第九章 蛋白质:乳制品(1 / 1)

20世纪70年代,撒切尔夫人(被戏称为“牛奶掠夺者”)因为取消了为7岁以上学童免费供应牛奶而声名狼藉。人们对此表达不满,纷纷走上街头抗议。事件随后慢慢平息,而随着牛奶中脂肪含量的减少,销量下滑,学校补贴的削减,牛奶变得越来越不走俏。

牛奶是一种营养丰富的食物,它是蛋白质(含3%的蛋白)和能量的优质来源,含有2%~3%的脂肪,其中大部分是饱和脂肪,还有钙等营养元素。

在我小时候,牛奶被认为是最天然最有营养的食物,对儿童的生长发育来说很关键。读小学的时候,就算在炎热的天气牛奶稍稍有些变质,老师也会确保每个学生都把它喝得一滴不剩。母亲的乳汁是我们在人世间咽下的第一口食物,也是大多数人1岁前的主食,那么乳品肯定对健康有益吧?不过当人们慢慢认识到人的乳汁和牛奶的成分不同,而人们喝牛奶的历史也只有六千年时,人们的态度悄然改变。越来越多的牛奶过敏和乳糖不耐受情况见诸报端,人们也不再迷信牛奶的健康功效。对食物中脂肪危害的报道使牛奶越发不受欢迎:牛奶渐渐被其他一些植物蛋白,比如豆浆和新兴的杏仁奶取代。

不再喝牛奶是不是明智之举呢?

20世纪80年代,当乳制品工业受政府的大力支持之时,一项名为“中国健康报告”的流行病学研究,比较了十年前搜集的中国各县50多种疾病的发病率与80年代的数据。 [196] 项目负责人坎贝尔博士指出,牛奶和高血压发病率有着显著的相关性,他进一步得出结论,为了自身健康,我们应该避免掉入利益相关者的宣传陷阱,远离乳制品。

不过报告中没有说明的是65个县中有62个县的居民根本不喝牛奶,而另外3个食用乳制品同时有较高的高血压发病率的县情况比较特殊。这3个县都位于中国北方,靠近内蒙古自治区和哈萨克斯坦,当地的气候、生活和饮食习惯和其他地区差别很大。这再一次表明由此类相似的观察性研究得出的结论中存在的问题——相关性往往站不住脚,而我们之前对风险因子的认识往往是基于此种结论之上的。牛奶和高血压发病率的相关性同样有可能是由体重增加,高盐饮食或者蔬菜摄入过少,甚至北方食用乳制品的人口基因组成不同而引起的。

该研究收集了大量的数据,从中可以找出几千种不同饮食成分与疾病的相关性。考虑到我们一般认为研究结论有5%的错误率,其中一些相关性很可能只是由偶然因素造成的。坎贝尔指出牛奶可能对健康有害的另一个依据是用大剂量来自牛奶中的干酪蛋白喂养动物,会引发肝癌。而研究人员后来发现,用非动物蛋白重复该实验也会得出相似的结果。 [197] [198] 而这些中国村民所说的牛奶——往往是发酵过的牦牛奶——和西方人饮用的巴氏灭菌奶不同。这项研究也引发了对为什么其余62个县完全不喝牛奶的思考。

牛奶变种人

传统观点认为,自从人类进入农耕社会,基因便没有足够的时间演化,调控蛋白的合成,使身体适应新的食物。经过了25万代的选择和演化我们才从黑猩猩变成人,又经过了5000代人类才离开非洲到达世界各地,而农业的历史只有不到500代的时间。因此当今的后农业时代只是演化中的短暂一瞬——没有时间适应变化难道不是理所当然的么?

最近人们通过研究饮用牛奶的历史,对演化的快慢有了不同见解,而此前上述观点一直是科学界主流的看法。曾经世界上只有35%的人可以喝光半品脱(约275毫升)牛奶而没有任何不适,后来这一比例飞涨到占北欧人口的90%,占南欧人口的40%。然而,不是65%不能消化牛奶的人会有麻烦,而是那些在不到200代人的时间里成功适应了牛奶并且遍布全球的牛奶饮用者。 [199] 到目前为止,和牛奶的消化吸收有关的最早基因突变是在6500年前的人类DNA中发现的。

