许媛教授:增加可溶性膳食纤维,有助改善重症患者肠道菌群
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最近研究证明,外科患者在胃肠道手术后服用可溶性膳食纤维可明显降低脓毒症发生的风险。
膳食纤维是指在人体小肠不能被消化吸收,而在大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其类似物的总称。随着研究的不断深入,膳食纤维已经成为人类所必需的第7大营养素,它和传统的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、水等共同称之为营养素,也就是人体所必需的营养物质。膳食纤维在消化系统中有吸收水分的作用;增加肠道及胃内的食物体积,可增加饱足感;又能促进肠胃蠕动,可纾解便秘;同时膳食纤维也能吸附肠道中的有害物质以便其排出;改善肠道菌群,为益生菌的增殖提供能量和营养。为了进一步了解膳食纤维调节重症患者肠道微生态的机制以及在重症患者中的应用,清华大学附属北京清华长庚医院许媛教授与我们分享膳食纤维在重症患者诊疗中的最新研究进展。
问
膳食纤维分为哪些种类,其对人体各有哪些作用?
许媛教授:
随着研究的深入,膳食纤维作为人体饮食必不可少的营养素愈发受到重视。 与其他营养素如蛋白质、脂肪、维生素等相比,其不同之处在于膳食纤维能够支持肠道菌群、维持肠道生态环境以及一系列的其他作用。 肠道作为承载消化、吸收和营养物质交换功能的重要场所,也是人体最大的免疫器官,临床大量研究证实其与多种疾病息息相关。 肠道除了能够阻止致病菌及毒素等有害物质穿过肠道进入体内外,肠道内也存在多种多样的共生细菌群落,与宿主形成一个具有动态稳定性的微生态系统。 共生细菌群落对纤维的需求,特别是对可溶性纤维的需求是非常大的。 膳食纤维根据在水中的溶解能力分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。 其中,可溶性膳食纤维由于其特点具有更重要的营养价值。
可溶性膳食纤维也称水溶性膳食纤维,常存在于植物细胞液和细胞间质中,主要有果胶、植物胶、黏胶等。临床应用的主要产品包括低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、菊粉,以及近年来越来越受重视的半乳甘露聚糖 (部分水解瓜尔豆胶、PHGG) 等。可溶性膳食纤维由于具有良好的水溶性,能够在肠道内保持水分,更易被肠道菌群利用,通过酵解产生一类特定的化学物质——短链脂肪酸。短链脂肪酸对维持肠道菌群和肠道微生态是非常重要的,能够改善肠道的酸碱性,比如在肠道偏碱性时抑制腐败菌生长等;还可以刺激肠道运动,促进排便,从而减少有害物质和肠道的接触时间。总体而言,可溶性膳食纤维的作用主要是促进肠道有益菌的生长和数量增加,还可参与维生素代谢以及免疫炎症反应下调等。
不溶性膳食纤维顾名思义是不能够溶解于水,也不能被大肠当中的微生物所酵解的一类纤维,一般存在植物的根茎、叶子和水果的皮中,主要包括纤维素、半纤维素、甲基纤维素、木质素以及合成纤维 (多羧钙) 等。不溶性膳食纤维没有任何的营养代谢作用,也不参与人体的体液循环。其可在大肠中吸收水分软化大便,增加粪便的体积,刺激肠道运动,使人体保持一定的排便量,起到预防便秘的作用。
问
可溶性膳食纤维调节重症患者肠道微生态的机制是什么?临床上如何选择?
许媛教授:
临床上很多重症患者无法口服饮食,肠内营养主要靠管饲。目前临床上含有较高膳食纤维的肠内营养制剂并不是很多,大多数根据患者需要,比如出现腹泻、大量使用抗生素后肠道微生态发生改变等,选择一些可溶性膳食纤维或者混合型膳食纤维制剂来提供治疗。可溶性膳食纤维主要利用肠道益生菌酵解产生短链脂肪酸 (主要成分是丁酸,乙酸、丁二酸等) ,促进肠道益生菌 (如双歧杆菌和乳酸杆菌) 的生长繁殖,改善肠道pH值,进一步优化肠道微生态的平衡和稳定,改善机体免疫功能并下调炎症反应。
最近的研究证明,外科患者在胃肠道手术后服用可溶性膳食纤维可明显降低脓毒症发生的风险。重庆市大坪医院的一项RCT研究表明,给予重症胰腺炎患者可溶性膳食纤维会明显降低肠道营养不耐受的发生率。尽管这些研究的样本量较少,但是一些meta分析从不同角度证实了提供重症患者可溶性膳食纤维可改善肠道微生态,间接降低感染发生的风险。总之,可溶性膳食纤维调节重症患者肠道微生态更明确的机制还需要更深入的研究来探讨。目前研究证明膳食纤维还具有一些其他作用,比如改善胆固醇代谢、有助于减肥、改善便秘、抗腹泻,同时还能够通过细胞旁路的渗透性让炎性肠道疾病得到改善等。
问
2016年美国肠外肠内营养学会发表的《成人危重患者营养支持疗法的评估和规定》和2020年西班牙重症监护医学与冠心病单元 (SEMICYUC) 发表的《危重病人特殊营养代谢管理的建议》都推荐重症患者不建议常规使用不可溶纤维或混合纤维,推荐可溶性膳食纤维,您对此有何看法?
