The Journal of Nutrition：膳食纤维有助于减肥？并非全部！只有这种可发挥较好减肥效果

现有研究表明，合理补充膳食纤维能改变肠道微生物的组成，改善整体代谢指标，从而实现减重、降血糖等等。然而，膳食纤维的种类繁多，究竟哪一种能更好地帮助减轻体重呢？

最近，来自亚利桑那大学与维也纳大学的研究者在The Journal of Nutrition杂志发表了研究成果，比较了多种膳食纤维，发现：来自燕麦或者大麦中的β-葡聚糖具有更好的减重效果；相反，其他类似于果胶、抗性淀粉、纤维素之类的膳食纤维，尽管可以带来显著的微生物组种群改变，但不具备控制血糖与减重的效果。

一、研究内容与思路

1、β-葡聚糖可减少高脂饮食喂养过程中小鼠体重的增加和肥胖

实验中，作者选取了一批小鼠并给它们提供了高脂饮食（HFD），唯一区别是小鼠分组补充了不同的膳食纤维，包括果胶、β-葡聚糖、小麦糊精以及抗性淀粉。其中，纤维素作为对照组，实验一共持续了18周。

研究发现，在喂养18周后，相比于对照组，补充10%β-葡聚糖的HFD小鼠体重增加速度减缓，而补充果胶，小麦糊精或抗性淀粉的HFD小鼠体重增加速度不变。事实上，体重增加的速度减缓，是因为脂肪量增加速度减缓。

作者发现，与对照组相比，β-葡聚糖显著降低了HFD小鼠肥胖的发生，且随着时间的推移保持了瘦体重，而任何其他纤维补充剂对肥胖或瘦体重没有影响。这些发现表明，在HFD喂养期间补充β-葡聚糖可以减少肥胖症的发展。

研究思路1：作者想探讨哪种膳食纤维带来的控制体重效果更优秀，在摄入高脂食物的前提下小鼠们都胖了，但区别在于胖了多少。对此，作者选择了常见的一些膳食纤维种类，包括果胶、β-葡聚糖、小麦糊精以及抗性淀粉，以不可溶性膳食纤维 纤维素作为对比。接着，将这些膳食纤维给予HFD小鼠，检测小鼠的体重情况，包括脂肪比例以及瘦体重情况。结果表明，这么多种膳食纤维里面，只有β-葡聚糖可以减少肥胖症的发展。

2、β-葡聚糖可增加HFD喂养过程中小鼠的能量消耗

为了确定植物性纤维是否影响能量调节，作者在饮食干预10周时将HFD小鼠置于代谢笼中。相比于对照组，所有膳食纤维组的总热量摄入量无显著差异。但与对照组相比，补充β-葡聚糖的HFD小鼠在总24小时内的进餐次数显著增加。所有膳食纤维组在光循环中的能量消耗没有差异，但相比于对照组，只有补充β-葡聚糖的HFD小鼠暗循环和总24小时期间的总能量消耗显著增加；而补充果胶，小麦糊精或抗性淀粉的HFD小鼠总能量消耗无差异。此外，与能力消耗结果一致，相比于对照组，只有补充β-葡聚糖的HFD小鼠暗循环和总24小时期间在笼子中移动的距离增加。

研究思路2：肥胖常与能量摄入情况以及能量消耗情况息息相关，对此，作者研究了这些小鼠的能量摄入及消耗情况。通过检测发现，所有膳食纤维组小鼠的总能量摄入一致，且光循环中的能量消耗一致，但只有补充β-葡聚糖的小鼠暗循环和总24小时期间的总能量消耗显著增加。吃得一样多，白天能量消耗也一样多，但是，β-葡聚糖-HFD小鼠晚上趁着没人的时候努力锻炼，而其他小鼠则没有，因此β-葡聚糖-HFD小鼠成功抵抗肥胖。

3、补充β-葡聚糖可改善HFD喂养过程中小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性

在给药18周后，与对照组相比，只有补充β-葡聚糖能改善HFD小鼠在葡萄糖灌胃后30、60、90和120分钟的口服葡萄糖耐量以及胰岛素敏感性，而补充其他膳食纤维则没有任何影响。与口服葡萄糖耐量实验结果类似，与对照组相比，只有补充β-葡聚糖的HFD小鼠在口服葡萄糖15分钟后血浆胰岛素浓度显著降低。

研究思路3：肥胖常常与一些慢性代谢性疾病伴随出现，比如高血糖症，对此，作者检测了小鼠的血糖相关指标。结果发现，只有补充β-葡聚糖的HFD小鼠对血糖相关指标存在改善作用，而其他膳食纤维则对血糖相关指标没有影响。

4、膳食纤维补充剂改变了盲肠微生物群和短链脂肪酸的组成

在饮食18周后，与对照组相比，每个膳食纤维组的盲肠微生物群组成发生了许多变化，如β-葡聚糖-HFD增加了肠杆菌的相对丰度，而β-葡聚糖-HFD、果胶-HFD和小麦糊精-HFD增加了拟杆菌，果胶-HFD和抗性淀粉-HFD增加了双歧杆菌，抗性淀粉-HFD和小麦糊精-HFD增加了阿克曼氏菌的相对丰度。

