无热量甜味剂可能会影响长期饮食习惯 甚至影响儿童的大脑发育

南加州大学的一项新研究表明，食用三氯蔗糖（一种常见的无热量糖替代品）比食用普通糖更能激活下丘脑（大脑中帮助调节食欲和体重的部分）。研究还发现，三氯蔗糖会改变下丘脑与其他大脑区域的相互作用，包括与动机有关的区域。这些研究结果最近发表在《自然代谢》杂志上。

三氯蔗糖会激活大脑中的饥饿回路，但不会像糖那样带来饱腹感，可能会鼓励人们暴饮暴食。这种影响对肥胖人群的影响尤其强烈，而且因性别而异。

大约 40% 的美国人使用糖替代品，通常是为了减少卡路里或控制糖的摄入量。但这些甜味剂真的有助于控制体重吗？它们对不同个体的身体和大脑有何影响？南加州大学糖尿病和肥胖研究所所长、凯克医学院内分泌和糖尿病科联席主任 Kathleen Alanna Page 医学博士说，这些是推动这项研究的关键问题。

为了探索这一点，佩奇和她的团队进行了一项随机研究，以测量三氯蔗糖如何影响大脑活动、激素水平和饥饿感。虽然过去的研究（主要在动物身上或基于人口数据）表明人工甜味剂与肥胖之间存在联系，但很少有研究直接测试这些甜味剂如何影响人类的饥饿感。

在美国国立卫生研究院的资助下，研究人员测试了 75 名参与者在饮用水、添加三氯蔗糖的饮料或添加普通糖的饮料后的反应。他们在参与者饮用饮料之前和之后收集了功能性磁共振成像 ( fMRI ) 脑部扫描、血液样本和饥饿评分。三氯蔗糖会增加下丘脑的饥饿感和活动，尤其是在肥胖人群中。它还改变了下丘脑与其他大脑区域的交流方式。与糖不同，三氯蔗糖不会增加某些产生饱腹感的激素的血液水平。

佩奇也是凯克医学院的医学副教授，他表示，研究结果显示，三氯蔗糖如何通过提供甜味而使大脑产生混淆，而没有预期的热量。这种“不匹配”甚至可能引发食欲和饮食行为的变化。

她说：“如果你的身体因为甜味而期望摄入卡路里，但却没有获得它期望的卡路里，那么随着时间的推移，这可能会改变大脑对这些物质的渴望方式。”

这项研究包括 75 名参与者，男女比例大致相同，体重状况（健康体重、超重或肥胖）也大致相同。在三次不同的访问中，研究人员用三氯蔗糖、糖或水对每位参与者进行测试，以便研究人员寻找个体内部和个体之间的差异。

每次访问时，研究人员都会收集基线脑部扫描和血液样本。他们还要求参与者评估他们的饥饿程度。接下来，参与者喝下 300 毫升水、含糖饮料或加三氯蔗糖的饮料。研究人员随后在接下来的两个小时内多次收集后续脑部扫描、血液样本和饥饿评级。

与饮用糖相比，饮用三氯蔗糖会增加下丘脑的大脑活动，增加饥饿感。与饮用水相比，三氯蔗糖会增加下丘脑的活动，但不会改变饥饿感。这些影响在肥胖人群中最为明显。

研究人员还利用 fMRI 扫描研究了功能连接，该技术可以显示大脑各区域之间的通信方式。摄入三氯蔗糖可增强下丘脑与几个与动机和感觉处理有关的大脑区域（包括在决策中发挥作用的前扣带皮层）之间的连接。Page 表示，这些发现表明三氯蔗糖可能会影响食欲或饮食行为。

正如预期，摄入糖会导致血糖和调节血糖的激素增加，包括胰岛素和胰高血糖素样肽 1 (GLP-1)。另一方面，饮用三氯蔗糖对这些激素没有影响。

“身体利用这些激素告诉大脑你已经摄入了卡路里，以减少饥饿感，”佩奇说。“三氯蔗糖没有这种效果——肥胖患者对三氯蔗糖和糖的激素反应差异更为明显。”

虽然这项研究解答了大脑和身体如何对三氯蔗糖作出反应的关键问题，但它也提出了其他几个问题。观察到的大脑和激素活动变化是否会产生长期影响？需要进行测量体重和饮食行为的纵向研究，以帮助阐明这种联系。

佩奇和她的同事还观察到了性别差异：女性参与者的大脑活动变化比男性参与者更大，这表明三氯蔗糖可能对两性产生不同的影响。

目前，研究人员已经开始了一项后续研究，探索无热量甜味剂如何影响儿童和青少年的大脑，因为他们消耗的糖和糖替代品比其他任何年龄段的人都要多。

“这些物质是否会导致有肥胖风险的儿童大脑发育发生变化？大脑在这段时间很脆弱，所以这可能是干预的关键时机，”佩奇说。

编译自/ScitechDaily