细胞代谢的主要场所

《细胞》⼦刊：饭后甜点的科学依据！⼩肠才是果糖代谢的主要场所，饭后⼩

肠代谢果糖能⼒翻倍科学⼤发现

⼤⾃然⽤四季变换阻⽌⼈类获取过多的糖。

⼈类却不管不顾。

2017年的倒数第⼆天，我们曾发过⼀篇⽂章，揭露了糖才是世界上使⽤最⼴泛的毒品，这个雪藏了半个世纪的“甜蜜阴

谋”。劝⼤家尽量少摄⼊糖。

但是，这个建议对于绝⼤多数⼈⽽⾔，估计很难执⾏，⽽且它还是反⼈性的，毕竟爱吃糖是⼤⾃然给予我们的最好馈

赠。

那么今天这篇⽂章，我们将告诉⼤家，如何科学健康的消费甜⾷。

近⽇，来⾃普林斯顿⼤学化学系Lewis-Sigler研究所的witz教授带领的研究团队，以⼀篇发表在顶级

期刊《细胞代谢》上的⼀篇研究告诉我们：⽔果、果汁和甜点，在饭后⾷（饮）⽤才健康[1]。

更重要的是，主张饭后吃甜⾷的原因，还颠覆了我们之前对果糖代谢的认知。

witz教授

关于果糖⼤家应该不陌⽣，这个在⽔果⾥⾯⼤量存在的糖类，和我们熟知的葡萄糖有相同的化学分⼦式，但是⼆者的化

学结构全然不同。不过它们之间的差别，我们最熟悉恐怕还是，果糖甜，葡萄糖不甜。这也是果糖被⼴泛⽤作⾷品饮料

添加剂的原因。

当然了，⽔果并不是我们⽣活中果糖最常见来源，蔗糖和⾼果糖⽟⽶糖浆才是。

⾸先是蔗糖，这是我们⽇常⽣活中最常接触也最熟悉的糖了。蔗糖中⼀半是葡萄糖，另⼀半是果糖。其次就是⾼果糖⽟

⽶糖浆了，这是⼯业上最常⽤的⼀种⾷品添加剂，例如我们⽇常⽣活中常吃的各种⾯包，果酱，果冻，调味品等，其中

⼤多都含有⾼果糖⽟⽶糖浆。

⽽⽆论是蔗糖还是⾼果糖⽟⽶糖浆，它们都有⼀个特点，就是包含⼤量的果糖。蔗糖中含有50%的果糖，⽽⾼果糖⽟⽶

糖浆中含有55%的果糖。当然，这也是⼈们选择它们的主要原因，它们很甜，很便宜，很好卖，很赚钱。

正常情况下，葡萄糖被⼈体吸收后，最主要的功能就是维持机体的能量供应，或者是合成糖原储存起来，只有很少⼀部

分被合成脂肪，并且当肝脏脂肪含量过⾼时，这⼀过程还可以被抑制。

但是果糖不同，正常情况下⼈体并不会利⽤果糖供能。因此，在肝脏内，果糖的代谢的主要⽅向就是刺激并参与肝脏脂

肪合成，同时，这⼀过程⽆法被限制。所以，果糖摄⼊过多，肝脏就会积累⼤量的脂肪，诱发胰岛素抵抗，造成⼀系列

代谢相关疾病。⽽这和酒精在肝脏中代谢异常相似。

难怪在有些科学家看来，果糖=酒精=脂肪，也就是说，果糖和酒精⼀样，伤肝[5]。

在过去的200年⾥，果糖的⼈均消费量增加了100倍。⼤量的流⾏病学调查也证明，果糖摄⼊增加，与包括肥胖，糖尿

病，⼼脑⾎管疾病，脂肪肝在内的⼀系列代谢相关疾病密切相关[2]。

不过，由于此前⼀些学者发现，机体参与果糖代谢的酶集中分布在肝脏⾥⾯，⽽在⼩肠等器官分布较少[3]。因此，⼈们

普遍认为，肝脏是果糖代谢的主要场所。但是，之前也有研究表明，⼩肠同样参与机体25%的糖异⽣。因此，也有少部

分⼈怀疑⼩肠可能在果糖代谢中起到了关键作⽤。

对此，Rabinowitz教授决定⼀探究竟。

通过给⼩⿏喂⾷同位素标记的果糖和葡萄糖或者同位素标记的葡萄糖和果糖1：1混合物（模拟蔗糖摄⼊），并使⽤液

相-质谱联合跟踪果糖或葡萄糖的代谢。结果发现，⾎液葡萄糖含量在⼝服后迅速上升，在20分钟作⽤达到峰值。⽽与

此相反，果糖在⾎液中的浓度⼏乎没有波动。

为了找到为了找出果糖的去向，Rabinowitz教授对系统循环中标记的代谢物进⾏了代谢组学分析。结果发现，膳⾷中的

果糖被快速地转化为葡萄糖、⽢油和各种其他有机酸。