进一步，作者检测了膳食纤维发酵时盲肠SCFA组成。与对照组相比，与对照组相比，抗性淀粉-HFD的总SCFA显著增加，而其他纤维组之间没有差异；果胶-HFD组和抗性淀粉-HFD组盲肠乙酸盐浓度显著增加；果胶-HFD组、β-葡聚糖-HFD组和小麦糊精-HFD组盲肠丙酸浓度增加；β-葡聚糖-HFD组小鼠盲肠丁酸盐浓度增加。

Spearman相关分析显示，肠杆菌相对丰度与肥胖和体重呈负相关；盲肠乙酸盐浓度与阿克曼氏菌、双歧杆菌和杜氏菌呈正相关；盲肠丙酸浓度与拟杆菌和副杆菌的相对丰度呈正相关，与毛螺菌属、利乳酸菌属和罗姆布茨菌的相对丰度呈负相关；盲肠丁酸浓度与拟杆菌属、噬胆菌属、粪杆菌、利乳酸菌属和罗姆布茨菌的相对丰度呈负相关。总SCFA与双歧杆菌和杜波氏菌的相对丰度呈正相关，与副杆菌的相对丰度呈负相关。

研究思路4：膳食纤维可通过影响肠道微生物群来发挥调节作用的，而肥胖一般也与肠道微生物群息息相关。继而，作者从肠道微生物群角度出发，探讨补充膳食纤维对于盲肠的影响。

5、膳食纤维补充剂改变了HFD喂养小鼠的小肠微生物群和胆汁酸组成

进一步，作者检测了小鼠小肠的微生物群变化情况。与对照组相比，β-葡聚糖-HFD在属水平上增加了小肠肠杆菌和副杆菌，降低了嗜酸乳杆菌的相对丰度；果胶-HFD增加了Blautia、双歧杆菌和杜波西氏菌的相对丰度，降低了罗姆布茨菌的相对丰度；抗性淀粉-HFD增加了双歧杆菌和杜波氏菌，降低了肠杆菌的相对丰度；小麦糊精-HFD增加了Blautia、毛螺菌属和阿克曼氏菌，降低了罗姆布茨菌的相对丰度。

与对照组相比，所有组的总胆汁酸浓度以及初级和次级胆汁酸的比例均无差异；β-葡聚糖-HFD和小麦糊精- HFD显著增加了未共轭胆汁酸的比例，降低了总共轭胆汁酸和牛磺酸共轭胆汁酸的比例。对单个胆汁酸进行比较，发现相比于对照组，所有纤维补充剂都增加了初级胆汁酸鹅脱氧胆酸(CDCA)；小麦糊精-HFD和抗性淀粉-HFD增加了胆酸；小麦糊精-HFD增加了α-苦胆酸；β-葡聚糖-HFD和小麦糊精-HFD均显著增加了小肠β-苦胆酸(β-MCA)和熊去氧胆酸(UDCA)，而抗性淀粉-HFD则降低了UDCA、TUDCA和甘氨酸-β-苦胆酸(GbMCA)。

最后，收集小鼠小肠内容物测量胆盐水解酶（BSH）活性。与对照组的内容物相比，β-葡聚糖-HFD小鼠的内容物孵育导致TUDCA和TDCA的含量显著降低，而小麦糊精-HFD小鼠的小肠内容物也有类似的结果，但还未达到统计学意义。各组在孵育后对起始牛磺胆酸的抑制没有差异。

与对照组相比，小鼠小肠阿克曼氏菌和毛螺菌属相对丰度与α-苦胆酸、β-MCA、胆酸和CDCA浓度呈正相关；双歧杆菌与β-MCA和GbMCA呈负相关；阿克曼氏菌，肠杆菌和毛螺菌属相对丰度与β-MCA浓度呈正相关。

研究思路5：作者确定了盲肠微生物群的变化后，接下来还测量了小肠微生物群的变化，发现小鼠盲肠和小肠的微生物群变化存在一些相似性。进一步，因为微生物群与胆汁酸代谢相关，作者研究了小肠胆汁酸是否有变化，并将这一变化与微生物群进行一个相关性分析，明确了哪些胆汁酸变化是由微生物群重构导致的。

二、小结

本研究调查了各种植物来源的膳食纤维、果胶、β-葡聚糖、小麦糊精和抗性淀粉对肥胖以及代谢稳态的作用。作者检测了小鼠肥胖指标、能量代谢指标、血糖指标、微生物群以及胆汁酸代谢变化，从而得出结论：在HFD喂养中补充β-葡聚糖可显著改善体重、肥胖、能量和葡萄糖稳态，同时增加丁酸盐浓度和胆汁酸代谢变化，表明了β-葡聚糖在减轻体重增加和肥胖以及改善HFD喂养小鼠的葡萄糖稳态和胰岛素敏感性的治疗潜力。

这一研究浅浅分析了一些膳食纤维，让我们了解并不是所有膳食纤维都具备一定的减肥功能，也增强了目前对β-葡聚糖可能利用其有益作用的潜在机制的理解。举例来说，富含β-葡聚糖的食物有青稞、燕麦、大麦、小麦等，后续可以适当摄入这些食物。

参考文献：

[1] Howard, Elizabeth J et al. “Impact of Plant-Based Dietary Fibers on Metabolic Homeostasis in High-Fat Diet Mice via Alterations in the Gut Microbiota and Metabolites.” The Journal of nutrition vol. 154,7 (2024): 2014-2028. doi:10.1016/j.tjnut.2024.05.003