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许多营养学家把当今世界日益增长的肥胖率归因于脂肪和碳水化合物的过度消耗。但在这篇最初发表在2019年11月《全球科学》杂志上的文章中,一系列研究指出,过度食用加工食品是导致肥胖的主要原因。科学家认为,过度加工的食物会扰乱肠道和大脑之间的能量摄入信号,导致暴饮暴食和肥胖。
霍尔的研究表明,食物在制作过程中发生了巨大的变化,成分被分离,然后重新创意快闪活动策划方案组合成产品,如糖霜蛋糕或冷冻食品。过度食用这些过度加工的食品是导致肥胖的主要原因。霍尔和许多科学家认为,这类食物会扰乱提醒人们饱腹的肠道大脑信号,导致暴饮暴食。
霍尔进行了两项严格的小规模研究,结果不支持脂肪和碳水化合物会导致肥胖的传统观点。在这两项研究中,志愿者都被要求在医院里呆上几周,严格控制饮食。目标是避免在典型的饮食研究中可能出现的许多偏见:志愿者自己报告的饮食与他们实际吃的不一致。
他的第一项研究发现,减少碳水化合物实际上减缓了体内脂肪的消耗,这一结果与之前的预测大不相同。在第二项研究中,他发现了导致体重增加的新原因。当志愿者随意吃自己喜欢的食物时,霍尔发现,吃过加工食品的志愿者比吃未加工食品的志愿者消耗的热量多出数百卡路里。在短短两周内,前者将增加约一公斤。
霍尔说,他无意改变美国人的饮食习惯,但这些研究有力地证明,肥胖增加的主要原因是生产者对食物的过度加工,而这与营养关系不大。他坚持说,他不支持任何饮食方式,只是根据研究结果。”一旦你在节食中被这些偏见所束缚,就很难摆脱它们。”
霍尔曾经认为,某些营养素会导致肥胖,尤其是碳水化合物。”碳水化合物的摄入会增加血液中的胰岛素,胰岛素水平会影响脂肪储存和脂肪细胞因此,碳水化合物比其他营养素对体重的影响更大是有道理的。但事实并非如此,所以我决定研究一下。”
“当我们控制志愿者体内碳水化合物和脂肪的含量时,我们发现胰岛素水平有很大的差异,”霍尔说,他曾预测低碳水化合物饮食会降低胰岛素活性,但令他惊讶的是,“当胰岛素水平降低时,传统观点认为,降低胰岛素水平会影响脂肪细胞的热量消耗。然而,霍尔说:“我们发现,减少碳水化合物的饮食会稍微减缓脂肪的消耗。”这种饮食也会导致无脂肪体重(即身体的非脂肪体重)的轻微下降。
如果全球肥胖率不是因为碳水化合物而上升,那又是什么呢?当然,与几十年前相比,今天的食物更加多样化,大多数人每天都会吃更多的食物和能量。吃东西的诱惑如此之大,以至于大多数美国人可能吃得过饱。哪些因素可能会影响身体天生控制饱腹感的机制,使人无法控制饮食?霍尔认为这是营养问题。
人类能够适应各种饮食习惯,这与文化氛围和获取食物的难度有关。例如,北极的因纽特人传统上吃高脂肪和低碳水化合物的饮食,而日本人更喜欢低脂肪和高碳水化合物的饮食。虽然人类通过进化已经能够适应大部分的自然饮食环境,但近几十年来,人类的食物供应方式发生了巨大的变化,使得人类基因和大脑没有足够的时间去适应。不同的人以完全不同的方式应对这一挑战并不奇怪。
19世纪末,大多数美国人仍然生活在农村,其中一半在农场工作,他们的日常饮食是新鲜或加工食品。今天,大多数美国人生活在城市,他们的饮食从种植到购买,特别是即食食品。据统计,目前人类消耗的热量和糖分有58%来自工业加工食品。然而,构成这些食品的大部分或全部营养素、纤维或化学添加剂在自然环境中并不存在类似的单体和化合物。这些过度加工的食品包括薯条、含糖早餐麦片、糖果、苏打水和一些糕点等垃圾食品,以及面包、加工肉制品、调味酸奶和能量棒等看似健康的食品。
过度加工的食品含有大量的糖、脂肪和盐,自1970年以来,美国每天至少多摄入600卡路里。虽然这些食物的增加与体重增加有关,但这种相关性并不意味着有因果关系。许多美味但加工程度较低的食物,如奶酪、脂肪、植物油和奶油,可能对体重增加有相同或更大的影响。所以霍尔想知道是不是过度加工食品导致体重增加。”我们想知道人们在食用加工食品时是否会摄入更多的能量。”
