很多營養(yǎng)學家將如今全球增長的肥胖率，歸因為食用了過量的脂肪和碳水化合物。但在這篇原載于《環(huán)球科學》2019年11月刊的文章中，一系列研究指出，過量食用過度加工食物才是引起肥胖的主要原因。這些科學家認為，過度加工食品會擾亂腸道和大腦之間傳遞的、攝入能量的神經(jīng)信號，進而導致人們暴飲暴食，產(chǎn)生肥胖。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球的肥胖率在1975年至2016年間增加了近兩倍，導致了大量的疾病，如心臟病和糖尿病。有一種觀點認為，某些營養(yǎng)成分，如脂肪、碳水化合物等是造成肥胖流行的主要原因。但美國糖尿病、消化及腎臟疾病研究中心綜合生理部的主任凱文·霍爾（Kevin Hall）通過試驗提出，肥胖癥的流行另有其因。

霍爾的研究表明，食物在制作過程中會發(fā)生巨大的改變，各種成分會被分開，然后重新組合成糖霜蛋糕或速凍食品之類的產(chǎn)品。而過量食用這些過度加工的食物，正是引起肥胖的主要原因。霍爾和許多科學家認為，這類食物會擾亂提醒人們已經(jīng)飽腹的腸腦信號，導致過量飲食。

霍爾開展過兩項嚴謹?shù)男∫?guī)模研究，得到的結果并不支持脂肪和碳水化合物會導致肥胖的傳統(tǒng)觀點。在這兩項研究中，志愿者需要住院幾周，并嚴格控制飲食。這樣做的目的是，避免典型的飲食研究中會出現(xiàn)的多種偏差：即志愿者自己報告的飲食情況與他們真正攝入的飲食并不一致。

他的第一項研究發(fā)現(xiàn)，減少碳水化合物的攝入，實際上會減慢體內(nèi)脂肪消耗的速度，這個結果與之前的多種預測截然不同。而在第二項研究中，他發(fā)現(xiàn)了導致體重增加的新原因。當志愿者根據(jù)他們的意愿，隨意攝入他們喜歡的食物時，霍爾發(fā)現(xiàn)吃過度加工食物的志愿者攝入的熱量，會比吃未加工食物的志愿者多數(shù)百卡路里。在短短兩周內(nèi)，前者的體重就會增加一千克左右。

霍爾表示，他無意去改變美國人的飲食習慣，但這些研究有力地證明，肥胖人口增加的主要原因是由于生產(chǎn)商對食品的過度加工，而與營養(yǎng)成分沒有太大的關系。他堅稱自己不支持任何飲食方式，只是以研究結果為依據(jù)。他說：“一旦你進入某一個飲食陣營并被其中的選擇性偏見所禁錮后，就很難擺脫這些偏見?！?/p>

碳水化合物測試

霍爾曾經(jīng)非常認同，某些營養(yǎng)成分會導致肥胖，尤其是碳水化合物?！疤妓衔锏臄z入會使血液中的胰島素增加，而胰島素水平會影響脂肪的儲存和脂肪細胞，”他說，“因此，與其他的營養(yǎng)成分相比，碳水化合物對體重的影響更大是有一定道理的。但道理不是事實，所以我決定對此進行研究。”

在研究中，霍爾選擇了10名男性和9名女性志愿者，他們皆為肥胖患者。這些志愿者生活在美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的一個醫(yī)院病房內(nèi)。在連續(xù)兩周的時間內(nèi)，他們的食物主要是高碳水化合物和低脂飲食。隨后，他們會離開較短的時間，并再次回到病房，繼續(xù)兩周的高碳水化合物和低脂飲食。在每個試驗周期的前5天，志愿者每天會攝入占比50%的碳水化合物、35%的脂肪和15%的蛋白質，而能量的攝入量需要與消耗量保持一致，并會在特別建造的代謝室內(nèi)進行檢測，以確保志愿者的體重保持不變。在每個試驗周期結束后的六天里，志愿者會減少碳水化合物的攝入，進而使卡路里的攝入量減少30%。

霍爾說：“我們在控制志愿者的碳水化合物和脂肪量時發(fā)現(xiàn)，志愿者體內(nèi)的胰島素水平會呈現(xiàn)出很大的差異?！彼A測，低碳水化合物飲食會降低胰島素活性，但是讓他感到詫異的是，“胰島素水平降低后，并沒有對卡路里和脂肪的消耗產(chǎn)生明顯影響。”傳統(tǒng)觀點認為，降低胰島素的水平會影響脂肪細胞消耗卡路里。然而，霍爾說：“我們發(fā)現(xiàn)，減少碳水化合物的飲食方式會輕微減緩脂肪的消耗。”這種飲食方式，也會導致去脂體重（即人體非脂肪部分的體重）的輕微降低。