在乳酸菌的帮助下,婴儿体内生成了可以分解乳汁中的乳糖的乳糖酶。但当婴儿开始吃固体食物时,这一机制就失效了。这意味着婴儿将无法再消化吸收乳糖。乳糖由葡萄糖和半乳糖(galactose)缩合而成。乳糖的结构特殊,完美地发挥了它的作用——它基本上只存在于动物的奶水中,是脂肪、糖类及维生素D等营养元素的优质来源,有助于婴儿大脑发育和钙的吸收(促进骨骼生长)。土耳其(另有一种说法是波兰)的农户最早发现,如果将牛奶制成奶酪和酸奶,人就可以安心食用,而不会有恶性呕吐等不适。 [200] 这两种食物是用乳酸菌发酵牛奶制成的,前面曾说过,和人类不同,乳酸菌可以分解利用乳糖。

突然之间,这些拥有变异基因的人有了一种便于携带的食物,能提供所需的蛋白和能量,使这些人拥有了生存优势,从而能繁衍生息,开拓疆土。这些基因随着人类从中东出发,往北方和西方迁徙,很快播散开来。据估计要实现基因如此巨大的变异,人类的生育率要升高18%。因此与拥有变异基因的人相比,那些缺乏这一变异基因的北欧人及其后代生存并繁衍的机会要渺茫些。具体原因现在仍然不明。

牛奶提高了患胃病婴儿的生存率,帮人渡过干旱,减少因为饮用不洁的水造成的感染,还可能通过减少婴儿断奶需要的时间缩短了两胎之间的间隔,从而提高了生育率。不管原因究竟为何,牛奶产生了深远的影响,这一基因变异也快速播散。主要的变异发生于欧洲,其他小规模的变异则发生在非洲和中东地区, [201] 这再次证明,从演化层面来说,人类及其基因能够快速适应新出现的重要食物。乳糖基因突变的重要性在于它使得基因直到人的成年,都持续处于启动状态。

另外一些因素引起基因微妙的后生变化(作为对饮食或环境的反应,基因可以被启动或者沉默)可能同样意义重大。 [202] 这些变化可以在几代的时间里发生,之后便成为永久性的。尽管目前我们只能猜测可能是外部因素导致乳糖基因发生了突变,但可能有更确凿的证据表明微生物也发挥了重要作用。未经灭菌处理的生牛奶含有大量的营养素,能为一系列微生物提供良好的生长条件,从对健康有益的乳酸菌和双歧杆菌到一些致病菌,还包括一些作用未知的细菌。 [203] 生牛奶可以直接饮用,也可以用于制作传统未灭菌的奶酪。

早期饮用牛奶的人的优势可能并不在于他们可以从牛奶中获取蛋白质和能量,而在于通过饮用牛奶增加了肠道菌群的丰富程度,从而增强了免疫力,改善了健康状况。很难解释为什么其他人身上没有产生基因突变,特别是在东亚,只有1%的中国人有乳糖突变基因。这可能与气温较高令生牛奶很快变质,不再适合饮用,否则会引起感染有关。但这一理论无法解释为什么茹毛饮血的非洲马赛人拥有这种突变。

另一个无法解释的事实是10%的北欧人体内没有突变基因,缺少乳糖酶,但其中许多人仍然可以喝牛奶,不会有任何不适。而另一些有乳糖基因突变的人却仍然乳糖不耐受。这该怎么解释?乳糖不耐受是一种常见症状,表现为食用牛奶或乳制品后出现腹胀、胃痉挛、腹痛腹泻。像美国这样拥有欧洲、亚洲和非洲等多样性基因的国家乳糖不耐受发生率很高,据某广告网站的数据,约有4000万人有乳糖不耐受症。但事实上很难早期或者准确地做出诊断,因此实际发病率仍不明了。 [204]

有1/5的英国人声称他们饮用牛奶后会觉得恶心、腹胀,但只有不到1/3的人有确切的症状或者得到了诊断的证实。要知道在药物试验中,20%服用安慰剂的受试者会声称他们有胃部不适。许多症状与缺少乳糖基因关系不大,而一些症状与乳糖不耐受试验结果并不一致,在该检查中,医生会给患者饮用50克乳糖,观察其对呼吸或血糖的影响。医生认为大多数乳糖不耐受是心理因素的影响。即使这些人并不缺少乳糖基因或者乳糖不耐受试验结果为阴性,我们也可以认为他们“自认为”乳糖不耐受。这部分人对乳制品的排斥是毫无必要的,还导致越来越多的人特别是儿童钙摄入不足和维生素D缺乏。 [205]

