一項針對小鼠代謝的研究表明，纖維發酵的產物可能直接影響下丘腦，下丘腦是大腦中參與調節食慾的區域。人們長期以來被告知，高纖維飲食有助於對抗肥胖，但其作用機制尚不清楚。“有大量的流行病學資訊表明纖維與肥胖之間存在關聯，但沒有人能夠將流行病學結果與實際機制聯絡起來，”倫敦帝國理工學院的生物化學家吉米·貝爾說，他參與了今天發表在《自然·通訊》上的這項研究。
貝爾說，到目前為止，人們認為高纖維飲食透過刺激腸道中食慾抑制激素的釋放來幫助控制體重，但人類似乎並沒有像小鼠那樣表現出這些激素的增加。
因此，貝爾和他的同事決定在其他地方尋找。他們認為，一個明顯的候選者可能是腸道中纖維發酵的產物之一。他們特別關注短鏈脂肪酸乙酸鹽，因為它含量最豐富，並且已知在血液中迴圈。
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他們給小鼠餵食了用碳-13標記的纖維，碳-13 比更常見的碳-12 多一箇中子，這賦予了其原子核磁自旋，因此很容易追蹤其在體內化學反應中的進展。纖維像往常一樣發酵成乙酸鹽，不僅出現在腸道中，也出現在下丘腦中，下丘腦是大腦中已知參與調節食慾的部分。研究人員發現，乙酸鹽在那裡透過谷氨醯胺-穀氨酸迴圈進行代謝，該迴圈參與控制與食慾控制相關的神經遞質的釋放。同樣的模型也被用於飲酒後乙酸鹽的代謝。
餵食大量可發酵纖維的小鼠比餵食不可發酵纖維的對照組小鼠吃得更少，最終體重也更輕。
“過於簡單化”的方法
威廉·科爾默斯是一位電生理學家，他在加拿大埃德蒙頓的阿爾伯塔大學研究下丘腦中神經遞質的作用，他說他認為實驗工作是紮實的，但擔心結果被過度解讀了。“其中大部分是非常推測性的，”他說。首先，膳食纖維水平約為 11%。他說，在那個水平，“房間裡會充滿老鼠的屁”，因此動物可能僅僅是因為不舒服而吃得更少。
科爾默斯補充說，關於下丘腦中乙酸鹽如何影響神經遞質釋放以減少食慾的假設是“對神經系統如何工作的一種過於簡單的看法”。他說，神經遞質的釋放是“極其嚴格地受到調節的”，並且不像作者暗示的那樣容易受到生物化學變化的影響。
儘管這項工作是在小鼠身上完成的，但貝爾說，他“沒有理由”認為同樣的機制不會在人類身上起作用。“已知乙酸鹽在人腦中代謝，並且我們的腸道中有合適的微生物群來發酵纖維，”他說。
貝爾和他的同事正準備在人身上測試他們的想法。然而，問題是您必須吃多少纖維？大多數人的飲食中每天含有 10 到 20 克纖維，並且很難大幅增加這個量。因此，貝爾和他的同事正在與一些公司合作，這些公司正在研究用乙酸鹽來豐富纖維以促進消化系統，以及將乙酸鹽包裹在奈米顆粒中的方法，使其在一天中緩慢釋放以幫助控制食慾。“這有點像既想擁有蛋糕，又不想吃掉它，”貝爾說。
本文經《自然》雜誌許可轉載。這篇文章於 2014 年 4 月 29 日首次發表。