抗性淀粉生理功能及作用機(jī)制的研究進(jìn)展

閆國森，鄭環(huán)宇,,*，孫美馨，丁陽月，張志華，許 慧，陳 昊,*

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院，國家大豆工程技術(shù)研究中心，黑龍江 哈爾濱 150028）

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和生活方式的改變，糖尿病、結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）等各類由于飲食結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的疾病也隨之產(chǎn)生，使人們逐漸意識(shí)到飲食結(jié)構(gòu)和人體健康有著密不可分的聯(lián)系；因此，健康合理的飲食結(jié)構(gòu)越來越受到重視?？剐缘矸郏╮esistant starch，RS）作為一種來源廣泛、口感良好的新興食品，具有飽腹感強(qiáng)、消化率低、血糖生成指數(shù)（glycemic index，GI）低等特點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。RS有著類似膳食纖維的特點(diǎn)，但相對(duì)于高膳食纖維食物粗糙的口感和質(zhì)地，高RS食物的口感與普通淀粉食物無異，消費(fèi)者接受程度更高，在代餐和保健食品中有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑS隨著消化系統(tǒng)進(jìn)入大腸后，可被腸道菌群發(fā)酵分解為短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs），進(jìn)而被吸收利用，被認(rèn)為與腸道健康有著密切的聯(lián)系。隨著研究的深入，人們普遍發(fā)現(xiàn)RS不僅能夠通過抗消化、降低GI等簡單途徑發(fā)揮益生作用，而且對(duì)腸道微生物菌群及腸道上皮細(xì)胞有著調(diào)節(jié)和保護(hù)作用，能有效降低CRC、II型糖尿病（type 2 diabetes，T2D）和慢性腎病（chronic kidney disease，CKD）的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)一些由飲食引起的慢性疾病有著良好的預(yù)防和緩解作用。本文主要綜述了RS及其分解產(chǎn)物對(duì)CRC、T2D以及CKD的預(yù)防和抑制作用，并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行探討，最后，對(duì)RS的研究方向和在日常飲食及益生食品中的應(yīng)用做出了展望。

1 RS的定義與分類

RS是20世紀(jì)80年代英國生理學(xué)家Flans Englyst發(fā)現(xiàn)的一種在人體小腸中不能被消化的淀粉，1992年被聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織重新定義為：不被健康人體小腸所消化吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物的總稱[1]。RS來源較多，如馬鈴薯、豆類、玉米及青香蕉中均有較高含量的RS，RS也常被添加到無麩質(zhì)餅干、代餐食品、面包中制備低能量食品。通過老化回生、化學(xué)改性等處理方式也可人工制備RS，但通過化學(xué)改性制備RS存在一定的安全隱患，目前主要以老化回生為主要制備方式。

由于RS來源廣泛、形式多樣，因此，其抗消化機(jī)理也在物理和生理等方面存在差異，根據(jù)這些差異將RS分為5 類（表1）。

表1 RS的分類[2]Table 1 Classification of RS[2]

2 RS與CRC的聯(lián)系

2.1 RS降低CRC發(fā)病率

CRC是目前發(fā)病率最高的胃腸道腫瘤，在全球范圍內(nèi)，其發(fā)病率僅次于肺癌，在男性所患癌癥中位居第三[3]。流行病學(xué)研究表明，CRC的發(fā)生與發(fā)展與飲食類型有著密切聯(lián)系，吃西餐的人比地中海飲食或亞洲飲食的人患CRC的風(fēng)險(xiǎn)更大，這可能因?yàn)閭鹘y(tǒng)地中海和亞洲飲食包括多種植物性食物和未經(jīng)精制的谷物[4-7]，這些食物中含有更多的RS，這在人類和動(dòng)物研究中都被證明可以降低CRC發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[8-9]。

已有研究證明CRC的發(fā)病機(jī)制和腸道上皮細(xì)胞的功能密切相關(guān)，腸上皮細(xì)胞功能障礙激活了腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞，引起炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致腫瘤的形成和發(fā)展[10]。

