肥胖已被WHO界定为影响全球的公共健康问题,许多营养学家将如今全球增长的肥胖率,归因于食用了过量的脂肪和糖等碳水化合物。
但一个新的理论认为,肥胖与特定的营养素无关,而要归因于当今流行的过度加工食品。
1.警惕“过度加工”的食物
在容易引起争议的研究领域,营养学家凯文·霍尔总是会尽力保持平静。对其他研究者的看法,他更多感到的是困惑而不是沮丧。“他们坚持自己的‘宠物理论’(理论与研究者的想法越贴近,他们会越认为它是对的),尽管大量的证据证明他们是错的。”他微笑着说,“但其中的一些专家却有着惊人的能力,能够将那些不支持他们观点的研究合理化。”
有一种观点认为,某些营养成分,如脂肪、碳水化合物或糖类等是造成肥胖流行的主要原因。根据世界卫生组织(WHO)发布的数据,全球的肥胖率在1975年至2016年间增加了近两倍,导致了大量的疾病,如心脏病和糖尿病。但是,作为美国糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases)综合生理部的主任,霍尔通过实验提出,肥胖症的流行另有其因。
他的研究表明,食物在制作过程中会发生巨大改变,各种成分会被分开,然后重新组合,制成糖霜蛋糕或速冻食品之类的产品。而过量食用这些“过度加工”的食物,正是引起肥胖的主要原因。霍尔和许多科学家认为,这类食物会扰乱提醒人们已经饱腹的肠脑信号,导致过量饮食。
霍尔开展过两项严谨的小规模研究,得到的结果并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,志愿者需要住院几周,并严格控制饮食。这样做的目的是,避免典型的饮食研究中会出现的多种偏差:志愿者自己报告的饮食情况与他们真正摄入的饮食并不一致。作为物理学博士,霍尔对实验的精确性要求十分严格。他的第一项研究发现,减少碳水化合物的摄入,实际上会减慢体内脂肪消耗的速度,这个结果与之前的多种预测截然不同。而在第二项研究中,他发现了导致体重增加的新原因。当志愿者根据他们的意愿,随意摄入他们喜欢的食物时,霍尔发现,吃过度加工食物的志愿者摄入的热量,会比吃未加工食物的志愿者多数百卡路里。在短短两周内,前者的体重就会增加一千克左右。
美国北卡罗来纳大学教堂山分校的巴里·M·波普金(Barry M. Popkin)教授一直在从事营养和肥胖相关的研究,他说:“霍尔的临床研究确实很出色。他首次证实了过度加工的食物不仅具有很大的诱惑力,而且会使人吃得更多。”尽管精心控制饮食的试验,可能并不符合于实际生活中混合食用各种食物的人们,但这项研究依然获得了很高的赞誉。
设计了这项试验的霍尔表示,他无意去改变美国人的饮食习惯。他坦白地说,他四岁的儿子依然十分喜爱鸡块和比萨,而自己的饮食习惯也需要改善。尽管如此,霍尔认为这些研究有力地证明,肥胖人口增加的主要原因是生产商对食品的过度加工,而与营养成分的关系不是太大。霍尔坚称自己不支持任何饮食方式,只是以研究结果为依据。他说:“一旦你进入某一个饮食阵营并被其中的选择性偏见所禁锢后,就很难摆脱这些偏见。”由于霍尔的实验室和研究都是由国家背景的研究所支持的,他表示:“无论研究结果如何,我都有改变自己想法的自由,但会优先以研究结果为基础。”
2.是碳水化合物的错吗
霍尔曾经一度非常认同,某些营养成分会导致肥胖,尤其是碳水化合物。“碳水化合物的摄入会使血液中的胰岛素增加,而胰岛素水平会影响脂肪的储存和脂肪细胞,”他说,“因此,与其他的营养成分相比,碳水化合物对体重的影响更大是有一定道理的。但道理不是事实,所以我决定对此进行研究。”
在研究中,霍尔选择了10名男性和9名女性志愿者,他们皆为肥胖患者。这些志愿者生活在美国国立卫生研究院(NIH)的一个医院病房内。在连续两周的时间内,他们的食物主要是高碳水化合物和低脂的饮食。随后,他们会离开一段较短的时间,并再次回到病房,继续吃两周这种高碳水化合物和低脂的饮食。
在每个试验周期的前5天,志愿者每天会摄入占比50%的碳水化合物、35%的脂肪和15%的蛋白质,而能量的摄入量需要与消耗量保持一致,并会在特别建造的代谢室内进行检测,以确保志愿者的体重保持不变。在每个试验周期结束后的六天里,志愿者会减少碳水化合物的摄入,进而减少30%的卡路里摄入。
