這樣禁食，能讓你少生病、活更久？

Lucas Zarebinski

減肥愛好者為了追求身材完美，會選擇禁食策略。許多營養學家都把這種行為稱作自殺式減肥。然而許多科學家對一描述並不贊同，反而極力推崇有計劃的禁食行為，研究結果也顯示禁食行為益處良多，那事實是否如此呢？

撰文丨Mark Barna

翻譯丨陳德芊

審校丨楊心舟 吳非

一年前，亞歷克斯·艾倫（Alex Allen）搬到舊金山居住。他找到了一份軟體工程師的工作，實現了在高新產業中心城市工作的夢想。這位24歲的青年熱愛舊金山開放的文化和溫和的氣候，他希望能夠在這座城市定居。但是，社交活動不可避免地存在一些問題。有時候，與新朋友共進晚餐意味著看著朋友們大快朵頤，他卻只能喝水。

在過去的幾年中，他一直在堅持節制飲食。這是指在一天的16個小時中禁食，然後在另外8個小時內進食。這種被稱作「16：8」的禁食方式彷彿喚醒了他的身體。此外他還嘗試了另一種很受歡迎的「20:4」養生法，即僅在一天24小時中的4個小時內進食。艾倫最後在日常生活中也會進行全天禁食。在四個月內，他的體重從超過200磅降到了166磅。

艾倫是近年來興起的潮流中的一份子。作為一種減肥策略，禁食法引起了公眾的關注。此外，研究表明，這是一種有效的減肥策略，也有可能改善體重正常的人的健康狀況。規律性禁食可能會延遲年齡相關疾病的發作，如癌症、II型糖尿病和阿爾茨海默病等神經退行性疾病。禁食還可以提高學習和記憶能力，並延長壽命。

此外，禁食可以作為對腦損傷、多種癌症和代謝綜合征的補充療法。這些大多是初步結論，其中很多來源於動物研究。

Lucas Zarebinski

南加州大學進行禁食研究的細胞生物學家瓦爾特·隆戈（Valter Longo）認為，禁食是人體內在的修復工具，擁有治癒的力量。「但現在，我們總是在攝入食物，這種自我修復的力量已經不存在了，」他說，「我們再也不能從這種能力中獲益。」

禁食並不是第一種讓研究人員興奮的飲食方式。在禁食之前，卡路里限制（caloric restriction，CR）這種方法與其有很多共同之處。總體來說，它們都大大減少了能量攝入，帶來了相似的健康收益。儘管CR從未像禁食一樣吸引公眾視線，但對於研究衰老的生物學家來說，這種方法仍是一項重要的飲食試驗。為了更好地理解當前禁食的熱潮，我們首先需要了解一下CR。

長壽還是不健康

科學家已經研究CR已經有100年。在那時，他們就已經意識到，如果將實驗動物每日的能量攝入降低20-40%，它們的壽命會更長，患慢性疾病的概率也更低。這個發現令人困惑：能量攝入低於身體需求竟然是健康的策略。

直到上世紀80年代，研究人員大多僅在酵母菌、蒼蠅、小鼠和大鼠中進行過CR實驗。一個重要的問題仍懸而未決：這些結論適用於人類嗎？

1991年，八位科學家試圖依靠半球型設備中生長的食物，在生物圈2號中生存兩年。圖片來源：UA Science

1991年，這個機會出現了。八位科學家進入了生物圈2號。在這個位於亞利桑那州圖森市的封閉人工生態系統中，他們的任務是利用生長在圓頂棲息地中的食物生存兩年，並為未來的生態圈空間殖民地收集信息。

羅伊·沃爾福德（Roy Walford）醫生是其中的一位，他恰巧也是CR的忠實信徒。科學家們進入生物圈2號後不久，他們就意識到其中生長的食物供給並不充足。所以沃爾福德做了一個即興的CR試驗。生物圈中的四名男性和四名女性都減少了接近30%的能量攝入，這也是首次在人類身上研究CR及其影響。

在2002年發表的論文中，沃爾福德及其同事對這個偽實驗進行了報告。他們認為，進入生物圈的工作人員都非常健康。幾乎所有人的血壓、血糖、膽固醇和其他指標都變得更健康。然而，他們骨瘦如柴的外表卻非常令人震驚。路易斯安納州巴吞魯日市潘寧頓生物醫學中心的代謝研究員埃里克·拉武森（Eric Ravussin）說：「他們看上去營養不良，並不健康。」