之前人们所关注的都是与牛奶中碳水化合物(乳糖)的消化有关的问题,但牛奶中的蛋白也会引发一些身体反应,特别是过敏。一家澳洲公司发现了牛奶中酪蛋白的微小基因差异,并且瞄准了其中的商机。转基因牛可以产出不同种类的牛奶比如低脂奶早已不是新闻。大部分牛奶中含有A1型酪蛋白,但有些奶牛的牛奶中含有A2型,并且口感没有差别。对于对普通牛奶中的A1型酪蛋白过敏的人来说,已经有了转基因牛产的含有A2型酪蛋白的牛奶可供选择。我觉得这一做法只是转移了问题,还是等待时间来证明吧。

急性腹泻和乳糖不耐受

珍妮和玛丽是来自瑞士的一对同卵双胞胎,现年46岁,住在英国西南部。儿时她们都喝牛奶,成年后,也会在茶和咖啡中加奶饮用。35岁那年,玛丽的婚姻在痛苦和激烈争吵中结束,她和朋友去印度旅行散心,回来之后就出现了消化系统问题。她常常胃疼,夜晚也不能安睡,还有断断续续的严重腹泻。这一症状持续了数年,她找医生求治,却不见好转,最后只有去看心理医生。作为对双胞胎志愿者常规基因分析的一部分,我们检测了她们体内2万个基因的约50种变异。结果再次证实她们是同卵双胞胎无疑,另外我们发现和珍妮一样,玛丽的2号染色体上,也没有大部分欧洲人都携带的乳糖变异基因,这就可以解释她的肠胃问题:她对乳糖不耐受,不能喝牛奶。她照做了,令她难以置信的是,两个星期后她的症状就消失了。

玛丽的困扰解决了,但这不能解释为什么之前她没有乳糖不耐受的反应,以及为什么和她拥有相同基因、相似饮食的珍妮却没有这样的问题。同样,这可能与肠道菌群有关。对其他乳糖不耐受病人的研究也表明他们同样存在对牛奶的不同反应,给有乳糖不耐受症状的病人服用低聚半乳糖(galacto-oligosaccharide),与服用安慰剂的病人相比,他们的症状明显改善。半乳寡糖是一种不被消化分解的益生元,能改变肠道菌群组成。两个月后,服用半乳寡糖的病人肠道菌群发生了巨大的变化。 [206]

在进一步追问之下,玛丽回忆起来,在印度之行快结束时,她得了严重的肠胃炎,用了几个疗程的广谱抗生素。强效抗生素可能减少了肠道菌的种类,改变了其组成,而幸存的细菌无法分解肠道的乳糖,引起了上述症状。由此可见,即使是基因完全相同的同卵双胞胎,肠道细菌组成细微的变化也会使她们对牛奶的反应不一。而这些变化也会影响人对许多其他食物的反应。

牛奶会让人长高变强壮么?

小时候家长告诉我们,要长高就得喝牛奶。如果观察一下世界上有乳糖变异基因的国家的遗传图和它的颜色,我们可以发现这一基因与身高有明显的相关性。 [207] 乳糖变异基因水平较低的南欧人,身高较矮,不过南欧人中一些拥有变异基因的亚群身高较高。但牛奶和身高有相关性并不意味着牛奶是长高的原因:喝牛奶可能只是反映出了另一些差异,比如收入或者营养状况。

我身高接近180厘米,我爸身高172厘米,爷爷身高165厘米,1876年出生于俄国的曾祖父身高只有160厘米,四代人的身高增加了20厘米。尽管这只是我家的情况,但这种趋势很常见。过去到欧洲游玩的时候,站在年长些的南欧人旁边,我常常觉得自己像个巨人,而到了荷兰,我又被荷兰人比了下去。从对欧洲5万对双胞胎的联合研究中我们发现,身高有80%以上是由遗传决定的(就是说人与人之间的身高差异,80%是基因导致的)。 [208] 之后,在研究了25万名观察对象的基础上,我们和另外60个研究团队发现了697个跟身高有关的基因,还有上千种影响较弱(1/4的影响)的基因也与身高有关。 [209] 基于这一结论,也基于对遗传的传统看法,你或许会觉得生活习惯比如喝牛奶不大可能使人长高。

