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共生質(synbiotics)對肥胖之影響

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作者:Pei-Ju Chen

益生菌(probiotics)是常見的保健食品,當人類或動物食用後,可以調整改善腸內菌叢,增進宿主健康。乳酸桿菌(Lactobacillus)及雙歧桿菌(Bifidobacterium)是產品中最常見的益生菌菌株。由於人類食用發酵食品的歷史十分悠久,因此乳酸菌被認定是有益的腸內菌,也就是俗稱的好菌,也被認為是安全的。益生質(prebiotics)通常是人體消化道不能分解吸收的食物,被攝取後可以抵達腸道,刺激腸道內對宿主有益的微生物生長或增加其活性,進而改善健康或產生其他的益處,常見的是一些植物纖維,例如寡糖。除了益生菌與益生質的產品,有些廠商將益生菌與益生質混合,這類的產品被稱為共生質(synbiotics),例如將乳酸桿菌與果寡糖混合之產品。益生菌、益生質或是共生質的產品,不但用於人類的保健食品中,也用於寵物、畜牧業與養殖業等。

 

益生菌、益生質、以及共生質的提供,在研究中被證實具有許多的功效,特別是共生質中同時含有益生菌與益生質,其效果可能加成,對於腸道菌相的調節功能,共生質的效果在研究中被認為優於單獨使用益生菌或益生質。根據世界衛生組織的標準,身體質量指數(MBI)超過30 kg/m2為肥胖,全球有高達六成的成年人口體重過重或肥胖。肥胖是造成糖尿病、高血壓、以及代謝症候群的主要原因,導致罹病率與死亡率的增加,同時肥胖會增加社會褔利支出、健康醫療花費、以及家庭援助花費,而年收入則會明顯的減少,造成個人、家庭、以及社會極大的負擔,因此肥胖成了全球的公共衛生議題。

 

引起肥胖的因素有很多,包括基因、活動量或運動量不足、營養不良,或是健康習慣不佳,此外,腸道菌也可能是引發肥胖的重要因子之一。腸道中的微生物對於人體的代謝功能扮演重要的角色,例如對於醣類、蛋白質、脂肪的分解,以及對能量與營養素的吸收,還有腸道的活動狀態,人類腸道中的微生物製造了大量的產物,這些產物都會進入人類的循環系統中提供能量,或者引起發炎反應或其他併發症。肥胖病人的腸內菌組成和一般人相比複雜度較低,腸內菌叢的差異對於能量的恆定有著重要的影響。第二型糖尿病患者的腸內菌叢也被發現和健康人不同,第二型糖尿病患者腸內產生丁酸的微生物較少,且有較多的病原菌。有研究發現腸內菌可以控制小鼠體內的脂肪貯存,肥胖小鼠與精瘦小鼠的腸內菌移植到無菌小鼠腸內後,前者使得體內脂肪明顯增加。

 

目前治療肥胖的方式包括有生活型態的調整、藥物治療、手術治療。生活型態的調整是控制肥胖的重要方式,但是生活型態的改變(例如飲食和運動)並不一定會使體重明顯下降;而藥物治療則會對肥胖患者的身體和精神帶來不良的影響;手術對於嚴重肥胖的患者而言具有短期到中期的效果,但手術也伴隨著一定的風險(例如:傾食症候群、微量營養素的吸收不良、膽結石、低血糖),且治療費用高昂。由於腸內菌的組成對於能量代謝具有影響力,因此腸內菌移植(gut microbiome transplantation)或稱糞便細菌移植(fecal microbiome transplantation)也是一個可行的肥胖治療方式,但目前進行中的腸內菌移植臨床試驗中,針對肥胖進行的研究很少,因此若要應用於肥胖治療,捐贈者的選擇、捐贈糞便的處理、移植的型式、移植的途徑與部位等執行上與安全上的議題,以及療效的長短、治療的頻率等疑問,都需要更多的研究才能提供解答。在這之前,較可行的方式就是利用益生菌、益生質、或是共生質來調整腸道菌相,期待能藉此達到肥胖控制的效果。

 

不少證據顯示共生質的攝取可以調節脂肪的代謝、血糖、肝臟酵素系統、以及發炎反應,但對於肥胖的影響,在不同研究中所獲得的結果並不一致,2018年的論文中就針對共生質於隨機臨床試驗中對肥胖指標(體重、身體質量指數、腰圍、體脂肪等)的影響進行系統性回顧。

 

論文中共回顧了23篇隨機臨床試驗。針對身體質量指數與體脂肪的研究分別有22篇與6篇,結果顯示共生質的攝取和安慰劑相比對於身體質量指數與體脂肪沒有顯著的影響;有12則研究以腰圍來做為肥胖指標,有20篇論文評估了受試者的體重,分析這些研究後可以發現共生質對腰圍與體重有顯著影響。由於腸道微生物菌相非常複雜,肥胖的成因也十分複雜,因此若要透過共生質來進行肥胖改善,仍需要有更多更有力的研究,包括在不同族群進行研究、進行長時間的追蹤,此外,和肥胖有直接或間接關係的腸內菌株也需要更清楚的被了解,並確認這些腸內菌對肥胖的影響機制,而共生質的組成、劑量、以及安全性,也都是在共生質能更實際運用於臨床之前所需要釐清的問題。

 

雖然益生菌被視為是安全的機能性食品,但除了乳酸桿菌與雙歧桿菌外,另一種很常見的益生菌腸球菌(Enterococci)就可能有安全上的疑慮。腸球菌被用作益生菌,被用在腹瀉和發炎性腸道疾病(Inflammatory bowel disease, IBD)的改善與健康促進,但腸球菌也是引發菌血症、心內膜炎或其他感染的重要病原菌,有些菌株具有抗生素抗藥性與毒力因子(virulence factor),因此用在食品上或作為益生菌的使用是否能夠確保安全,就令人質疑,特別是可移動的遺傳元素(mobile genetic elements)可能在腸道中進行基因移轉,雖然目前已知的會引起感染的腸球菌菌株並未被刻意添加在食物中,但仍應監測這些常用益生菌的使用,並對這些益生菌的安全性有更多關注,不論作為食品的使用或未來開發為具有肥胖控制或其他療效的產品,安全性都是最重要的考量。

 

參考文獻

Hadi A, Alizadeh K, Hajianfar H, Mohammadi H, Miraghajani M. 2018. Efficacy of symbiotic supplementation in obesity treatment: a systemic review and meta-analysis of clinical trials. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, DOI:10.1080/10408398.2018.1545218.