约翰·戴利(John Daly)是个幸运儿。1991年刚刚拿到美国职业高尔夫联盟巡回赛(PGA)资格卡的戴利坐在阿肯色州的家里,突然电话铃声大作。他和其他人在九人候补名单上,一旦有人退出PGA巡回赛,他们中一人将补位。结果一位高尔夫球手因为妻子提前生产必须马上赶回家。排在戴利前面的八位候补选手都无法按时赶到。他飞到球场,借了一位球童,甚至热身赛都没打就一路领先。他克服了重重困难最终赢得了巡回赛的冠军。作为一名新手,他以他的大大咧咧、有力的挥杆动作、轻松自如的态度很快赢得了观众的喜爱,后来又以同样的风格赢得了英国公开赛。然而之后,他臣服于自身的性格缺陷,从此与冠军无缘。
他开始过量进食,无节制地饮酒,球场表现大受影响。他还有烟瘾(一天抽40支),并且在赌桌上输了上百万美元。40岁时教练送他一句“对你来说没什么比酒精更重要”之后也离开了他,之后他进入戒酒中心。他戒了酒,以可乐取而代之;可乐喝得太多后体重快速增加,他又开始喝健怡可乐,同样无可救药地喝上了瘾,不过体重倒是没继续上涨。
一年后他接受了胃束带手术以减轻体重。手术后他抱怨道:“做了手术我没法想喝多少就喝多少了。如果不加冰的话,我就喝不下去。可乐的气太多了,直接喝很难受。以前我一天喝26到28罐可乐。现在我最多只能喝10到12罐了。”他仍然打高尔夫球并且参加美国大师赛,不过是坐在大巴上给自己的餐馆做广告,餐馆名为“嘟嘟餐馆”(Hooters’Diner),因服务员衣着暴露而赚取了大量眼球。
像约翰·戴利一样对无糖饮料或者含糖的“真家伙”上瘾的情况越来越常见,比起酒精或毒品成瘾,这种成瘾肯定要省钱得多,但是会对身体的代谢产生灾难性的影响。戴利从喝普通可乐改成喝健怡可乐并没有解决他的问题。大部分这种情况还不能算严格意义上的化学物质成瘾,因为他没有戒断症状,只是有一种强烈的渴望促使他不停地喝。
人工甜味剂——并非我们所想的免费午餐
1963年无糖饮料在美国面世,20年后开始在英国销售,当时无糖饮料被认为是了不起的现代发明。食品中零卡路里甜味剂的概念及其应用已有百年,越来越多的人特意改喝零卡的无糖饮料,以避免糖分带来的危害,减轻体重。
不是每一个人都爱喝无糖饮料。有些味觉非常敏感、有着特定基因变异的人觉得人工甜味剂味道强烈,口感不好。还有些人不喜欢它的余味。这种讨厌的感觉部分是因为我们对饮料中模拟天然甜味的化学物质的不同口感和结构都很敏感。而碳酸饱充是另一诱使大脑以为饮料没有它实际那么甜的原因。 [294] 没气的可乐常常甜得难以入口。
20世纪80年代以来,无糖饮料的销量在全球范围稳步上升。截至2014年,其销量规模在全美达760亿美元。不过,无糖饮料正变得不再流行。人们越来越关心甜味剂对健康的影响——特别出于对癌症的恐惧,这导致自2010年起,美国无糖饮料的销量出现下滑。随着人们转向含咖啡因的能量饮料,欧洲市场的销量很可能也将随之下滑。不过,大部分人还是相信零卡人工甜味剂对减轻体重是有帮助的。一些让常喝含糖饮料的超重儿童改喝人工代糖饮料的短期研究表明,代糖饮料有助于减肥。可是,如果你仔细分析,考虑到二者热量的巨大差异,结果并不像人们预期的那样显著。
这些研究中,至今最大规模的一项研究将641名荷兰儿童随机分组,每人每天喝一罐健怡可乐或是普通可乐,连续喝18个月。 [295] 一段时间后,两组儿童都持续增重。健怡可乐组的增重自然少于普通可乐组,但并不显著,而且令人失望的是,健怡可乐组平均增重比预想的多,饱腹感与普通可乐组差别很小。 [296]
