你應該要知道的食事

攝食纖維在腸道會被細菌分解成丁酸鹽,並透過生理機制,來抑制那些容易引起感染與發炎的腸桿菌科細菌在腸道生存。

撰文=黃宜稜

近十幾年,科學家發現了腸道菌相不佳與許多疾病有關,例如代謝症候群、肥胖、阿茲海默症等,因此如何增加腸道益生菌,成為科學家爭相研究的議題,而根據《Science》近期的研究終於了解,為什麼攝取膳食纖維會有助於腸道益生菌生存,並且減少腸道感染與發炎的現象。

由於腸道益生菌大多屬於厭氧性細菌,也就是適合在無氧環境中生存,而其中有一種非常重要的菌群就是丁酸鹽產生菌(Butyrate-producing bacteria,BPB),它具有抗發炎跟調節免疫的功能,並且在膳食纖維的分解中扮演一個重要的關鍵角色。

當我們攝取到膳食纖維後,丁酸鹽產生菌會將膳食纖維分解成一種短鏈脂肪酸,也就是丁酸鹽(butyrate),丁酸鹽會經由PPAR-γ路徑(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma,過氧化物酶體增殖物活化受體γ),來抑制人體結腸上皮細胞中NOS2基因的表現,進而減少腸道內產生硝酸鹽,讓那些容易引起感染與發炎的腸桿菌科細菌(例如大腸桿菌、沙門氏菌)無法生存。

腸桿菌科細菌大多屬於兼性厭氧細菌,也就是在無氧的環境中雖然可以生存,卻無法大量繁殖,但若是在有氧環境下就會大量繁殖,進而導致腸道感染與發炎。而在無氧的腸道中,腸桿菌科細菌會利用硝酸鹽分解後產生的氧氣,作為生存的來源,因此若是NOS2基因無法表現,腸桿菌科細菌就無法在腸道大量繁殖。

這篇研究《Microbiota-activated PPAR-γ signaling inhibits dysbiotic Enterobacteriaceae expansion》的作者Andreas Bäumler表示,我們的腸道其實就是許多細菌戰爭的地點,若是稍有不慎,就可能破壞其中的平衡,進而導致感染與發炎,而透過這篇研究可以了解,攝取膳食纖維可以幫助腸道益生菌生長,有益於維持腸道健康。

此外Andreas Bäumler也表示,這篇研究最大的成就在於,以往要抑制腸桿菌科細菌的生長,大多是透過抗生素,然而抗生素不只會殺死壞菌,還會連同對人體健康有益的益生菌一同殺光光,而現在知道膳食纖維與丁酸鹽之間的作用,未來對於腸道感染的民眾,或許可以直接透過補充丁酸鹽的方式,讓腸道重新回到平衡的狀態。

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參考資料:
Dietary fibre helps ‘good’ bacteria win battle of the microbiome
Microbiota-activated PPAR-γ signaling inhibits dysbiotic Enterobacteriaceae expansion