水溶性膳食纤维有效地治疗老年人肠道营养之腹泻情形

1、水溶性膳食纤维有效地治疗老年人肠道营养之腹泻情形译自:Makoto Nakao, Yozo Ogura, Syousuke Satake et.al: Usefulness of Soluble Dietary Fiber for the Treatment of Diarrhea During Enteral Nutrition in Elderly Patients Nutrition 2002;18:35-39译者:高雄医学大学附设医院 营养支援小组 孙丽珠护理师摘要：目的：研究临床上使用水溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber;SDF)，来治疗老年人接受肠道营养时发生

2、的腹泻情形。方法：本研究所共有10位男性和10位女性，平均年龄79.35.1岁(平均值+标准差) ，他们在长期的营养支持中皆发生腹泻情形。刚开始添加水溶性膳食纤维的剂量为7克，然后每周再逐渐增加直到第4周后即停止给予2周后，以证实水溶性膳食纤维的疗效。结果：给予水溶性膳食纤维(SDF)后，血清中二氨氧化酵素(diamine oxidase)的活性明显上升(P0.001)，大便的含水量明显的减少(P0.01)，每天的排便次数也明显的减少(P0.05)，同时大便的形态也明显的改善了。关于肠道菌丛的总细菌数或厌氧菌数皆没有明显的改变，大便的酸硷值明显的下降(P0.05)，短链脂肪酸的含量也明显的增加

3、(P0.05)，然而各种营养状况的指标并没有明显的改变。结论：给予水溶性膳食纤维可以有效的控制排便，并且改善小肠黏膜的萎缩症状及使肠道菌丛正常化。关键字：水溶性膳食纤维，腹泻，肠道营养，二氨氧化酵素前言：在老年人的领域中发现当病患接受长期的静脉营养治疗时会引起肠黏膜萎缩，特别是部份消化的配方也经常被使用，然而给予半消化的配方也曾有报告指出会引起肠黏膜萎缩或增加肠道的渗透性，主要是因为这些配方为低渣且经肠道消化后所剩余残留量较少，故发生腹泻及大便松软的问题。般而言，为了预防肠道营养治疗时发生腹泻情形的策略包括适当的营养品给予方法如：规则的投与速度、浓度、温度和药物投与。近年来有些研究报告指出添加

4、水溶性膳食纤维可以使消化道功能正常化并预防腹泻情形，然而额外添加膳食纤维的效果还未曾被详细的研究。在本研究中，为了改善小肠黏膜的萎缩情形，我们在无法经口进食且肠黏膜已萎缩的老年病患中添加水溶性膳食纤维，而这些病患的肠黏膜萎缩是因为长期接受静脉营养治疗所引起的，因而导致大便松软或腹泻的情形。临床上水溶性膳食纤维的效果是经由测量血清中的二氨氧化酵素的活性，它包括:小肠黏膜、大便形态、次数、含水量、酸硷值、和短链脂肪酸等形态学改变的指标，另外我们还检查肠道菌丛及各种血清中生化值和微量矿物质做为营养评估的指标。材料与方法：病患在Nagoya大学附设医院中的老年病房中，20个老年人病患(10个男性和10

5、个女性，平均年龄79.35.1岁(平均值+标准差)。这些病患都没有肠胃道器质性疾病，且都是因脑梗塞或出血而导致病患须长期卧床且被证实有大便松软或腹泻的情形。这些病患都利用灌食机器连续灌食半消化配方(Ensure Liquid, Dainabot Co.,Ltd.)(表一)，每天营养摄取量在9001000仟大卡、水份15002000毫升，每小时以60毫升速度灌食。研究前已经获得病患或家属的同意并取得同意书后，先做大便培养以排除细菌性腹泻。为了测量二氨氧化酵素的活性和各种血清生化值将血液标本收集先离心后(1000g,10分钟)储存在20下一直到被使用为止，检验血清中二氨氧化酵素的活性，以确定给予水

