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115年:營養營養學(2)

下列何者不是可溶性纖維改善血糖調控的主要機制？

A減少營養素擴散與消化速度
B抑制小腸內容物在刷狀緣的對流
C直接刺激胰島β細胞分泌胰島素
D增加未對流水層厚度以延緩葡萄糖吸收

詳細解析

本題觀念

可溶性纖維（soluble fiber，也稱水溶性膳食纖維）改善餐後血糖的機制主要是「物理性黏度效應」，透過增加腸腔內容物的黏度來減緩葡萄糖的消化與吸收。這些機制包括延緩胃排空、減慢營養素擴散、抑制刷狀緣處的對流，以及增加未攪拌水層的厚度。可溶性纖維並不會直接作用於胰島的內分泌細胞，這是本題的考試重點。

選項分析

  • A 減少營養素擴散與消化速度：這是可溶性纖維改善血糖的正確機制。可溶性纖維溶於水後形成黏性凝膠，增加腸腔內容物的黏度，降低消化液（如 α-澱粉酶）與食物的混合效率，減緩澱粉水解速度。同時，較高的黏度增加擴散阻力，減少葡萄糖等營養素向黏膜方向的擴散速率。屬正確機制，非本題答案。

  • B 抑制小腸內容物在刷狀緣的對流：這也是正確機制。黏性可溶性纖維使腸腔內容物的流動模式從紊流（turbulent flow）轉為層流（laminar flow），降低腸道蠕動所產生的對流混合效率，抑制營養素在刷狀緣處的對流傳輸，進而減緩葡萄糖到達吸收表面的速率。屬正確機制，非本題答案。

  • C 直接刺激胰島beta細胞分泌胰島素 ❌：可溶性纖維改善血糖是透過物理性黏度機制（延緩消化、阻礙擴散與對流、增厚水層），而非直接作用於胰島 beta 細胞。纖維本身不具有刺激胰島素分泌的內分泌活性。雖然可溶性纖維在大腸經細菌發酵產生短鏈脂肪酸（SCFA），短鏈脂肪酸可間接促進 GLP-1 等腸泌素（一種促進胰島素分泌的荷爾蒙）的釋放、進而改善胰島素敏感性，但這屬於腸道細菌的間接作用，與纖維「直接刺激 beta 細胞」截然不同。此選項不是可溶性纖維改善血糖的主要機制，為本題正確答案。

  • D 增加未對流水層厚度以延緩葡萄糖吸收：這是核心正確機制。黏性可溶性纖維會增加小腸黏膜表面的未攪拌水層（unstirred water layer, UWL）的有效厚度與阻力。葡萄糖必須穿越更厚的這層靜態水層，才能到達上皮細胞刷狀緣上的轉運蛋白，因此葡萄糖吸收速率被延緩。屬正確機制，非本題答案。

答案解析

答案是 C。本題為反向題，問的是「不是」正確機制的選項。可溶性纖維改善血糖調控的三大物理機制分別為：減少營養素擴散與消化速度（A）、抑制刷狀緣對流（B）、增加未攪拌水層厚度延緩葡萄糖吸收（D），這三個選項都是已經被研究證實的正確機制。而 C 選項所述的「直接刺激胰島 beta 細胞分泌胰島素」並非可溶性纖維的作用方式，纖維不具備直接的內分泌活性。

核心知識點

  • 可溶性纖維降血糖的機制是物理性黏度效應，不涉及直接內分泌刺激
  • 三大物理機制：減緩擴散與消化、抑制刷狀緣對流、增加未攪拌水層厚度
  • 短鏈脂肪酸（SCFA）經由 GLP-1 改善胰島素敏感性是間接途徑，非纖維直接作用
  • 未攪拌水層（UWL）是可溶性纖維降低餐後血糖的核心物理屏障

參考資料

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