代糖是致癌物?还是控制血糖的圣品?
为什么代糖吃了可以感受到甜味,却不会产生负担呢?它真的没有热量吗?
今年 7 月 14 日,世界卫生组织(WHO)旗下的跨政府机构国际癌症研究中心(IARC)将零卡汽水、无糖口香糖中常用的人工代糖阿斯巴甜(Aspartame)列为 2B 级的“可能的人类致癌物(possible human carcinogen)”。都喝了这么久才说,代糖啊代糖,你是完美无害的白色谎言,还是恶搞大家的黑色幽默呢?
代糖是什么?为什么“甜”却无热量?
代糖顾名思义就是糖的替代品,也称为甜味剂。你应该知道代糖的种类很多,不过呢主要可以根据是否会产生热量,分为营养甜味剂和非营养甜味剂两类。
蛤?代糖还有营养的代糖喔?这里的营养指的是食用后还是会产生热量的代糖,但每公克产生的热量比蔗糖低。这类营养甜味剂多数来自天然来源,也被称为天然甜味剂,大家熟悉的就是口香糖内的木糖醇 xylitol,它是从玉米等植物中提炼、加工后制而成。
而非营养甜味剂主要为人工合成,食用后既不会产生热量,甜度也是蔗糖的好几百倍,其中最著名的阿斯巴甜,甜度是蔗糖的 200 倍,一公克可产生四大卡热量,咦?不是说没有热量吗?你看看,它的甜度那么高,所以实际只需非常少的份量,就能产生我们所需的甜度,所以摄取时的热量少到可忽略不计。
不过这些代糖竟然可以骗过我们的味觉,让我们有“甜”的感受,到底是对我们动了什么手脚?
其实代糖没有动手脚,是它刚好符合我们的味觉受体。
我们如何尝到甜味?
先复习一下,人类的舌头分为五个区域,可以各自负责感受酸、甜、苦、咸和鲜五种不同的味道。
味觉图。
其实这张始于 20 世纪初的味觉图,早已经被证实是错误的,仔细想想,难道你舔冰淇淋的时候才尝的到甜味,巧克力放进嘴巴后就吃不出来了吗?舌头的中间,并不是无味区,我们整个舌头都能感受到酸、甜、苦、咸、鲜。抱歉啦,大内密探零零发,品尝美酒时其实不用把舌头捲起来喔。
我们整个舌头都能感受到酸、甜、苦、咸、鲜,品尝美酒时其实不用把舌头捲起来喔。
如果你伸出舌头仔细观察,可以看到上面充满一粒一粒的颗粒状物就是“舌乳头”。在显微镜下,可以看到舌乳头内有洋葱形构造的“味蕾”,负责接收各种由唾液溶解后的味道分子,并且把味道传给我们的大脑。
洋葱形构造的味蕾。图/Wikimedia
那这些味蕾是如何产生味觉的呢?每个味蕾内约有 100 个味觉细胞,而每个味觉细胞的细胞膜表面,都只会呈现单一种类的味觉受体,就像是门锁和钥匙的概念。只要门锁和钥匙匹配了,味觉讯号就会被送出。因此我们尝到甜味时,只有甜味分子专一性受体的味觉细胞会被活化。
当我们张嘴把一块让人心情愉悦的蛋糕送进嘴里,蛋糕里的甜味分子会与味觉细胞的膜上甜味受体结合,这个钥匙与门锁的结合必须精确无误,接着就会活化一连串的下游路径,制造传递物质,让细胞内蓄积在内质网的钙离子被释放,引起细胞电位变化而活化感觉神经元,最后将这个“甜味”的讯号传到脑部。
这一连串精密的流程,在 1967 年由科学家 Shallenberger 和 Acree 的“AH/B 甜味理论”中提出。
Shallenberger 和 Acree 的“AH/B 甜味理论”。
回头来说这些甜性物质,以葡萄糖为例,要能够与甜味受器结合,需要三个要素才能形成这把开启“甜味”大门的钥匙。
第一是能形成氢键的 AH 基团,第二是负电性很强的 B 基团,第三则是这两个基团的距离得约为“0.3 纳米”。
必须要有这三个要素,才能让我们味蕾上的甜味受体感知到甜味,刺激神经传到大脑,开启美妙的甜味飨宴。
我们的主角代糖,虽然不是会产生热量的糖,却正好与葡萄糖一样,具备这三种要素。而且,有过之无不及的是,代糖不仅能产生甜味,甜味竟然还能超过一般蔗糖的百倍以上!原来代糖的结构上,还另外多带一团带有疏水性的“γ 基团”,这个非极性的疏水基团与味蕾上甜味受体的疏水部分对接上,增强了甜味受体所产生的神经冲动讯号强度。讯号增强,大脑感知到甜的就更甜了。
这刚好可以挑动我们的甜味受体,不会产生热量,既是禁果又是仙丹的玩意,是怎么被创造出来的呢?
第一个人工合成的代糖是怎么出现的?