但从历史记录当中,可以发现身高这一“与遗传关系最大的特征”随着时间的变迁,也经历了巨大的变化。历史上许多其他时期,人类的身高波动很大,可能在中世纪达到了顶峰。当时许多欧洲人,比如公元6世纪的查理曼大帝,据称身高182厘米。在17世纪的小冰河时期,随着人类迁入工业化的城市,身高也出现了下降,法国大革命时穷苦百姓的平均身高只稍稍超过152厘米。此后人类身高继续增加,但有些国家的国民增高更为明显。 [210] 荷兰成了平均身高最高的国家。从国家统计数据和征兵调查表来看,短短四代人的时间,他们的平均身高增加了18厘米。

这是如何发生的呢?基因的演变需要几百代人的时间,除非和乳糖基因突变一样,人类的近代史上出现过“身高基因突变”。这种可能性不大,因为如果真是如此的话,科学家应该早就发现这种突变了。

就在60年前,美国还是平均身高最高的国家,可如今荷兰人的平均身高是185厘米,比美国人的平均身高175厘米高出了10厘米。最简单的解释就是荷兰人更爱喝牛奶,比美国人喝得多。到访荷兰的医院和大学时我发现,大部分荷兰学生仍然会在午餐时喝一杯牛奶。

如果分析从乳糖基因变异比例推算出来的喝牛奶的和不喝牛奶的世界人口情况,则如前所述,我们可以发现牛奶的饮用和身高明显相关。斯堪的纳维亚居民和荷兰人在这两项上都位居榜首。1962年,荷兰人饮用了约600万吨牛奶,1983年这一数字到达顶峰,超过了1350万吨;之后有所回落,但仍然高达1100万吨。如今荷兰人人均消耗的乳制品量仍是美国人的2倍。世界卫生组织已经将平均身高作为衡量国家健康水平和繁荣程度的指标之一。

在殖民地时代早期,美国新兵的平均身高比英国新兵的162厘米高出7.6厘米,每天消耗的热量要多20%。独立战争后,美国新兵更为强壮,在1800年,他们的平均寿命要长10年。直到20世纪60年代,营养状况良好的美国人都是世界上最高的,突然之间,不知为何,美国人停止了生长(起码是不再往上长了)。20世纪50年代,肉类和糖的消耗开始增加,一直增加到20世纪80年代肉类和蔬菜的摄入量开始下降,取而代之的是脂肪和糖的摄入增加。20世纪五六十年代,美国人的乳制品消耗量稳步增加,70年代后增加了2倍——了不起的成就。然而,数据中没有反映出来的是美国人的牛奶饮用量事实上在1945年到达了顶峰,之后就逐渐下降,直到只有高峰期的一半,这一情况在学龄儿童中更为明显。 [211]

那么美国人从喝牛奶到吃加工奶酪这一巨大的饮食习惯转变是否对身高产生了影响,阻碍了美国人的生长发育呢?毫无疑问,这一时期美国儿童在从脂肪中获取能量的过程中,无法获取对健康有益的微生物和其他营养。当世界其他地区的人身高都普遍增长时,普通的非移民美国人身高却停滞不前。钙或维生素D摄入量的微弱变化可能还不足以阻碍身体发育,而20世纪70年代美国人的骨质疏松所致的骨折发生率达到了顶峰。

在我之前所著的《相同的不同》中,我提出美国和欧洲人的体型差异可能是经历世界大战的那代人生活际遇的不同所造成的。对许多欧洲人来说,20世纪前半叶可谓苦难深重。大规模的人口迁徙、战争、流感爆发、营养不良、食品配给还有饥荒都不罕见,例如1944年冬天的荷兰饥荒。观察数据可以发现,荷兰人身高的变化与生活在1900—1945年间的上一代人的饥荒有关。严苛的生存环境及营养不良使基因发生了一些可逆的变化(表观遗传),促使发育中的胚胎为了生存而快速生长。

那除了遗传因素,有没有可能微生物也发挥了一定作用呢?前面提到生牛奶中含有大量微生物。因为担心感染,现在人们已经不再喝生牛奶,取而代之的是灭菌奶。这项工艺始于20世纪初,是为了防止布氏菌病(brucellosis)、李氏杆菌病(listeriosis)和结核(tuberculosis)等可以通过牛奶传播的疾病感染。同时该工艺也减少了一些罕见但会引发急性食物中毒的感染,例如大肠杆菌感染。