6、溶性膳食纤维前其活性是较少的。表一:肠道营养配方成份(1000 kcal/1000 ml)水溶性膳食纤维使用的水溶性膳食纤维的是 Healsh 纤维(Ajinomoto Co.,Ltd.)，每包重25公克之液态状内含7公克的galactomannans、17毫克的钠离子、16毫克的钾、2毫克的钙、21毫克的磷、2毫克的镁、0.4毫克的铁，这些都不含热量且很容易加入不同的管灌配方中。给予的时间按照规定共给予4周，然后停止给予2周后再确定它的疗效。给予的方法将纤维加入半消化的配方中再摇晃并确定它与配方已均匀混合。接下来，以12号的鼻胃管将混合物以每小时60毫升的速度连续给予。给予的计划刚开始剂量为

7、每天25公克，然后再依大便的情况每周增加一包(25公克)共给4周，此时病患每周接受4包水溶性膳食纤维(共100公克含28公克的galactomannans)，给予4周后便停止2周以观察其效果。观察的项目血清中二氨氧化酵素活性病患经晚禁食并于隔天早上自肘前静脉中央抽取3毫升的血液，抽完血液后再给予水溶性膳食纤维，然后分别在给与后第1、2、3、4周及停止给与后第1、2周抽取血液检查，血清中二氨氧化酵素活性的测量是根据Takagi et al.等人所描述的高敏感性比色法。大便的形态和排便次数大便的形态的类别为：正常大便、松软的大便、泥状大便和水便， 每天记录排便次数。大便含水量大便标本的收集时间为：

8、给予前一天及第1、2、3、4周及停止给予后第1、2周。所有的标本都将它摇动至完全混合后，再取约0.5公克的大便放在试验管中加热至1052小时，利用加热排除所有的水份，最后将剩下的标本秤重即可计算出大便的含水量。肠道菌丛的研究肠道菌丛的研究方法是根据Endo et al.，然后再分别涂抹在具选择性或非选择性的培养基中，需氧或厌氧的培养都是以细菌的种类而定。厌氧菌的培养是在一个厌氧状态下的球状盒子(Japan Air Tech Co., Ltd.; ABC1550,N2:H2:CO2=80:10:10) 中执行，需氧和厌氧菌都须在37中培养48小时。细菌芽胞的培养也是将相同等量的乙醇加入大便中稀释

9、45分钟后涂抹在培养皿中。收集培养物后，每个菌落都被分离出以葛兰氏染色完成后，再利用显微镜来证实细菌的种类。每公克菌落形成单位(CFU)的数量经予以计算，并且以菌落形成单位的对数表示(log CFU/g) 。大便的酸硷值大便的酸硷值的测量是利用酸硷值检试纸(Advantec No.20, Tokyo Roshi Kaisha Ltd.)测量溶解于少量灭菌水的一些大便。大便中短链脂肪酸含量大便中短链脂肪酸含量的分析是依据Hoshi et al.学者所提出的去离子色层分析法并做小幅度的修正。Clotonic acid被用来当做内在标准的物质。短链脂肪酸含量的测量乃使用postcolumn pH-b

10、uffered electric conductimetry。关于columns是利用2价氢阳离子交换(Shim-pack SCR-102H,内径8毫米,宽300毫米:Shimadzu Seisakusho, Japan) 以2个保护的columns(Shim-pack SCR-102H, 内径6毫米，宽50毫米)连接，columns温度被设定在45。使用5毫莫耳p-toluene sulfonic acid溶液(CDD-6A,Shimadzu Seisakusho)当作移动相，并使用一个正电的电导性侦测器在48时进行侦测。含有5mM的p-toluene sulfonic acid和100um

