文：徐嘉博士
2013年12月17日是我国第一个“全国膳食纤维日”。
膳食纤维曾经被认为是无用、多余的。但是随着越来越多的科研证据出炉，膳食纤维已成为蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水以外的第七大营养素。
01 什么是膳食纤维?
膳食纤维是一类不能被消化吸收的长链碳水化合物，即多糖。它天然存在于植物中，与动物肌肉里面的蛋白质纤维有本质的不同。膳食纤维的多糖结构示意图
膳食纤维有抗炎、抗癌、排毒、降胆固醇、减肥、调节肠道菌群等多种健康功效。膳食纤维更多地存在于完整的食物中。精加工食物往往损失了大部分膳食纤维。比如，亚麻籽是高纤维的食物，而亚麻籽油不含膳食纤维；一大碗(约500毫升)糙米饭含约7克膳食纤维；而同体积的白米饭只含1.2克[1]；一个中等大小的苹果含约6克膳食纤维，但是去皮之后只剩2克；一个中等大小的橘子含约3克膳食纤维，但是1杯榨橘汁只含0.5克。有些朋友担心使用搅拌机加工食物会破坏膳食纤维。这种担心是不必要的。膳食纤维的长度在纳米范围，而家用搅拌机的有效作用半径接近植物细胞的大小，在100微米左右，相差1000倍以上。膳食纤维分为可溶性纤维和不可溶性纤维，二者都有吸附排出重金属和其它毒素的能力[2]。不可溶性纤维不易发酵，但可以促进肠道蠕动，比如蔬菜里面的纤维素和亚麻籽里面的木质素。木质素可以被肠道菌转化为可吸收的抗癌成分[3]。可溶性纤维可以被肠道菌发酵，产生有益的短链脂肪酸[4]。这类纤维还可以结合较大量的水分子，形成粘胶状或者糊状物。这些物质有诸多的健康益处(详见后文)。常见的可溶性纤维包括：水果中的果胶、一些根茎里面的橘粉、细菌分泌的葡聚糖，以及谷物和某些根茎果实中的抗性淀粉等等。有趣的是，某些谷类和根茎类食物经煮熟后冷却，所含的部分可消化淀粉会转化为抗性淀粉[52]。二战结束后，退役英国军医Denis Burkitt到乌干达做了多年的义诊。他发现当地中年人比同龄英国人的许多疾病都要少得多，比如直肠癌、阑尾炎、疝气、静脉曲张、糖尿病、动脉硬化、哮喘等。他认为这些相关的疾病都与西方社会食物过度加工，使得膳食纤维摄入减少有关。低纤维的饮食结构导致便量小，通过肠道慢，肠内高压以及致癌物滞留，引发许多疾病[5]。Burkitt建议普通人每天要摄入至少50克的膳食纤维，以保证肠道和全身健康。要知道当今的高收入国家，膳食纤维的人均每天摄入量不足15克[6]。一项始于1960年的荷兰研究，对800多名中年人进行了10年随访，发现膳食纤维可以有效降低心血管疾病死亡率、癌症死亡率以及全因死亡率。作者提出每天至少要摄入37克膳食纤维才能有效地保护我们的健康[7]。这些数据被多项荟萃分析所印证：膳食纤维摄入最高的人群，比最低的人群，心血管疾病、癌症和糖尿病的发病率，以及全因死亡率都明显低出20-30%[8][9]。膳食纤维对于炎性肠病[10]、易激性大肠症候群[11]以及过敏性肠炎[12]都有非常好的预防和改善作用。这在很大程度上得益于膳食纤维为肠内益生菌的繁殖提供了营养。其发酵产物短链脂肪酸可以有效地降低炎症[13]。另一方面，益生菌的增殖使非益生菌的生长受到抑制，从而减轻了肠漏，以及减轻细菌毒素入血导致的系统性炎症。全身炎症水平下降可缓解相关的病症，比如疼痛。多中心的研究发现，膳食纤维可以改善骨关节炎导致的膝关节疼痛[14]。可溶性膳食纤维与水分子结合可以帮助减少干便，有效缓解便秘。南京大学医学院的研究发现，对于长期便秘的人，可溶性纤维配合双歧杆菌，在12周内把排便频率从平均每周1.8次增加到4.8次。70%的患者得到有效的改善，而且没有副作用[15]。值得注意的是，即使遵循纯植物性饮食，如果没有摄入足够的可溶性膳食纤维，仍然可能出现便秘。除了饮食，精神压力大、作息不规律等也是引起便秘的因素。长期便秘引起肠内高压；使得肠壁在薄弱之处向外膨出形成袋状结构，称肠憩室。
荟萃分析结果表明，膳食纤维可以有效降低肠憩室的风险[16][17]。比起每天摄入7.5克膳食纤维，每天摄入20克、30克、40克膳食纤维可分别降低风险23%、41%和58%。每10克来自全谷物、水果和蔬菜的纤维分别降低肠憩室风险26%、44%和26%[18]。世界癌症研究基金会指出，每天摄入三份全谷物可降低直肠癌的发病风险17%[19]。膳食纤维也可以降低直肠癌的死亡风险。根据哈佛医护工作者的研究，直肠癌确诊后，每天每多摄入5克膳食纤维，死亡风险下降25%。其中保护性最大的是谷物纤维[20]。这些研究获得了多项荟萃分析结果的支持[21][22][23]。
04 膳食纤维与妇科癌症和肾癌