一系列长期的观察性研究揭示,在平衡了肥胖人群本就更可能使用甜味剂这一因素后,甜味剂组中甜味剂的使用仍然与增重和糖尿病相关。 [297] [298] 这可以从长期心理作用能改变行为得到部分解释。在另一项研究中,114名学生被随机分组,饮用普通雪碧(含糖柠檬汽水)、含阿斯巴甜(aspartame)的零卡雪碧及苏打水作为对照。试验表明,无糖饮料改变了学生日后的行为,驱使他们尝试摄入额外的热量,提示阿斯巴甜会影响人脑。 [299]
这并不是无稽之谈。阿斯巴甜是世界上使用最多的甜味剂的主要成分,它能影响下丘脑(hypothalamus)神经元,理论上能扰乱进食通路。 [300] [301] 另一些研究表明,长期饮用无糖饮料的人脑的奖赏通路会发生改变,他们能从糖中获得更多快感。 [302] 这些蒙骗味蕾、取代真正的糖的分子存在于许多的食物和饮料中,难以避免。
世界上用于食品、饮料和酒类中的甜味剂中,使用最广的那种有着一个听起来蛮天然的名字:三氯蔗糖(sucralose)。实际上它的化学名称是长长的一串:1,6-双氯-1,6-脱氧-β-D-呋喃果糖l-4-氯-4-脱氧-α-D-半乳蔗糖。它的甜度是蔗糖的500倍,曾被认为是一种惰性分子,直接通过身体而不会发生任何反应,顺利通过了癌症安全性测试。尽管与公众所想不同,目前没有确凿证据证明它与癌症有关,但事情并不这么简单。
一些研究表明“惰性”的三氯蔗糖改变了参与消化的激素水平。它通过激活味觉感受器实现这一作用,味觉感受器不只存在于舌头上,也存在于胰腺、肠道和下丘脑。对肥胖病人开展的小规模研究证实激素水平改变导致胰岛素释放增加、胃肠道排空加快、消化激素如GLP-1(胰高血糖素样肽-1)等的释放。 [303] 三氯蔗糖还会影响啮齿动物肝脏产生的酶,这些酶会影响人体对一系列常见药物的反应。
甜味剂显然不是“惰性”的。在消化过程中,它会几乎原封不动地到达结肠,与肠道内的微生物相互作用。我们每个人对甜味剂的反应似乎有很大的个体差异,这可能归因于体内菌群的不同。这一观点可从2008年一项对大鼠体内一部分微生物的研究中得到佐证。研究人员用美国食药管理局推荐的安全剂量的蔗糖素(Splenda,即三氯蔗糖)喂养大鼠12周,发现总菌落的数量和多样性都明显下降,其中健康菌群受到的影响更大。 [304] 肠道也变得酸性更强。其中一些变化持续到停止喂养后3个月。一项针对97名被试饮食的详尽观察性研究(尽管该研究不是为研究菌群设计的)首次表明,阿斯巴甜的摄入可能跟人体微生物的变化有关。 [305]
碱性饮食和微生物
在营养学界,人们对通过饮食改变肠道酸性环境的热忱经历了由兴转衰的过程,但随着碱性饮食的流行,这一话题再次引起了关注。该观点认为,如果少吃酸性食物就可以减轻肠道的酸性,增加血液的碱性,从而促进健康。和前面的一些理论一样,从身体的酸碱性方面来说,这一理论纯属胡扯。肠道保持酸性环境是为了利于食物的消化,而血液是呈弱碱性的。人体通过肾脏和尿液严密控制血液的酸碱度,饮食对其没有影响。不过碱性饮食包含的主要是蔬菜,肉类被排除在外,因此这种饮食无意中会对健康带来一定好处。
我的一名博士生麦迪逊自愿参与了一项短期研究,观察饮用普通可乐接着饮用健怡可乐后肠道微生物的变化。研究项目先检测她的微生物基本组成情况,接下来的3天每天喝1.5升含糖可乐,随后3天喝健怡可乐,最后3天只喝水。检测单个样本有时会遇到困难,因为在实际生活中微生物测序并不总能得到理想的结果,我们只有重复测量麦迪逊的一些粪便样本。拿到结果时,她很开心,因为结果显示她体内有大量少见(名字也很难念)的克里斯滕森氏菌属的细菌,在双胞胎研究中我们发现该菌对于肥胖有防护作用。不过她本来就苗条健康,没什么好担心的。但实验中也发现,饮用健怡可乐期间,她体内的拟杆菌数目随之增加,这有些难以解释。