一年后，霍爾和同事做了一項類似的研究，這次他們將試驗周期延長到了8周，并將志愿者攝入的碳水化合物降低到非常低的水平。他們發(fā)現(xiàn)，與高碳水化合物或高糖飲食相比，志愿者在體脂的減少和卡路里的消耗上并沒有明顯的差異。2015年，他們將前一項研究的結果發(fā)表在了《細胞代謝》（Cell Metabolism）雜志上，并在2016年將第二項研究的成果發(fā)表在《美國臨床營養(yǎng)》（American Journal of Clinical Nutrition）雜志上。

如果全球肥胖率的升高不是因為碳水化合物，那又是因為什么呢？當然，與幾十年前相比，如今食物的種類更加豐富，大部分人每天會攝入更多的食物和能量。食物的誘惑如此巨大，以至于絕大部分美國人都可能過量飲食。哪些因素可能影響人體天生的控制飽腹感的機制，從而使人們無法控制飲食？霍爾認為，這個問題才是營養(yǎng)學的難題。

多攝入的500卡路里

人類能適應多種飲食習慣，這和文化氛圍和獲取食物的難易程度有關。比如，北極的因紐特人傳統(tǒng)的飲食形式是高脂和低碳水化合物，而日本人更喜歡低脂和高碳水化合物的飲食。盡管人類通過進化已能適應自然中大部分的飲食環(huán)境，但近幾十年來，人類食物的供應方式發(fā)生了巨大變化，以至于人體內(nèi)的基因和大腦沒有足夠的時間來適應。毫無意外，不同的人在面對這個挑戰(zhàn)時，產(chǎn)生了完全不同的反應。

19世紀末期，大多數(shù)美國人還生活在農(nóng)村，其中一半的人在農(nóng)場務工，他們?nèi)粘５娘嬍扯际切迈r或粗加工的食物。如今，大部分美國人生活在城市，飲食形式由種植轉變購買，特別是購買即食食品。據(jù)統(tǒng)計，目前人類每天攝入的58%的卡路里和90%的糖，來自工業(yè)加工的食品。而組成這些食品的大部分甚至全部的營養(yǎng)成分、纖維或者化學添加劑，在自然環(huán)境中并不存在類似的單體和化合物。而這些過度加工食品，包括垃圾食品，如薯片、含糖早餐谷物、糖果、蘇打水和某些糕點等，以及那些看似對健康有益的食品，如面包、加工肉制品、風味酸奶和能量棒等。

過度加工食品和飲料的設計是為了方便食用，其中含有多種食品添加劑，如色素、增味劑、非糖甜味劑、膨化劑和固化劑。（正文圖片來源： “NOVA。 THE STAR SHINES BRIGHT，” BY CARLOS A。 MONTEIRO AT AL。）

過度加工食品中含有大量的糖、脂肪和鹽，導致美國人自1970年以來每天至少多攝入了600卡路里。盡管這類食品的增加與增長的體重相關，但相關性并不意味著因果關系。很多美味但加工少的食品，如奶酪、肥肉、植物油和奶油等，可能對體重的增加產(chǎn)生相同甚至更大的影響。因此，霍爾想知道是過度加工的食品是否導致了體重的增加。他說：“我們想知道，人們吃過度加工的食品時，是否會攝入更多的能量?！?/p>

解決這個問題并不容易。如前所述，傳統(tǒng)的營養(yǎng)學研究依賴于志愿者自己提供的報告，這些報告來自于他們的個人飲食記錄或根據(jù)記憶填寫的飲食問卷。但霍爾知道，以這種方式研究過度加工食品，并不具備說服力。一方面，參與營養(yǎng)研究的志愿者在飲食調(diào)查中經(jīng)常會作弊，比如宣稱自己吃了更多的西蘭花，瞞報吃下的奧利奧餅干，甚至會忘記自己和朋友喝了三杯啤酒。另一方面，大部分美國人的日常飲食都是食用過度加工食品，很難找到具有明顯不同飲食習慣的人群作為對照。

