研究人員於2022年4月28日在《細胞-宿主-微生物》雜誌上披露，膳食纖維的健康益處因人而異，可能取決於精確的纖維種類和服用劑量。高級研究作者、斯坦福大學醫學院的遺傳學家邁克爾-斯奈德說：”我們的結果表明，個別纖維的生理、微生物和分子效應有很大的不同。此外，結果表明有望使用由微生物組介導的有針對性的纖維來推動健康和系統生物學向可預測的、個性化的方向發展的誘人前景。”
高纖維飲食可以減少心臟病發作、中風和心血管疾病的風險。它們的作用是降低膽固醇，相比吃西化飲食的人擁有更健康的血脂狀況。膳食纖維是被腸道微生物選擇性地代謝掉的碳水化合物，但在其他方面是人類無法消化的。了解它們如何影響微生物組，進而影響人類的生物化學和生理學，對於有效利用膳食纖維補充劑來改善人類健康至關重要。
從化學角度看，纖維在長度、分支、成分、溶解度和其他屬性方面是多種多樣的。”斯奈德說：”它們通常被作為來自植物來源的複雜混合物進行研究。有必要確定單個纖維對微生物組的無害影響，並建立相關的健康生物標誌物，最好是通過在同一個人身上測試不同的纖維。”
為了滿足這一需求，斯奈德和他的同事着手了解純化的個別纖維成分如何影響同一組參與者。具體來說，他們研究了飲食中補充兩種常見的、結構不同的可溶性纖維的生理影響：全穀物中常見的阿拉伯木聚糖（AX）和長鏈菊粉（LCI），後者存在於洋蔥、菊苣根和耶路撒冷朝鮮薊中。
研究人員運用糞便元基因組學、血漿蛋白質組學、代謝組學、脂質組學知識，並分析了18名參與者的血清細胞因子和臨床價值。斯奈德說：”纖維與改善代謝和心血管健康有關，但了解個別纖維對微生物和代謝組學反應的影響還沒有使用多組學數據集進行研究。”
參與者在第一周每天攝入10克纖維，在第二周每天攝入20克，在第三周每天攝入30克。結果顯示，纖維和通常劑量依賴的微生物和系統反應。平均來說，AX的消耗與低密度脂蛋白（LDL）（被稱為壞膽固醇）的明顯減少有關，並且膽汁酸的增加，這可能有助於膽固醇的減少。然而，個人的反應不同，一些參與者的膽固醇水平幾乎沒有變化。
斯奈德說：”一些高纖維食品具有降低膽固醇的作用，我們的研究表明，這些降低過程可能是由非精製植物食品中的纖維組合的個別成分驅動的。”
同時，LCI與炎症標誌物的適度減少和雙歧桿菌丰度的增加有關，雙歧桿菌是一種普遍有益的腸道微生物類型，已知可產生健康的短鏈脂肪酸。但是在最高劑量下，炎症和一種叫做丙氨酸氨基轉移酶的肝臟酶的水平增加，這表明過多的這種纖維可能是有害的。同樣，這些潛在的負面反應在不同的參與者中是不同的。
該研究的兩個局限性是持續時間短和參與者數量少。但據作者稱，該研究提供了對纖維誘導的膽固醇降低背後機制的見解，揭示了高菊粉消費的有害影響，並強調了個別純化纖維與微生物組的關聯。
斯奈德說：”總的來說，我們的研究結果表明，纖維的好處取決於纖維的類型、劑量和參與者–這是纖維、腸道微生物組和宿主之間相互作用產生的因素景觀。這些結果對個性化的反應和干預措施有重要的意義。”
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312822001664?via%3Dihub