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科学家又确定了加工食品伤肾的分子机制

来源:中国生物技术网 2021-04-08 09:09

 

 

 

如今,有相当一部分人每天都在大量摄入即食食品,如面包、饼干和各种零食等。这些食品都是经过高度热加工过的,在加工过程中改变了食品化学结构,从而延长了食品保质期、适口性和感官特性,而且还有可能因刺激了大脑的奖赏中心,而导致你一次吃好多。

已有诸多研究表明,由富含脂肪、糖和盐的加工食品对人类健康有害,它与全因死亡率、糖尿病、非酒精性脂肪肝病、高血压、肥胖、癌症和胃肠道疾病的风险增加有关。然而,对加工食品如何影响健康的具体机制的还了解甚少。因此,迫切需要确定长期摄入加工食品与非传染性疾病的发生和发展之间的分子机制。

近日,发表在《Science Advances》上的一项研究中,来自澳大利亚莫纳什大学领导的研究团队证明,在加工食品中发现的某些化合物会导致慢性肾脏疾病的风险,而通过摄入含有高抗性淀粉纤维的食物可以缓解其造成的负面影响,从而恢复肠道健康和改善肾脏健康。

越来越多的人认识到,加工食品的潜在致病成分是被称为高级糖基化终产物(AGE)的有害化合物。它由氨基酸和还原糖的混合物通过美拉德反应过程触发,开启导致人体炎症反应和慢性肾脏疾病的危险信号。美拉德反应(也称非酶棕色化反应,或羰胺反应)在热处理和加工食物的过程中普遍存在,如煎、炸、烘、烤的时候,当温度达到一定高度时就会快速发生。它使食物更具有风味和香气。

这些化合物被广泛添加到我们喜爱的加工食品中,如薯片、面包、饼干、巧克力和糖果等,因为可以增加食物的风味,使其“色香味”俱全。

在这项研究中,研究人员给一组大鼠喂食24周的热加工食品。热处理后会增加食物中的高级糖基化终产物含量,对啮齿动物食物进行60分钟的热处理可以在不破坏耐热维生素的情况下,增加Nε-羧甲基赖氨酸(CML)、Nε-羧乙基赖氨酸(CEL)和果糖胺。

研究人员发现,热加工食物诱导白蛋白渗入尿液,比未烘烤的对照饮食比高出5倍,这与肾脏损伤的情况一致。热加工食物的摄入还导致了早期慢性肾病的其他特征,包括肾滤过过度导致的肌酐清除率增加和肾脏肾小球的形态学改变。已知肾小管间质纤维化是进行性慢性肾病的显着特征。热加工食物导致肾小管间质扩张增加,从而造成细胞外基质成分在肾小管间隙内沉积。转化生长因子-β1(TGF-β1)在慢性肾脏病的肾纤维化中发挥着关键作用,长期食用热加工食物后,肾皮质中TGF-β1激活,同时血管内皮生长因子增加,这与微血管结构破坏的情况相一致。

研究人员还发现,热加工食物诱导先天免疫补体激活,并通过促炎效应分子补体5a(C5a)导致局部肾脏炎症和损伤。而且,食用加工食品还会增加肠屏障通透性,从而增加微血管疾病的风险。

糖尿病小鼠模型中,高抗性淀粉纤维饮食维持了肠道屏障的完整性,并通过抑制补体降低了肾脏损伤的严重程度。这些结果证明了加工食品导致炎症和慢性疾病的机制。

富含高抗性淀粉纤维的食物包括燕麦、米饭、大麦、豆类(如黑豆和豌豆)、煮熟后冷却的土豆,以及高玉米抗性淀粉补充剂等。

研究通讯作者、莫纳什大学教育区中央临床学院糖尿病系副教授Melinda Coughlan说:“这些食物进入结肠后,就成了肠道细菌的食物。它们会将这些食物发酵,产生具有抗炎作用的代谢物。”

她补充说道:“鉴于人们越来越关注加工食品对健康的影响,我们的研究结果代表了理解和应对现代饮食有害性的重要一步。与大多数行为改变一样,饮食变化可能难以长期维持,但通过添加更多高抗性淀粉纤维的食物,以及蒸煮和炖煮的烹饪方法,我们可以减轻有害影响。”(生物谷Bioon.com)

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