Cell警示膳食纤维补剂:猛吃网红益生元致肝癌
膳食纤维,传统认知中的“健康万金油”也被翻开了B面。
来自托莱多大学医学和生命科学学院的研究人员,于10月18日在顶级科研刊物《Cell》上发表了一项新研究:
大量摄入富含菊粉(7.5%)的高脂饮食,可在野生小鼠中诱发黄疸性肝细胞癌(HCC),它的发病表现为早发型胆石症和高胆红素血症。
膳食纤维有两种基本的类型:非水溶性与水溶性。前者抵抗发酵,后者易被肠道菌群代谢。
非水溶膳食纤维以纤维素、半纤维素和木质素为代表,不易被人体的酶消化,主要存在于全谷物、蔬菜中,可以促进肠道蠕动、缓解便秘。
水溶性膳食纤维之所以被广泛认为有益,是因为它可被肠道菌群发酵,产生短链脂肪酸(SCFA)、乙酸酯、丁酸酯和丙酸酯。短链脂肪酸在哺乳动物生理学中发挥着重要作用,包括作为肠上皮的能量来源、促进抗炎调节性T细胞的分化。这类膳食纤维以果胶、菊粉为代表,主要存在于植物、薯类、蔬菜、水果、豆类中。
而此次研究人员给小鼠所吃的正是一种以菊苣根为原料,去除蛋白质和矿物质后,经喷雾干燥等步骤获得的白色粉末——菊粉,代表性的水溶性膳食纤维,近年来兴起的网红“益生元”。
1.
富含菊粉的高脂饮食让小鼠得了肝癌
先来看看研究本身。它主要按序得出了下面几个阶段性结论:
7.5%菊粉饮食让40%代谢病小鼠得了肝癌;
富含菊粉的高脂饮食让10%的野生健康小鼠得了肝癌;
用其他的水溶性膳食纤维(果胶和低聚果糖)代替菊粉,也诱发了肝癌;
将菊粉含量降至2.5%,肝癌诱发率仍然不低;
罪魁祸首锁定:肠道菌群失调。
高膳食纤维饮食被认为对减重、便秘、维持健康的肠道微生物群、降低心脏病和部分癌症风险、改善神经炎症和慢性病有益。
最初,论文主要作者之一、麻省理工学院微生物学协会的主任、麻省理工学院生理学和药理学系的副教授Matam Vijay-Kumar博士和他的同事也是这么想的,他们原先的实验目的,是为了证实富含精制菊粉的饮食可能有助于对抗小鼠肥胖相关并发症。
他们首先给代谢病小鼠喂食含有7.5%菊粉饮食。虽然结果显示,这确实有助于延缓肥胖,但其中一些小鼠开始出现黄疸病。继续喂食6个月后,40%的小鼠都发展出了肝癌。
因为高脂饮食也会导致代谢综合征,所以研究人员也让野生健康鼠试一下富含菊粉的高脂饮食,结果显示肝癌诱发率为10%。
但菊粉不是唯一危险的物质。为了观察其他类型的水溶性膳食纤维是否可以引发肝癌,研究人员还尝试了同为水溶性膳食纤维的果胶和低聚果糖来代替菊粉,结果仍然观察到了分别为13%和12.5%的肝癌诱发率。
很多人对使用如此高含量的菊粉存疑。那么,将菊粉含量降至2.5%,发生了什么?肝癌诱发率仍然不低。
“将膳食中可溶性纤维减少70%(2.5%菊粉)仍足以诱导HCC(即,22只小鼠中有4只对H-胆汁和HCC呈阳性)”,研究人员写道。
2.
罪魁祸首:肠道菌群代谢异常
虽然这些结果如此让人震惊,但实验人员发现,在被广谱抗生素耗尽肠道菌的小鼠中,并没有观察到肝癌迹象。将抗生素组换成无菌小鼠,同样也没有发生肝癌,这进一步证实了肠道细菌的作用。
研究人员还发现,他们可以通过以非水溶性纤维纤维素代替菊粉来阻止肝癌发展。非水溶性纤维不能被小鼠或人肠道细菌发酵,同样的,给小鼠喂食从葎草中提取的β-酸(阻止肠道细菌发酵的物质)也可以避免肝癌。
“这进一步加强了我们的假设,即肠道细菌代谢异常是导致小鼠肝癌的主因”,Vishal Singh说,“在生物机能障碍、胆汁淤积和炎症的背景下,大量丁酸盐的产生可能反而会产生一种促进肿瘤的微环境,这种微环境超过其任何有益效果”。
简单来讲,就是在代谢异常的小鼠中,水溶性膳食纤维的代谢物已经超过宿主所能耐受的阈值,反而引发了癌症。所谓的“过犹不及”。
研究人员认为,“应该暂停这种膳食纤维在加工食品中的普遍添加,这可能有助于确定精加工食品与癌症发病率之间的关联”。
3.
