得新的「常识」。

如此迭代,生生不息……

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