圖 1 “Too Much Sugar”（來源：微信公眾號）

2023年7月14日，國際癌癥研究機構發布了無糖甜味劑阿斯巴甜對健康影響的評估報告，將阿斯巴甜歸為可能對人類致癌之列，在網上引發熱議。[[i]]在此之前，糖精、甜蜜素等人工甜味劑也曾備受爭議。[[ii]]

人們為什么這么偏愛甜食？

從進化心理學的角度來看，人類對甜食的偏好可以從能量來源、生物進化和情感慰藉三個角度來解釋。[[i]]首先，甜味食物通常是高熱量的食物，早期人類生活在食物較為稀缺的環境中，因此他們對于能迅速提供能量的食物有著天然的偏好。這樣的食物可以迅速補充體能，增加生存幾率。其次，在自然環境中，有毒植物通常會帶有苦味，而甜的食物多數不具有毒性。

因此，對甜味的偏好可能是一種自然選擇的過程，有助于人類避免有毒食物，從而增加生存幾率。此外，研究發現，甜食可能會刺激大腦中與快樂和安慰有關的區域，尤其激活了負責動機和獎勵的多巴胺系統。因而**在長期的進化過程中，我們逐漸形成了對甜食的喜好，大腦中進化出了對甜味追求的獎賞機制，有助于人們在壓力環境中保持情感平衡。

糖究竟是什么？

首先，我們需要了解平時俗稱的碳水化合物和糖類有什么關系。大部分的糖類物質是由C、H、O三種元素組成的，從化學式可寫作(CH2O)n，其中H、O原子比為2：1，恰好和水分子中的比例一致。過去的人們以為這類物質就是碳的水合物，因而稱之為碳水化合物。可后來隨著深入研究，人們發現，有很多其他的糖類物質H、O原子比并不是2：1，比如組成DNA分子的脫氧核糖(C5H10O3)；也有很多物質H、O原子是2：1但卻不是糖類，比如大家都很厭惡的氣體甲醛(CH2O)。只不過，因為碳水化合物這一名稱已經沿用很久，至今人們仍然廣泛地應用它。所以，碳水化合物和糖類其實指的是同一類物質。

糖，可以分為單糖、雙糖和多糖。人們所熟悉的單糖有葡萄糖、果糖；雙糖有麥芽糖、蔗糖；多糖有淀粉、纖維素等等。

從化學角度看，糖就是多羥基（-OH）的醛或者多羥基酮。葡萄糖分子內同時有和醛基，可以分子內成環，變成環狀葡萄糖。[[ii]]

圖 3 葡萄糖（左）醛糖；果糖（右）酮糖

圖 4 環狀葡萄糖分子

雙糖和多糖就是由兩個或多個單糖脫水縮合而成。

圖 5 多糖結構圖（圖片來源：百度）

糖精的發現

甜食固然好吃，但是吃多了容易蛀牙；現代人越來越注重保持身材，攝入過多甜食也可能造成脂肪的積累，導致肥胖。于是，人們就開始尋找代糖，學術界稱為“非營養型甜味劑”，即可以給人們味蕾帶來甜蜜的享受，但又比普通的白砂糖熱量低。人們最熟悉的代糖應該就是糖精了。

1879 年，美國約翰·霍普金斯大學的兩位研究人員萊姆森和法赫伯格，共同發表了一篇名為“鄰苯甲酰磺酰亞胺”的物質及其合成方法的文章。這個物質的另一個名字就是“糖精”。

圖 6 糖精結構式

其實，糖精的發現純屬偶然。有一天做完實驗后，法赫伯格沒有洗手便去吃東西，嘴里忽然覺得有明顯的甜味，便回到實驗室搜尋，找出了殘留的甜味物質。于是，世界上第一款人工甜味劑，就這樣被“意外”地研制出來了。（PS：大家做實驗還是應當保持良好的實驗習慣和衛生習慣，不然，可能真就為科學事業獻身了......）

糖精的甜度是蔗糖的300-500倍、成本卻只有其1/10，且幾乎不參與人體代謝，熱量低，因而快速地普及開來。糖精的發現對食品業產生了巨大的影響，越來越多的甜味劑應運而生。1937年，甜蜜素被發明，甜度為蔗糖的30~50倍；1965年，阿斯巴甜被發明，甜度約為蔗糖的200倍；1967年，安賽蜜被發明，甜度約為蔗糖的200倍；1976年，三氯蔗糖被發明，甜度約為蔗糖的600倍……

