健康新视界》食用代糖会改变肠道菌相 导致不良后果(潘怀宗)

(示意图/Shutterstock)

现代社会因为肥胖人口激增,加上糖尿病和心血管疾病屡创新高,因此,甜味剂(Sweeteners)在健康因素的考量下,被用来取代邪恶糖(故甜味剂又名代糖),当成是低糖或零卡的另一种选择,由于使用相当广泛,且几乎无所不在,因此其安全性也备受重视,虽然甜味剂目前被卫生单位认为是安全的,但科学数据仍然存在着诸多争议,尚未有明确的定论,读者仍须谨慎小心才是。

有人将甜味剂(注1)分成人工甜味剂和天然甜味剂两大类,人工甜味剂顾名思义是由化学合成而得,自然界原本并不存在,包括糖精(Saccharin)、蔗糖素(三氯蔗糖;Sucralose)、纽甜(Neotame)、阿斯巴甜(Aspartame)和醋磺内酯钾(Acesulfame potassium;又称乙醯磺胺酸钾或安赛蜜)等等。而天然甜味剂则是已经存在于自然界中,例如: 甜菊糖(Stevioside;源于甜菊叶)、罗汉果糖(Mogroside;源于罗汉果)以及木糖醇(糖醇类;Sugar alcohol;源自于白桦树、橡树或玉米)等等,虽然经由人工萃取天然植物可以取得(中间可能使用化学溶剂),但有时因为原料需大量取得、产率过低和耗资不菲等等因素考量下,也有使用化学方法直接合成而得的天然甜味剂,像是利用木糖当作原料,再将其转化为木糖醇,就是一个很好的案例。

当然,也有人将甜味剂区分成有热量(又名:营养甜味剂)和无热量(非营养甜味剂)两大类,读者千万不要被括弧内字面上的意思所迷惑,所谓的营养,在这里其实只是有无热量而已,并非指任何有益于身体的物质,况且利用甜味剂取代「邪恶糖」(砂糖、黑糖、果糖、蜂蜜或枫糖等等都包括在内)的初衷,就是想要远离邪恶(肥胖、糖上瘾等等),所以使用「营养」二字在分类的名词内,容易产生误导,故使用「有无热量」的分类名词,显然较为妥适。所以在科学文献中,无热量人工甜味剂(NAS;Non-caloric artificial sweeteners)一词,读者就会常常看到。一般而言,人工甜味剂都不会有热量,而天然甜味剂则是或多或少会有些热量,但因为甜味剂的甜度均是蔗糖的几百倍,甚至几千倍以上,因此在使用量极低的情状下,热量也几乎是可以被忽略的。

2022 年 8 月 19 日美国科学家杂志健康版记者齐亚先生(Shafaq Zia)专文报导,内容引用刊登在国际知名期刊《细胞》上的一篇文章,该篇论文是由以色列魏茨曼科学研究所的教授们所完成的,结论是无热量人工甜味剂会显著改变人类的肠道菌相,正如该团队2014年在小鼠研究中所看到的那样,如今再用临床实验进一步证明,当人类食用甜味剂后,借由肠道菌相改变,进而对葡萄糖耐受性(Glucose tolerance)产生不利的影响,因此,可能导致体重增加和糖尿病的发生。

这组杰出的以色列研究团队是由免疫学家-埃利纳夫教授(Eran Elinav)和细胞分子生物学家-西格尔教授(Eran Segal)所共同领导的,距离上一次他们发表在《自然》杂志上的论文(2014年),已经坚持在这个领域将近十年了,当年,他们是在小鼠身上进行研究,认为人工甜味剂会改变老鼠的肠道菌相,而因为这些菌相在调节新陈代谢方面发挥着重要作用,像是食欲和脂肪储存,所以会导致糖尿病和心血管疾病的发生。针对甜味剂如此不友善的结论,虽然不是世界上首例,但却是第一个清楚证明其中的作用机转,这当然对大量使用甜味剂的食品厂商而言,显然是一项重大打击,这也是为什么厂商会想出无数个理由来抨击这项研究不好的原因,特别是它只在动物身上执行,而没有在人类身上做出证明。

