甲壳类、昆虫和蕈菇可以帮助消化

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在看实境生存节目时,是不是都看过参赛者吃着各式各样、发出酥脆声响的昆虫?在吃下昆虫时,首先遇到的就是昆虫的外骨骼(exoskeleton)。咀嚼昆虫时会发出“喀滋喀滋”的声响,就是因为这种坚硬的物质。近期圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis.)的小鼠实验中更指出,仅从外观观察可能会觉得昆虫非常不可口,但昆虫却富有可以让代谢更加顺畅的纤维。

2023 年 9 月初发表于科学期刊《Science》的研究指出,来自昆虫外骨骼、蕈菇和甲壳动物壳的几丁质(Chitin)会启动免疫系统。激烈的免疫反应和体重增加减少、体脂减少有关,并对抵抗肥胖有所帮助。领导研究的病理学及免疫学助理教授史蒂文・范・戴肯(Steven Van Dyken)博士表示:“肥胖是一种流行病。我们身体摄入的东西对我们的生理和食物代谢产生深远影响。我们正在研究利用我们对饮食调节免疫系统的理解,用以对抗肥胖。”

人类完成的第一份昆虫脑神经元图(基因线上国际版)

几丁质的免应反应

免疫系统以保护身体免受各种威胁而闻名,包括细菌、病毒、过敏原,甚至癌症。研究人员发现,免疫系统的一个特定部分也参与了几丁质的消化。在摄取几丁质后,胃部膨胀会激活免疫反应,这种反应会促使胃部细胞大量产生被称为几丁质酶(Chitinase)的酵素,这些酵素可以分解丁质。

几丁质是在昆虫和蕈菇中高度丰富的天然多糖,可引发 2 型(过敏性)免疫反应。在小鼠研究中,摄取几丁质会引发胃膨胀、下游神经肽释放以及栉细胞和 2 型固有淋巴细胞的 2 型细胞激素生成。这反过来促使胃肠道重塑和主细胞生成酸性哺乳动物几丁质酶,这对几丁质消化至关重要。摄取几丁质改善了以高脂饮食喂养的小鼠的代谢指标,可能是因为活化的细胞生成其他消化酶,包括脂肪酶。因此,这种对几丁质的哺乳动物适应可能成为肥胖等代谢性疾病的潜在治疗靶点。

几丁质于肠道中的状态

博士生金道贤(Do-Hyun Kim)是负责该研究的博士后研究员,也是文章的第一作者。他在缺乏肠道细菌的无菌小鼠中进行了实验,研究结果表明,几丁质在没有细菌存在的情况下也能激活免疫反应。

戴肯博士表示:“几丁质消化依赖宿主几丁质酶,胃部细胞调节酵素产量,肠道细菌也参与。” 戴肯博士指出,在具有肠道细菌的小鼠中,饮食中含有几丁质会改变下消化道中细菌的组成,这表明肠道细菌在几丁质含量的食物离开胃后也会适应。

几丁质有瘦身效果?

研究团队发现,在小鼠中,当几丁质激活免疫系统但未被消化时,对是否造成肥胖的影响最大。与不摄取几丁质的小鼠和能分解几丁质的小鼠相比,那些摄取高脂饮食但无法分解几丁质的小鼠体重增加最少,体脂含量也最低。

如果小鼠拥有能够分解几丁质的几丁质酶,在代谢上会表现的非常良好,但会造成过度从几丁质中提取营养,增加肥胖的可能。戴肯博士及其团队接下来计划在人类中跟进他们的研究结果,目标是确定是否可以将几丁质添加到人类饮食中以帮助控制肥胖。他说:“我们有几种方法可以抑制胃几丁质酶。将这些方法与含有几丁质的食物搭配使用可能会对代谢产生实际的益处。”

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参考资料:
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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