羅伊·沃爾福德是生物圈2號實驗中的一員，他的體重從150磅（右）下降到了119磅（左）。Walford et al./The Journals of Gerontology Series A, 1 June 2002

2008年，拉武森與合作者首次進行了嚴格的CR臨床實驗，這次實驗被稱為Calerie。這次實驗目的是研究食物匱乏如何影響衰老進程。CR組受試者只能攝入日常卡路里的75%，並且需要維持CR飲食兩年。

CR組中的大多數人都完成了實驗，儘管他們每日攝入的能量平均只減少了12%，但這些人的血壓、血膽固醇、血糖、血液中的胰島素以及其他生物標誌物的含量都有所降低，這表示他們患心臟病、癌症和糖尿病的風險會更小。並且與對照組相比，遵循CR的人衰老更慢。

像生命一樣古老

在這些研究數據之外，科學家仍然不確定CR生效的機制。這可能是數十億年來微生物生命體在食物匱乏時一種適應生存方式。對大腸桿菌的研究表明，當將富含營養的液體培養基更換為零營養培養基時，大腸桿菌的壽命可以延長四倍。

處於飢餓狀態的細胞實際上處於停滯狀態，而沒有生長和分裂。在這種狀態下，細胞應對外界疾病和壓力的能力達到最高，並可以開始自噬。這個過程有助於清除死亡細胞或有毒物質，修復再利用受損的成分。

此外，幾項研究表明，在哺乳動物中，遵循CR飲食後，對細胞生長至關重要的激素IGF-1的產生減少了。這種激素可以幫助青少年個體長得又高又壯，但對於成年個體來說，該激素分泌過多會加速衰老，增加患癌風險。

Alison Mackey/Discover

並非靈藥

儘管CR可能給新陳代謝帶來神奇的影響，但它也不是靈丹妙藥。一些在實驗室研究中攜帶特殊基因的小鼠並不能從中獲益，CR事實上反而會縮短其他一些轉基因小鼠的壽命。能量攝入減少會削弱年幼和年老生物的免疫系統，使它們更容易患病。近年來，科學家們發現，基因、食物構成、鍛煉的習慣和其他因素都會影響CR的有效性。

佩珀特在Calerie實驗期間儘管健康指標得到提升，他卻遭受著睡眠困難、性慾減退、精神不振和難以擺脫的飢餓感等問題的困擾。「我曾很喜歡園藝，」現年57歲的佩珀特說，「但堅持CR時，我推著一輛裝滿泥土的手推車也感到很虛弱。我感覺自己不像是自己。」

CR也能引發心理問題。拉武森認為心理問題是可能存在的，因為一些人被篩查出有一些傾向，包括對食物的幻想、易怒和社交孤立。一些曾在生物圈2號中生活的科學家說，他們在21個月缺乏食物的生活中，也變得易怒並對食物著迷。

而禁食則是CR的延續：在一段時間內什麼也不吃似乎比在所有時間都少吃更好。

Lucas Zarebinski

禁食的復興

禁食在人類文明中有很久遠的歷史。千年來，很多宗教中都有齋戒的傳統，古希臘人也驚訝于禁食對身體和心理的影響。幾個世紀以來，醫生注意到禁食能夠減少癲癇發作的次數。16世紀的德裔瑞士醫生帕拉塞爾斯將其稱為「身體中的醫生」。

直到20世紀40年代，在CR實驗基礎上開展了首個禁食實驗。英國曼徹斯特的營養學者米歇爾·哈維（Michelle Harvie）說，研究人員會隔天扣除實驗室動物的食物。1946年，《營養學雜誌》刊登了首項關於禁食的研究。研究表明，與對照組相比，每三天被撤除食物的大鼠生存時間更長，患癌的可能性也更低。後期研究表明，禁食可以刺激新陳代謝，引起與CR相似的改變。

21世紀前十年中，一些禁食研究都得出了比CR更好的結果。在2003年的一項試驗中，約翰斯·霍普金斯大學和美國國家衰老研究所的神經科學家馬克·馬特松（Mark Mattson）發現，隔日餵養的小鼠比限制40%熱量的小鼠更健康。

