《細胞》子刊：飯後甜點的科學依據！小腸才是果糖代謝的主要場所，飯後小腸代謝果糖能力翻倍｜科學大發現

大自然用四季變換阻止人類獲取過多的糖。

人類卻不管不顧。

但是，這個建議對於絕大多數人而言，估計很難執行，而且它還是反人性的，畢竟愛吃糖是大自然給予我們的最好饋贈。

那麼今天這篇文章，我們將告訴大家，如何科學健康的消費甜食。

近日，來自普林斯頓大學化學系Lewis-Sigler研究所的Joshua D. Rabinowitz教授帶領的研究團隊，以一篇發表在頂級期刊《細胞代謝》上的一篇研究告訴我們：水果、果汁和甜點，在飯後食（飲）用才健康[1]。

更重要的是，主張飯後吃甜食的原因，還顛覆了我們之前對果糖代謝的認知。

Joshua D. Rabinowitz教授

關於果糖大家應該不陌生，這個在水果裡面大量存在的糖類，和我們熟知的葡萄糖有相同的化學分子式，但是二者的化學結構全然不同。不過它們之間的差別，我們最熟悉恐怕還是，果糖甜，葡萄糖不甜。這也是果糖被廣泛用作食品飲料添加劑的原因。

當然了，水果並不是我們生活中果糖最常見來源，蔗糖和高果糖玉米糖漿才是。

首先是蔗糖，這是我們日常生活中最常接觸也最熟悉的糖了。蔗糖中一半是葡萄糖，另一半是果糖。其次就是高果糖玉米糖漿了，這是工業上最常用的一種食品添加劑，例如我們日常生活中常吃的各種麵包，果醬，果凍，調味品等，其中大多都含有高果糖玉米糖漿。

而無論是蔗糖還是高果糖玉米糖漿，它們都有一個特點，就是包含大量的果糖。蔗糖中含有50%的果糖，而高果糖玉米糖漿中含有55%的果糖。當然，這也是人們選擇它們的主要原因，它們很甜，很便宜，很好賣，很賺錢。

正常情況下，葡萄糖被人體吸收後，最主要的功能就是維持機體的能量供應，或者是合成糖原儲存起來，只有很少一部分被合成脂肪，並且當肝臟脂肪含量過高時，這一過程還可以被抑制。

但是果糖不同，正常情況下人體並不會利用果糖供能。因此，在肝臟內，果糖的代謝的主要方向就是刺激並參與肝臟脂肪合成，同時，這一過程無法被限制。所以，果糖攝入過多，肝臟就會積累大量的脂肪，誘發胰島素抵抗，造成一系列代謝相關疾病。而這和酒精在肝臟中代謝異常相似。

難怪在有些科學家看來，果糖=酒精=脂肪，也就是說，果糖和酒精一樣，傷肝[5]。

在過去的200年里，果糖的人均消費量增加了100倍。大量的流行病學調查也證明，果糖攝入增加，與包括肥胖，糖尿病，心腦血管疾病，脂肪肝在內的一系列代謝相關疾病密切相關[2]。

不過，由於此前一些學者發現，機體參與果糖代謝的酶集中分布在肝臟裡面，而在小腸等器官分布較少[3]。因此，人們普遍認為，肝臟是果糖代謝的主要場所。但是，之前也有研究表明，小腸同樣參與機體25%的糖異生。因此，也有少部分人懷疑小腸可能在果糖代謝中起到了關鍵作用。

對此，Rabinowitz教授決定一探究竟。

通過給小鼠餵食同位素標記的果糖和葡萄糖或者同位素標記的葡萄糖和果糖1：1混合物（模擬蔗糖攝入），並使用液相-質譜聯合跟蹤果糖或葡萄糖的代謝。結果發現，血液葡萄糖含量在口服後迅速上升，在20分鐘作用達到峰值。而與此相反，果糖在血液中的濃度幾乎沒有波動。