而高RS飲食能增加糞便濕質(zhì)量和體積，這可以加速腸道轉(zhuǎn)運(yùn)，緩解便秘，并可以預(yù)防憩室疾病，對(duì)腸道健康有著積極的作用[11]。同時(shí)，RS在腸道中的發(fā)酵過程也能夠引起腸道菌群豐度的改變，如嗜酸桿菌、大腸桿菌和擬桿菌等與腸道炎癥密切相關(guān)的促炎微生物，均被發(fā)現(xiàn)隨RS攝入量的增加而顯著降低，這表明RS通過對(duì)促炎微生物的抑制作用從而保護(hù)腸道健康[12-13]。RS在腸道中被雙歧桿菌、擬桿菌等發(fā)酵分解，其最終產(chǎn)物為可被腸道上皮細(xì)胞直接利用的SCFAs，其中丁酸約占20%～30%[14-15]，而丁酸是腸道上皮細(xì)胞能量的主要來源，對(duì)腸道上皮細(xì)胞起著多種作用[16-17]。有研究表明丁酸鹽通過調(diào)控腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α、炎癥白細(xì)胞介素等通路發(fā)揮抗炎作用[18]。

2.2 RS抑制CRC的發(fā)展

組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC）是一類蛋白酶，對(duì)染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達(dá)調(diào)控發(fā)揮著重要的作用。在癌細(xì)胞中，HDAC的過度表達(dá)能夠?qū)е氯ヒ阴；饔玫脑鰪?qiáng)，通過恢復(fù)組蛋白正電荷，從而增加DNA與組蛋白之間的引力，使松弛的核小體變得十分緊密，從而導(dǎo)致p21等腫瘤抑制基因沉默[19-20]。目前已有研究表明，丁酸鹽在體內(nèi)可作為HDAC的抑制劑（histone deacetylase inhibitor，HDACi）[21]，通過組蛋白乙?；{(diào)控CRC相關(guān)基因的表達(dá)，如血管生成因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、抑癌基因、Wnt信號(hào)通路以及微小核糖核酸（microRNA，miR），進(jìn)而抑制CRC細(xì)胞的增殖、分化和轉(zhuǎn)移，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

MicroRNA是一種微小的RNA，轉(zhuǎn)錄后可以通過調(diào)節(jié)mRNA的功能進(jìn)而抑制或促進(jìn)蛋白質(zhì)的產(chǎn)生[22]，研究表明miR-203能抑制細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[23]。對(duì)皮膚腫瘤的研究發(fā)現(xiàn)，丁酸能促進(jìn)miR-203的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡[24]，而Han Ruirui等[25]的研究表明，丁酸鹽能夠通過同樣的方式抑制大腸癌細(xì)胞的增殖和擴(kuò)散，同時(shí)，丁酸處理還可抑制與腫瘤分化相關(guān)的miR-92a基因[26]。進(jìn)一步研究表明，腸道中的丁酸鹽通過調(diào)節(jié)CRC中的c-Myc表達(dá)來抑制致癌的miR-92a。miR-200是腸道上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換的重要因子，在Xu Zhiyao等[27]的研究中，丁酸鹽通過增強(qiáng)miR-200表達(dá)介導(dǎo)BMI-1的下調(diào)來抑制CRC細(xì)胞的遷移，防止癌細(xì)胞的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。

另有研究發(fā)現(xiàn)，在50%以上的人類癌癥中都可以檢測到p53突變，表明p53是一種與腫瘤消退高度相關(guān)的抑癌基因[28]，用丁酸處理誘導(dǎo)CRC細(xì)胞發(fā)現(xiàn)丁酸鹽可以抑制結(jié)腸癌生長因子β-catenin的表達(dá)，降低突變體p53的表達(dá)并誘導(dǎo)p53的下游靶點(diǎn)p21的表達(dá)上調(diào)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)丁酸在G1期對(duì)CRC細(xì)胞的增殖有著良好的抑制作用[29]。

腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移高度依賴新生血管的形成[30]。血管的生成受到生長因子的調(diào)控，VEGF是血管生成的核心調(diào)控因子。VEGF在許多實(shí)體腫瘤中表達(dá)上調(diào)，包括原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性CRC。神經(jīng)肽（neuropeptides，NRP）是VEGF的一種表達(dá)受體，臨床研究表明，高表達(dá)NRP-1的CRC有更高的轉(zhuǎn)移率、增殖指數(shù)和凋亡癌細(xì)胞數(shù)量[31]。體外實(shí)驗(yàn)表明，丁酸鹽通過抑制轉(zhuǎn)錄因子Sp1反活化能下調(diào)NRP-1和VEGF在mRNA中的表達(dá)和CRC細(xì)胞中的蛋白水平，NRP-1的表達(dá)受到抑制，VEGF與NRP-1的結(jié)合也降低，從而抑制腫瘤血管的生成[32-33]。

在大多數(shù)CRC病例中，正常細(xì)胞成熟分化的關(guān)鍵因子Wnt信號(hào)通路的管制被解除，因而導(dǎo)致其過活化，引起腫瘤細(xì)胞的無限增殖[34]。已有研究證明，丁酸處理能調(diào)控大腸癌細(xì)胞Wnt活性和凋亡，丁酸鹽處理后Wnt活性較高的CRC細(xì)胞凋亡水平較高，而對(duì)Wnt活性較低的細(xì)胞無影響[35]。另有研究表明丁酸鹽處理可誘導(dǎo)CRC細(xì)胞Wnt信號(hào)特異性基因表達(dá)的改變[36]。此外，Li Qingran等[37]的研究表明丁酸鹽處理對(duì)細(xì)胞增殖過程中驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期進(jìn)展的關(guān)鍵信號(hào)通路——細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶（extracellular-regulated kinase，ERK）1/2有顯著的抑制作用。

2.3 RS改變CRC細(xì)胞代謝途徑

正常分化的細(xì)胞主要依賴有絲分裂素驅(qū)動(dòng)的氧化磷酸化來產(chǎn)生細(xì)胞增殖所需的能量，葡萄糖經(jīng)糖酵解后進(jìn)入三羧酸（tricarboxylic acid，TCA）循環(huán)徹底氧化放能。與之不同的是，大多數(shù)癌細(xì)胞依賴更為快速的需氧糖酵解產(chǎn)生能量，在有氧條件下通過糖酵解消耗葡萄糖，而不是將葡萄糖中間產(chǎn)物引入TCA循環(huán)，這種細(xì)胞代謝的改變稱為Warburg效應(yīng)[38-40]。

由于CRC細(xì)胞中TCA循環(huán)被抑制，丁酸鹽的正常代謝降低，因此CRC細(xì)胞中含有較高的丁酸鹽濃度，同時(shí)丁酸鹽的積累強(qiáng)化了其作為HDACi的作用，與Liu Chengxia等[28]發(fā)現(xiàn)丁酸鹽濃度在2.5 mmol/L以上時(shí)才可抑制癌細(xì)胞的增殖、促進(jìn)其凋亡的現(xiàn)象相符，而在健康人體內(nèi)丁酸鹽經(jīng)TCA循環(huán)代謝消耗，濃度通常較低；因此，丁酸鹽在健康人體內(nèi)和癌癥患者體內(nèi)具有著截然不同的表現(xiàn)，即丁酸悖論。

圖1 RS及其分解產(chǎn)物對(duì)CRC的預(yù)防和抑制作用Fig. 1 Preventive and inhibitory effects of RS and its decomposition products on CRC

