【生物代謝】單糖不簡單！

■ 蔗糖可以分解成單糖，那是否意味著吃單糖跟吃蔗糖結果一樣呢？一項研究指出，單糖在生物體內的代謝沒有想像中簡單。

編譯 ∣ 汪芃

　　科學家從老鼠身上發現，吃蔗糖的效果，和吃葡萄糖加果糖並不一樣。

　　從研究老鼠的最新資料發現，看起來完全相同的糖類，只要攝取的途徑不同，就會對代謝產生微妙的差異，對體力造成長期影響，甚至會影響壽命。

　　要指認立即導致疾病或死亡的劇毒物質通常比較簡單，而較困難但同等重要的，是研究長期而言，飲食和環境變因會不會對健康和體力有害。美國鹽湖城（Salt Lake City）猶他大學（University of Utah）的科學家日前進行的一項老鼠實驗，便是研究這類慢性風險，這些慢性風險可能縮短生物的壽命，或使動物不易得到異性青睞。

　　羅夫（James Ruff）和帕茲（Wayne Potts）率領幾位猶他大學的同仁進行實驗，他們並沒有把動物身上的變因控制得一致，然後關在籠子裡研究，而是把動物分組，各自有不同的變因，然後放進一個半自然的生態系。他們圍出一個寬敞且光線充足的封閉空間，裡頭設有幾個陰暗隱蔽的鼠窩，老鼠在這個環境中，可以隨心所欲地進食、交配、打架，就跟一般的鼠群一樣。

　　但研究人員加進了一點人工干預：他們給老鼠裝了電子標籤。如此一來，他們就能以數位方式追蹤，從遠端觀察老鼠在哪裡進食，在哪裡睡覺。

小老鼠新餐點

　　在最新一次的實驗中，這些猶他大學的生物學家開始用一種含有單糖的健康餐點來餵三週大、剛斷奶的幼鼠；平均而言，這些老鼠的飲食含有約25%的單糖。

　　所有老鼠中，有一半攝取的糖份是蔗糖（sucrose），蔗糖就是我們一般食用的糖，其分子由一比一的果糖（fructose）和葡萄糖（glucose）組成；另一半老鼠所攝取的糖份則是沒有結合的果糖和葡萄糖。過了三個月後，研究人員從兩組老鼠中，各選出五隻雄鼠和十隻雌鼠，分別關進一個寬敞的封閉空間中，為期200天，也就是等到老鼠差不多都進入老年期。

　　實驗結果顯示，攝取未結合單糖的雌鼠死亡率較高，大約關進這個空間的50至80天後便陸續死亡，死亡率大約是吃蔗糖的雌鼠的三倍。羅夫和研究團隊在四月11日的「實驗生物學」（Experimental Biology）研討會中發表了這份研究成果。

　　研究團隊共進行了五次相同的實驗，每次實驗結果都相同。羅夫說，影響雌鼠存活率的因素仍不清楚；他也表示，解剖也沒辦法得到什麼資料，因為研究團隊大約每五週才進入視察一次，養老鼠的空間裡，共有四個分散的鼠窩，如果老鼠死在鼠窩裡，要好幾天、甚至好幾週以後，屍體才會被發現並取出檢驗，因此等到解剖時，屍體都已嚴重腐爛，很難分析壓力指標、荷爾蒙分泌失調等造成老鼠早死的因素。

　　但羅夫指出，有個原因的可能性很高。吃未結合的果糖及葡萄糖的雌鼠提早死亡，大都發生在牠們第二次懷孕時，而通常這段期間也是牠們開始餵第一胎出生幼鼠的時候。羅夫指出：「所以這是雌鼠代謝壓力很大的階段。」看起來，跟吃蔗糖的老鼠相比，攝取未結合單糖的母鼠體力較差。

　　羅夫補充道，這點頗令人憂心，因為鼠群分開攝取這兩種單糖的途徑，就像是高果糖的玉米糖漿（corn syrup、corn sugar）的吸收過程；玉米糖漿的糖類也是分開吸收的，並非以大部分轉為蔗糖、殘留少部分果糖的形式被吸收。

早夭為何因？

　　羅夫和研究同仁進行了另一個實驗，將一群剛斷奶的幼鼠分成兩組，一組餵果糖及葡萄糖的單糖飲食，另一組則餵熱量相等的玉米澱粉，並在三個月後把兩組老鼠放進同一個空間裡，同樣為期200天。實驗結果也一樣：母鼠若攝取單糖飲食，死亡率是食用玉米澱粉的三倍。

　　但這個實驗發現，吃單糖對雄鼠也很不利。實驗指出，吃單糖的雄鼠較難打贏其他雄鼠，牠們占不到鼠窩，無法讓未來成立的家庭住在陰暗舒適的地方。這個情形造成一個後果：吃單糖的雄鼠只繁衍了二分之一的後代，主因是大部分雌鼠不願與居於弱勢的雄鼠交配。

　　羅夫表示，這個實驗結果顯示，若人類在青少年到青年時期攝取單糖飲食，而不是較複雜的碳水化合物飲食，很可能會危害到健康及其他層面。

　　「繁衍下一代是老鼠生存的目的，」帕茲解釋，他們的研究團隊用這個封閉的生態系做實驗，有助研究人員辨認出「易受環境影響的毒性」，因為這些測試環境「整合了各種生理變化所產生的影響」。帕茲舉例表示，如果負責爭奪鼠窩的老鼠因為某些變因，沒辦法占到隱密舒適的住處，牠的家人會被迫生活在空曠處，便容易遭掠食者攻擊。負責找窩的老鼠，想要展現牠的氣魄，就得在搶窩時打敗其他老鼠，尤其競爭對手通常在不同的環境中長大。

　　羅夫說，封閉生態系這個嶄新的實驗方法，讓我們發現一個似乎對繁衍十分不利的因素，接下來的研究方向，應該是利用傳統的毒性測試，了解這個現象的原因。

　　曾擔任北卡羅萊納州立大學羅利分校（North Carolina State University in Raleigh）生物學系系主任的范登伯格（John Vandenbergh）表示：「我認為這個方法很有意思。」他指出，「這些不同種類的飲食，會造成許多生理及行為上的適應作用，而這個實驗把這些適應作用的最終結果研究出來了，算是給了一個概括的答案。」

　　但范登伯格也說，以這種方法取得的資料，監管機構不太可能會參考，例如美國食品藥物管理局（Food and Drug Administration）的風險評估專員可能就不會買單，原因在於：「這個實驗只是發現動物可能會死，或沒辦法繁衍，他們所發現的只是結果。」范登伯格說，要研究出之所以會影響健康的原因，才能說服監管人員。但他也表示，如果把這項封閉生態系的新實驗當成初步的篩選試驗，測試出可能的不利影響，這確實點出許多有趣的研究方向。

報導出處：Simple-sugar effects aren’t necessarily simple, animal study suggests（ScienceNews）

責任編輯：MissZoe