許媛教授:增加可溶性膳食纖維,有助改善重症患者腸道菌羣

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最近研究證明,外科患者在胃腸道手術後服用可溶性膳食纖維可明顯降低膿毒症發生的風險。

膳食纖維是指在人體小腸不能被消化吸收,而在大腸能部分或全部發酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其類似物的總稱。隨着研究的不斷深入,膳食纖維已經成爲人類所必需的第7大營養素,它和傳統的蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質、水等共同稱之爲營養素,也就是人體所必需的營養物質。膳食纖維在消化系統中有吸收水分的作用;增加腸道及胃內的食物體積,可增加飽足感;又能促進腸胃蠕動,可紓解便秘;同時膳食纖維也能吸附腸道中的有害物質以便其排出;改善腸道菌羣,爲益生菌的增殖提供能量和營養。爲了進一步瞭解膳食纖維調節重症患者腸道微生態的機制以及在重症患者中的應用,清華大學附屬北京清華長庚醫院許媛教授與我們分享膳食纖維在重症患者診療中的最新研究進展。

膳食纖維分爲哪些種類,其對人體各有哪些作用?

許媛教授:

隨着研究的深入,膳食纖維作爲人體飲食必不可少的營養素愈發受到重視。 與其他營養素如蛋白質、脂肪、維生素等相比,其不同之處在於膳食纖維能夠支持腸道菌羣、維持腸道生態環境以及一系列的其他作用。 腸道作爲承載消化、吸收和營養物質交換功能的重要場所,也是人體最大的免疫器官,臨牀大量研究證實其與多種疾病息息相關。 腸道除了能夠阻止致病菌及毒素等有害物質穿過腸道進入體內外,腸道內也存在多種多樣的共生細菌羣落,與宿主形成一個具有動態穩定性的微生態系統。 共生細菌羣落對纖維的需求,特別是對可溶性纖維的需求是非常大的。 膳食纖維根據在水中的溶解能力分爲可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。 其中,可溶性膳食纖維由於其特點具有更重要的營養價值。

可溶性膳食纖維也稱水溶性膳食纖維,常存在於植物細胞液和細胞間質中,主要有果膠、植物膠、黏膠等。臨牀應用的主要產品包括低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、菊粉,以及近年來越來越受重視的半乳甘露聚糖 (部分水解瓜爾豆膠、PHGG) 等。可溶性膳食纖維由於具有良好的水溶性,能夠在腸道內保持水分,更易被腸道菌羣利用,通過酵解產生一類特定的化學物質——短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸對維持腸道菌羣和腸道微生態是非常重要的,能夠改善腸道的酸鹼性,比如在腸道偏鹼性時抑制腐敗菌生長等;還可以刺激腸道運動,促進排便,從而減少有害物質和腸道的接觸時間。總體而言,可溶性膳食纖維的作用主要是促進腸道有益菌的生長和數量增加,還可參與維生素代謝以及免疫炎症反應下調等。

不溶性膳食纖維顧名思義是不能夠溶解於水,也不能被大腸當中的微生物所酵解的一類纖維,一般存在植物的根莖、葉子和水果的皮中,主要包括纖維素、半纖維素、甲基纖維素、木質素以及合成纖維 (多羧鈣) 等。不溶性膳食纖維沒有任何的營養代謝作用,也不參與人體的體液循環。其可在大腸中吸收水分軟化大便,增加糞便的體積,刺激腸道運動,使人體保持一定的排便量,起到預防便秘的作用。

可溶性膳食纖維調節重症患者腸道微生態的機制是什麼?臨牀上如何選擇?

許媛教授:

臨牀上很多重症患者無法口服飲食,腸內營養主要靠管飼。目前臨牀上含有較高膳食纖維的腸內營養製劑並不是很多,大多數根據患者需要,比如出現腹瀉、大量使用抗生素後腸道微生態發生改變等,選擇一些可溶性膳食纖維或者混合型膳食纖維製劑來提供治療。可溶性膳食纖維主要利用腸道益生菌酵解產生短鏈脂肪酸 (主要成分是丁酸,乙酸、丁二酸等) ,促進腸道益生菌 (如雙歧桿菌和乳酸桿菌) 的生長繁殖,改善腸道pH值,進一步優化腸道微生態的平衡和穩定,改善機體免疫功能並下調炎症反應。

最近的研究證明,外科患者在胃腸道手術後服用可溶性膳食纖維可明顯降低膿毒症發生的風險。重慶市大坪醫院的一項RCT研究表明,給予重症胰腺炎患者可溶性膳食纖維會明顯降低腸道營養不耐受的發生率。儘管這些研究的樣本量較少,但是一些meta分析從不同角度證實了提供重症患者可溶性膳食纖維可改善腸道微生態,間接降低感染髮生的風險。總之,可溶性膳食纖維調節重症患者腸道微生態更明確的機制還需要更深入的研究來探討。目前研究證明膳食纖維還具有一些其他作用,比如改善膽固醇代謝、有助於減肥、改善便秘、抗腹瀉,同時還能夠通過細胞旁路的滲透性讓炎性腸道疾病得到改善等。

2016年美國腸外腸內營養學會發表的《成人危重患者營養支持療法的評估和規定》和2020年西班牙重症監護醫學與冠心病單元 (SEMICYUC) 發表的《危重病人特殊營養代謝管理的建議》都推薦重症患者不建議常規使用不可溶纖維或混合纖維,推薦可溶性膳食纖維,您對此有何看法?