有研究表明，丁酸鹽不僅作為HDACi抑制癌細(xì)胞生長，還可通過逆轉(zhuǎn)Warburg效應(yīng)，促進(jìn)TCA循環(huán)等一系列代謝途徑發(fā)揮作用。丙酮酸脫氫酶復(fù)合物（pyruvate dehydrogenase complex，PDC）是連接糖酵解和TCA循環(huán)的酶復(fù)合物，由3 種酶組成（丙酮酸脫氫酶（pyruvate dehydrogenase，PDHA1）、二氫酰胺乙酰轉(zhuǎn)移酶和脂酰胺脫氫酶）。在癌變細(xì)胞中，PDC的失活可能是Warburg效應(yīng)發(fā)生的主要原因，Xu Sha等[41]的研究表明丁酸鹽作為HDACi使PDHA1高度乙?；?，解除了絲氨酸對(duì)PDHA1的抑制磷酸化，從而激活糖酵解中間體流入TCA循環(huán)，逆轉(zhuǎn)Warburg效應(yīng)。Zhang Wen等[42]在利用丁酸苯酯對(duì)動(dòng)物模型進(jìn)行干預(yù)的實(shí)驗(yàn)中也得出了相同的結(jié)論，同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)，丁酸還可調(diào)控sirt3的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)電子傳遞鏈復(fù)合物I進(jìn)行調(diào)控，復(fù)合物I被抑制時(shí)，產(chǎn)生的能量減少，TCA中間體內(nèi)流增加，因此使得無限增殖的癌細(xì)胞發(fā)生凋亡。另有研究發(fā)現(xiàn)，丁酸還可通過促進(jìn)丙酮酸激酶M2亞型（pyruvate kinase M2，PKM2）的去磷酸化而激活PKM2，從而抑制重組大腸癌細(xì)胞的代謝，抑制Warburg效應(yīng)，有利于能量的利用[43]。這表明丁酸鹽不僅在基因水平上發(fā)揮調(diào)控作用，還可通過直接參與細(xì)胞代謝的方式對(duì)癌細(xì)胞起到抑制作用。圖1總結(jié)了RS及其分解產(chǎn)物對(duì)CRC發(fā)揮預(yù)防和抑制作用的途徑。

3 RS與CKD的聯(lián)系

CKD患者由于腎臟結(jié)構(gòu)、功能損害和進(jìn)行性惡化等原因，其飲食結(jié)構(gòu)及膳食成分與病情控制有著密切聯(lián)系。Krishnamurthy等[44]通過對(duì)14 543 名國家健康和營養(yǎng)檢查的參與者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)CKD患者的炎癥及死亡率與膳食纖維的攝入量存在聯(lián)系。因?yàn)镽S具有與膳食纖維類似的特點(diǎn)，而被認(rèn)為與其有著相同的功效。Younes等[45]向CKD患者的飲食中每天加入25 g RS，并與普通淀粉飲食的患者進(jìn)行對(duì)比研究，5 周后發(fā)現(xiàn)攝入RS的患者糞便中氮排出量顯著增大，表明RS可能通過排便方式加速體內(nèi)氮排泄，對(duì)CKD患者有益。

3.1 降低血清尿素與肌酐水平

Vaziri等[46]假設(shè)RS對(duì)CKD患者的病情有緩解作用，用0.7%腺嘌呤誘導(dǎo)雄性大鼠產(chǎn)生CKD后，分別喂食低纖維（支鏈淀粉）和高發(fā)酵纖維（玉米直鏈RS）3 周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高發(fā)酵纖維組的大鼠肌酐清除率提高，炎癥、腎小管損傷以及結(jié)腸上皮細(xì)胞緊密連接的破壞均顯著改善，證明了RS對(duì)CKD小鼠的病情有緩解作用。而Khosroshahi等[47]通過分析46 名需要定期進(jìn)行血透析的腎病患者補(bǔ)充高直鏈玉米2型RS（high amylose maize-RS type 2，HAMRS2）（25 g/d）后的血液樣本，發(fā)現(xiàn)HAMRS2組的患者血清尿素和肌酐濃度顯著下降，便秘程度明顯改善，且患者對(duì)HAMRS2的攝入耐受良好，沒有明顯的副作用；而以普通淀粉作為安慰劑的對(duì)照組則無明顯變化，證實(shí)了RS對(duì)CKD的緩解作用。