為了找到為了找出果糖的去向，Rabinowitz教授對系統循環中標記的代謝物進行了代謝組學分析。結果發現，膳食中的果糖被快速地轉化為葡萄糖、甘油和各種其他有機酸。

同時，當把果糖和葡萄糖地混合物換成蔗糖時，也會產生同樣地結果。蔗糖中地葡萄糖會被快速吸收，而果糖會被代謝成葡萄糖和有機酸。這意味著，蔗糖和遊離果糖在代謝上是等價的，這也與此前的研究一致，表明食用蔗糖或高果糖玉米糖漿與直接食用果糖具有相似的病理效應。

隨後，Rabinowitz教授便開始探究誰才是果糖代謝地主要器官。通過對果糖代謝地產物1-磷酸果糖在不同組織地濃度進行分析發現，和果糖代謝酶地分布相似，肝臟，小腸，腎臟積累了大量的代謝產物。然而，令人感到驚訝地是，1-磷酸果糖積累最多的地方居然不是肝臟，而是小腸。

不同果糖攝入量情況下，果糖的代謝方式

除此之外，包括甘油等有機酸在內的果糖常見代謝產物，小腸內聚集的濃度也遠高於肝臟，除了葡萄糖之外。這意味著，在蔗糖代謝的過程中，小腸主要負責被動的將葡萄糖吸收，而主動代謝果糖。

同時，對肝臟門靜脈血液中的葡萄糖以及果糖和相應的代謝物進行分析，Rabinowitz教授發現，食物中約42%的果糖被轉化為葡萄糖，30%的果糖被轉化為有機酸，只有14%的果糖進入肝臟。這進一步證明了，小腸才是果糖代謝的主要場所。

看到這裡，大家可能會想到一個問題，既然小腸才是是果糖代謝的主要場所，那麼果糖為什麼還會讓肝臟代謝出現問題呢？

在接下來的研究中，Rabinowitz教授發現，原來，果糖本身是沒有毒性的，低劑量的果糖幾乎全部由小腸代謝，但極限是0.5g/kg（對於60KG的人來說相當於一瓶500ml的可樂或者1個300g的蘋果）。一旦果糖攝入過量，超過小腸代謝閾值，那麼多餘的果糖就會進入肝臟，引發一系列代謝問題。

不過，讓Rabinowitz教授感到驚訝的是，在餵食後，2小時內，小腸代謝果糖的能力相比於空腹顯著增強。相比於空腹狀態，餵食後小腸代謝果糖的能力幾乎增加了一倍。這也意味著，飯後吃甜食還是很有道理的。

總而言之，Rabinowitz教授的研究顛覆了我們以往的認知，即肝臟並不是果糖代謝的主要器官，小腸才是。同時，這一研究也告訴我們，甜食最好不要吃太多，最好要在飯後吃。

Rabinowitz教授也說，「我們的工作表明，人們應該嚴格避免空腹食用大量的甜食和含糖飲料，或者食用大量含糖量高的水果以及果汁[4]。」

參考資料：

[1]. Jang C, Hui S, Lu W, et al. The small intestine converts dietary fructose into glucose and organic acids[J]. Cell metabolism, 2018, 27(2): 351-361. e3.

[2]. Caliceti C, Calabria D, Roda A, et al. Fructose intake, serum uric acid, and cardiometabolic disorders: a critical review[J]. Nutrients, 2017, 9(4): 395.

[3]. Zhang D, Tong X, VanDommelen K, et al. Lipogenic transcription factor ChREBP mediates fructose-induced metabolic adaptations to prevent hepatotoxicity[J]. The Journal of clinical investigation, 2017, 127(7): 2855-2867.

[4]. Leong I. The small intestine—a new player in fructose metabolism[J].

[5]. Lyssiotis C A, Cantley L C. Metabolic syndrome: F stands for fructose and fat[J]. Nature, 2013, 502(7470): 181.

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