膳食纤维是一种存在于全谷物、水果、蔬菜、坚果、种子和豆类等植物性食物中的碳水化合物，人体小肠无法消化或吸收。尽管纤维在消化道中基本保持完整，但它通过多种生物和微生物途径对消化和大脑产生深远的健康影响。
什么是膳食纤维？
膳食纤维包括一系列化合物，例如：
- 可溶性纤维（溶于水；存在于燕麦、豆类、水果中）
- 不可溶性纤维（增加体积；存在于全谷物和蔬菜中）
- 抗性淀粉和益生元（被肠道细菌发酵）
纤维在小肠中逃脱消化，到达结肠后被肠道微生物发酵成重要的代谢物。
膳食纤维的消化益处
改善肠道功能和规律性
不可溶性纤维增加粪便体积，帮助食物有效通过消化道。
这减少了便秘并支持规律的排便，与降低憩室炎和痔疮等疾病风险相关。
支持健康的微生物组
一旦进入结肠，可发酵纤维成为有益细菌的食物（益生元效应）。这些微生物将纤维分解成短链脂肪酸（SCFAs），如丁酸盐、乙酸盐和丙酸盐，这些物质：
- 滋养结肠细胞
- 支持肠道屏障完整性
- 调节免疫反应
这些效应有助于维持消化健康所需的稳定、平衡的肠道生态系统。
有助于体重和代谢健康
纤维减缓胃排空（食物离开胃的过程），增加饱腹感，可能减少总热量摄入。
它还可以通过减缓碳水化合物吸收来稳定血糖水平。这两种作用对代谢健康和胰岛素调节都有益。
膳食纤维如何有益大脑
尽管纤维不直接进入血液，但它与肠道微生物组的相互作用触发了一系列生理效应，主要通过肠道-大脑轴使大脑健康受益。
肠道-大脑轴：双向通信高速公路
肠道-大脑轴描述了肠道和中枢神经系统之间通过神经、免疫和代谢途径进行的双向通信。膳食纤维可以以促进认知和情绪健康的方式塑造这一轴线。
神经活性代谢物的产生
由纤维发酵产生的短链脂肪酸（SCFAs）可以超越肠道。
如丁酸盐等短链脂肪酸已被证明可以减轻神经炎症、支持神经元健康，并影响与大脑可塑性和记忆形成相关的基因表达。
炎症调节
慢性炎症是导致与年龄相关的认知能力下降和神经退行性疾病的一个已知因素。
较高的纤维摄入量与较低的全身炎症相关，部分是通过肠道菌群和短链脂肪酸产生的变化。减少炎症可能保护脑组织并保持认知功能。
与人类认知功能的关联
观察性研究报告称，较高的膳食纤维摄入量与老年人更好的认知表现相关，包括改善的处理速度、注意力和工作记忆。
一些纵向研究建议，更大的纤维消耗与几十年来痴呆症风险降低相关，尽管需要进一步的对照试验来确认因果关系。
通过肠道完整性维持大脑健康
纤维滋养肠道屏障功能，有助于预防"肠漏"，这是一种细菌产物可以进入血液并促进全身炎症的状况。更健康的肠道减少了可能破坏大脑功能的全身应激信号。
连接纤维和大脑功能的拟议机制
科学综述描述了膳食纤维可能影响大脑健康的几种机制：
肠道微生物组调节
纤维为双歧杆菌（Bifidobacterium）和乳酸杆菌（Lactobacillus）等有益细菌提供燃料，这些细菌与改善情绪、神经递质调节和减少神经炎症相关。
短链脂肪酸对神经系统的影响
丁酸盐和其他短链脂肪酸影响免疫功能，可能增加脑源性神经营养因子（BDNF），并调节与认知相关的神经信号通路。
代谢和免疫通路
纤维改善脂质谱、调节血压和稳定葡萄糖代谢的能力间接有益于血管和大脑健康。
基于证据的实用饮食建议
为了支持肠道和大脑健康：
- 目标多样化纤维来源：水果、蔬菜、豆类、全谷物、坚果、种子。
- 包含可溶性和不可溶性纤维，以支持不同的生理功能。
- 逐渐增加纤维摄入量并饮用充足的水分，以最大限度地减少消化不适。
医疗保健机构通常建议大多数成年人每天摄入25–38克纤维，尽管许多人未能达到这一目标。
结论
膳食纤维远不止是"消化辅助剂"。
它增强肠道规律性，喂养有益肠道细菌，并产生通过微生物组依赖和免疫介导机制支持全身和大脑健康的代谢物。新兴证据将更高的纤维摄入量与更好的认知功能和降低神经退行性疾病风险联系起来，突显了纤维在全身健康中的作用。
选定的关键参考文献
- La Torre等人，《膳食纤维和肠道-大脑轴》，详细介绍了短链脂肪酸和大脑功能机制的肠道微生物组综述。
- NHANES数据将较高的膳食纤维与改善的认知分数相关联。
- 将纤维发酵与阿尔茨海默病小鼠模型中星形胶质细胞激活减少和认知改善相关的研究。
- 观察性流行病学显示高纤维饮食降低痴呆风险。
- Fisher阿尔茨海默病研究
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