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FMH | 东南大学廖望副教授课题组:揭秘壳聚糖如何成为降脂新宠儿

已有 515 次阅读 2024-12-4 15:36 |个人分类:药食同源(英文)|系统分类:论文交流

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Introduction

壳聚糖是一种从甲壳素中获得的天然生物聚合物,经脱乙酰化过程衍生而成,具有生物相容性、可生物降解性和低毒性等优点,因此在医学和食品科学领域受到广泛关注。壳聚糖的多种生物学活性使其在血脂调节、体重管理和慢性病防治方面具有独特的应用潜力。

根据Muzzarelli的研究,膳食补充壳聚糖可以显著降低正常及糖尿病小鼠的血清胆固醇水平,并减少动脉粥样硬化的发展风险,这提示壳聚糖可能成为人类高胆固醇血症的潜在治疗手段。此外,壳聚糖具有调节肠道菌群、增强肠道屏障功能和改善产热与脂质代谢的作用。因此,壳聚糖已逐步被应用于功能性食品和营养补充剂中,常被称为“海洋膳食纤维”。

与植物性膳食纤维不同,壳聚糖来源于海洋节肢动物,通过对脂质代谢的调节作用,表现出良好的体重管理和降脂效果。例如,壳聚糖能够结合胆固醇和脂肪酸,减少胃肠道对脂质的吸收,并通过刺激瘦素产生增强饱腹感,从而减少摄食。Huang等的研究表明,壳聚糖在肥胖人群的体重控制中展现出良好的潜在效果,特别是在超重或肥胖个体中有助于改善代谢健康。

当前,动脉粥样硬化、心血管疾病(CVD)、高胆固醇血症、高脂血症和肥胖等慢性疾病的发病率持续上升,传统减重方法(药物、手术、饮食调控和生活方式干预等)尽管有效,但通常存在依从性差和潜在副作用等问题。为此,壳聚糖作为营养补充剂提供了一种更可行的选择。已有研究表明,壳聚糖可显著降低总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和甘油三酯(TG)的水平,同时增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平。这些发现支持壳聚糖在血脂调节方面的作用。然而,某些研究报告了壳聚糖对血脂影响的结果不一致。

东南大学廖望副教授课题组为进一步探索壳聚糖作用机制,通过系统综述和荟萃分析深入分析壳聚糖在降脂和体重管理方面的效果及其潜在影响因素,深入探讨了壳聚糖在降低血脂方面的神奇效果(图1)。

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图1 壳聚糖的降脂功效

Results and Discussion

本研究通过荟萃分析发现,壳聚糖在体重和BMI方面具有显著降低效果。尽管在体重(I²=68.2%,P<0.001)和BMI(I²=77.1%,P<0.001)组中异质性较高,结果依然表明壳聚糖对体重和BMI的降低具有统计学显著性(体重mean difference=-1.15,95% CI:-1.43,-0.87;BMI mean difference=-0.52,95% CI:-0.63,-0.41,均P<0.001)。

对TG组的荟萃分析显示研究间无统计学异质性(I²=0.0%,P>0.1),因此使用固定效应模型进行分析。加权均数差(WMD)为-4.39(95% CI:-7.51,-1.27,P=0.006),结果具有统计学意义。LDL-C组的异质性检验也显示出纳入研究间无显著异质性(I²=15.2%,P>0.1),结果显示壳聚糖治疗组的LDL-C水平显著降低(WMD=-6.89,95% CI:-9.05,-4.73,P<0.001)。总胆固醇(TC)组的异质性检验(I²=62.3%,P<0.001)显示结果异质性较高,壳聚糖显著降低TC水平(WMD=-7.87,95% CI:-9.54,-6.20,P<0.001)。然而,壳聚糖对HDL-C的影响不具有统计学显著性(mean difference=0.66,95% CI:-0.26,1.58,P>0.05)。结果如图2所示。

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图2  壳聚糖对血脂谱、体重和 BMI 影响的森林图

为探讨血脂异质性来源,进行了敏感性和亚组分析。敏感性分析显示,排除Liao的研究后,结果稳定性较好,提示该研究的总体效果较为稳健。在亚组分析中,按壳聚糖剂量、地理位置等因素分组,发现剂量较高组(>2400 mg/d)异质性较低。此外,美洲地区的研究异质性较低,而其他地区异质性较高,这可能与各地区饮食结构和生活方式差异有关。

非线性剂量-反应分析发现,壳聚糖的剂量显著影响LDL-C(P non-linearity<0.001);HDL-C则受壳聚糖摄入持续时间的显著影响(P non-linearity=0.0189),而剂量未表现出显著影响(P non-linearity=0.261)。壳聚糖的持续时间和剂量对TG水平无显著影响(P non-linearity=0.477;P non-linearity=0.1722)。如图3、4所示。

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图3 非线性剂量-反应关系分析(dosage)

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图4 非线性剂量-反应关系分析(duration)

Conclusion

高体重和 BMI 与心血管疾病的发病率密切相关,例如高血压、冠心病和中风。体重减轻和 BMI 降低有助于降低血压和血脂水平,从而降低动脉硬化和血栓形成的风险,最终降低心血管疾病的发病率。此外,减肥可以改善血糖控制,降低患糖尿病和代谢综合征的风险,并进一步保护心血管健康。值得注意的是,我们的研究发现壳聚糖降低了体重(mean difference=-1.15;95% CI:-1.43,-0.87,P<0.001)和BMI(mean difference=-0.52;95% CI:-0.63,-0.41,P<0.001),突出了其在降低与上述代谢紊乱相关的风险方面的潜力。众所周知,血液中脂质水平升高是心血管疾病发展的重要危险因素。本研究结果显示,补充壳聚糖往往会增加 HDL-C 水平 (mean difference=0.66;95% CI:-0.26,1.58),但差异无统计学意义(P=0.158>0.05)。这一发现与Cristina Moraru等人和Makoto Anraku等人之前的研究一致,后者表明,在实验组中加入壳聚糖可能会显著降低总胆固醇和LDL-C,同时提高HDL-C。与另一项荟萃分析相比,壳聚糖对TC(mean difference=-0.21,95% CI:-0.28,-0.13)、TG(mean difference=-0.12,95% CI:-0.19,-0.06)和LDL-C(mean difference=-0.16,95% CI:-0.23,-0.10)有显著影响,确实有所改善,但本研究结果显示TC、TG和LDL-C的降低幅度更大。

作者简介

第一作者简介

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张顺,男,中共党员,现为东南大学公共卫生学院研究生,主要研究方向为海藻多糖对糖脂代谢的影响,以及分析其结构特征、提取工艺等。

通讯作者简介

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廖望,女,现任东南大学公共卫生学院营养与食品卫生学系副教授,博士生导师,主要研究方向为营养与慢性病。2019年1月博士毕业于加拿大阿尔伯塔大学。2019年2月至2020年12月于美国德州农工大学营养学系担任博士后研究员。主要从事营养素调控糖代谢稳态以及天然活性化合物干预慢性代谢性疾病的作用与机理研究。目前主持国家自然科学基金青年项目、十四五国家重点研发计划专项子课题以及校企合作基金等多个项目。相关研究成果已在营养与食品科学领域国际权威刊物发表论文40余篇。参编英文著作3部,中文著作1部。参与修订《中国居民膳食营养素参考摄入量(2023版)》。担任Food Science and Human Wellness 青年编委。担任中国营养学会营养与免疫分会常务委员,江苏省营养学会分子营养学专委会、公共营养专委会委员以及南京营养学会慢病营养管理专委会副主任委员。

论文网址https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420061

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