防走失,电梯直达
来源:世界科学
作者:莫庄非
减肥瘦身的秘诀真就只是“管住嘴迈开腿”这样大道至简吗?从业20年的胃肠病学家会告诉你:一言以蔽之,是的;展开来说,那就是个曲折错综、微妙复杂的故事了。
管住嘴是指限制热量摄入,迈开腿则旨在增加热量消耗。体重变化取决于摄入与消耗的卡路里之间的平衡。当我们谈论卡路里的入与出时,我们不只关注人因食欲而吃下的卡路里数量,还要着眼消化过程中人体实际吸收的卡路里和流失掉的卡路里,以及被吸收的卡路里通过新陈代谢消耗的程度。消化系统和肠道微生物组都在这个过程中产生影响。口腔、胃和小肠中的酶分解食物以供吸收,大肠微生物则消化“残羹剩饭”。
这些少量的食物“残渣”被称为“生物活性物质”(bioactives),顾名思义,具有生物活性。最近的研究表明,生物活性物质是影响人食欲、消化和新陈代谢的重要因素。
下丘脑是大脑的食欲中心,微生物组是肠道里负责消化的生物反应器,线粒体则是细胞的代谢动力源,它们组成了人体代谢控制中心。而生物活性物质是调节这套控制系统的关键因子。
任职于美国华盛顿大学蒙特莱克医疗中心的胃肠病学家克里斯托弗·达曼(Christopher Damman)长期致力于研究肠道微生物组在代谢疾病中的影响。最近,他撰写科普文章,围绕膳食中生物活性物质的作用,解释了为什么有些人吃得多却不长膘,并分享了一些改善新陈代谢的饮食方法。
未加工的热量与受调控的食欲
食品加工是对食物的一种“预消化”,常将天然、完整的全食处理成简单碳水、精制脂肪和添加剂的组合,导致其中的热量更易被人体吸收。相比之下,那些被“包装”在纤维和多酚下的未加工全食会以粪便形式流失更多卡路里,从而减少人体的热量吸收。
因此,对于理论上有着相等热量的两组饮食,若其中一组天然而另一组是加工产品,选择前者可以让你吃下更多却吸收更少热量,因为会有更多未经加工的热量无法被身体利用。
富含纤维的食物,如坚果、种子、水果、蔬菜和全谷物,可以帮助你调节食欲
另一方面,膳食纤维和多酚作为生物活性物质,也有助于调节食欲和热量摄入。微生物组能将这些物质转化为特定代谢物;代谢物可以调节特定肠道激素,进而影响大脑的“饱腹感中心”下丘脑,最终调控食欲。此前启发了热门减肥药Wegovy、Ozempic和Mounjaro的肠道激素正是我们所谈论的这一种。
加工食品缺乏诸如多酚之类的生物活性物质,还额外添加了盐、糖、脂肪和添加剂以加强风味,能让人产生更大进食渴望。
线粒体燃烧卡路里
说完热量的摄入与吸收,再来看它的消耗过程。机体需要高效燃烧卡路里来为运动、思考、免疫以及其他功能提供能量,而这个过程主要由线粒体协调。
健康的人体通常拥有高容量的线粒体。它们轻松地处理掉卡路里并为细胞供能。代谢疾病患者的线粒体功能不佳,可能面对食欲旺盛、肌肉减少和脂肪储存量增加等问题。
与此同时,他们体内的棕色脂肪更少。富含线粒体的棕色脂肪不储存卡路里,而是负责燃烧卡路里以产生热量。有些肥胖者的体温低于正常体重人士,原因可能就在于棕色脂肪含量更低。
健康的线粒体能燃烧更多卡路里,这似乎可以解释为什么有的人吃得很多却不发胖。不过由此也引出了另一个问题:为什么有些人的线粒体要比其他人更健康?
线粒体健康受到许多因素影响,包括与整体健康相关的因素:定期锻炼、充足睡眠、压力管理和健康饮食。
代谢的开关
最新营养研究揭示了过往被低估的饮食因素对线粒体健康的作用。除了必需的常量营养素,即脂肪、蛋白质和碳水化合物,以及微量营养素,如维生素和矿物质,食物中其他成分——那些留给微生物组处理的残余物,包括纤维、多酚、生物活性脂肪以及发酵产物等,也是新陈代谢的关键。
许多现代西式饮食缺乏上述生物活性物质,而在地中海饮食和冲绳饮食等传统饮食中,常见的坚果、种子、水果、蔬菜、全谷物和发酵食物等都富含这些成分。当你食用它们时,会有大量生物活性物质未经消化就通过小肠进入大肠,大肠里的微生物组将它们转化为活性代谢物,随后代谢物被吸收,影响细胞内线粒体的数量及其功能。
从细胞生物学层面看,代谢物通过表观遗传学过程打开与关闭基因中的分子开关。代谢的开关打开后,会激活负责加快新陈代谢的线粒体,有效增加卡路里消耗。
微生物群落参差
健康微生物组能产生各种有益的代谢物,以支持棕色脂肪,有助肌肉耐力和代谢健康。但并非每个人都拥有能将生物活性物质转化为活性代谢物的微生物组。
加工食品的生物活性成分含量低,盐分和添加剂含量高,长期食用会损害人体微生物组生产支持线粒体健康的代谢物的能力。此外,过度使用抗生素、过大压力以及缺乏运动也可能造成不利影响。
生活于肠道内的微生物可能有益,也可能有害
对于已因种种原因遭遇微生物组损伤的人来说,尝试富含生物活性物质的地中海饮食往往适得其反,不但难以产生有益代谢物,反而可能受到负面影响,并经历腹泻等胃肠道症状。
营养研究领域正探索各种低碳饮食的潜在健康益处。此类饮食主打高蛋白和低碳水,前者会减少微生物组的有益代谢物产量,后者则能刺激人体产生酮——有一种名为β-羟基丁酸的酮在调节线粒体方面可能发挥着类似微生物组代谢物丁酸的作用。
基于这些发现,助力改善代谢健康的多种靶向微生物组新方法便有了方向:丁酸盐和其他后生元(postbiotics)能提供预先形成的微生物组代谢物;个性化营养的策略可以根据用户微生物组情况定制饮食方案;间歇性禁食有助于修复微生物组;未来有望出现可恢复微生物组健康的活菌疗法。
本文作者克里斯托弗·达曼
资料来源:
Is weight loss as simple as calories in, calories out? In the end, it’s your gut microbes and leftovers that make your calories count
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