許媛教授:

兩種膳食纖維的作用是不一樣的,可溶性膳食纖維從營養角度起到更多作用,不可溶膳食纖維主要是促進排便。普通的非重症患者更多的是想通過增加腸道纖維來刺激腸道運動排便,而對於重症患者而言,由於血流動力學不穩定、早期休克復甦、大量的鎮靜鎮痛治療、抗生素的使用等,導致患者出現胃腸道動力障礙,使不可溶膳食纖維的使用受到限制。重症患者便秘和腸道運動障礙發生得較爲普遍,有研究顯示,大概90%的外科重症患者會出現不同程度的胃腸道動力下降,在這種狀態下使用不可溶膳食纖維去增加大便量來達到排便反而會導致大便更加困難,會使腸道出現梗阻或者其他不良反應如腹脹等。

目前可溶性膳食纖維比較常用的種類包括菊粉、低聚果糖以及PHGG等。菊粉和低聚果糖雖然是益生元,但是容易造成腹脹,特別是菊粉如果用量較大會出現腹瀉。相較之下,PHGG的水溶性更強,具有100%水溶性,也沒有甜度,在高溫下不稀稠。PHGG對腸道有益菌的增殖的效果比菊粉更明顯,促進丁酸梭菌產生更多的丁酸,可以增加人體有益菌的丁酸產量,從而導致PHGG發酵產生了短鏈脂肪酸的總量比其他的膳食纖維更多一些。同時,與菊粉相比,PHGG的腹脹不良反應發生較少,在支持腸道生態菌方面更安全、更適合,近年來也越來越受到關注。

危重症患者的腸菌研究是一個充滿希望和潛力的領域,您認爲在調節重症患者腸道微生態方面未來的發展如何?

許媛教授:

可溶性纖維主要作用是被腸道微生態菌利用,通過酵解產生短鏈脂肪酸,從廣義來說其應該是腸道微生態菌的一個營養底物。人體內的腸道微生物數量大約100萬億個,超過自身細胞總量的10倍,隨着從胃到結腸越往下走,菌羣的量就越來越大。由於腸道菌羣的數量龐大,導致腸道微生態的變化是非常迅速且複雜的。腸道作爲人體的重要器官,其在屏障保護、代謝維生素、支持免疫功能等方面起到重要作用,這也是臨牀上越來越重視維護腸道微生態穩定的原因。很多研究表明,腸道微生態在機體發生嚴重疾病後菌羣發生改變,種類變得單一,健康狀態下少量存在的致病菌的數量明顯增加,比如銅綠假單胞菌、大腸桿菌等,這些致病菌產生的毒素通過血液和淋巴到達全身。在機體遭受打擊後,腸道微生態的改變會導致機體造成二次打擊,從這個角度來說,對於腸道微生態的重建和恢復也是治療中很重要的一個環節。未來希望能夠通過一些治療手段,包括對腸道益生菌的營養支持等,使重症患者的腸道微生態能夠維持在相對健康狀態,可能對整體的疾病治療以及減少嚴重疾病打擊後的併發症都會有很好的作用。

專家簡介

許媛教授

清華大學附屬北京清華長庚醫院。

教授、主任醫師、首都醫科大學碩士研究生導師。

工作經歷:曾於北京協和醫院、南京軍區總醫院、美國紐約州立大學學習、工作,同仁醫院任職(重症醫學科主任,1998—2015年),從事臨牀與教學工作30餘年,現任職北京清華長庚醫院重症醫學科主任。

研究方向:危重病醫學,重症營養與代謝;參與主持多項重症醫學與臨牀營養、血糖調控、膿毒症等領域課題研究,在國內重症營養方面具有特色與優勢。

學術職務:目前擔任中華醫學會重症醫學分會常委;中國醫師協會危重病醫師分會副會長;中國病理生理學會危重病醫學專業委員會常委;中華醫學會腸內國內腸外營養學會常委;中華外科學會營養支持學組委員;北京醫學會重症醫學分會副主任委員。並任《中華急救與危重病》雜誌編委;《腸外與腸內營養》雜誌編委;《中華腸內腸外營養》雜誌編委;《中國呼吸與危重病》雜誌編委;《Critical care medicine》(中文版) 常務編委; 《亞太臨牀營養雜誌》(中文版)編委等。

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