全球有超過4億人患有糖尿病,預(yù)計到2040年糖尿病發(fā)病率還將增加50%以上。過去50年來,糖尿病和肥胖流行急劇增加,意味著在遺傳因素之外,環(huán)境和飲食在疾病發(fā)展中也起到了作用。其中,食品加工、保存和包裝中所廣泛使用的化學(xué)成分已經(jīng)引起了研究人員的注意。
近日,由哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究顯示,常見食品添加劑丙酸鹽與肥胖、糖尿病風(fēng)險相關(guān)的激素水平增加有關(guān)。研究結(jié)果近日發(fā)表于Science Translational Medicine。
丙酸鹽作為防腐劑,廣泛用于奶酪、烘焙食品、動物飼料和人工香料中。但丙酸鹽在人體內(nèi)消耗、代謝后具體會帶來哪些效應(yīng),這個問題還沒得到過回答。
試驗首先在小鼠中開展。研究人員發(fā)現(xiàn),施用丙酸鹽后,小鼠的交感神經(jīng)系統(tǒng)被迅速激活了,這帶來了多種激素水平的激增,包括胰高血糖素、去甲腎上腺素和一種新發(fā)現(xiàn)的稱為脂肪酸結(jié)合蛋白4(FABP4)的糖原異生激素。這一系列激素變化又導(dǎo)致小鼠肝細胞中產(chǎn)生了更多葡萄糖,進而造成高血糖。
那么,更長期的影響如何?研究人員又用小劑量的丙酸鹽給小鼠持續(xù)喂水——相當于人類在腌制食品中的攝入量。20周時,與對照組的小鼠相比,服用丙酸鹽的小鼠體重增加,并出現(xiàn)了胰島素抵抗。
為了驗證動物發(fā)現(xiàn)能否轉(zhuǎn)化為人類研究結(jié)果,研究人員又進行了一項雙盲安慰劑對照試驗。14名健康受試者被隨機分為兩組,禁食8小時后,一組接受含有1克丙酸鹽添加劑的飲食,另一組接受含有安慰劑的飲食。研究人員在餐前,餐后15分鐘,以及隨后4小時中每半小時收集一次受試者的血液樣本。一周后,兩組受試者交換飲食,并再收集一次血液樣本。
研究人員發(fā)現(xiàn),食用含有丙酸鹽的食物后,人類激素水平的變化和小鼠試驗中觀察到的相似。丙酸鹽組再進食不久后,就會出現(xiàn)去甲腎上腺素、胰高血糖素和FABP4的顯著增加。接受丙酸鹽的受試者還表現(xiàn)出胰島素和胰島素抵抗水平增加。兩組在用餐后的血糖水平峰值相似,但在丙酸鹽組中,血糖水平恢復(fù)到基線的時間略久。
丙酸鹽也是一種天然短鏈脂肪酸,腸道菌群在分解纖維時就會產(chǎn)生這種物質(zhì)。此前有一些研究表明,當作為腸道菌群新陳代謝的產(chǎn)物時,丙酸鹽和其他脂肪酸會帶來有益作用。然而,這種好處未必能照搬到食物中的丙酸鹽。研究作者解釋,丙酸鹽的效果可能取決于它在人體中哪個部位,當從飲食攝入時,它與胃腸道細胞相互作用程度遠高于和腸道菌群的接觸。
研究結(jié)果表明,丙酸鹽的攝入與導(dǎo)致胰島素抵抗和高胰島素血癥的一系列代謝事件有關(guān),可能作為“代謝破壞者”而增加人類糖尿病和肥胖的風(fēng)險。不過,這項早期研究發(fā)現(xiàn)的還只是相關(guān)性,還需更長時間的大型研究來了解因果關(guān)聯(lián)。研究人員指出,雖然美國FDA認為丙酸鹽普遍安全,但這些新發(fā)現(xiàn)提醒,需要進一步研究食品用途丙酸鹽的潛在替代品。
加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)中心的高級營養(yǎng)師Dana Hunnes教授表示,研究結(jié)果令人擔(dān)憂,“如果丙酸鹽確實會增加血糖并降低胰島素水平,那對糖尿病患者來說,或許意味著需要接受更高劑量的藥物。”隨著肥胖和糖尿病前期患者越來越多,她認為今后的研究中有必要納入這部分人群。
與此同時,Hunnes教授建議盡量避免食用富含添加劑的食品。今年初,發(fā)表于《JAMA》子刊的研究也顯示,含有多種添加劑的高度加工食品可能是健康殺手;德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的一項研究又發(fā)現(xiàn),食物中的無機磷酸鹽可能會降低人們脂肪燃燒能力。
哈佛大學(xué)營養(yǎng)、遺傳與代謝研究中心主任GökhanS. Hotamisligil教授表示,“了解食物中的成分如何在分子和細胞水平的影響身體的新陳代謝,可以幫助我們制定簡單而有效的措施,來解決肥胖和糖尿病的雙重流行問題。”
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