【食品化學】人工甘味(artificial sweetners)是否有害?

■你會因為愛吃糖又怕胖,特別選擇添加人工甘味的食品嗎?不過這些食品很可能讓你的葡萄糖耐受性下降。

糖精。圖片來源:wiki
糖精。圖片來源:wiki

撰文|葉綠舒

人工甘味(artificial sweetners),如糖精(saccharin)、三氯蔗糖(sucralose)、阿斯巴甜(asparatame)等,經常添加於低卡食品中,或是做為糖尿病患的代糖使用。但是,這些人工甘味並非全都是好的。比方說糖精曾經一度被認為會導致癌症,雖然後續的研究推翻了這個說法;而阿斯巴甜對人體有害的說法更是沒有斷過,甚至曾一度使美國食藥署收回它的上市許可。不過,由於阿斯巴甜含有苯丙氨酸(phenylalanine),因此有苯丙酮尿症(PKU,phenylketouria)這種遺傳疾病的患者,是不能食用含有阿斯巴甜的食品的。

這些人工甘味,對於怕胖的人以及糖尿病患者來說,真可以說是恩物。畢竟,愛甜是人的天性,羅馬人甚至在發現在鉛鍋中煮沸葡萄酒醋可以得到甜味以後,開始大量生產這種甜味劑,卻因此都服用了鉛。人真的很奇怪,越不能吃的越想吃!因此,能夠以人工甘味取代蔗糖添加於食品中,讓不能吃太多甜食的人可以小小滿足一下,似乎也是功德一件吧!

不過,最近有兩個研究團隊發現:食用人工甘味,可能會造成腸道菌叢組成產生變化;同時,也會造成葡萄糖耐受性(glucose intolerance)下降(1,2)。而眾所周知的,葡萄糖耐受性下降,可以說是糖尿病的前兆。

在加拿大的研究團隊,以阿斯巴甜做為實驗材料,用來餵食大鼠八週(2);而以色列的研究團隊則是以糖精、三氯蔗糖與阿斯巴甜分別餵食大鼠五週(1)之後,選擇了糖精做為主要的測試目標。

阿斯巴甜。圖片來源:wiki
阿斯巴甜。圖片來源:wiki

在過去的研究曾經發現,糖精可能會造成胰島素分泌增加;不過以色列的研究團隊並沒有看到這個現象。但是,他們的發現卻直指:食用糖精會使腸道的菌相改變,而這個改變造成了大鼠對葡萄糖耐受性降低。

怎麼說呢?原來,他們讓食用人工甘味並且出現葡萄糖耐受性降低的大鼠,服用可以殺死革蘭氏陽性菌或革蘭氏陰性菌的抗生素,四週後這些大鼠的葡萄糖耐受性就回到正常值了。而當他們把這些出現葡萄糖耐受性降低的大鼠的糞便微生物「移植」到無菌鼠的腸道中之後,這些無菌鼠也出現了葡萄糖耐受性降低的現象。

兩個團隊都看到腸道的菌相改變。有些菌變多了,有些變少了;在增加的細菌種類裡包括了擬桿菌屬(Bacteroides)的兩種細菌:Bacteroides fragilis 與 Bacteroides vulgatus,在過去,它們在腸道的出現已被發現與第二型糖尿病有關。不過擬桿菌屬的變化在加拿大的研究團隊中並沒有觀察到。

比較令人驚訝的是,以色列的研究團隊在人體試驗上的結果。在381個志願者(44%為男性,54為女性,平均年齡為43歲)中,食用人工甘味也造成了腸道菌相的改變;甚至只食用七天,也會改變腸道菌相。

在研究中提到,這些受測者同時也出現了醣化血色素(glycosylated hemoglobin,HbA1C%)上昇的現象;通常醣化血色素代表了過去三個月的血糖濃度是否有得到妥善的控制,它的上昇頗令筆者感到好奇。但是從文獻中看不出受測者究竟測試了多久,而研究團隊提到在當地的人工甘味成分為95%的葡萄糖與5%的人工甘味,不知這醣化血色素上昇是否是因為直接食用葡萄糖所造成的呢?筆者查了一下在美國最常見的人工甘味「SWEET'N LOW」,似乎並未含有葡萄糖或其他糖/醣類(見相關網頁資訊),或許這只是以色列的特殊狀況吧。

不過,以色列的研究團隊也發現,並不是人人在食用人工甘味後,都會發生腸道菌相改變的情形;而腸道菌相沒有改變的人,也不會出現葡萄糖耐受性下降的現象。

當然,不是人人都會產生這樣的反應,是一個好消息;但是過去我們採用人工甘味在食品中,無非是為了兩種目的:控制體重(怕胖)或是控制血糖(糖尿病)。如果食用含人工甘味的食品會導致葡萄糖耐受性降低(兩份研究所採用的人工甘味劑量,都是在每日允許攝取劑量之內),甚或體重增加(以色列的研究團隊發現,食用人工甘味的志願者體重與腰臀比都上昇了),那麼為何還要把人工甘味帶到餐桌上呢?

參考文獻:
1. Jotham Suez, Tal Korem, David Zeevi, Gili Zilberman-Schapira, Christoph A. Thaiss, Ori Maza, David Israeli, Niv Zmora, Shlomit Gilad, Adina Weinberger, Yael Kuperman, Alon Harmelin, Ilana Kolodkin-Gal, Hagit Shapiro, Zamir Halpern, Eran Segal & Eran Elinav. 2014. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature. 514:181–186.

2. Marie S. A. Palmnäs , Theresa E. Cowan, Marc R. Bomhof, Juliet Su, Raylene A. Reimer, Hans J. Vogel, Dustin S. Hittel, Jane Shearer. 2014. Low-Dose Aspartame Consumption Differentially Affects Gut Microbiota-Host Metabolic Interactions in the Diet-Induced Obese Rat. PLOS One. DOI: 10.1371/journal.pone.0109841
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作者:葉綠舒 慈濟大學生命科學系助理教授,科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

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