膳食纤维不仅有益于减少消化道癌症，也可以降低其它癌症的风险[24]。荟萃分析发现，最高的膳食纤维摄入比最低摄入可以有效降低乳腺癌[25]、子宫内膜癌[26]、卵巢癌[27]和肾癌[28]的风险。如果说膳食纤维降低直肠癌的风险，是因为它抑制肠道炎症，并且帮助排便，缩短毒素停留时间，那么对于妇科癌症的保护作用，主要与其能够结合并帮助排出雌性激素的特性有关。当受试者每天的膳食纤维摄入量从12克增加到40克，脂肪摄入量从40克降低到20克时，她们的雌性激素水平显著降低[29]。血液中多余的雌激素会被肝脏通过分泌胆汁的形式储存在胆囊里，在消化的过程中，雌激素随胆汁一起被排入消化道，与膳食纤维相结合，最终和膳食纤维一起被排出体外。
若膳食纤维摄入不够，不足以结合消化道中的雌激素，游离的雌激素在肠道后端又被重新吸收进入血液，这个过程叫做肠肝循环。另一方面，当血液中胆固醇升高时，也需要由肝脏分泌胆汁排出，这些胆固醇会与雌激素竞争消化道中的膳食纤维。因此低胆固醇、高膳食纤维的饮食是排出雌激素，降低妇科癌症风险，提高患者存活率的最佳饮食。大量数据表明，摄入膳食纤维可以显著降低血液胆固醇[30]。此外，膳食纤维还可以降低甘油三酯，改善总体的血脂指标[31]，从而有效降低心脑血管疾病的风险[32]。一项对于1600多人的12年随访研究发现，每天摄入高于25克可溶性膳食纤维、或者高于47克不可溶性膳食纤维，可以显著降低中风的风险[33]。这个结果被荟萃研究所证实[34]。膳食纤维对心血管的保护作用还体现在滋养肠道的益生菌，抑制非益生菌，从而抑制心血管风险因子-TMAO的生成。蛋类和大豆所含的卵磷脂，以及肉类中的左旋肉碱，可被肠道的非益生菌转化为三甲基胺(TMA)，后者在肝脏被加工成氧化三甲胺(TMAO)[35][36]。TMAO是已知的促进动脉硬化的因素。长期遵循以动物蛋白为核心的饮食，会大幅降低膳食纤维的摄入。研究发现，采取这种饮食的人，肠道中双歧杆菌数目大幅减少，产生TMA的细菌Hungatella显著增加，血液TMAO显著升高。而TMAO水平与全谷物的摄入量成反比[37]。相反，长期纯素食的志愿者，肠道中益生菌占主导地位，在实验中同时摄入肉碱和肉类后TMAO没有升高[36]。相同原理，对于纯素食者，摄入含卵磷脂的大豆制品是安全的。
06 膳食纤维与肾病
除了对心血管的影响，TMAO也是一种尿毒毒素，与肾衰指标直接相关[38]。20周连续补充燕麦葡聚糖(一种膳食纤维)可以显著降低慢性肾病患者血清TMAO水平[39]。除了TMAO，另外两种尿毒毒素，硫酸吲哚酚(IS)和硫酸对甲酚(PCS)都可显著增加肾衰的风险。这两种毒素也是在不健康的肠道菌群环境中产生的。膳食纤维通过改善肠道菌群，可以减少这些尿毒毒素的生成，进而达到保护肾脏的作用。对于肾脏透析患者的研究发现，增加摄入抗性淀粉，比起非抗性淀粉，可以显著降低血清中的IS和PCS 30%[40]。浙江大学的荟萃分析，收纳12项病例对照研究，发现膳食纤维可以显著降低PCS的水平[41]。
07 膳食纤维与肥胖
可溶性纤维的持水特性，使之成为最理想的填充剂，占据胃容量，增加饱腹感；而膳食纤维本身不被消化，几乎不会产生热量。另一方面，膳食纤维通过调节肠道菌群，抑制肠漏，降低系统性炎症，进而减少促进脂肪合成的荷尔蒙与细胞代谢因子。而其在肠内发酵生成的短链脂肪酸也有抗肥胖的作用[42]。一项随机交叉实验发现，糙米比起白米可以显著降低受试者的体重、腹部脂肪和腰围，但不会影响皮下脂肪[43]。更多数据表明，即使在不控制热量摄入(随便吃)的情况下，膳食纤维都可以显著降低体重和腰围[44][45]。膳食纤维能够帮助调节血糖。不管是健康人还是糖尿病患者，摄入等量淀粉的糙米比白米的餐后血糖更低[46]。荟萃分析发现，每天摄入全谷物纤维可以降低二型糖尿病的风险32%[47]。代谢综合征指血糖、血脂、血压、体重、尿酸中多项循环和代谢指标出现异常的症候群。对于肥胖的绝经前女士的随机交叉研究显示，比起白米，糙米显著降低体重、腰围、臀围、BMI、舒张压、和炎症指标CRP。但是血脂和空腹血糖却没有差别[48]。根据2016年7月发布的《中国居民膳食纤维摄入白皮书》，我国居民的平均膳食纤维摄入量呈下降趋势，只有每天13克[49]，远远低于中国营养学会建议的25克[50]，更远远低于Burkitt推荐的50克。
3万年前，我们祖先的膳食纤维摄入量为每天100克以上[51]。2. 富含可溶性纤维的食物有：全谷、水果、豆类、薯类、块茎等;3. 富含不可溶纤维的食物有：叶菜、豆类、根类、坚果、果皮、种皮等。所以，最佳的膳食结构是以蔬菜、水果、豆类和全谷类为核心的全植物性饮食(低脂全蔬食)。
【延伸阅读】
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文：徐嘉；编辑：素愫
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