研究背景
油炸是將食物置于較高溫度的食用油中,使其加熱并快速熟化的過程。但由于在油炸高溫過程中容易發(fā)生美拉德反應,易于生成晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs),并產(chǎn)生雜環(huán)胺類化合物等致癌物。因此,油炸食品的攝入與機體健康之間的關聯(lián)越來越受到學界關注,這其中包括大量有關油炸食品與2型糖尿病風險的研究。油炸相關混雜因素如油炸過程中其他營養(yǎng)素和有害物質的產(chǎn)生,如果這些混雜因素得到嚴格控制,那么油炸食物的攝入是否以及如何影響2型糖尿病的發(fā)展,目前尚不清楚。有報道表明,較高的油炸肉攝入量與人類腸道菌群的多樣性較低相關,且會影響腸道菌群的組成和擾動。
近期,哈爾濱醫(yī)科大學營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學專業(yè)的孫長顥和李穎研究團隊在《Diabetes Care》上發(fā)表一項隨機對照實驗,117 名超重成年人隨機分為兩組:食用4次/周炸肉組(n=59)和限制食用炸肉組(對照組,n=58),干預4周,保持食物組成和營養(yǎng)成分在兩組之間一致。膳食干預過程中,經(jīng)專業(yè)培訓的工作人員依據(jù)膳食指南,向受試者們提供了滿足其膳食推薦攝入量的食物,并詳細記錄每餐實際攝入量。通過嚴格控制油炸烹飪過程的時間和油溫,受試者尿液中雜環(huán)胺類化合物的水平顯著降低,食用炸肉組與對照組的含量間無統(tǒng)計學差異,并且均顯著低于國家標準的限制生成量。
口服葡萄糖耐量試驗中葡萄糖和胰島素測試結果顯示,與對照組相比,食用炸肉組的胰島素生成指數(shù)(IGI)降低,胰島素和脂多糖(LPS)的肌肉胰島素抵抗指數(shù)(MIRI)、胰島素曲線下面積、炎癥因子TNF-α、IL-10和IL-1β水平均升高。
同時,16S rRNA測序分析結果顯示,食用炸肉組菌群多樣性降低,兩組厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)比值均呈下降趨勢,且食用炸肉組的比值顯著高于對照組。KEGG功能注釋分析顯示,兩組間LPS生物合成蛋白、胰島素抵抗、脂肪細胞因子和AMPK等信號通路存在顯著差異。經(jīng)過單因素及多因素分析得到5個差異顯著的菌屬:毛螺菌屬和Flavonifractor豐度降低,Dialister、Dorea、韋榮球菌屬豐度升高。
另一方面,靶向定量代謝組學檢測的結果顯示,經(jīng)過4周膳食干預,兩組腸道菌群-宿主共代謝產(chǎn)物的分布具有顯著性差異,其中氨基酸代謝產(chǎn)物和短鏈脂肪酸代謝產(chǎn)物的水平差異顯著。通過單維和多維統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),與對照組相比,食用炸肉組受試者糞便中吲哚-3-丙酸、戊酸、丁酸濃度降低,肉毒堿和3-甲基戊二酸濃度升高。且相關性分析發(fā)現(xiàn)這些代謝產(chǎn)物的變化與IGI和MIRI值及LPS、FGF-21、TNF-α、IL-1β和IL-10水平的變化顯著相關。
綜上所述,食用油炸肉類會影響腸道微生物和腸菌-宿主共代謝物,從而損害葡萄糖穩(wěn)態(tài),增加腸道內毒素和機體炎癥水平。
腸道菌群、代謝物與葡萄糖穩(wěn)態(tài)、腸道健康和炎癥的相關性
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參考文獻
Jian Gao, et al. The Association of Fried Meat Consumption With the Gut Microbiota and Fecal Metabolites and Its Impact on Glucose Homoeostasis, Intestinal Endotoxin Levels, and Systemic Inflammation: A Randomized Controlled-Feeding Trial. Diabetes Care. 2021. https://doi.org/10.2337/dc21-0099.
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