隨著禁食的受歡迎程度進一步增加，科學家和營養學家總結了實踐禁食的不同方法。一些方法，正如艾倫所做，限制每天進食的時間，比如20:4法。一些狂熱者甚至全天禁食。馬特松說，儘管人們一般認為，禁食是只喝水，但是最流行的禁食方案中是允許在「禁食」期間攝入能量的。

在一項為期一年的研究中，100名18~64歲的肥胖者被分為三組。一組實行隔天禁食，在禁食日只攝入非禁食日攝入能量的25%；另一組遵循CR，每天在日常攝入能量的基礎上減少25%；剩餘的人被劃入對照組。2017年，這項研究的論文發表於《美國醫學會雜誌·內科學》。論文指出，與對照組相比，禁食者的體重平均降低了6%，而遵循CR的受試者平均減輕了5%。

儘管有這些結果的支撐，人們對禁食的擔憂之一是禁食者可能會在非禁食日大吃大喝。但在2018年發表於《食品科學與營養》的一項為期兩個月的研究結果顯示，禁食者，尤其是堅持5:2法的禁食者，並沒有放縱飲食。

Alison Mackey/Discover

禁食與酮體的關係

多年前，研究人員就已經發現，小鼠和大鼠在飢餓狀態下在認知測試中表現更好。如果實行隔日禁食的措施，實驗動物的耐力、感覺、記憶和學習能力都會得到提升。

所以，是什麼導致精神狀態的提升呢？在馬特松及其同事在今年2月發表於《美國實驗生物學聯合會雜誌》的一篇論文中稱，禁食似乎可以引發體內新陳代謝的激烈變化。在人類中，禁食12小時或更久會降低糖原的水平。就像更換一個備用油箱一樣，身體的能量來源從葡萄糖變成了轉換效率更高的脂肪酸。這個轉換會產生酮類物質，一種在肝臟里合成的能量分子。馬特松說：「當脂肪被用來生成酮類，我們認為促進健康的關鍵因素就起效了。」

大腦血供中常見的一種酮類是β-羥基丁酸（BHB）。根據今年二月發表於《自然評論·神經科學》的一篇論文，BHB可以增強小鼠的記憶、學習能力並促進細胞自噬。BHB還會激活神經元，甚至包括記憶中樞海馬體中的神經元，釋放腦源性神經營養因子（BDNF），這種蛋白質對學習、記憶和情緒的改善非常重要。由於儲存的葡萄糖從不會耗竭，CR飲食法產生的酮類濃度不足以啟動這些機制。

馬特松指出，從進化的角度來看，禁食對大腦能力的提高是有意義的。哺乳動物經常面臨幾天沒有食物的情況，常常空腹捕獵。智力和體力更強的半飢餓狀態的動物更容易獲得食物，繼續生存下去。他說：「如果你是那隻狼或者獅子，現在已經一周沒有進食了，那麼你最好集中精力去做能獲得食物的事。」

代謝狀態的轉換：身體有三種能量來源：碳水化合物、蛋白質和脂肪。Alison Mackey/Discover

曇花一現？

但禁食也可能帶來副作用。禁食者暴飲暴食、低血壓、易怒和頭痛的風險更高。CR的研究者拉武森並不認為禁食比CR有更多益處。他也不認為酮類的作用像馬特松和隆戈所說的一樣明顯。「酮類確實有助於限制食慾，但是對細胞健康也有好處嗎？」他問道，「我還沒有看到過令人信服的肯定數據。」

哈維相信，禁食可能不只是一時的熱潮，部分原因也在於禁食的靈活性。人們可以選擇適合自己生活方式的禁食方案和營養計劃。「我們在推特上討論更好的飲食方式，但最後人們只會繼續嘗試對自己有益的，」哈維說，「對一些人來說，5：2法非常完美，但是對另外一些人來說，這個方法糟透了。」

心理學家凱莉·維陶謝克（Kelly Vitousek）之前也見過這種熱潮，不過當時引發熱潮的是CR，儘管CR從未達到禁食的流行程度。最初，成員們很興奮，也很有動力。接著，像大多數節食者一樣，大部分人都開始放棄了。 「你幾乎可以相信，」維陶謝克這樣評論節食者減退的熱情，「這就是這些周期性熱潮產生的原因。」

《環球科學》經典專刊回歸

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！