科学家们正在揭示替代甜味剂与代谢及肠道微生物组相互作用的惊人机制。研究表明,这些甜味剂可能以先前未被认知的方式影响人体机能。新研究证实,常用于"低热量"食品中的糖醇山梨醇在体内代谢过程与果糖高度相似,可能加重肝脏负担并导致代谢功能障碍。
阿斯巴甜(Equal牌)、三氯蔗糖(Splenda)以及各类糖醇通常被视为比含精制糖(葡萄糖)食品更健康的选择。然而,新研究正逐步质疑这一观点。最新发现表明,糖醇山梨醇可能并不像许多人认为的那样安全无害。
发表在《科学信号》期刊上的这项研究补充了圣路易斯华盛顿大学加里·帕蒂实验室的持续工作,该团队长期致力于研究果糖对肝脏及其他身体部位的影响。帕蒂教授作为艺术与科学学院的迈克尔和塔娜·鲍威尔化学教授,同时担任华盛顿大学医学院遗传学和医学教授,此前已证实肝脏代谢的果糖可被癌细胞用作生长燃料。早期研究还将果糖摄入与脂肪肝疾病关联起来,该疾病影响全球约30%的成年人。
山梨醇:果糖的隐秘来源
帕蒂教授指出,新研究中最出人意料的发现是山梨醇"距离果糖仅一步之遥",使其能够触发类似的生物反应。斑马鱼实验显示,存在于"低热量"糖果、口香糖及核果中的山梨醇,可由肠道酶产生并在抵达肝脏后转化为果糖。
研究团队发现,人体可通过多种代谢途径生成果糖,具体路径取决于个体摄入的山梨醇和葡萄糖量,以及肠道菌群的特定组成。尽管过去关于山梨醇代谢的研究多聚焦于糖尿病等病理状态下因葡萄糖过载产生的山梨醇,但帕蒂教授解释道:山梨醇实际上可在正常进食后由肠道葡萄糖自然生成。
产生山梨醇的酶对葡萄糖亲和力较低,需高浓度葡萄糖才能激活。这正是山梨醇生产常与糖尿病关联的原因——患者血糖水平往往升高。但团队斑马鱼实验证实,即便在健康状态下,进食后肠道葡萄糖浓度也足以在肠内驱动山梨醇生成。
"山梨醇可在体内达到显著水平,"帕蒂教授表示,"但若拥有特定肠道细菌,这一过程将无关紧要。"能够降解山梨醇的气单胞菌菌株可将糖醇转化为无害的细菌代谢副产物。
"然而,若缺乏这类细菌,问题便随之而来。在此情况下,山梨醇无法被有效降解,最终将输送至肝脏,"他补充道。
当山梨醇压倒代谢系统
进入肝脏后,山梨醇被转化为果糖衍生物。确定替代甜味剂是否为食糖提供健康替代方案至关重要,因为糖尿病患者及其他代谢紊乱人群常依赖"无糖"产品。
当山梨醇浓度处于适度水平(如水果中自然含量)时,肠道细菌能有效清除。但当摄入量超出肠道菌群降解能力时,问题即显现。这种情况可能源于饮食中过量葡萄糖摄入导致高浓度葡萄糖衍生山梨醇,或直接摄入过量膳食山梨醇。
饮食复杂性与未来研究方向
摄入的葡萄糖和山梨醇越多,即使个体拥有能清除山梨醇的有益菌群,这些肠道微生物也可能不堪重负。避免糖及替代甜味剂正变得日益复杂,因为许多加工食品同时含有多种上述成分。帕蒂教授惊讶地发现其常食的蛋白棒竟富含山梨醇。
研究团队需进一步探索细菌清除山梨醇的具体机制,但"糖醇类物质可无害排出"的传统观点可能不成立。"我们确证给予实验动物的山梨醇最终分布于全身各组织,"帕蒂教授强调。
核心结论日益清晰:在寻找糖替代品过程中"没有免费的午餐",多种代谢路径最终均可能导致肝脏功能障碍。
参考文献:"在缺乏肠道细菌的情况下,肠道衍生的山梨醇驱动脂肪肝疾病",作者Madelyn M. Jackstadt等,2025年10月28日发表于《科学信号》。DOI: 10.1126/scisignal.adt3549
本研究获美国国立卫生研究院资助,项目编号R35ES028365(G.J.P.)和P30DK056341(S.K.)。
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