11、oL/L的ethylene-diaminetetraacetic acid(流速0.8mL/min)做为反应试剂。醋酸、初油酸、酪脂酸的总量就是全部短链脂肪酸的总量。营养的指标营养的指标包含：体重、血清总蛋白质量、前置蛋白质(prealbumin)、运铁蛋白质(transferrin)、视醇蛋白质(retinol-binding protein)、胆固醇、三酸甘油脂、血清微量矿物质(铁、铜、锌) 。为了测量这些营养指标，血液收集方法为:每位病患前天晚上禁食，隔天早晨再由肘前静脉中央抽取血液，血液抽取的时间为给予水溶性膳食纤维的第1、2、3、4周及停止给与后第1、2周。统计分析除了特别注明部份外

12、，所有的数值皆以平均值和标准误差表示，统计的方法以paired -t test，当p0.05时表示有统计学上的意义。结果：20个病患给予水溶性膳食纤维前血清中二氨氧化酵素的活性平均为8.540.16 IU/L，明显的低于对照组(10.01.5 IU/L)，给予水溶性膳食纤维后的第24周血清中二氨氧化酵素的活性明显的上升(P0.001)，但是在停止给予水溶性膳食纤维后第1周和第2周其血清中二氨氧化酵素的活性比给予水溶性膳食纤维的第4周明显较低(P0.001;图)。图一:给予水溶性膳食纤维后血清中二氨氧化酵素的变化,值以平均值标准差表示(n= 20)。50个自愿者血清中二氨氧化酵素的浓度为10.0

13、1.5 IU/L.*P0.001和给予前明显的不同.#P0.01,给予4周后也有明显的不同.#P0.001给予水溶性膳食纤维比未给予水溶性膳食纤维的大便含水量有持续减少的现象，给予水溶性膳食纤维的第2和第4周大便含水量明显的减少(分别为P0.05和P0.04;图二)，另外大便的形态的改变也由水便到泥状或松软，给予水溶性膳食纤维第3周后大便的形态都正常且呈现出持续的改善(图二)。图二:给予水溶性膳食纤维后大便含水量的变化,值以平均值标准差表示(n=20)。17个自愿者大便含水量为72.01.2 .*P0.05,明显的不同于使用前.#P0.05,给予4周后也有明显的不同.然而，大便的含水量在停止给

14、予水溶性膳食纤维2周后比给予水溶性膳食纤维第4周后有明显增加的现象(P0.05) 。另外，大便的形态也变的较松软、泥泞或水样状(图二)。给予水溶性膳食纤维前，大便的次数每天4.02次，给予水溶性膳食纤维4周后排便次数明显的下降至每天1.00.5次(P0.05;图三)；当停止给予水溶性膳食纤维2周后，排便次数又再度增加至每天3.82.2次，因此证明给予水溶性膳食纤维第4周后有明显的差异(P0.05;图四) 。图三:给予水溶性膳食纤维后排便次数的变化,值以平均值标准差表示(n=20)。*P0.05,明显的不同于使用前.#P0.05,给予4周后也有明显的不同.图四:给予水溶性膳食纤维后肠内微生物的变

15、化,值以平均值标准差表示(n=20)。*P0.05,明显的不同于使用前.#P0.05,给予4周后也有明显的不同.CFU, colony-forming unit.大便的酸硷值在给予水溶性膳食纤维后也逐渐慢慢的下降，给予水溶性膳食纤维第4周后大便的酸硷值有明显的下降(P0.05)，然而在停止给予水溶性膳食纤维2周后大便的酸硷值和未给予水溶性膳食纤维前的酸硷值相同。大便中各种短链脂肪酸在给与水溶性膳食纤维后也逐渐慢慢的增加，短链脂肪酸的总量在给与水溶性膳食纤维第3、4周后也明显的增加(两者P0.05)，短链脂肪酸中的醋酸和初油酸都有明显增加的情形(P0.05)，而且短链脂肪酸在停止给予水溶性膳食纤