糖醇類營養型合成甜味劑

前文提到，糖是多羥基醛或多羥基酮，在適當的還原條件下，糖被還原成多元醇，稱為糖醇。就拿人們熟悉的木糖醇為例。木糖醇是一種天然存在的五碳糖醇，廣泛存在于許多水果和蔬菜中。木糖醇的很多醫療保健功能已經被科學研究證實，如降低血糖，防止齲齒等功能。目前木糖醇廣泛應用在食品業作為蔗糖的替代品，如口香糖、巧克力、各種糖果、飲料、牛奶、酸奶等中。[[i]]

圖 7 木糖醇口香糖（來源：微信公眾號）

代糖真的能防止發胖嗎？

我們需要首先了解發胖的機制。根據能量守恒定律，如果我們從食物中攝入的能量=我們日常活動消耗的能量，那么我們的體重就得到保持；如果攝入小于消耗，就會減肥；攝入大于消耗，就會增肥。所以，熱量再高的食物如果只是攝入一小點，而且人又大量運動消耗的話，就不會增肥；而我們所謂的低熱量，“零卡”食物，如果大量攝入而且人又不鍛煉不消耗。那也一樣會增肥。

有研究表明，在食用含有功能性甜味劑的食品或飲料時，口腔中的甜味受體會被激活，從而產生甜味感受。這些功能性甜味劑不含或含有較少能量，且不能被機體代謝，因此當它們到達腸道后，會使腸道中的糖代謝途徑被改變，從而導致代償性食欲增長。相比于蔗糖，食用三氯蔗糖后，女性與肥胖人群對食物的刺激更加敏感，在自助餐時更易出現暴飲暴食現象。因此食用甜味劑可能會在一定程度上增加人的食物攝取量。

然而，也有研究表明[[i]]天然的功能性甜味劑如甜菊糖苷不僅能降低大鼠攝入的能量，長期食用（處理18周）不會增加其體重；與三氯蔗糖相比，甜菊糖苷處理還能降低雄性小鼠的體重。

圖 8 不同實驗組的生理參數數據

（ASP,阿斯巴甜; CON,對照組; SCA,三氯蔗糖; STV,甜葉菊; SUC,蔗糖; XYL,木糖醇）

關于功能性甜味劑對肥胖的影響，研究結果并不一致。因此，目前仍無法就功能性甜味劑對肥胖的影響得出明確的結論。此外，現有的研究表明功能性甜味劑和肥胖之間的關系是復雜的，受各種因素的影響，包括消費的甜味劑的類型和數量、個體差異、性別差異和腸道微生物的不同。

如何科學看待甜味劑

對于甜味劑是好是壞，我們無法給出確切的判斷。但是脫離劑量談好壞都是沒有意義的，我們應該以劑量相關的方式研究功能性甜味劑對肥胖的影響，再好的東西，過量攝入都是無異于健康的；同時，應充分考慮個體差異，如遺傳、腸道微生物群和代謝健康狀況，這些都可能影響人體對甜味劑的反應和個人的肥胖風險。另外，還應關注功能性甜味劑對人肥胖或健康的長期影響，從而更加合理的使用甜味劑。

[[i]] 甘利平,趙宜豐,洪圖等.功能性甜味劑對肥胖的作用及相關機制[J/OL].食品科 學:1-15[2024-01-13]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20230620.1755.024.html.

[[i]] 馮永強,王江星.木糖醇的特性及在食品中的應用[J].食品科學, 2004(11):379-381.

[[i]] 林文.愛吃甜食與大腦有關?[J].百科知識,2023,(16):34.

[[ii]] 王鏡巖.《生物化學第三版》.高等教育出版社, 2007:1-31.

[[i]] 觀察者網.2023年7月14日.世衛組織報告稱阿斯巴甜“可能致癌”,美FDA抗議.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1771364398173532662&wfr=spider&for=pc

[[ii]] 賈月洋.科學看待甜味劑[N]. 光明日報, 2023-11-05(007). DOI:10.28273/n.cnki.ngmrb.2023.005286.

來源: 科普中國高校行之“人與自然和諧共生”

內容資源由項目單位提供