3.2 增加腸道氮代謝

目前，RS已被證明能夠改善CKD大鼠模型的腎功能，其對(duì)改善腎病患者的影響主要集中在盲腸、腸道菌群、血液和尿代謝物幾個(gè)方面。在富含RS的飲食中，大腸菌群發(fā)酵作用產(chǎn)生的SCFAs參與了腸道血流的刺激，這一作用可能有助于預(yù)防腸缺血，促進(jìn)腸道健康，同時(shí)SCFAs的存在降低了大腸pH值，對(duì)腸道起保護(hù)作用[48]。RS對(duì)有益菌群的增殖作用使其活性升高，通過競爭作用減少脲酶細(xì)菌的增殖，從而減少由脲酶細(xì)菌生成的NH3和NH4OH對(duì)腸道上皮細(xì)胞的破壞。RS還能在腸道中吸收水分，這在防止便秘、縮短轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間的同時(shí)也減輕了腎小球重吸收的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，RS能夠依靠吸附氨來提高糞便中銨鹽的含量，使之隨糞便被排出體外，進(jìn)而降低CKD患者體內(nèi)氮的積累。

Kieffer等[49]綜合了RS對(duì)改善腎功能相關(guān)因素的影響，如盲腸、腸道菌群、血液和尿代謝物，對(duì)RS改善腎功能的潛在機(jī)制進(jìn)行闡述。分別以低纖維飲食和高纖維飲食59% HAMRS2喂養(yǎng)腺嘌呤誘導(dǎo)CKD雄性大鼠3 周后，對(duì)盲腸微生物體進(jìn)行了鑒定，并對(duì)盲腸內(nèi)容物、血清和尿液代謝物進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HAMRS2組大鼠的盲腸菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變，可能由于HAMRS2的組分和構(gòu)型單一，完全由葡萄糖和α-1,4糖苷鍵組成，從而使腸道菌群比例改變。在HAMRS2大鼠腸道中，雙歧桿菌屬（放線菌門）、Barnesiellaceae（擬桿菌門）和糞腸桿菌豐度顯著增加，分別為1.11%、0.30%、0.84%，且蛋白細(xì)菌顯著富集，如RF 32（變形菌綱）、腸桿菌科。同時(shí)觀察到腸道中幾類氨基酸含量明顯下降，血清和腸道內(nèi)容物中尿素含量下降，這是因?yàn)镽S與其他谷物不同，不含蛋白質(zhì)，因此，腸道成為了菌群生長的“氮庫”，這可能會(huì)引起腸道尿素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的增加，促進(jìn)尿素微生物對(duì)腸道尿素的利用，減少經(jīng)門靜脈進(jìn)入血清的尿素總量，從而降低了腎臟重吸收的負(fù)荷。同時(shí)，RS的攝入縮短了盲腸內(nèi)糞便轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，尿素由此快速排出，這加強(qiáng)了腸道對(duì)尿素的代謝作用。尿素的快速排出、降解以及SCAFs造成的低pH環(huán)境也使得腸道上皮細(xì)胞得以修復(fù)，增加腸道的屏蔽功能，減少有毒物質(zhì)及細(xì)菌通過體循環(huán)的傳播，降低腎炎發(fā)生的可能[50]，RS對(duì)CKD的預(yù)防和調(diào)節(jié)機(jī)制見圖2。

圖2 RS對(duì)CKD的預(yù)防和調(diào)節(jié)機(jī)制Fig. 2 Preventive and regulatory mechanisms of RS on CKD

4 RS與糖尿病

在全球范圍內(nèi)，糖尿病的發(fā)病率自20世紀(jì)80年代初以來增加了13 倍以上，成為最受關(guān)注的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)之一[51]。目前全世界糖尿病患者約3億，如果不進(jìn)行干預(yù)，到2040年，糖尿病患者可能會(huì)超過6.42億[52]。

糖尿病有兩種類型，分別稱為I型糖尿?。╰ype 1 diabetes，T1D）和T2D，T1D是一種自身免疫性疾病，與胰腺B細(xì)胞破壞有關(guān)，診斷時(shí)最常見的年齡在10～14 歲之間。在T1D中觀察到的一些常見癥狀包括高血糖、多汗、多尿、體質(zhì)量減輕和酮癥[53]，而T2D主要是由于日常生活中的各種影響因素引起的，如肥胖、飲食、年齡、運(yùn)動(dòng)量較少等，與T1D相比，T2D是由于胰島素敏感性降低導(dǎo)致的高血糖和高胰島素癥。