霍尔说:“在控制志愿者的碳水化合物和脂肪量时,我们确实发现,志愿者体内的胰岛素水平会呈现出很大的差异。”他曾预测,低碳水化合物饮食会降低胰岛素活性,但是让他感到诧异的是,“胰岛素水平降低后,并没有对卡路里和脂肪的消耗产生明显影响。”传统观点认为,降低胰岛素的水平会影响脂肪细胞消耗卡路里。然而,霍尔说:“我们发现,减少碳水化合物的饮食方式会轻微减缓脂肪的消耗。”这种饮食方式,也会导致去脂体重(即人体非脂肪部分的体重)的轻微降低。一年后,霍尔和同事做了一项类似的研究,这次他们将试验周期延长到了8周,并将志愿者摄入的碳水化合物降低到非常低的水平。他们发现,与高碳水化合物或高糖饮食相比,志愿者在体脂的减少和卡路里的消耗上并没有明显的差异。
如果全球肥胖率的升高不是因为碳水化合物,那又是因为什么呢?当然,与几十年前相比,如今食物的种类更加丰富,大部分人每天会摄入更多的食物和能量。食物的诱惑如此巨大,以至于绝大部分美国人都可能过量饮食——当然,也有一部分人不会过量。哪些因素可能影响人体天生的控制饱腹感的机制,从而使人们无法控制饮食?霍尔认为,这个问题才是营养学的难题。
3.多吃的500卡
霍尔喜欢将人和汽车进行比较,二者都需要消耗多种形式的能源。对于汽车来说,能量的来源可能是柴油、汽油或者电。而人类能适应多种饮食习惯,这和文化氛围和获取食物的难易程度有关。比如,北极的因纽特人传统的饮食形式是高脂和低碳水化合物,而日本人更喜欢低脂和高碳水化合物的饮食。尽管人类通过进化已能适应自然界中大部分的饮食环境,但近几十年来,人类食物的供应方式发生了巨大变化,以至于人体内的基因和大脑没有足够的时间来适应。毫无意外,不同的人在面对这个挑战时,产生了完全不同的反应。
19世纪末期,大多数美国人还生活在农村,其中一半的人在农场务工,他们日常的饮食都是新鲜或粗加工的食物。如今,大部分美国人生活在城市,饮食形式由种植转变为购买,特别是购买即食食品。据统计,目前人类每天摄入的58%的卡路里和90%的糖分,来自工业加工的食品。而组成这些食品的大部分甚至全部的营养成分、纤维或者化学添加剂,在自然环境中并不存在类似的单体和化合物。而这些过度加工食品,包括垃圾食品,如薯片、含糖早餐谷物、糖果、苏打水和某些糕点等,以及那些看似对健康有益的食品,如面包、加工肉制品、风味酸奶和能量棒等。
过度加工食品中含有大量的糖、脂肪和盐,导致美国人自1970年以来每天至少多摄入了600卡路里。尽管这类食品的增加与增长的体重相关,但相关性并不意味着因果关系。很多美味但加工少的食品,如奶酪、肥肉、植物油和奶油等,可能对体重的增加产生相同甚至更大的影响。因此,霍尔想知道过度加工的食品是否导致了体重的增加,但是了解这个问题并不容易。传统的营养学研究依赖于志愿者自己提供的报告,这些报告来自于他们的饮食记录或根据记忆填写的饮食问卷。但霍尔认为这种方式并不具备说服力。一方面,参与调查的人中经常会作弊,会宣称自己吃了更多的西蓝花,吃了较少的奥利奥饼干,甚至会忘记自己和朋友喝了三杯啤酒。另一方面,大部分美国人的日常饮食都是食用过度加工食品,很难找到具有明显不同饮食习惯的人群作为对照。
为了避免这些问题,在2018年,霍尔再次利用代谢室,将20名成年志愿者隔离,并在两周的试验期内,分别提供过度加工和未加工食品。然后,研究人员会更换志愿者的饮食方式,继续两周的试验。显然,由20位志愿者的情况得到的结论并不完全适用于社会公众,但这项初步研究旨在获得一些证据,为后期的大规模研究奠定基础。霍尔说:“在初步研究阶段,严格控制很多人的饮食是不人道的。”营养师将过度加工的和未过度加工的食物进行严格匹配,包括卡路里和食物的能量密度,以及脂肪、碳水化合物、蛋白质、糖、钠和纤维的含量。他们还确认了志愿者对他们提供的两类食品都没有特殊偏好。在两种饮食方式中,志愿者可以根据自身喜好,选择吃多少主食和零食。
今年春天,霍尔在办公室里向我分享了每种食物的彩色照片。其中,过度加工的食品包括罐装馄饨、热狗、奶酪汉堡、白面包、人造黄油、包装饼干等。而早餐涉及的食品有火鸡培根、含糖的谷类食品、鸡蛋替代品、炸薯球、果味饮料(主要是人造甜味剂)和斯帕姆午餐肉。未加工的食物包括烤牛肉、杂烩饭、蒸丸子、意大利面、坚果早餐、油炸蔬菜蛋卷、黄油煮土豆饼、全脂酸奶等。
对很多人来说,烤牛肉、意大利面和煎蛋非常具有吸引力。我们似乎可以猜到,人们吃掉的这些食物的数量,会多于过度加工的食品,比如午餐肉。然而事实并非如此。霍尔的研究结果表明(今年年初,发表在《细胞代谢》杂志上),食用过度加工食品的人,每天会多摄入500卡路里的能量,并且两周内体重增加1千克左右。巴西圣保罗大学公共卫生学院营养与公共卫生专业教授卡洛斯·古斯托·蒙泰罗说:“霍尔研究的重要性在于,他发现了人们吃过度加工食品时,会多摄入多少卡路里。”