
人们常听到一种说法:即便标注的热量相同,吃饼干、巧克力等加工食品也更容易发胖。如今,一项研究为这一普遍认知提供了依据。
食品标签上常见的热量数值,可能与人体最终实际吸收的能量并不一致。研究人员指出,关键原因之一在于:肠道微生物在分解食物的过程中,会改变我们最终获得的热量。
美国亚利桑那州立大学研究团队表示,他们开发出一套新的数学模型“DAMM(digestion, absorption and microbial metabolism,消化、吸收与微生物代谢)”。该模型把肠道微生物活动纳入计算,用于更准确预测人体实际吸收的热量。相关研究近日发表于国际学术期刊《《公共科学图书馆·综合》(PLOS One)》。
沿用百年的热量计算方法存在局限
目前,食品热量通常依据100多年前提出的“阿特沃特公式”计算。该方法将食物中蛋白质、碳水化合物、脂肪的含量分别乘以固定系数(每1g蛋白质·碳水化合物为4kcal,脂肪为9kcal),计算方式相对简单。研究团队指出,这一方法虽然便捷,但局限在于完全没有把肠道微生物在消化过程中发挥的关键作用纳入考虑。
牵头研究的罗莎·克赖马尔尼克-布朗教授说:“消化并非仅仅是人类自身的过程,而是人体与肠道微生物之间精密协作的结果。”她表示,“DAMM模型提出了一种强有力且全新的方法,能够定量展示这些微生物伙伴如何为人类能量平衡作出贡献。”
肠道微生物制造的“隐藏热量”
研究团队开发的DAMM模型可追踪食物通过消化道的全过程:首先计算上消化道中人体直接吸收的营养素;随后分析未被消化的食物残余进入结肠后,如何被肠道微生物进一步分解。
研究团队指出,在消化过程中,肠道微生物会产生一种新的能量来源——“短链脂肪酸(SCFA)”。人体可吸收这些短链脂肪酸,并将其作为额外热量使用。模型分析结果显示,从短链脂肪酸获得的能量平均每天约140千卡,约占总摄入能量的7.4%。这相当于在既有计算方法中被完全忽略的“隐藏热量”。
研究团队将针对健康成年人开展的饮食干预研究结果与DAMM模型预测值进行对比后发现,DAMM模型对实际吸收热量的预测明显优于传统阿特沃特公式。
高纤维饮食的总吸收热量反而更低
研究还显示,不同饮食类型会显著影响被吸收的热量。研究团队分别向参与者提供富含膳食纤维的饮食,以及以加工食品为主的西式饮食。
分析显示,富含纤维的饮食为肠道微生物提供了更多“食物”,从而增加短链脂肪酸的生成。但研究团队同时发现,在摄入高纤维饮食时,总吸收热量反而更低。原因在于,肠道微生物分解纤维的过程中,会将相当一部分能量用于自身生存与增殖。
也就是说,微生物“干得更多”,最终回到人体的热量反而减少。研究团队称,摄入西式饮食(以加工食品为主饮食)的人,比摄入高纤维饮食的人每天多摄入约116千卡。尽管如此,摄入高纤维饮食的人饥饿感更弱。
研究团队认为,这意味着,与其单纯减少摄入热量数字,营造更健康的肠道微生物环境,可能对肥胖与体重管理更为有效。
论文第一作者泰勒·戴维斯研究员说:“DAMM不仅是分析饮食的工具,更是一套被设计为可持续演进的框架。”他补充道,“随着关于饮食、代谢与微生物相互作用的新知识不断积累,我们可以将其整合进模型,使其共同发展。”