第一个人工合成代糖在 1879 年,由美国化学家艾拉·雷姆森和德美双国籍的化学家康斯坦丁·法尔伯格共同发现,它就是糖精。糖精的甜度是蔗糖的 300-500 倍,却不会被人体代谢而产生热量。
就跟很多科学研究一样,这个发现可以说是一个意外。
法尔伯格曾叙述那段经过,他说:“那天晚上,在实验室工作完回家之前,我明明彻底洗手了,然而在晚餐时,我把一些面包放进嘴里时,发现我的手尝起来很甜……我立刻跑回实验室,尝遍了工作台上的所有烧杯、小瓶和盘子,直到我终于在其中一个里找到了味道,而且甜得惊人。”法尔伯格后来也在看到糖精的潜在商业利益后,立刻将其申请专利并大量制造。
只能说还好那时候不是合成出砒霜或氰化钾呀!
氰化钾是生理上有效力的剧毒。图/《名侦探柯南》漫画
目前代糖除了应用在糖尿病患及减肥者的醣类替代品外,我们每天都要用的牙膏也很常发现它。到目前为止听起来代糖似乎是个好东西,但为什么后来的科学家会对代糖提出质疑呢?
代糖健不健康?它是致癌物吗?
一篇刊登在 2014 年《自然》(Nature) 的论文研究提出,他们在囓齿动物身上发现,人工代糖除了让体内的肠道益生菌发生重组改变,吃入下去的代糖也有如“望梅止渴”。虽然成功骗过我们的味觉,但终究不能让身体产生能量,无法获得真正的饱足感。反而可能造成“葡萄糖不耐症”的代谢异常,促使动物吃下更多食物,造成糖尿病及肥胖相关疾病。但这结论也无法直接推论到人类身上。
那许多人讨论的,代糖是否会致癌的问题呢?
其实目前还没有明确、直接的实验证据显示代糖与人体致癌之间的关联性。
至于先前提到的糖精,透过 1970 年的老鼠实验,早期科学家曾怀疑糖精可能引起膀胱癌,使其遭禁用近 20 年,但仍没有明确的证据证实糖精与人体致癌的关联性。毕竟在老鼠身上所看到的实验结果,不能直接套用在人体上外,动物实验中所使用的高剂量也是一般人在生活中很难达到的,因此美国食品药物管理局(FDA)才撤销禁令并准许糖精加入饮料及食品中。
然而,这次事件主角阿斯巴甜被列入可能致癌又是怎么一回事?这次真的找到对人类致癌的证据了吗?
食用代糖的好坏,我们该如何看待?
Well, 其实没有新的证据。我们对“阿斯巴甜是否致癌”这个问题,还需要更多的实验才能理清,现阶段的人体研究证据有限,在动物实验的证据也相对薄弱。那为何 IARC 会把阿斯巴甜列为致癌物呢?这是见影就开枪吗?
——先别急!
我们先了解一下,目前 IARC 将导致癌症的物质等级分类,总共分为 4 级:
1 级确定为致癌因子、2A 级极有可能为致癌因子、2B 级可能为致癌因子、3 级无法归类为致癌。
IARC 针对导致癌症的物质做等级分类。
分类的依据为:
有限的流行病学致癌证据
实验动物中有充足的致癌证据
具强力的致癌机制证据
如果三个条件都符合,就会被列入第 1 级确定致癌物,像是空气污染、酒精、槟榔等等。若是同时符合第一项以及第二或三其中一个条件,也就是有科学证据表明会可能对人类具有致癌作用,就会被列入 2A 级,像是红肉、高温油炸的排放物或是夜晚轮班工作等等。而现在未有确定性实验证据的阿斯巴甜,虽然相关实验结果相对薄弱,但致癌证据仍不容忽视,因此归类于 2B,同类别等级的还有腌渍蔬菜跟加油站的气体等等。
而这次 IARC 的举动,与其说是对代糖开枪,更像是鼓励研究者,做更多的实验去寻找正反面的证据。
听到这里你可能会想说,不确定的资料也太多,到底阿斯巴甜可不可以吃?这个问题,目前可以确认的是,只要每日摄取量在每公斤体重 40 毫克的建议范围内,都是可以安全食用的。换算下来,以一个体重 75 公斤的成年男性而言,大约是一天 5.6 公升无糖可乐的量。不过由于阿斯巴甜中包含胺基酸中的“苯丙胺酸”,而若有先天性苯丙胺酸代谢异常的患者要特别注意,避免接触到阿斯巴甜相关食品。
以一个体重 75 公斤的成年男性而言,大约是一天不超过 5.6 公升无糖可乐所含的代糖为建议摄取量。图/Pixabay
目前政府准许使用的甜味剂,都经过完整的评估才被允许使用,同时也订定“食品添加物使用范围及限量暨规格标准”,来规范使用甜味剂使用。卫福部也指出,其实造成癌症的成因多且复杂,大可不必因此特别戒吃某种食物。
但就像我们在介绍代油时提到的,我们可以透过苹果泥、绿豆泥等天然食材产生油脂的口感,取代部分脂肪的使用。而甜味呢,除了代糖以外,水果、蜂蜜等天然甜味来源,也是取代精致糖的好选择。
这次换我们问问大家,当你很想吃甜食但又不想那么罪恶时,你有没有好方法来满足口腹之欲呢?
去吃一些燕麦棒或水果来解解嘴馋,至少有吃到甜又比较健康。
我就会选择去吃代糖做的甜点,偶而吃应该是还好啦!
既然想吃就吃,毕竟保持心情开心也是一种健康之道!
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