16、维2周后比给予水溶性膳食纤维第4周后明显减少(P0.05;图5)。 图五:给予水溶性膳食纤维后短链脂肪酸的变化,值以平均值标准差表示(n=20)。*P0.05,明显的不同于使用前.#P0.05,给予4周后也有明显的不同SCFA, short-chain fatty acid. 体重被用来当做营养指标，给予水溶性膳食纤维前男性、女性体重分别为44Kg(4.1标准差)和41Kg(3.8标准差)，然而给予水溶性膳食纤维4周后并没有明显的改变(男性、女性体重分别为44.53.8标准差和423.5标准差)。给予水溶性膳食纤维后血清中蛋白质、前置蛋白质、运铁蛋白质、视醇蛋白质、胆固醇、三酸甘油脂并没有明显

17、的改变。在对照组中血清中微量矿物质、碘、铜、锌在给予水溶性膳食纤维后比未给予水溶性膳食纤维的的病人有增加的情形，但统计学上并没有明显的差别。结论：Hosoda 等学者做了一个动物实验并报告利用血管注射高营养液以维持病患的营养状况，提供一些非正常生理性的营养素导致病患消化道黏膜萎缩，然而给予水溶性膳食纤维可以预防小肠上皮细胞萎缩的结果。在实验中所使用的水溶性膳食纤维是Heals纤维、液体形态，在准备过程中相当便利也很容易和其他肠道营养配方混合。研究中的病患给予水溶性膳食纤维后，血清中二氨氧化酵素的活性(为小肠绒毛组织形态的指标)有明显的增加；然而大便的含水量减少、大便的形态改善以及排便次数也明显

18、的减少。因此，水溶性膳食纤维可能在预防小肠黏膜上皮细胞的萎缩有所作用。大部份的水溶性膳食纤维被细菌当作是能量的来源并转换成不同的物质，当研究肠道菌丛时给予水溶性膳食纤维后发现需氧菌数目明显的减少因此造成肠道菌丛的厌氧菌增生，一般而言，肠道菌丛中的厌氧菌被认为是扮演保护作用的角色，因此给予水溶性膳食纤维可以促进肠道菌丛的正常化。除此之外，短链脂肪酸中的醋酸、初油酸、酪脂酸是肠菌在分解消化膳食纤维过程中所产生的，在消化道中这些脂肪酸几乎百分之八十到九十都属于短链脂肪酸。在定量上醋酸的含量最高，其次是酪酸与初油酸，这些结果与Cherbut等学者的研究结果相同。我们的病人在给予水溶性膳食纤维后醋酸酸、

19、酪脂酸的量明显的增加，大便的酸硷值也稍许轻微的下降。另外有百分之九十五以上的短链脂肪酸都被大肠吸收并因而促进消化道黏膜上皮细胞的增生。这些短链脂肪酸可以做为消化道的能量来源,酪脂酸被认为其利用价值最高，接着是初油酸与醋酸。另外短链脂肪酸也可以促进水分、钠、钙和镁的吸收。给予水溶性膳食纤维可以活化肠道的发酵作用、促进小肠和大肠的黏膜上皮细胞增生进而改善萎缩的现象。因此，给予水溶性膳食纤维会增加血清中二氨氧酵素的活性，而血清中二氨氧化酵素的活性是小肠绒毛组织形态改变的指标；而且给予水溶性膳食纤维会促进水分的吸收，进而使大便含水量减少、大便的形态改善、排便次数也减少。许多的研究报告指出：膳食纤维的消

20、化会降低某些营养指标与微量矿物质的吸收速度，然而摄取一些不容易被消化的膳食纤维会增加钙和镁吸收速度。在我们的病患中给予水溶性膳食纤维后他们的营养指标并没有明显的增加，然而一些微量矿物质如：碘、铜、锌却比给予前稍微增加。这些的发现建议：对于一些需长期营养治疗因接受半消化配方所导致的小肠黏膜细胞萎缩、大便松软或腹泻的老年病患，给予水溶性膳食纤维可以有效的改善排便状况并改善小肠黏膜细胞萎缩以及使肠道菌丛正常化。REFERENCES1. Martyn NP, Fitzgerald K. Tube feeding for the elderly. Can Nurs Home 1992; 3(3):52.

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