在看實境生存節目時,是不是都看過參賽者吃著各式各樣、發出酥脆聲響的昆蟲?在吃下昆蟲時,首先遇到的就是昆蟲的外骨骼(exoskeleton)。咀嚼昆蟲時會發出「喀滋喀滋」的聲響,就是因為這種堅硬的物質。近期聖路易斯華盛頓大學醫學院(Washington University School of Medicine in St. Louis.)的小鼠實驗中更指出,僅從外觀觀察可能會覺得昆蟲非常不可口,但昆蟲卻富有可以讓代謝更加順暢的纖維。

2023 年 9 月初發表於科學期刊《Science》的研究指出,來自昆蟲外骨骼、蕈菇和甲殼動物殼的幾丁質(Chitin)會啟動免疫系統。激烈的免疫反應和體重增加減少、體脂減少有關,並對抵抗肥胖有所幫助。領導研究的病理學及免疫學助理教授史蒂文・范・戴肯(Steven Van Dyken)博士表示:「肥胖是一種流行病。我們身體攝入的東西對我們的生理和食物代謝產生深遠影響。我們正在研究利用我們對飲食調節免疫系統的理解,用以對抗肥胖。」

人類完成的第一份昆蟲腦神經元圖(基因線上國際版)

幾丁質的免應反應

免疫系統以保護身體免受各種威脅而聞名,包括細菌、病毒、過敏原,甚至癌症。研究人員發現,免疫系統的一個特定部分也參與了幾丁質的消化。在攝取幾丁質後,胃部膨脹會激活免疫反應,這種反應會促使胃部細胞大量產生被稱為幾丁質酶(Chitinase)的酵素,這些酵素可以分解丁質。

幾丁質是在昆蟲和蕈菇中高度豐富的天然多醣,可引發 2 型(過敏性)免疫反應。在小鼠研究中,攝取幾丁質會引發胃膨脹、下游神經肽釋放以及櫛细胞和 2 型固有淋巴细胞的 2 型細胞激素生成。這反過來促使胃腸道重塑和主細胞生成酸性哺乳動物幾丁質酶,這對幾丁質消化至關重要。攝取幾丁質改善了以高脂飲食餵養的小鼠的代謝指標,可能是因為活化的細胞生成其他消化酶,包括脂肪酶。因此,這種對幾丁質的哺乳動物適應可能成為肥胖等代謝性疾病的潛在治療靶點。

幾丁質於腸道中的狀態

博士生金道賢(Do-Hyun Kim)是負責該研究的博士後研究員,也是文章的第一作者。他在缺乏腸道細菌的無菌小鼠中進行了實驗,研究結果表明,幾丁質在沒有細菌存在的情況下也能激活免疫反應。

戴肯博士表示:「幾丁質消化依賴宿主幾丁質酶,胃部細胞調節酵素產量,腸道細菌也參與。」 戴肯博士指出,在具有腸道細菌的小鼠中,飲食中含有幾丁質會改變下消化道中細菌的組成,這表明腸道細菌在幾丁質含量的食物離開胃後也會適應。

幾丁質有瘦身效果?

研究團隊發現,在小鼠中,當幾丁質激活免疫系統但未被消化時,對是否造成肥胖的影響最大。與不攝取幾丁質的小鼠和能分解幾丁質的小鼠相比,那些攝取高脂飲食但無法分解幾丁質的小鼠體重增加最少,體脂含量也最低。

如果小鼠擁有能夠分解幾丁質的幾丁質酶,在代謝上會表現的非常良好,但會造成過度從幾丁質中提取營養,增加肥胖的可能。戴肯博士及其團隊接下來計劃在人類中跟進他們的研究結果,目標是確定是否可以將幾丁質添加到人類飲食中以幫助控制肥胖。他說:「我們有幾種方法可以抑制胃幾丁質酶。將這些方法與含有幾丁質的食物搭配使用可能會對代謝產生實際的益處。」

延伸閱讀:蝦過敏原精準檢測,過敏症狀有望獲得終生醫治

參考資料:
1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.add5649
2. https://medicine.wustl.edu/news/fiber-from-crustaceans-insects-mushrooms-engages-immune-system-to-promote-digestion/
3. https://medicalxpress.com/news/2023-09-chitin-crustaceans-insects-mushrooms-engages.html

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