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膳食纖維過量 當心腸道菌失衡

2018-11-05 00:01經濟日報 林晴雯

10月18日,科研界指標期刊《Cell》刊載一篇美國研究團隊發表的報告指出,在腸道菌相失衡的情況下,攝食過量菊糖(inulin)將導致四成的小鼠產生肝癌。由於菊糖屬於水溶性膳食纖維,過去一向被認為具有調節腸道、改善便秘、穩定血糖及預防肥胖等眾多益生功效,並已廣泛應用於各式食品添加物中。因此,此研究一出,立即引起產學界及各國媒體的高度重視。

這項研究首要目的是了解菊糖能否改善因「類鐸受體5(Toll-like receptor 5,後簡稱TLR5)」缺乏所導致的腸道菌失衡與相關代謝異常。過去研究已知TLR5對成長期個體的腸道菌相發展十分重要,而缺乏TLR5會導致腸道菌相嚴重失衡,且容易造成脂肪堆積與肥胖。

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因此研究團隊以含有7.5%菊糖的飼料餵食缺乏TLR5基因之肥胖小鼠,想藉由菊糖的餵食,改善小鼠表徵。結果顯示,菊糖成功讓四成小鼠的血糖及體重明顯下降。然而體重下降的小鼠,血液中的膽紅素都顯著上升,在餵食菊糖六個月後,竟都產生了嚴重肝損傷與腫瘤。後續研究發現,此現象也發生在餵食果寡糖與果膠等水溶性纖維上。然而,同樣服用高菊糖飼料的正常小鼠卻完全沒有肝損傷的發生。

深入研究其機制後發現,缺乏TLR5使基因缺陷鼠帶有失衡的腸道菌相,而長期餵食高量的菊糖,加劇小鼠腸道菌相失衡。由腸道菌定序資料顯示,小鼠腸道的菌種多樣性大幅下降,其中軟壁菌門細菌幾乎消失,取而代之的是大量的變形菌門(Proteobacteria)以及梭菌屬中的產丁酸菌群。

菊糖餵食促使丁酸菌群增加並不讓人意外,然而有趣的是,如果利用甲硝唑(Metronidazole)將丁酸菌群去除,或是利用啤酒花中的beta-酸,抑制菊糖發酵,則菊糖導致的肝癌發生率都會大幅下降。這說明肝癌的發生與產丁酸菌群,以及菊糖發酵間存在強關聯性。雖然過去許多研究都證實產丁酸菌群是有益腸道的益生菌群,然而,此研究結果卻顯示,當腸道菌嚴重失衡時,其結果可能完全不同。

研究人員進一步將TLR5基因缺陷鼠與正常小鼠共養,並餵食高劑量菊糖飼料,由於小鼠有互食糞便的天性,彼此腸道菌群於共養時將會互相影響。結果顯示,竟有17%的正常小鼠受到影響,食用原本對其無害的高菊糖飲食後產生了肝癌。這表示TLR5缺失所繼發的腸道菌失衡在致病機轉上至關重要,而如果帶有失衡的腸道菌相,再搭配上失衡的飲食,即使正常小鼠也會因而產生肝腫瘤。

由於菊糖風味及口感遠勝非水溶性纖維,在現代飲食普遍缺乏纖維素的情況下,需求與日俱增。根據知名分析機構Markets&Markets統計,2016年全球水溶性膳食纖維市場已達16億美元。其中,菊糖一年有高達30萬噸的需求量,且每年以9-10%的速度穩定成長。

菊糖過去已有可能致癌的爭論,本篇研究重啟戰端,唯實驗中小鼠所服用的菊糖量為總飲食的7.5%,遠高出正常人的每日攝取量,且大多數人的腸道菌相並不會發生如實驗中的嚴重失衡現象,大眾無須恐慌。

根據歐盟於2015年簽署的法令,明白指出每日攝取12克以上的菊糖混合物有助於增加排便頻率以維持正常的腸道功能。美國FDA也分別於2016年及2018年先後將果膠、菊糖及低聚寡糖列入對人體有益的膳食纖維清單中。

因此,本篇研究的重點應著重在「腸道菌失衡」加上「長期非均衡飲食」可能導致極嚴重的後果。即便是對人體有益的膳食纖維,在過量的攝取下,都可能弊大於利,產生疾病,而肝癌只是一個範例。因此,廣泛地攝取不同類型的食物與營養來源,以粗食代替精緻飲食,維持腸道菌群的多樣性,如此方是安全無虞的保健之道。

(作者是鑽石生技投資分析室分析師)

食品添加物 歐盟 FDA
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