抗生素配健怡可乐
幸运的是,同时期由艾兰·爱丽娜芙(Eran Elinav)领导的以色列团队也开展了类似的试验,不过试验的规模要大得多,试验结果刊发在《自然》杂志上。首先,她们发现给正常饮食或高脂饮食的小鼠喂食普通保健品剂量的三种常见甜味剂——三氯蔗糖、阿斯巴甜或糖精(saccharine),会使其血糖水平显著高于添加糖的小鼠的血糖。在给小鼠同时喂食抗生素的基础上重复该实验,两组间则不再有差别。
接下来,在将微生物接种到无菌小鼠身上后,无菌小鼠的血糖也升高了,研究表明肠道微生物与血糖升高直接相关。他们又比较了参与营养学研究的40名常食用甜味剂的志愿者和236名不食用甜味剂的志愿者的肠道微生物组成。研究人员发现甜味剂对人的影响和对小鼠的影响完全相同:异常的血糖和血胰岛素水平。他们又设计了一项实验,让7名未食用过甜味剂的志愿者在每日标准饮食的基础上食用糖精(剂量在许可范围内)一周的时间,同时检测其血糖水平。
尽管志愿者的反应有个体差异,但有4名志愿者的肠道微生物都发生了明显改变,拟杆菌和好些肠道少见细菌的数量增加,这也反映出了他们血糖水平的变化。甜味剂使肠道细菌大量生成前面提到过的两种代谢信号分子,短链脂肪酸,不过奇怪的是其中并不包括对有益健康的丁酸盐。总的来说,甜味剂改变了肠道菌的组成,大大增加了其消化碳水化合物和淀粉的能力。这也会影响肠道菌对一般食物的消化,从而造成体重上升。
这一系列精心设计的试验表明人工甜味剂绝不是无害的,它会对代谢产生潜在的负面影响,引起体重增加,使糖尿病风险升高。因为即使是所谓的惰性化学分子对肠道细菌来说也很关键,它扰乱肠道菌群的功能,从而危害健康。我们还不清楚甜味剂对健康的风险究竟有多深远,也不知道是不是所有人都容易受到影响,但试验结果表明,不论是作为消费者的我们,还是只要合成分子能通过癌症风险测试就批准其为“安全”的食品监管者们,都应该更谨慎地对待这一问题。
糖本身有抗菌作用,而因为无糖食品和一些加工食品不含糖,厂家为延长保质期添加了大量的化学防腐剂,例如苯甲酸钠(sodium benzoate)或苯甲酸钾(potassium benzoate)以及柠檬酸(citric acid)或磷酸(phosphoric acid)。许多报道表明苯甲酸盐、柠檬黄(tartrazine)、味精、亚硝酸盐(nitrites)和硝酸盐(nitrates)都会引起过敏。这些化学分子可能还会对微生物产生未知的巨大影响,减少其数量和多样性。这些分子还会直接地或通过与微生物的相互作用而影响免疫系统功能。 [306] 人们认为这可能是过敏发生率升高的又一原因。食品添加剂和甜味剂的安全性能检测主要检测其毒性和致癌性,而没有关注这些化学分子对身体代谢的影响。因此在对它们了解得更深入前,我们应减少、甚至更理想的是免食用这些“安全无害”的添加剂。
随着消费者重拾对天然糖的偏好,全球范围内食品饮料中人工甜味剂的使用有减缓的趋势。但正如我们前面讨论的,这往往意味着糖的用量的增加。为了迎合越来越关注健康的消费者,饮料厂商正试图用甜菊叶(stevia leaf)作为人工甜味剂的天然替代品,2011起年欧洲厂家即开始如此操作。据称甜菊叶能减少30%的热量。可是因为成本原因,甜菊叶往往与价格更低廉的糖混用。厂家声称甜菊叶没有任何副作用,不过将其作为甜味剂使用往往意味着必须经过复杂的化学处理;而且尽管如此,一些味觉敏锐的消费者仍然能尝到类似大茴香的味道。
那人们已经饮用了上千年的天然的兴奋性饮料又如何呢——它们是否也对健康有害?