许媛教授:
两种膳食纤维的作用是不一样的,可溶性膳食纤维从营养角度起到更多作用,不可溶膳食纤维主要是促进排便。普通的非重症患者更多的是想通过增加肠道纤维来刺激肠道运动排便,而对于重症患者而言,由于血流动力学不稳定、早期休克复苏、大量的镇静镇痛治疗、抗生素的使用等,导致患者出现胃肠道动力障碍,使不可溶膳食纤维的使用受到限制。重症患者便秘和肠道运动障碍发生得较为普遍,有研究显示,大概90%的外科重症患者会出现不同程度的胃肠道动力下降,在这种状态下使用不可溶膳食纤维去增加大便量来达到排便反而会导致大便更加困难,会使肠道出现梗阻或者其他不良反应如腹胀等。
目前可溶性膳食纤维比较常用的种类包括菊粉、低聚果糖以及PHGG等。菊粉和低聚果糖虽然是益生元,但是容易造成腹胀,特别是菊粉如果用量较大会出现腹泻。相较之下,PHGG的水溶性更强,具有100%水溶性,也没有甜度,在高温下不稀稠。PHGG对肠道有益菌的增殖的效果比菊粉更明显,促进丁酸梭菌产生更多的丁酸,可以增加人体有益菌的丁酸产量,从而导致PHGG发酵产生了短链脂肪酸的总量比其他的膳食纤维更多一些。同时,与菊粉相比,PHGG的腹胀不良反应发生较少,在支持肠道生态菌方面更安全、更适合,近年来也越来越受到关注。
问
危重症患者的肠菌研究是一个充满希望和潜力的领域,您认为在调节重症患者肠道微生态方面未来的发展如何?
许媛教授:
可溶性纤维主要作用是被肠道微生态菌利用,通过酵解产生短链脂肪酸,从广义来说其应该是肠道微生态菌的一个营养底物。人体内的肠道微生物数量大约100万亿个,超过自身细胞总量的10倍,随着从胃到结肠越往下走,菌群的量就越来越大。由于肠道菌群的数量庞大,导致肠道微生态的变化是非常迅速且复杂的。肠道作为人体的重要器官,其在屏障保护、代谢维生素、支持免疫功能等方面起到重要作用,这也是临床上越来越重视维护肠道微生态稳定的原因。很多研究表明,肠道微生态在机体发生严重疾病后菌群发生改变,种类变得单一,健康状态下少量存在的致病菌的数量明显增加,比如铜绿假单胞菌、大肠杆菌等,这些致病菌产生的毒素通过血液和淋巴到达全身。在机体遭受打击后,肠道微生态的改变会导致机体造成二次打击,从这个角度来说,对于肠道微生态的重建和恢复也是治疗中很重要的一个环节。未来希望能够通过一些治疗手段,包括对肠道益生菌的营养支持等,使重症患者的肠道微生态能够维持在相对健康状态,可能对整体的疾病治疗以及减少严重疾病打击后的并发症都会有很好的作用。
专家简介
许媛教授
清华大学附属北京清华长庚医院。
教授、主任医师、首都医科大学硕士研究生导师。
工作经历:曾于北京协和医院、南京军区总医院、美国纽约州立大学学习、工作,同仁医院任职(重症医学科主任,1998—2015年),从事临床与教学工作30余年,现任职北京清华长庚医院重症医学科主任。
研究方向:危重病医学,重症营养与代谢;参与主持多项重症医学与临床营养、血糖调控、脓毒症等领域课题研究,在国内重症营养方面具有特色与优势。
学术职务:目前担任中华医学会重症医学分会常委;中国医师协会危重病医师分会副会长;中国病理生理学会危重病医学专业委员会常委;中华医学会肠内国内肠外营养学会常委;中华外科学会营养支持学组委员;北京医学会重症医学分会副主任委员。并任《中华急救与危重病》杂志编委;《肠外与肠内营养》杂志编委;《中华肠内肠外营养》杂志编委;《中国呼吸与危重病》杂志编委;《Critical care medicine》(中文版) 常务编委; 《亚太临床营养杂志》(中文版)编委等。
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