一项最新研究揭示了山梨糖醇等人工甜味剂如何影响肝脏健康,可能通过改变肠道微生物组并使肝脏代谢过程超负荷,导致脂肪变性肝病。
近期研究发现,包括山梨糖醇在内的糖醇类人工甜味剂可能并不像先前认为的那样无害。发表在《科学信号传导》杂志上的这项研究强调,这些代糖物质会影响肝脏代谢并促成脂肪变性肝病,引发了对其广泛使用的担忧。
鉴于人工甜味剂常被视为比糖更健康的选择,尤其受到寻求减重或管理糖尿病人群的青睐,该研究可能改变人们对"无糖"产品的认知。尽管这些甜味剂热量较低且被广泛宣传为安全,但新证据表明它们对肝脏及其他器官的影响可能比预想更为显著。
研究发现
这项由圣路易斯华盛顿大学研究人员开展的研究,建立在多年关于果糖如何影响肝脏代谢的探索基础上。该校艺术与科学学院及医学院的化学与遗传学教授加里·帕蒂此前已证实,经肝脏代谢的果糖可促进癌细胞生长。其他研究也将果糖与脂肪变性肝病联系起来,这种疾病影响着全球约30%的成年人。
研究团队以斑马鱼为模型,调查山梨糖醇这种糖醇如何与肝脏代谢相互作用。研究人员发现:"代谢功能障碍相关脂肪变性肝病(MASLD)与肠道微生物组构成变化相关。我们发现,在标准饮食条件下,成年斑马鱼肠道微生物组耗竭会导致脂肪变性肝病。"
通过代谢组学和同位素追踪技术,研究显示膳食葡萄糖可被宿主肠细胞转化为山梨糖醇。"尽管细菌在对照组动物体内降解了山梨糖醇,但当肠道微生物组耗竭时,山梨糖醇会转移至鱼类肝脏。在肝脏内,山梨糖醇转化为果糖-1-磷酸,进而激活葡萄糖激酶并增加糖酵解通量,导致肝脏糖原和脂肪含量上升,"研究人员写道。
团队进一步观察到,在微生物组耗竭的动物体内抑制山梨糖醇生成,可预防脂肪变性肝病的发展。此外,用能降解山梨糖醇的气单胞菌菌株定植微生物组耗竭鱼类的肠道,成功逆转了肝脏病变表型。相反,"外源性高浓度山梨糖醇的给药会模拟肠道微生物群耗竭并诱发肝脏脂肪变性。"
研究的关键洞见之一是:山梨糖醇本质上仅"一步转化"即可变为果糖,这意味着它会触发与果糖本身相似的代谢效应。帕蒂解释道:"人体可在显著水平产生山梨糖醇。但如果你拥有合适的细菌,实际上就无关紧要了。"肠道中的某些菌株能够将山梨糖醇分解为无害副产物,防止其在肝脏中有害累积。
这些发现挑战了山梨糖醇等糖醇完全安全的传统观念。即使非糖尿病患者,餐后也可能根据血糖水平和肠道微生物组构成,在肠道内产生大量山梨糖醇。
当山梨糖醇摄入超负荷时
研究还揭示,当山梨糖醇摄入量超过肠道微生物组的降解能力时,问题就会出现。帕蒂解释:"然而,如果你没有合适的细菌,情况就会变得棘手。因为在这些条件下,山梨糖醇无法被降解,最终会传递到肝脏。"
一旦进入肝脏,山梨糖醇会转化为果糖衍生物,可能触发导致肝脏脂肪变性的代谢变化。在低水平时(如核果或常规饮食来源中天然存在的量),肠道细菌通常能有效处理山梨糖醇。但当摄入高量葡萄糖(促进体内山梨糖醇生成)或饮食中含有大量山梨糖醇本身时,问题便开始了。
帕蒂指出,即使是标榜"低热量"或"无糖"的产品也可能含有惊人的山梨糖醇含量。他惊讶地发现自己常吃的蛋白棒就含有显著量的山梨糖醇。
然而,要完全理解肠道细菌如何清除山梨糖醇,仍需进一步研究。目前逐渐明确的是,长期以来认为糖醇(又称多元醇)可无害排出体外的假设可能并不准确。"天下没有免费的午餐,"帕蒂补充道,强调许多代谢通路最终都可能导致肝脏功能障碍。
其他研究支持这些观察结果。2022年一项针对小鼠的动物研究评估了山梨糖醇短期和长期摄入的影响,发现山梨糖醇单次大量摄入显著提高了血浆胰岛素浓度并降低了空腹血糖水平。长期给药则诱发了葡萄糖耐受不良并改变了肠道微生物组。具体而言,山梨糖醇摄入减少了双歧杆菌等有益菌,却增加了幽门螺杆菌和阿利斯泰普斯菌等其他菌种,表明长期消费可能破坏肠道平衡并促成代谢紊乱。
人工甜味剂真的更优吗?
人工甜味剂本质上更安全的假设正日益受到质疑。哈佛健康出版社指出:"通过提供甜味却不含热量,人工甜味剂看似可能是有效减重的一种解决方案。"例如,无糖汽水提供零热量,而含糖饮料每12盎司通常含约150卡路里。
美国心脏协会(AHA)和美国糖尿病协会(ADA)曾谨慎支持非营养性甜味剂(NNS)作为降低肥胖、代谢综合征和糖尿病风险的工具。"虽然它们不是灵丹妙药,但明智使用非营养性甜味剂可帮助你减少饮食中的添加糖,从而降低摄入热量,"哈佛健康指出。减少热量摄入有助于维持健康体重并降低心脏病风险。
然而,一些研究表明人工甜味剂可能带来意想不到的后果。研究显示它们可能干扰大脑将甜味与热量摄入关联的能力,潜在增加对糖的渴望和对甜食的偏好。圣安东尼奥心脏研究发现,每周饮用超过21杯无糖饮料的参与者,超重或肥胖的可能性是未饮用者的两倍。
动物研究提示另一层担忧:人工甜味剂可能具有成瘾性。在实验中,先前接触过可卡因的大鼠会选择口服糖精而非静脉注射可卡因,表明可能存在偏好并强化了甜味剂的成瘾特性。
2016年的一项综述强调,尽管NNS以更少热量提供更强甜度,且已获FDA批准为安全,但其长期健康益处的证据仍不明确。孕妇、哺乳期妇女、儿童、糖尿病患者以及偏头痛或癫痫患者可能特别容易受到不良影响,NNS的广泛使用仍存争议。该综述强调:"医疗保健提供者有责任了解最新的循证膳食指南,并告知消费者与NNS使用相关的潜在风险。"
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)——一种以肝脏脂肪过度积聚为特征的疾病——也与肠道微生物组紊乱相关。研究表明,人工甜味剂可改变肠道细菌并促成菌群失调,可能增加NAFLD风险。
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