这组科学家在强大压力下,并未轻言放弃,2022年再度出手,除论文发表在《细胞》期刊外,更重要的是临床实验证明。该试验募集血糖标准且平常不食用甜味剂的志愿者共120名的健康成年人,分成六组,每人每日食用邪恶糖或代糖的食用总量都有规定,例如: 糖精组(0.18g 糖精 + 5.82g 葡萄糖)、蔗糖素组(0.102g 蔗糖素 + 5.898g 葡萄糖)、阿斯巴甜组(0.24g阿斯巴甜 + 5.76g 葡萄糖)、甜菊糖组(0.18g 甜菊糖 + 5.82g 葡萄糖)、葡萄糖组(5g)或白开水组,持续2周,每种甜味剂每日摄取量均远远低于目前卫生单位所规定的每日摄入量上限(注2),所有参与者在实验前、实验期间和实验后都会持续监测他们的血糖值,并收集粪便和唾液样本,分析其中的微生物菌相。结果发现在食用甜味剂之前和之后的菌相,均存在着明显差异。而摄入葡萄糖或白开水组者则没有任何微生物菌相的变化。糖精和蔗糖素组同时也显著造成体内升糖反应的机制受损(impaired glycemic responses)(注3)。研究人员进一步将食用代糖的四组参与者的粪便菌相,原封不动的分别移植到无菌小鼠体内,几天后,当微生物菌相在小鼠的肠道中定殖成功后,这些小鼠调节升糖反应的能力也受到了损坏。

这次的实验,不仅仅是证明了相关性,也同时证明了因果关系,非常重要,但是,由于并未继续追踪参与者持续到六个月或一年后的体重和升糖反应变化,所以也没办法回答食用代糖对体重增加和糖尿病等健康状况发展影响的终极问题。记者访问智利天主教大学微生物学家加里多教授(Daniel Garrido)时说道,本篇论文确实提供我们一个新的省思,但仍缺乏将肠道菌相的变化与葡萄糖耐受不良联系起来的运作机制,当然,以色列团队也在努力想要解答这个问题,该小组希望尽速识别出肠道中的哪些微生物,会使人们在食用代糖后产生葡萄糖不耐症,而这些信息最终一定可以帮助读者个别做出是否「使用无热量甜味剂作为有热量邪恶糖的替代品」的最终决定。(作者为阳明大学兼任教授、佛光大学讲座教授)

注1:欧美的饭店里,餐桌上经常有一包包的代糖,你知道它们有颜色上的区别吗? 蓝色是阿斯巴甜,粉红色是糖精,黄色是蔗糖素,绿色是甜菊糖,读者可以依照颜色,选择出自己想要的。由于每种代糖可能在嘴里残留特殊的味道,像是苦味或金属味,因此厂商通常会在产品内使用多种代糖,借以互相遮蔽残留的味道,像是零卡可口可乐里面就含有三种不同的甜味剂。

注2.阿斯巴甜每日摄入量上限为50 mg/kg,糖精为15 mg/kg,蔗糖素为5 mg/kg,甜菊糖为4 mg/kg。若以每人平均60公斤来计算,这四种代糖的每日总摄入量不得超过3公克(阿斯巴甜)、0.9公克(糖精)、0.3公克(蔗糖素)和0.24公克(甜菊糖)。

注3.升糖反应(glycemic responses) 是指每顿饭后的血糖对时间的变化情形。正常人在饭后,血糖和胰岛素水平都会短暂升高,然后在短时间内(约2小时候)就应该恢复到正常水平,这就是良好的升糖反应。但如果是饭后峰值血糖飙太高,或是血糖长久掉不下来,一直持续在高点,都称之为升糖反应有缺损。

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