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發酵畜產品:好菌小尖兵擊退體脂肪

腸道不僅是消化器官,也是免疫系統,數萬種不同的微生物在腸道中建成一個超級共生系統,彼此互相影響並共同調節宿主的健康。
 
 
肥胖除了影響外觀外,更是健康的隱形殺手。(圖片來源:種子發)
▲肥胖除了影響外觀外,更是健康的隱形殺手。(圖片來源:種子發)
肥胖與代謝症候群

在飲食西化與快速便利飲食習慣的影響下,消費者可輕易接觸到各種高熱量的美食,因此肥胖成為一個受人矚目的議題,甚至肥胖症已被列為最新的流行病。根據世界衛生組織的統計,在2014年,全球有超過19億的成年人體重超標,其中有6億人屬於肥胖。

肥胖除了影響外觀外,更是健康的隱形殺手,許多因飲食與生活習慣所產生的文明病與慢性病,如合併血糖、血壓、血脂異常臨床綜合表徵的代謝症候群,都與肥胖有密切的關係。因此,肥胖或代謝失調症候群已經成為現今社會中無法忽視的健康問題。究竟該如何面對肥胖的問題呢?是什麼因素造成肥胖呢?

超級生物體

人類消化道內有數千百種的微生物菌種,數目可高達數百兆以上,總重量更可達到1公斤以上。腸道菌群大致上可分為益菌、害菌及中性菌,而厚壁菌門和擬桿菌門是兩大主要菌門,相互競爭生存以維持消化道的正常運作。食物藉由腸道菌群發酵所產生的代謝產物更可提供約10%的熱量攝取來源。

根據菌群本身的特殊生長環境及營養需求,不同種類的腸道菌群棲息在人體消化道中不同的位置,逗留的時間也不同。腸道菌群與神經傳導、內分泌和免疫系統調控息息相關,因此腸道菌群與宿主的和平共存與動態平衡形成一個超級生物體,影響宿主的健康狀況。

近年來,由過度熱量攝取的飲食習慣所引發的肥胖和自體的肥胖基因所引發的肥胖是許多關於肥胖研究的主要方向。然而,除了這兩者之外,人體消化道中的腸道菌群組成的改變也是肥胖的主要原因之一。

流行病學的研究發現,出生早期給予抗生素治療或因手術而破壞腸道菌群組成,都可能增加後半輩子的肥胖發生率。而這兩種改變腸道菌群組成的方式都和過度熱量攝取與自體代謝基因改變無關,因此更可以證實腸道菌群與肥胖發生的關聯性。

加州大學舊金山校區馬列博士等人發表於BioEssays的論文顯示,腸道菌群可能影響我們的飲食習慣和對於食物的挑選。有趣的是,腸道菌群可藉由兩種可能的策略來影響我們攝取食物:讓我們對某種特別適合腸道菌群生長或抑制競爭菌群的食物產生欲望;影響情緒使我們感到不安或煩躁,進而增加攝取食物的欲望,達到促進腸道菌群生長的目的。

他們的研究也發現,腸道菌群可藉由釋放毒素或影響負責傳導消化道與大腦神經系統連結的神經傳導物質,進而影響和操控人的感覺與情緒。這使我們產生自我良好的感覺,或容易得到滿足感,抑或在飲食的時候改變味覺接受器的功能,藉以操縱人對於食物攝取的欲望,使得我們對於特定食物的誘惑難以招架。

好菌小尖兵

許多研究指出,腸道微生物是肥胖的致病因素之一,並證明肥胖與第2型糖尿病的發展屬聯繫病狀。在過程中,腸道微生物不僅參與能量的吸收與轉換,同時調節腸道細胞基因的表達。

改變腸道菌相的方法之一便是使用大量的好菌進行菌相的重整,因此坊間常可以看到益生菌相關的保健食品。這些益生菌產品透過專業人員篩選與測試,包括通過腸胃道的耐受性、是否可穩定定居在腸胃道中抑制壞菌,以及最重要的毒性測試,以確保其安全性。

為了給這些好菌小尖兵一個公認的稱號,FAO/WHO 2014 年更新益生菌最新定義:活的微生物,當攝取足夠的數量時可對宿主健康產生益處。

常見的益生菌大部分屬革蘭氏陽性菌,如乳酸桿菌、雙叉乳桿菌等。相關的科學理論與臨床研究顯示,益生菌可透過抑制病原菌生長、促進腸道菌相平衡、降低乳糖不耐與食物過敏症狀等方法來增進宿主健康。