4.1 控制血糖水平

在正常情況下，胰島素分泌在餐后血糖升高時(shí)開始，血糖的升高刺激胰腺的B細(xì)胞分泌胰島素，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-2對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)作用，加速葡萄糖氧化分解、釋放能量[54-55]。近年來，隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)高RS食品的攝入對(duì)一些誘發(fā)或加重糖尿病的因素，如空腹和餐后葡萄糖反應(yīng)增加、胰島素敏感性下降、肥胖等，有著十分良好的生理功能，在延遲T2D發(fā)病方面比藥物干預(yù)更有效[56]。

在目前的研究報(bào)告中，已經(jīng)證明食用高RS的食物，如高RS餅干、黑麥面包、糙米、高RS百吉餅、纖維松餅[57-60]等，與食用普通淀粉的食物相比，能夠顯著減少空腹和餐后血糖水平，改善血漿中胰島素水平。且攝入高RS的食物可能會(huì)降低人體對(duì)隨后一餐的血糖反應(yīng)，即“第二餐效應(yīng)”。這可能由于RS的GI較低，在攝入高RS食物后，餐后血糖波動(dòng)較小，從而穩(wěn)定血糖水平。因此，用RS代替普通膳食淀粉有助于糖尿病的預(yù)防和治療[61]。攝入高RS的食物后，由于RS消化率低，能量相對(duì)較少，使脂肪的利用增加，積累減少，這將有助于緩解肥胖，進(jìn)而預(yù)防糖尿病的發(fā)生[62]。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)RS可能會(huì)一定程度上影響人們的食欲，這也可能是體質(zhì)量下降的影響因素[63]。

4.2 提高胰島素敏感性

對(duì)糖尿病動(dòng)物模型的研究顯示，RS的積極作用不僅是控制體質(zhì)量和血糖水平。Matsumoto等[64]對(duì)糖尿病小鼠喂食wx/ae稻米（一種高RS的雜交稻米）12 周后，與喂食普通糙米的小鼠相比，空腹血漿三酰甘油和非酯化脂肪酸含量較低，且注射胰島素后，喂食wx/ae稻米的小鼠血糖下降更為顯著。Johnston等[65]的研究也表明高RS飲食的糖尿病小鼠血糖恢復(fù)率顯著降低，胰島素恢復(fù)率也顯著降低，這可能是因?yàn)楦逺S飲食提高了糖尿病小鼠的胰島素敏感性。高RS食物對(duì)胰島素敏感性的提高也合理解釋了“第二餐效應(yīng)”的發(fā)生。

4.3 調(diào)控腸道激素

有研究表明，R S 對(duì)人體糖尿病的預(yù)防和緩解并不是通過腸道微生物菌群的發(fā)酵作用影響，而是通過對(duì)胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）和腸肽YY（peptides YY，PYY）分泌產(chǎn)生影響[66-67]，在食用黑麥面包后的1 2 0 m i n 內(nèi)，與普通淀粉面包相比，人體餐后血糖水平和胰島素反應(yīng)顯著降低，血漿中P Y Y 水平顯著提高[68]，Goldsmith等[69]的研究也表明高RS飲食后小鼠血清中GLP-1的活性提高，說明RS可通過GLP-1介導(dǎo)的途徑促進(jìn)胰島素的分泌，進(jìn)而控制糖尿病大鼠的血糖水平。在對(duì)葡萄糖和脂代謝途徑相關(guān)基因的分析也證明了這一點(diǎn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)氧化基因（acyl-coenzyme A oxidase 1，Acox 1）、糖原合成基因（（glycogen synthesis2，GS2）、（glycogenin-1，GYG-1））和胰島素誘導(dǎo)基因（（insulin inducible gene，Insig）-1、Insig-2）的表達(dá)水平均顯著上調(diào)，相反，脂肪酸和甘油三酯的合成和代謝相關(guān)基因（sterol regulatory element binding peptide-1，SREBP-1）、脂肪酸合成基因（fatty acid synthesis-1，F(xiàn)ads-1）和糖異生基因（glucose-6-phosphatase catalysis-1，G6PC-1）表達(dá)水平明顯下調(diào)，這合理解釋了高RS飲食的小鼠對(duì)胰島素敏感性改變的原因[70-71]。

