在营养学的世界里，很少有话题像膳食纤维那样引发如此多的关注和担忧。
曾经被认为仅仅是“粗纤维”的膳食纤维，如今已成为对抗慢性疾病的重要力量，并成为整体健康的基石。然而，尽管科学证据不断增加，公众意识也在提高，膳食纤维仍然明显缺席于大多数现代饮食中，尤其是在西方国家。
由伍伦贡大学（University of Wollongong, UOW）的杰出教授黄旭峰（Xu-Feng Huang）领导的一支全球研究团队，正致力于改变这一现状。他们利用人工智能帮助社会实现个性化的纤维摄入目标，并对抗日益增加的代谢综合征发病率。该项目汇集了UOW的伊丽莎白·尼尔博士（Elizabeth Neale），一位饮食与公共卫生专家；王磊教授（Lei Wang），专注于人工智能研究；以及温金丹教授（Khin Than Win），一位健康数据与数字工具专家的专业知识。去年，该项目获得了澳大利亚国家健康与医学研究委员会（NHMRC）eAsia研究项目资助近50万澳元。整个三年期项目累计获得1,093,853澳元资助，其中包括来自NHMRC的495,547澳元、印度尼西亚BRIN的237,283澳元、泰国PMU-B的227,238泰铢以及菲律宾DOST-PCHRD的133,785比索。
团队正在开发基于科学的、量身定制的策略，通过膳食纤维和前沿技术改善健康结果。
对于像黄教授和尼尔博士这样的科学家来说，对健康的兴趣超越了实验室。在分子视野研究中心（Molecular Horizons）工作的黄教授表示，弥合科学发现与现实世界影响之间的差距，促使这个多学科研究团队关注纤维——这种看似不起眼的营养素，实际上在人类健康中扮演着核心角色。“现代饮食通常缺乏纤维，这是一个问题。纤维不仅仅是有助于消化，它在预防肥胖、糖尿病和心脏病等严重健康问题方面发挥着重要作用。我们的研究表明，一刀切的营养方案并不奏效。”他说。
“作为一名医学科学家，我总是被营养、脑健康和慢性病之间的交叉点所吸引。健康研究使我们能够将基础科学发现转化为可以改善人们生活的实际策略。了解肥胖和代谢综合征等疾病的根源，并通过营养和生活方式找到预防方法，既具有科学挑战性，也令人深感满足。”
与代谢综合征的联系
什么是代谢综合征？
代谢综合征是指一系列状况的集合，如肥胖、高血压、胰岛素抵抗和血脂异常，这些都会导致心脏病、糖尿病和中风的发生率增加。这是一种慢性疾病，在西方国家（以及现在的许多发展中国家）迅速上升。
在澳大利亚和美国，约有30%的人口患有代谢综合征。在亚洲，随着西式食品逐渐渗透生活方式，代谢综合征正成为一个日益严重的流行病。东亚国家中代谢综合征的患病率不断上升，给其医疗系统和经济带来了巨大压力，凸显出迫切需要新的干预措施。
那么，纤维如何对抗代谢综合征和其他健康问题呢？黄教授指出：“纤维在消化、肠道健康和代谢调节中起着至关重要的作用。它滋养有益的肠道菌群，产生保护肠道内壁的短链脂肪酸，并帮助调节血糖和胆固醇水平。”
国际团队——包括澳大利亚、印度尼西亚、泰国和菲律宾的研究人员——正在结合临床研究与人工智能和机器学习，以更好地理解个体对纤维的反应，并制定量身定制的干预措施来改善健康结果。
纤维去哪儿了？
尽管纤维的好处已被证明，但它常常是“西方饮食中被遗忘的营养素，而这种饮食以超加工和低纤维食品为主”，黄教授观察到。方便食品、白面包、含糖谷物和快餐的兴起，使得富含纤维的主食——如全谷物、豆类、水果和蔬菜——被边缘化。结果呢？“大多数人远远达不到推荐的每日摄入量。”他说。
这种不足带来了重大后果。典型西方饮食中缺乏纤维，现在被认为是慢性疾病日益流行的罪魁祸首之一，从肥胖到糖尿病和心血管疾病不一而足。
纤维存在于植物性食物不可消化的部分，如水果、蔬菜、谷物和豆类，是一种人体无法消化的独特碳水化合物。膳食建议指出，成年女性每天应摄入25克纤维，男性则为30克。然而，为了降低患慢性疾病（如心血管疾病、2型糖尿病和某些类型癌症）的风险，我们应该瞄准更高的目标：女性每天28克，男性每天38克。
膳食纤维分为两种主要类型——可溶性和不可溶性，它们对身体健康和福祉都至关重要。可溶性纤维，存在于水果、蔬菜和燕麦中，吸收水分并减缓食物通过消化道的速度；不可溶性纤维，存在于水果和蔬菜的皮以及全麦面包中，不吸水并帮助食物快速通过消化道。
黄教授表示：“重新引入有意义的纤维摄入量可能成为公共健康的转折点。”他是一位分子营养学和肥胖症领域的专家。
本质上，纤维是一个多面手：它滋养肠道中的有益菌群，帮助保持饱腹感，稳定血糖，甚至可能影响情绪和认知功能。
个性化的方法
黄教授指出，增加纤维摄入在降低代谢综合征发病率方面显示出显著前景。此前，治疗主要依赖于限制热量摄入，希望减轻体重能够缓解症状。然而，这种一刀切的方法并不奏效。
伍伦贡大学研究团队将重点放在使用机器学习（人工智能的一个子集）来研究代谢综合征背后的分子机制。这些数据将用于制定个性化的营养和生活方式计划，根据个人的需求、新陈代谢、饮食偏好和活动水平纳入更多纤维摄入。
“低纤维摄入与代谢综合征高风险密切相关。纤维有助于调节胰岛素敏感性、减少炎症并支持体重控制——这些都是预防该综合征的关键因素。”黄教授说。
团队的研究更加深入：“纤维可以积极影响肠道微生物群和代谢激素，这两者都在代谢综合征的发展中起着核心作用。我们旨在利用这一知识个性化饮食策略，使其比通用指南更有效。”
由于涉及遗传学、生活方式和肠道微生物组等诸多变量，个人如何知道他们需要多少纤维以及从哪些来源获取呢？答案可能在于技术。
“人工智能和机器学习可以分析复杂的数据——从基因到饮食再到微生物组组成——以确定个人对不同类型和数量的纤维的反应。”他解释道。
“这项技术使我们能够预测谁将从特定干预措施中获益最多，并制定个性化的营养计划。未来，人工智能可能会驱动应用程序或数字工具，指导用户选择适合其独特生物学特性的富含纤维的食物。”
被遗忘的营养素
尼尔博士强调，澳大利亚纤维摄入量低仍然是一个持续存在的问题。
“2011-13年澳大利亚健康调查数据显示，大多数澳大利亚人未达到纤维摄入的推荐量，不到20%的成年人摄入足够的纤维以降低慢性病风险。我们期待今年晚些时候发布最新的全国饮食调查结果，因此很高兴能看到澳大利亚人的饮食情况更新。”
当前的挑战不仅是科学上的，也是文化上的。它要求我们在如何看待食物、如何购物以及如何饮食方面做出转变。这意味着优先选择全谷物而非精制谷物，选择豆类和扁豆，吃水果和坚果作为零食，并拥抱植物性食物的多样性。
通过对我们饮食作出小而一致的改变，并利用技术的力量，我们可以让纤维重新回到餐盘中心——并在过程中重获健康。
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