为了避免这些问题,霍尔在2018年再次在新陈代谢室隔离了20名成年志愿者,并在两周的试验期内分别提供了过加工和未加工食品。研究人员随后改变了志愿者的饮食方式,并将实验持续了两周。显然,只有20名志愿者的研究结论并不完全适用于公众,但这一初步研究的目的是获得一些证据,为以后的大规模研究打下基础。营养学家严格匹配过度加工和非过度加工食品,包括食物的热量和能量密度,以及脂肪、碳水化合物、蛋白质、糖、钠和纤维的含量。他们还证实,志愿者对他们提供的两种食物都没有特别的偏好。在这两种方式中,志愿者可以根据自己的喜好选择吃多少主食和零食。
2019年春天,霍尔在办公室和我分享了每种食物的彩色照片。其中,加工过度的食品包括馄饨罐头、热狗、奶酪汉堡、白面包、人造黄油、包装饼干等;早餐包括火鸡培根、糖谷类食品、鸡蛋代用品、炸土豆球、水果饮料(主要是人工甜味剂)和垃圾午餐肉。未加工食品包括烤牛肉、炖米饭、丸子、意大利面、坚果早餐、炒蔬菜煎蛋卷、黄油土豆饼、全脂酸奶等
加工食品是在天然食品中添加糖、脂肪、盐等物质,以延长保质期或改善口感。这些包括罐装蔬菜、鱼、熏肉或腌肉、奶酪和发酵饮料,如葡萄酒和啤酒。
斯莫尔等科学家利用成像技术对大脑进行研究后发现,高热量食物的气味、颜色和味道可以激活纹状体,纹状体在大脑中起着决策功能,在与纹状体相关的决策中,它包括吃多少食物。
这就是过度加工食品的问题,斯莫尔说。食用这些食物时,人体所消耗的能量与感知的能量摄入不一致,会造成大脑信号的混乱,导致人们食用更多的食物。例如,天然甜味剂如蜂蜜、枫糖和食用糖都含有一定的热量。它们鼓励大脑预测甜度,并向身体发出多吃多少卡路里的信号。然而,像糖精这样的人工甜味剂,在不增加能量的情况下,可以使大脑产生对甜味的期望和体验。当你不吃你期望的卡路里时,大脑会感觉少一点,它会鼓励人们继续吃下去。
此外,过度加工的食品通常含有由营养成分和非营养成分组成的复合甜味剂。斯莫尔说,这会对新陈代谢产生惊人的影响,从而产生特别强大的强化效果。换句话说,吃了这些食物后,我们会想多吃一些。”很明显,当你吃含有这些甜味剂的食物和饮料时,能量值并不能准确地传递给大脑,“斯莫尔强调,”霍尔已经证实,食用过多的加工食品会吃得更多。在我看来,过度加工的食物在食用低加工食物时不会给大脑代谢信号,因此不会记录消耗的总热量,导致人们吃得更多。”
未加工食品是植物(如种子、根或叶)和动物(如肉和蛋)的可食用部分。这类食品的主要加工过程包括冷冻、干燥或糊化,以延长保质期而不添加盐、糖、油和脂肪。
霍尔指出,他在研究中确实考虑了饮食中的营养成分,但马特斯仍有一些反对意见。最值得注意的是,在研究的每个阶段,志愿者只吃过多加工或未加工的食物。”在现实生活中,人们吃不同食物的混合物。但研究本身并没有错,但试图将研究结论推广给公众会带来严重问题。”
过度食用加工食品的另一个原因是,在产生饱腹感的神经机制发挥作用之前,人们已经吃了很多这些食品。过度加工的食物往往能量密度很高,即使是一个小包装也含有大量的热量,这也可能促使人们迅速进食,从而绕过饱腹机制。不过,吃得快并不能解释为什么人们在下一餐还能吃很多加工过度的食物。
如果过度加工食品真的是个大问题,我们该怎么办?当我问霍尔这件事时,他说他不会要求采取严厉措施,比如提高这些食品的税率。”我们每天60%的能量摄入来自过度加工的食物。他说:“如果我们提高这些食品的税率,可能会导致一些人对食品感到恐慌。”我们发现了过度加工食品和过度饮食之间的联系。目前,关于因果机制的假说很多。不过,在机制得到充分澄清之前,现在进行干预还为时过早。此外,食品添加剂和人工香料也可能产生影响,或是一些加工过度的食品中缺乏的微量元素可能被人体察觉而导致饮食过量。可能还有其他因素,但目前还不清楚。”
同时,霍尔认为,目前有关过度加工食品对肥胖影响的研究结果仍值得关注。”我们应该改变饮食习惯,把危害降到最低。”。这就是我们现在需要关注的问题。”食品加工厂可以生产更粗糙或未加工的食品,但人们也需要愿意购买更多的食品。在霍尔看来,他所做的研究是要让科学走上正轨。