一项来自伦敦帝国理工学院的新研究表明,食物的物理结构会影响作为消化一部分所释放的激素。这些激素包括胰高血糖素样肽-1(GLP-1)、胃抑制多肽(GIP)和肽YY(PYY),以及其他餐后反应,如血糖、胰岛素和饱腹感激素。
研究人员表示,这一发现可能会带来通过特定方式设计或准备食物来增强饱腹感的方法。该研究发表在《自然代谢》(Nature Metabolism)期刊上。
在这项试点研究中,伦敦帝国理工学院和Quadram研究所的研究人员使用了具有不同细胞结构的鹰嘴豆餐——完整的细胞与破损的细胞,并测量了健康人类参与者的一系列生理反应。
研究结果显示,具有破损细胞结构的餐食会导致血糖、胰岛素和肠道激素GIP的迅速增加。然而,完整的细胞结构则会促使GLP-1和PYY的持续释放,从而产生更大的饱腹感。
这是因为随着食物成分或代谢物到达胃肠道的不同部位,不同的激素得以释放。GIP从胃肠道较高部位释放,而GLP-1则从较低部位或食物旅程更远的位置释放。
这项研究突显了食物结构在新陈代谢中的关键作用,以及其对理解与抗击肥胖和2型糖尿病等疾病的意义。
伦敦帝国理工学院代谢、消化与生殖系的蔡明珠博士(Dr. Mingzhu Cai)解释说:“我们对肠道内代谢物释放的理解将帮助我们最终更好地设计食物,使其对我们感到饱腹或满足有更大的影响。”
“目前关于GLP-1激动剂(如Ozempic)有很多讨论。虽然GLP-1的自然水平永远不会达到药物剂量的程度,但通过了解其释放的方式和位置,我们有更好的机会增加身体可以产生的剂量。”
在这项研究中,10名成年参与者在NIHR帝国临床研究机构住院四天。他们每个人都安装了两条肠内喂养管,以便从他们的胃和上小肠收集样本。
在接下来的三个早晨,参与者以随机顺序接受了三种特别准备的测试餐之一。每餐后,研究人员在长达三小时内收集了血液样本、肠内容物和食欲评分(使用视觉模拟量表)。
所有测试餐均用新鲜煮熟的鹰嘴豆粥制成,添加低糖黑加仑果酱和覆盆子果冻调味,且营养成分完全相同,但加工方式不同,从而形成了不同的细胞结构。这些结构差异包括营养物质被包裹在细胞簇中(“完整-C”)、孤立的单个细胞中(“完整-S”)或破碎的细胞形式(“破碎”)。
这些结构差异通过光学显微镜确认,并显示出体外淀粉消化易感性的影响。“破碎”细胞餐表现出最大的淀粉消化产物释放。
Quadram研究所的凯瑟琳·爱德华兹博士(Dr. Cathrina Edwards)表示:“尽管研究中的食物会有相同的食品标签,因为它们含有相同的成分和营养成分,但我们已经展示了加工引起的结构变化如何显著影响激素和血糖反应。”
伦敦帝国理工学院营养与饮食学主席加里·弗罗斯特教授(Professor Gary Frost)补充道:“改变食物结构最终可能有助于保护人群免受诸如2型糖尿病等慢性病的侵害,这就是为什么这项研究如此令人兴奋的原因。这正在逐步积累该领域的知识,这对未来改进食品至关重要。”
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