为了杀死致病菌,人们将牛奶快速加热到72摄氏度,维持15秒,然后将其快速冷却并装瓶。许多人都认为灭菌牛奶是完全无菌的,但新的基因检测方法显示其中仍有细菌存活。加热的过程杀死了热敏感细菌,但牛奶中的细菌有许多是耐热的。即使是那些可能致病的热敏感细菌也没有被全部杀灭,只不过是数量减少了。事实上,生牛奶和灭菌奶中含有相当相似的微生物,共有24种不同的细菌,包括有益的乳酸菌、普雷沃氏菌属、拟杆菌及其他与健康有关的细菌。 [212] 因此,即使微生物的数量大大减少,但灭菌牛奶仍会对肠道的微生物组成产生影响。1936年弗朗西斯·波廷杰(Francis Pottenger)展开了一项经典的历史性研究,结果表明喝生牛奶吃生肉的猫及其后代都比喝灭菌奶的猫要长寿。尽管人猫有别,但这一结果仍然值得关注。它很好地说明了灭菌食物的营养价值反倒下降了。 [213]

威尔士焗奶酪

在伦敦开展双胞胎研究时,我遇到了蒂娜和特蕾西,她们告诉我她俩是异卵双胞胎,对此我半信半疑。她们来自威尔士,今年25岁,两人都是金发。蒂娜身材娇小,身高165厘米,特蕾西比她还要矮11厘米。母亲告诉她们,在她们出生的时候,助产士发现了两个胎盘,由此推断她们一定是异卵双胞胎,是同卵还是异卵双胞胎,对这个问题人们常会误判。但她们俩的相貌神态别无二致,而且听说小时候朋友经常把她们认错后,我更加肯定她们其实是同卵双胞胎,特别是考虑到有1/3的同卵双胞胎是各有一个胎盘。DNA检测结果显示她们的基因一模一样,更证实了这一点。

从小她们俩的饭量、吃的食物的种类都一样,而且小时候两个人也一样高。特蕾西8岁时,得了一种罕见的关节病——儿童类风湿性关节炎(juvenile theumatoid arthritis),她们觉得是在得病之后,两个人的身高才慢慢的出现了差异。关节炎引起膝盖和手腕的肿胀疼痛,伴随着阵发性发热。特蕾西记得那时她常常觉得不舒服,老去看医生,而且总是觉得很疲倦。吃了医生开的抗炎药(anti-inflammatory drug)后,关节的症状慢慢好转,14岁时已经没有任何症状,但此后她就一直比蒂娜矮。

很显然,可能有很多原因造成特蕾西比她的双胞胎姐妹矮,比如她曾经服用皮质类固醇(corticosteroid)几个月之久,这可能会有影响,尽管也许只是一过性的。更可能的是“自身免疫反应”,身体为了对并不存在的异物做出反应而长期处于炎性状态中。病人描述,这种炎性状态感觉就像是得了一场迁延不愈的感冒,这也是特蕾西总觉得疲倦的原因。炎性和高免疫反应状态的另一个副作用是扰乱了正常的肠道菌群。研究结果表明,类风湿性关节炎早期,病人的肠道菌群会出现无法用服药或饮食改变来解释的变化。 [214] 他们在肠道中发现的主要细菌(普雷沃氏菌属)在炎性状态下大量繁殖,取代了正常情况下肠道生长的其他细菌。

特蕾西生长发育迟缓也可能是由肠道菌群的变化导致的,我们已经知道无菌鼠不能正常发育,即使增加喂食量也不能。组成发生了改变的肠道菌群可能将信号传递给免疫系统,使其以为处于应激状态,从而阻碍生长发育。

因此,饮食改变及其导致的微生物变化影响了身高的增长趋势,让荷兰人的身高超过了美国人。药物和抗生素日益增多的使用可能也产生了一定影响,我们后面详谈。

人类的乳汁哺育我们已经有几百万年的时间,其营养价值也得到公认。从几千年前开始,许多人类适应了饮用牛奶这种与人乳具有相似营养价值的饮品。可因为对牛奶中的脂肪含量、牛奶过敏和乳糖不耐受等一系列健康问题的担心,公众对牛奶的看法也发生了负向的变化。尽管如此,证据仍表明对大多数人而言,饮用牛奶、食用酸奶和奶酪对健康会有些许帮助。而且,越是原生态、越少加工的乳制品,越有益健康。