關於益生菌調節宿主的代謝症狀並改善肥胖,松崎博士於1997年的研究是一個重要的開端。在他的研究中,把L. casei菌投予有肥胖與高血糖病癥的胰島素阻抗KK−Ay小鼠,發現在小鼠8~10周齡時可顯著降低其血糖含量,且體重有下降的趨勢。
同時餵食高脂飲食與APS1益生菌的處理組,體內脂肪含量(白色區域的面積)顯著低於肥胖小鼠。
▲同時餵食高脂飲食與APS1益生菌的處理組,體內脂肪含量(白色區域的面積)顯著低於肥胖小鼠。

另外,比利時的肯尼博士及其研究團隊把雙叉乳桿菌屬菌株餵給高脂飲食小鼠,發現比起控制組能顯著改善小鼠對葡萄糖的耐受性,以及降低內臟脂肪組織的重量。他歸納出益生菌改善宿主肥胖症狀的可能機制,關鍵在於腸道菌相中革蘭氏陽性陰性菌的比例,也就是好菌與壞菌的比例,與宿主能量代謝、血中內毒素含量和調節發炎反應的調控息息相關。雖然機制的全貌尚未完全明瞭,但已為益生菌應用於改善肥胖、糖尿病等飲食失調的代謝症狀勾勒出清楚的輪廓。
餵食高脂飲食(HF)的肥胖小鼠,體內脂肪含量(白色區域的面積)較高。
▲餵食高脂飲食(HF)的肥胖小鼠,體內脂肪含量(白色區域的面積)較高。

國內的研究也不遑多讓,農委會畜產試驗所與臺灣大學合作研究,把從傳統發酵食品糖水克弗爾中篩選出的潛力益生菌株L. mali應用於高脂飲食誘導產生肥胖的小鼠與大鼠研究中,發現可顯著降低老鼠的體增重,且能維持血糖的平衡,改善老鼠胰島素阻抗的嚴重度,並促進血糖的平衡。透過活體微型電腦斷層儀的分析,發現餵食L. mali的小鼠體內脂肪含量明顯低於其他實驗組別,透過體組成分析儀以核磁共振的技術也佐證了這項結果。

近年來,愈來愈多的證據支持體內潛在的發炎反應在代謝性疾病的發展上扮演關鍵角色,特別是肥胖者的脂肪組織,常常表現出慢性的、低度的發炎症狀。

脂肪細胞在體內不僅可儲存能量,也是重要的內分泌器官,可產生數種與代謝相關的荷爾蒙與細胞激素維持宿主的代謝平衡。在長期超負荷營養狀態下,肥胖者體內的脂肪組織改變了三酸甘油酯的儲存與游離脂肪酸的循環,高濃度的游離脂肪酸與發炎相關的細胞激素建立了一個不良的循環,使肥胖者脂肪組織中的慢性發炎成為個體全身性發炎反應,並轉變為胰島素阻抗的關鍵病症。

然而,益生菌是否是透過降低慢性發炎反應進而改善肥胖呢?筆者收集老鼠體內的脂肪組織分析化驗,發現餵食L. mali的老鼠體內脂肪細胞明顯比肥胖老鼠的小,L. mali降低了脂肪細胞中油滴的累積,同時降低了幾個發炎指數,包括腫瘤壞死因子 −α  及介白素 −6   在血液中的濃度。

吃對了益生菌產品嗎

市面上益生菌產品琳琅滿目,如何選擇適合的產品的確需要花一點心思。而且,消費者買回家之後更需要正確的食用與保存,才能發揮產品最大的功效。

台灣健康食品認證的規範中,保健食品主要藉由健康食品標章,也就是俗稱的小綠人標章進行功效認證。目前依照衛福部公告認可的功效評估方法共有13項,其中與肥胖相關的項目包括不易形成體脂肪、調節血脂、調節血糖功能評估等。而益生菌產品的功效來自於特定菌株而非菌種,需經過實驗室的試驗篩選,才可確認其特定訴求與功效。因此,消費者在產品選擇方面,可參考具有國家認證標章的產品,對於功效性驗證有一定的保障。

由於益生菌在腸道中的存活受到許多因素的影響,包括飲食習慣、藥物、壓力等環境因素,因此定時攝取的方式比一次大量食用的效果好。雖然市面上許多產品都宣稱由十來種菌株混合製成,但數種菌株進入腸道後可能產生競爭抑制的現象,因此並非越多種菌株混合效果越好,消費者可參考具有研究團隊與科學數據的產品進行選擇。

活菌數是益生菌產品的重要指標,每天的攝取量應高於上億個活菌。然而,宣稱產品具有多少活菌數可能僅限於產品添加之初,在後續包裝、運送與架儲的過程中,也可能影響菌種活性與產品品質。因此,建議把益生菌產品置於冰箱冷藏,可降低溫度的影響。

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