為了避免這些問題，在2018年，霍爾再次利用代謝室將20名成年志愿者進行隔離，并在兩周的試驗期內(nèi)，分別提供過度加工和未加工食品。然后，研究人員會更換志愿者的飲食方式，繼續(xù)兩周的試驗。顯然，只有20位志愿者的研究得到的結論并不完全適用于社會公眾，但這項初步研究旨在獲得一些證據(jù)，為后期的大規(guī)模研究奠定基礎。營養(yǎng)師將過度加工和未過度加工的食物進行嚴格匹配，包括卡路里和食物的能量密度，以及脂肪、碳水化合物、蛋白質、糖、鈉和纖維的含量。他們還確認了志愿者對他們提供的兩類食品都沒有特殊偏好。在兩種飲食方式中，志愿者可以根據(jù)自身喜好，選擇吃多少主食和零食。

2019年春天，霍爾在辦公室里向我分享了每種食物的彩色照片。其中，過度加工的食品包括罐裝餛飩、熱狗、奶酪漢堡、白面包、人造黃油、包裝餅干等。而早餐涉及的食品有火雞培根、含糖谷類食品、雞蛋替代品、炸薯球、果味飲料（主要是人造甜味劑）和斯帕姆午餐肉。未加工的食物包括烤牛肉、雜燴飯、蒸丸子、意大利面、堅果早餐、油炸蔬菜蛋卷、黃油煮土豆餅、全脂酸奶等。

對很多人來說，烤牛肉、意大利面和煎蛋非常具有吸引力。我們似乎可以猜到，人們吃掉的這些食物的數(shù)量，會多于過度加工的食品，比如午餐肉。然而事實并非如此。霍爾的研究結果表明，食用過度加工食品的人，每天會多攝入500卡路里的能量，并且兩周內(nèi)體重增加1千克左右。巴西圣保羅大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與公共衛(wèi)生專業(yè)教授卡洛斯·奧古斯托·蒙泰羅（Carlos Augusto Monteiro）說：“霍爾的研究的重要性在于，他發(fā)現(xiàn)了人們吃過度加工食品時，會多攝入多少卡路里?！?/p>

加工食品是在天然食品中添加一些物質，如糖、脂肪和鹽，目的是延長保質期或改善口感。這類食品包括罐裝蔬菜、魚、熏制或腌制肉類、奶酪和發(fā)酵飲料，如葡萄酒和啤酒等。

擾亂腸腦信號

為什么大部分人會對雞蛋替代品和火雞培根情有獨鐘，而不選擇吃真正的雞蛋和黃油炸的土豆泥？耶魯大學的神經(jīng)科學家和精神病學教授達娜·斯莫爾（Dana Small）相信，通過研究過度加工食品對大腦回路的影響，她已經(jīng)找到了一些線索。她提到，腸道中的神經(jīng)細胞通過迷走神經(jīng)向大腦發(fā)送信號。這些信號包含了胃和腸道攝入的能量多少的信息。如果信號發(fā)生紊亂，混亂的信號可能導致人們暴飲暴食。斯莫爾說：“如果大腦沒有獲得來自腸道的恰當?shù)拇x信號，大腦甚至不知道食物在哪里。”

斯莫爾和其他科學家通過成像技術對大腦研究之后發(fā)現(xiàn)，高熱量的食物含有的氣味、顏色和口感會激活大腦中起決策功能的紋狀體，而在與紋狀體有關的決定中，就包括吃多少食物。

斯莫爾說，這就是過度加工食品的問題所在。食用這些食物時，人體消耗的能量與感知攝入的能量不一致，這會造成大腦信號的混亂，導致人們攝入更多的食物。例如，蜂蜜、楓糖糖漿和食用糖等天然的甜味劑，都含有一定的卡路里。它們會促使大腦產(chǎn)生對甜味的預期，并向身體發(fā)出還需要攝入多少卡路里的信號。但是，像糖精這樣的人工甜味劑，在不增加能量的情況下，會讓大腦產(chǎn)生對甜味的預期和體驗。當沒有攝入預期的卡路里時，大腦會感覺少了點什么，會促使人們繼續(xù)進食。

更加復雜的是，過度加工食品通常含有由營養(yǎng)成分和非營養(yǎng)成分組成的復合甜味劑。斯莫爾表示，這會對代謝產(chǎn)生驚人的影響，導致一種特別強大的強化作用。換言之，食用這些食品后，我們會想吃更多。“顯然，食用含有這類甜味劑的食品和飲料時，其中的能量值并沒有準確地傳達給大腦，”斯莫爾強調(diào)說，“而霍爾已經(jīng)證實食用過度加工食品會吃得更多。我的觀點是，過度加工食品不會讓大腦獲得食用低加工食品時的代謝信號，因此不會記錄攝入的總熱量，從而導致人們吃得更多。”