同时，当把果糖和葡萄糖地混合物换成蔗糖时，也会产⽣同样地结果。蔗糖中地葡萄糖会被快速吸收，⽽果糖会被代谢

成葡萄糖和有机酸。这意味着，蔗糖和游离果糖在代谢上是等价的，这也与此前的研究⼀致，表明⾷⽤蔗糖或⾼果糖⽟

⽶糖浆与直接⾷⽤果糖具有相似的病理效应。

随后，Rabinowitz教授便开始探究谁才是果糖代谢地主要器官。通过对果糖代谢地产物1-磷酸果糖在不同组织地浓度进

⾏分析发现，和果糖代谢酶地分布相似，肝脏，⼩肠，肾脏积累了⼤量的代谢产物。然⽽，令⼈感到惊讶地是，1-磷酸

果糖积累最多的地⽅居然不是肝脏，⽽是⼩肠。

不同果糖摄⼊量情况下，果糖的代谢⽅式

除此之外，包括⽢油等有机酸在内的果糖常见代谢产物，⼩肠内聚集的浓度也远⾼于肝脏，除了葡萄糖之外。这意味

着，在蔗糖代谢的过程中，⼩肠主要负责被动的将葡萄糖吸收，⽽主动代谢果糖。

同时，对肝脏门静脉⾎液中的葡萄糖以及果糖和相应的代谢物进⾏分析，Rabinowitz教授发现，⾷物中约42%的果糖被

转化为葡萄糖，30%的果糖被转化为有机酸，只有14%的果糖进⼊肝脏。这进⼀步证明了，⼩肠才是果糖代谢的主要场

所。

看到这⾥，⼤家可能会想到⼀个问题，既然⼩肠才是是果糖代谢的主要场所，那么果糖为什么还会让肝脏代谢出现问题

呢？

在接下来的研究中，Rabinowitz教授发现，原来，果糖本⾝是没有毒性的，低剂量的果糖⼏乎全部由⼩肠代谢，但极限

是0.5g/kg（对于60KG的⼈来说相当于⼀瓶500ml的可乐或者1个300g的苹果）。⼀旦果糖摄⼊过量，超过⼩肠代谢阈

值，那么多余的果糖就会进⼊肝脏，引发⼀系列代谢问题。

不过，让Rabinowitz教授感到惊讶的是，在喂⾷后，2⼩时内，⼩肠代谢果糖的能⼒相⽐于空腹显著增强。相⽐于空腹

状态，喂⾷后⼩肠代谢果糖的能⼒⼏乎增加了⼀倍。这也意味着，饭后吃甜⾷还是很有道理的。

总⽽⾔之，Rabinowitz教授的研究颠覆了我们以往的认知，即肝脏并不是果糖代谢的主要器官，⼩肠才是。同时，这⼀

研究也告诉我们，甜⾷最好不要吃太多，最好要在饭后吃。

Rabinowitz教授也说，“我们的⼯作表明，⼈们应该严格避免空腹⾷⽤⼤量的甜⾷和含糖饮料，或者⾷⽤⼤量含糖量⾼

的⽔果以及果汁[4]。”

参考资料：

参考资料：

[1].JangC,HuiS,LuW,llintestineconvertsdietaryfructointoglucoandorganicacids[J].Cell

metabolism,2018,27(2):351-361.e3.

[2].CalicetiC,CalabriaD,RodaA,intake,rumuricacid,andcardiometabolicdisorders:acritical

review[J].Nutrients,2017,9(4):395.

[3].ZhangD,TongX,VanDommelenK,nictranionfactorChREBPmediatesfructo-inducedmetabolic

adaptationstopreventhepatotoxicity[J].TheJournalofclinicalinvestigation,2017,127(7):2855-2867.

[4].llintestine—anewplayerinfructometabolism[J].

[5].LyssiotisCA,licsyndrome:Fstandsforfructoandfat[J].Nature,2013,502(7470):181.