4.4 緩解炎癥發(fā)展

另有研究表明，RS的作用還可歸因于修復(fù)受損的胰腺B細(xì)胞，下調(diào)血清中C反應(yīng)蛋白、TNF-α、白細(xì)胞介素以及核因子-κ-結(jié)合基因等炎癥基因的表達(dá)[72-73]，從而使患者炎癥得以緩解。這降低了腎小球的損傷，增強(qiáng)了腎小球的重吸收功能，緩解了糖尿病的發(fā)展，與Bahram等[74]的研究結(jié)果一致。同時(shí)，這也解釋了RS對(duì)CKD預(yù)防和緩解作用的機(jī)制。RS對(duì)糖尿病預(yù)防和調(diào)節(jié)綜合作用見圖3。

圖3 RS對(duì)糖尿病的預(yù)防和調(diào)節(jié)作用Fig. 3 Effect of RS on the prevention and regulation of diabetes

5 結(jié) 語

RS作為一種來源廣泛且口感溫和的健康食品，在調(diào)節(jié)飲食平衡、預(yù)防營養(yǎng)疾病等方面有著重要作用。迄今為止，RS已被證實(shí)對(duì)CRC、T2D、CKD等疾病有預(yù)防和緩解作用，其作用機(jī)理也逐漸被闡明。RS對(duì)人體健康的作用方式主要有3 種：1）作為抗消化、飽腹感強(qiáng)的食物，通過低消化性、低能量及低GI等特點(diǎn)有效防止糖尿病、肥胖等疾??；2）作為可發(fā)酵膳食纖維進(jìn)入人體腸道后，通過對(duì)腸道微生物菌群的調(diào)控作用，促進(jìn)益生菌的生長，保護(hù)腸道上皮細(xì)胞，進(jìn)而預(yù)防腸道炎癥、提高腸道屏蔽功能；3）經(jīng)腸道菌群發(fā)酵后，產(chǎn)生的丁酸、丙酸等SCFAs是腸道上皮細(xì)胞的主要能量來源，并通過參與細(xì)胞代謝、調(diào)控基因表達(dá)等多種途徑發(fā)揮作用。

然而，目前國內(nèi)對(duì)RS的研究多集中于其制備方法、生產(chǎn)低能量食物及調(diào)控腸道菌群等方面，對(duì)其進(jìn)一步發(fā)酵后產(chǎn)生的SCFAs并發(fā)揮細(xì)胞水平調(diào)控作用的研究相對(duì)較少。同時(shí)還有以下問題亟待解決：1）有關(guān)RS的研究大多基于普通食物與高RS飲食，但由于RS吸收率較低，其攝入的能量存在差異，長期研究存在能量攝入、肥胖等因素干擾，對(duì)其作用機(jī)理的探究可能存在一定影響，因此，在研究中有必要控制攝入能量的一致性。2）高RS食品對(duì)營養(yǎng)失衡引起慢性疾病的研究多見于糖尿病、CKD和腸道疾病等，對(duì)其他慢性病潛在的積極作用報(bào)道較少。由飲食引起的慢性疾病通常伴隨著一系列并發(fā)癥，針對(duì)性地對(duì)其他慢性疾病及其并發(fā)癥進(jìn)行深入研究是今后的重點(diǎn)。3）目前的研究大多采用單一的高RS食品與普通食物進(jìn)行探究，對(duì)不同類型RS的生理功能及其影響是否存在差異鮮見報(bào)道。由于RS來源廣泛，其制備方法及價(jià)格有所差異，對(duì)不同類型的RS生理功能進(jìn)行比較將會(huì)是下一步的研究方向。4）高RS食品多種多樣，其加工過程也存在差異，不同加工過程及其他食品物料對(duì)RS的結(jié)構(gòu)及生理功能的影響也有待研究。