减肥神器!Nature子刊首次报道公认安全级的“减肥药”

2021
11/04

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生物谷
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肥胖症已经被公认为是一种全世界范围内的流行病。根据世界卫生组织(WHO)统计,在过去40年里,肥胖症的流行率几乎增加了2倍。

肥胖症可引很多相关的疾病,比如心血管疾病,II型糖尿症,高血压以及癌症等,甚至与抑郁症,社会歧视也有关联。

引起肥胖症的原因有很多,比如说遗传就是其中一个因素。据说如果父母当中有一位“患有”肥胖症,则他们儿女发生肥胖的概率接近50%,而如果父母都是肥胖症患者,则他们儿女发生肥胖的概率高达80%。

不良的饮食习惯则是另一个引发肥胖症的因素,并且被认为是主要的因素。如果饮食中偏好于高脂肪,高热量的食物,那么意味着离肥胖症不远了。高脂肪,高热量食物往往拥有很少的膳食纤维(dietary fibers,DFs)。

膳食纤维是一类非淀粉类的多糖,包括一些水果和全谷物等,这些物质可帮助提高饱腹感并减少能量的摄入,以达到降低肥胖的功效。并且因为不提高能量,血糖也不会升高,降低了糖尿病的发生。

除此之外,膳食纤维可以吸收胆汁酸,促使脂肪、胆固醇的吸收下降,降低了冠心病的风险。DFs在体内可以被合成为短链脂肪酸,有利于肠道益生菌的生长。DFs遇水膨胀以及促进肠道蠕动,加速了体内代谢废物的排出。

从人类的进化史推演,人类的胃肠道系统(gastrointestinal,GI)已经适应了高纤维食物的摄入。而现在则从富含蔬菜水果的饮食转变为大量的动物蛋白和精制食品的饮食也是肥胖症流行的部分原因。

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肥胖症的防治往往会从饮食方面着手,增加蔬菜和水果的摄入是对肥胖症患者有效的饮食干预。因为蔬菜和水果不仅是维生素、矿物质和植物营养素的丰富来源,能够帮助人们减少卡路里,更主要是由于植物中富含DFs和含有较高的水分。

尽管说了这么多,但仍然会有人说:“锻炼节食,臣妾做不到啊。”锻炼不用说了,需要控制主食,限制纯糖和甜食,这让奶茶女孩们怎么过?没关系,我们有更科学的减肥方法。

近日,意大利萨兰托大学(University of Salento)的研究团队在《scientific reports》期刊上发表了名为“Biomimetic cellulose‑based superabsorbent hydrogels for treating obesity”研究论文,首次报道了一种公认安全的(Generally Recognized as Safe,GRAS)仿生纤维素高吸水凝胶的方法用于治疗肥胖症。

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针对于锻炼和节食需要持之以恒的花费大量的时间和自控力,研究人员致力于设计出一种只需要口服的水凝胶,直接有利于体重的控制。这种未被吸收的水凝胶既可以降低膳食的卡路里密度,同时又可以像生蔬菜一样增加摄入食物的弹性。

为此,研究团队开发了一种基于纤维素的高吸水性水凝胶(cellulose-based superabsorbent hydrogels,CB-SAHs)技术平台。

研究人员基于蔬菜的基本成分和结构特征来设计,同时赋予了水凝胶独特的高吸水性,使其能够同时满足易用性和实用性这两个关键的要求。这也是首次报道的GRAS级可食用性高吸水性技术。

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 用于体重管理的仿生 CB-SAH 的设计

研究人员通过对合成的不同弹性水平的CB-SAHs进行研究,选择最合适的样品进一步的开发。接下来,在模拟胃肠道条件下评估了CB-SAHs的吸收,弹性以及力学性能,发现与预期达到了一致,CB-SAHs具有很好的被吸收能力以及更广泛的降解。

最后研究团队还利用了体外器官培养模型评估了CB-SAHs对肠道组织健康的潜在影响,检验了这些产品的安全性和有效性。最终确定了最适合,安全的可用于临床的水凝胶。

那么为什么在饭前可以通过口服CB-SAHs来增加饱腹感帮助控制体重呢?

研究人员给出了可能的机制:

  • 吃下的胶囊在胃内迅速降解,释放出数千个CB-SAHs颗粒。

  • 每个颗粒都变成了一个个没有卡路里的小凝胶片,弹性与生蔬菜一致。

  • 数以千计的凝胶碎片与摄入的食物混合,降低了膳食的卡路里密度。

  • 胃液排泄pH降低,CB-SAHs颗粒会收缩,更容易与食物一起从胃中清除。

  • 进入小肠时,较高的pH使颗粒再次水合,增加了体积和弹性。

  • 达结肠时,与摄入的蔬菜类似,凝胶碎片通过酶活性部分降解,释放出携带的水,水被身体重新吸收,同时纤维素物质随粪便排出。

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 CB-SAHs作用的潜在机制

但是,CB-SAHs并不能用作蔬菜的替代品,因为它们不含任何微量营养素。这种方式创造一种口服的、非系统性的体重管理工具,主要是通过机械生物学的作用模式来发挥作用。

在论文发表期间,CB-SAHs产品已经在美国和欧洲开展临床研究,并由此获得了监管许可。这些表明对于超重和肥胖患者的治疗,水凝胶可以作为一种体重管理的有效的辅助工具可与控制饮食和运动结合使用。

值得注意的是,水凝胶的使用时间没有限制,因为这种方法具有良好的安全性。在临床研究中,CB-SAH组并无严重不良事件发生。

CB-SAHs目前仍在临床研究阶段,它的问世将是众多肥胖症患者的福音,让我们共同期待它研发成功后给我们带来的惊喜吧!

撰文 | Anna

编辑 | 小耳朵


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关键词:
CB-SAHs,肥胖症,凝胶,研究,蔬菜

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