一项针对小鼠代谢的研究表明，纤维发酵的产物可能直接影响下丘脑，下丘脑是大脑中参与调节食欲的区域。人们长期以来被告知，高纤维饮食有助于对抗肥胖，但其作用机制尚不清楚。“有大量的流行病学信息表明纤维与肥胖之间存在关联，但没有人能够将流行病学结果与实际机制联系起来，”伦敦帝国理工学院的生物化学家吉米·贝尔说，他参与了今天发表在《自然·通讯》上的这项研究。
贝尔说，到目前为止，人们认为高纤维饮食通过刺激肠道中食欲抑制激素的释放来帮助控制体重，但人类似乎并没有像小鼠那样表现出这些激素的增加。
因此，贝尔和他的同事决定在其他地方寻找。他们认为，一个明显的候选者可能是肠道中纤维发酵的产物之一。他们特别关注短链脂肪酸乙酸盐，因为它含量最丰富，并且已知在血液中循环。
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他们给小鼠喂食了用碳-13标记的纤维，碳-13 比更常见的碳-12 多一个中子，这赋予了其原子核磁自旋，因此很容易追踪其在体内化学反应中的进展。纤维像往常一样发酵成乙酸盐，不仅出现在肠道中，也出现在下丘脑中，下丘脑是大脑中已知参与调节食欲的部分。研究人员发现，乙酸盐在那里通过谷氨酰胺-谷氨酸循环进行代谢，该循环参与控制与食欲控制相关的神经递质的释放。同样的模型也被用于饮酒后乙酸盐的代谢。
喂食大量可发酵纤维的小鼠比喂食不可发酵纤维的对照组小鼠吃得更少，最终体重也更轻。
“过于简单化”的方法
威廉·科尔默斯是一位电生理学家，他在加拿大埃德蒙顿的阿尔伯塔大学研究下丘脑中神经递质的作用，他说他认为实验工作是扎实的，但担心结果被过度解读了。“其中大部分是非常推测性的，”他说。首先，膳食纤维水平约为 11%。他说，在那个水平，“房间里会充满老鼠的屁”，因此动物可能仅仅是因为不舒服而吃得更少。
科尔默斯补充说，关于下丘脑中乙酸盐如何影响神经递质释放以减少食欲的假设是“对神经系统如何工作的一种过于简单的看法”。他说，神经递质的释放是“极其严格地受到调节的”，并且不像作者暗示的那样容易受到生物化学变化的影响。
尽管这项工作是在小鼠身上完成的，但贝尔说，他“没有理由”认为同样的机制不会在人类身上起作用。“已知乙酸盐在人脑中代谢，并且我们的肠道中有合适的微生物群来发酵纤维，”他说。
贝尔和他的同事正准备在人身上测试他们的想法。然而，问题是您必须吃多少纤维？大多数人的饮食中每天含有 10 到 20 克纤维，并且很难大幅增加这个量。因此，贝尔和他的同事正在与一些公司合作，这些公司正在研究用乙酸盐来丰富纤维以促进消化系统，以及将乙酸盐包裹在纳米颗粒中的方法，使其在一天中缓慢释放以帮助控制食欲。“这有点像既想拥有蛋糕，又不想吃掉它，”贝尔说。
本文经《自然》杂志许可转载。这篇文章于 2014 年 4 月 29 日首次发表。