斯莫爾表示，動物試驗證實了一個理論，即食用過度加工食品會阻斷腸腦信號，從而在整體上影響大腦對食物和總攝入量的感知?！拔覀冊鴪孕牛瑪z入一份卡路里就是一份卡路里，但很多食物會導致無法預料的結果，”她接著說，“比如自然界中碳水化合物總是和纖維一起存在。而在過度加工食品中可能不存在纖維，或者其中的纖維完全是人造的?！碧烊坏氖澄镏泻苌偻瑫r存在碳水化合物和脂肪，而過度加工食品中二者經(jīng)常共存。我們用脂肪、糖、鹽和添加劑等制作了數(shù)不盡的美味食物，而我們也喜愛它們。但它們不一定會產(chǎn)生飽腹感，反而會挑起食欲。

密歇根大學心理學和神經(jīng)科學教授肯特·貝里奇（Kent Berridge）說，食用大量的過度加工食品會改變腦回路，并增加大腦對食物信號的敏感性。他通過嚙齒動物展示了這種效應?！爱斀o大鼠喂垃圾食品時，有些大鼠體重會增加，而另一些不會。那些體重增加的大鼠的多巴胺系統(tǒng)產(chǎn)生了變化，會對食物信號更加敏感，特別想吃垃圾食品。它們沒有表現(xiàn)出更多的愉悅，但確實有更多的渴望，這會驅使它們出現(xiàn)更多的覓食行為?！?/p>

未加工食品是植物（如種子、根或葉）和動物（如肉和蛋）的可食用部分。這類食品的主要處理過程包括冷凍、干燥或糊化，以延長保質期，不添加鹽、糖、油和脂肪。

與食物的戰(zhàn)爭

并不是所有研究者都同意霍爾的觀點，認為過度加工食品是導致肥胖的主要原因。普渡大學營養(yǎng)科學教授、美國營養(yǎng)學會新任主任里克·馬特斯（Rick Mattes）表示，他擔心霍爾在沒有充分原因的情況下，對整個食品行業(yè)造成不利影響。他說：“過度加工食品可能會導致暴飲暴食，但目前沒有足夠的證據(jù)支持這個結論。我認為，食物的制作方式可能不是大腦對此做出反應的主要原因，反而食品中的營養(yǎng)成分是更相關的驅動力。”

霍爾指出，在研究中他確實考慮到了飲食中的營養(yǎng)成分，但馬特斯依然有一些反對意見。其中最突出的是，研究的每一個環(huán)節(jié)中，志愿者都只食用過度加工或未經(jīng)過度加工的食物。他在一封郵件中提到：“在現(xiàn)實生活中，人們會混合食用多種不同的食物。但研究本身沒有錯，但試圖將研究的結論擴大到公眾身上，會帶來嚴峻的問題。”

另一個導致過量食用過度加工食品的原因，是這類食物吃得很快，以至產(chǎn)生飽腹感的神經(jīng)機制起作用前，人們已經(jīng)吃了很多。而過度加工食品往往能量密度很大，即使很小的包裝也含有大量的卡路里，這也可能會促使人們快速進食，進而繞過了飽腹機制。盡管如此，吃得快并不能解釋為什么人們在下一頓仍然能吃很多的過度加工食品。

如果過度加工食品確實是個大問題，我們對此應該采取些什么措施？當我向霍爾提出這一問題時，他表示不會要求對這些食品采取類似增加稅率之類的嚴厲措施?！拔覀兠刻?0%的能量攝入來自過度加工食品，如果對這些食品提高稅率，可能會引起一些人對食品的恐慌，”他說，“我們發(fā)現(xiàn)了過度加工食品與過量飲食之間的聯(lián)系。目前，也有大量關于其中的因果機制的假設。但是，在完全理清機制之前，干預還為時尚早。此外，食品添加劑和人造的風味物質也可能會產(chǎn)生影響，或者過度加工食品中缺乏的一些微量元素會被身體感知，并引起過量飲食?？赡苓€有其他因素，但目前還不得而知。”

同時，霍爾認為已有的有關過度加工食品對肥胖產(chǎn)生影響的結果依然值得關注。他說：“我們應該改變飲食習慣，將危害最小化。這才是目前需要關注的地方。”食品加工廠可以生成更多粗加工或不加工的食品，但人們也要有購買更多這類食品的意愿。在霍爾看來，他所做的這些研究，是為了讓科學走在正確的道路上。

制圖：杰米·鐘（Jamie Chung）