卫生部:菊粉日食用量应不大于15克
虽然目前全球的科研团队总是得出让人振奋或者颠覆性的结论,但以它来作为普通人日常生活中的健康指南意义有限,因为我们的科学实验往往假设了几种极端情况。
先不管动物实验和人体实验的区别,实验中最开始使用的7.5%菊粉用量确实很大,普通人不会每天吃如此大量的菊粉。实际上,中国营养学会推荐人体每日膳食纤维摄入量为25-35g。
一个人每天可以吃多少菊粉是有上限规定的。2009年,《卫生部关于批准菊粉、多聚果糖为新资源食品的公告》显示:除婴幼儿食品之外,菊粉每天的摄入量应不大于15g。
营养师顾中一发微博说:实验中7.5%的量,意味着就算你一天只吃500克的食物也足有37.5克的菊粉,这么大的量你吃了肯定腹泻……
科普作者游识猷和营养师阮光锋评论,“一个在均衡膳食里很好的成分,量大了也会出问题。这种例子还挺多的,比如维生素A、锌补剂、多酚类抗氧化物质”。
而后来使用的“2.5%菊粉,引发10%肝癌”的结论,是在高脂饮食的前提下得出的。慕尼黑大学流行病学硕士在读KellyWeaver认为:
这提示了,在一些特殊人群(比如免疫受损、代谢受损、肠道菌群构成特殊)当中应用膳食纤维应当多加小心。
如果可溶性膳食纤维摄入过多,会影响你吸收你吃的食物中的可溶性的矿物质,还可能给老人、小孩等一些肠道动力弱的群体造成腹泻、腹胀、肠梗阻之类的一些不必要的麻烦,因此就算不看肝损伤/肝癌,可溶性膳食纤维补充剂本来也不能随意吃太多。
4.
真正的隐患
菊粉是一种健康的食品添加剂,它的使用正变得越来越普遍。
作为一种近年来很受追捧的益生元,你可以在很多膳食补充剂、保健品里看见它。
今年6月,FDA批准包括菊粉和菊粉型果糖在内的8种可添加纤维素纳入食品标签,并于最近批准菊粉作为健康促进剂上市。
在美国,高纤维早餐、冰淇淋、巧克力、饮料、快餐和其他加工食品的饮料里甚至都有菊粉。
这关乎我们要提到的“真正的隐患”。2015年,人们菊粉的消费总量超过200千吨。在这一年里,全球发布的膳食纤维新品中,含有菊粉的产品占到四分之一。
Innova Market Insights的数据显示,这种“菊粉热”主要得益于亚太地区的中国、日本和印度。
人们对菊粉的狂热催生了国家标准的制定。最近几天,关于菊粉国标即将出炉的消息早已传遍保健品牌制造商。
真正的隐患在哪里呢?在于你今后可能会不知不觉地摄入更多添加精制膳食纤维,它们被注入到你常吃的酸奶、碳酸饮料、冰激凌、奶茶、炸鸡当中,注入到健身减肥代餐粉中,以“健康”之名被贩卖给更多年轻人。
(某款销量不错的谷物早餐粉)
《美国饮食协会杂志》上曾刊登了一则来自明尼苏达大学食品科学与营养系的研究。注册营养师Joanne Slavin和同事们在28名健康男女中的测试表明,虽然每个人的耐受情况存在差异,但大多数健康人对本土菊粉每天最大耐受量是10g,对甜味果糖每天的最大耐受量是5g,超量摄入易引起胃胀气、肠胀气和腹泻。
甜水制造商跟随“健康”的大潮流而推出的各种“膳食纤维饮料”,实际上添加的也是与菊粉同属可溶性膳食纤维的“抗性糊精”,而目前与之相关的实验室研究还不多。
总之,对于《Cell》这篇研究的理解,应该与以往任何一篇科研成果的解读一样,存在对营养学和实验背景的基本认知。
它告诉我们,额外的膳食纤维添加剂在任何人群中都应该慎用(除非是医嘱),尤其是肠道病、代谢病患者或者免疫力低下的人群。
如果你只是一个健康人,那么除了要吃够足够量的蔬菜、水果、谷物、坚果、豆制品之外,在未来的消费中,还要记得要警惕那些额外添加的精制膳食纤维,不要在不知不觉中超量。
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参考资料
[1]Vishal Singh et al., Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer, Cell, OCTOBER 18, 2018, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.004
[2]UNIVERSITY OF TOLEDO: UToledo research finds link between refined dietary fiber, gut bacteria and liver cancer
[3]F.D.A. fiber decision offers good news for branded ingredients
[4]中国疾控中心:大众食品添加剂可能会导致胃部疼痛
[5]KellyWeaver:Cell研究发现膳食纤维致癌?冷静一下,没那么可怕