難逃代謝症候群魔爪?讓薏仁保護您 薏仁機能性成分有助調整腸道菌相

薏仁

(攝影/黃鈞奕)

文.圖/黃琤 國立陽明交通大學醫學生物技術暨檢驗學系教授
    陳裕星 行政院農業委員會臺中區農業改良場作物改良課課長
    張雅昀 財團法人農業科技研究院產業發展中心研究專員

薏仁除了作為滋補的食物,在中國傳統也用於治療發炎症狀、疣、神經痛和腫瘤疾病,其含有多樣的生物活性成分,如多醣體、薏苡素(coixol)、薏仁酯和多酚類。多項研究表示,薏仁具有抗發炎活性、能降低血糖、血脂和血液中的膽固醇,以及其他效用。筆者團隊使用國產紅薏仁為原料,對其預防及改善非酒精性脂肪肝的功效進行研究,期望未來紅薏仁能做出有別於市面上的護肝保健產品,打進健康食品市場。

代謝症候群(metabolic syndrome,MS)為一系列容易導致疾病的危險因子之總稱,並非一個疾病,而有代謝症候群的族群其心血管疾病、中風及第二型糖尿病的發病率約為常人2倍以上,其中大多數具代謝症候群者被認為同時具有肥胖及胰島素抗性。現代人生活方式的改變,例如交通方式及久坐情形增加、高熱量及低纖維快餐食品的飲食形態、運動頻率的減少,加上年齡、種族、肥胖、糖尿病及其他疾病的風險因素導致代謝症候群族群的比例上升,在美國有多達三分之一的成年人患有此綜合症狀。

內臟脂肪堆積是代謝症候群的重要特徵,也是導致胰島素抗性的主要原因,目前認為內臟脂肪含量受遺傳基因的影響,而亞洲人口就具有脂肪容易堆積在內臟的特點。肝臟是最先產生脂肪堆積的臟器,游離脂肪酸的過度堆積將導致脂肪肝,並會引起肝臟損傷指標——天門冬胺酸轉胺酶(AST,又稱GOT)及丙胺酸轉胺酶(ALT,又稱GPT)升高,甚至造成肝臟組織的病變。同時,脂肪在胰臟堆積後可能造成胰臟β細胞功能異常,影響胰島素正常分泌,內臟脂肪也會影響包含脂聯素(adiponectin)在內的多種人體內激素的分泌,可以說內臟脂肪堆積既是代謝症候群的特徵,也會間接加劇代謝症候群。

在美國有多達三分之一的成年人患有代謝症候群。(圖片來源/Pixabay)

非酒精性脂肪肝全球盛行 紅薏仁萃取物有助預防

肝臟是代謝碳水化合物、蛋白質和脂質的重要器官,功能正常的肝臟對人體健康至關重要。肝臟代謝功能障礙將引起疾病並導致嚴重健康問題。非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)被認為是肝功能異常的主要原因之一,有研究表示非酒精性脂肪肝可能與肝臟病變和肝癌有關,是嚴重肝臟病變的危險因子。全球罹患非酒精性脂肪肝的人口約為30%,並在過去的20年中增加了一倍,成為一個主要的人類健康問題。

在小鼠研究模型中,高脂飲食的小鼠有脂質及葡萄糖的代謝紊亂,以及顯著的血脂異常和脂肪肝的病變。筆者團隊使用國產紅薏仁為原料對其功效性成分進行研究,發現給予高脂飲食小鼠薏仁的酒精萃取物或水萃取物,改善了小鼠的葡萄糖耐受性,並預防了血脂異常和高脂飲食誘導的非酒精性脂肪肝。

臺灣市面上已有許多以護肝為訴求的健康食品,但多數產品是以化學性誘導實驗動物肝損傷進行功效驗證,而非針對非酒精性脂肪肝,在本研究中顯示薏仁的功效成分有助於預防及改善非酒精性脂肪肝,若能進一步優化薏仁萃取製程及確保產品穩定性,有助於和目前市售護肝健康食品區隔,開發非酒精性脂肪肝的護肝保健產品,拓展薏仁的健康食品市場。

薏仁萃取物改善高脂飲食小鼠的空腹血糖
攝取薏仁萃取物的高脂飲食小鼠明顯降低肝臟中的脂肪油滴
高脂飲食小鼠在飲食中加入薏仁萃取物後,明顯降低小鼠血清中GOT及GPT含量

紅薏仁為良好益生質 與益生菌攜手改善腸道微生物

人類腸道菌中,比例最高的兩種菌門為厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes),兩者加總比例可達全體腸道菌80%以上。普遍認為厚壁菌門是一群善於消化並促進吸收脂肪的細菌,牠們的大量存在使得宿主容易肥胖。最近的研究更發現厚壁菌門和擬桿菌門的比例(Firmicutes/Bacteroidetes ratio,F/B ratio)和數種疾病有潛在的關聯性,腸道菌叢失調也會增加代謝症候群風險。

不同處理對小鼠腸道厚壁菌門、擬桿菌門占比,以及厚壁菌門和擬桿菌門的比例之影響

筆者團隊透過餵養小鼠8週的高脂飲食,以模擬肥胖及代謝功能異常的臨床情況來進行研究。發現在飲食中摻入薏仁、益生菌(副乾酪乳桿菌Lactobacillus paracasei和凝結芽孢桿菌Bacillus coagulans)或是薏仁籽+益生菌的肥胖小鼠則有回復的趨勢,能改善飲食誘導的肥胖和代謝紊亂,並調節腸道微生物群的豐度和多樣性,有效降低厚壁菌門和擬桿菌門的比例,改善高脂飲食帶來的代謝症候群的健康問題。顯示薏仁為一種非常好的益生質(又稱益生元,prebiotics),可以加強益生菌的功能,增加體內好菌的生長及數量。

薏仁搭配益生菌改善高脂飲食小鼠血清中的GOT及GPT指數

目前代謝症候群的治療主要是透過建立健康的生活方式,例如運動、飲食等,用以預防代謝症候群引起的疾病,並通過藥物來治療動脈粥狀硬化性血脂異常、高血壓和高血糖。近年關於腸道菌群影響人體健康有諸多研究,進一步帶動益生菌產品蓬勃發展,其中能為益生菌提供生長養分的益生質市場在未來的增長也備受期待,因此在本研究中驗證紅薏仁能幫助腸道好菌生長,透過推廣或是深入產品研發,將有助於國人選購國產紅薏仁,以及進一步開發為相關益生菌產品的可能性。

薏仁脫殼
薏仁經過脫殼、浸泡等等多重處理,成為方便加工的食品素材。(攝影/黃鈞奕)

(參考文獻請逕洽作者)

更多文章請見《豐年雜誌》2021年12月號

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