甜菊糖问题
为什么甜菊糖尝起来是甜的?
甜叶菊包括230种一年生和多年生草本植物和灌木,它们生长在各种环境和气候中。贝尔托尼甜叶菊原产于巴拉圭,但它在世界各地都有种植。它的名字是为了纪念第一个描述它的植物学家(贝尔托尼)和第一个提取甜叶菊甙的化学家,甜叶菊甙是一种化学物质。它是唯一一种甜味的甜菊糖。
甜叶菊植物中至少有十种不同的甜菊苷。这些包括甜菊糖苷、莱鲍迪苷(A至F)、甜菊糖苷、二氢异甜菊醇、柔比星和迪拉科苷A。甜菊糖苷的纯化/制造形式通常分离一种或两种甜菊醇糖苷(莱鲍迪苷A是最常见的,甜菊糖苷也包括在内),而甜叶菊(仅是甜叶菊植物的干燥和粉末状叶子)包含所有十种。甜菊糖按重量比蔗糖甜200到400倍左右,也就是说几滴几乎不含热量的浓缩甜叶菊提取物就能使整批烘焙食品变甜。
尽管纯化和分离的甜菊糖苷形式已经被FDA批准作为食品添加剂,但是整个甜叶菊、甜叶菊叶和粗制甜叶菊仍然不被认为是GRAS(通常被认为是安全的),并且由于毒理学信息不足而仅被批准作为补充剂。
毒理学研究表明,甜菊糖甙没有致畸或致癌作用,不会引起急性和亚急性毒性,尽管有证据表明甜菊糖甙在高剂量下会引起突变。
因为这些研究倾向于使用相当高的浓度,所以在讨论食用甜菊糖的整体安全性时,很容易抛弃甜菊糖。但是,甜菊糖甙是否会引起基因突变并不是唯一的关注点,即使安全性研究的重点也是这一特定属性。其实甜菊糖甙需要特别注意,因为有证据表明甜菊糖甙食用后具有内分泌干扰性质和药理活性。
哦,砰!甜菊糖甙有药理活性!
术语生物活性和药理活性可以互换使用。它们指的是与我们的生物相互作用的化学物质(如药物),这些化学物质可能会与受体结合或改变基因表达或催化酶反应。
食品中的生物活性化合物不会自动成为关注的原因。葡萄糖是构成淀粉分子的单糖,也是蔗糖(即糖)中的两种糖之一。毕竟它有生物活性——它的主要功能是作为能源。生物活性食物化合物的其他例子包括维生素、矿物质、多酚、氨基酸和脂肪酸——是的,营养素都具有生物活性,事实上,我们根据营养素的具体功能对其进行分类。但是,当食物化合物不是营养物质而具有生物活性时,这当然值得进一步研究。
研究表明,甜菊糖甙具有生物活性。甜菊糖苷的合成途径在结构上与植物激素赤霉素、羽衣甘蓝非常相似。这意味着甜菊糖苷具有类固醇激素结构。类固醇激素的例子有皮质醇、睾酮、孕酮和雌激素。因此,甜菊糖苷的作用就像一种激素,并与我们体内的激素系统相互作用,这并不奇怪。
在大多数情况下,甜菊糖苷的药理作用可能对人体健康有一些潜在的益处,包括潜在的降血糖、防龋、抗氧化、抗高血压、抗高血压、抗菌、抗炎和抗肿瘤活性。需要更多的研究来确认和量化所有这些影响,特别是对人类的影响。)
事实上,甜菊糖苷的抗糖尿病作用不仅仅是因为甜菊糖苷是一种非营养的糖替代品。2015和2017发表的不同细胞类型的细胞培养研究表明,甜菊糖醇和甜菊糖苷在功能上与胰岛素相似,它们实际上可以模拟胰岛素活性,控制葡萄糖向细胞的转运。
而2017的一项小鼠研究表明,甜菊糖甙可以增加胰岛在葡萄糖耐量试验中的胰岛素释放,降低高血糖,改善葡萄糖耐量,但即使在高剂量下也不会引起反应性低血糖。
这种效果是由检测甜味、苦味和鲜味的II型味觉受体细胞介导的——通过遗传修饰缺乏这种特殊味觉受体(称为Trpm5)的小鼠没有增加胰岛素释放,也没有受益于甜菊糖苷的葡萄糖耐量。同一项研究还表明,虽然甜菊糖甙可以预防高血糖,但一旦停用,就会对胰岛素抵抗产生反弹作用。
同样值得注意的是,这些抗糖尿病作用在低剂量的甜菊糖甙中并不重复。2019的一项研究表明,添加补充纤维对糖尿病大鼠模型的体成分和糖耐量比慢性低剂量甜菊糖苷有更大的益处,其影响可以忽略。
而2020年的一项研究表明,甜叶菊无法恢复持续食用高脂饮食的肥胖小鼠的葡萄糖耐量。总的来说,迄今为止进行的研究表明,甜菊糖苷可能是更好的处方和剂量(结合谨慎的糖尿病饮食),而不是用作食品添加剂。此外,如果甜菊糖被制成一种帮助治疗二型糖尿病的药物,它几乎肯定会带有警告标签。继续阅读,了解警告标签可能会说什么!
甜菊糖甙是一种内分泌干扰物。
甜菊糖具有类固醇激素结构的事实可能会刺痛你。甜菊苷被认为是内分泌干扰物,因为它模拟胰岛素,并能影响胰腺中的胰岛素分泌。然而,还不止这些:越来越多的证据表明甜菊糖甙与性激素相互作用,这绝对值得详细讨论!
先说内分泌系统是什么。内分泌系统由向循环系统分泌激素以到达靶器官的腺体组成。激素是内分泌器官产生的脂肪基分子;它们充当化学信使,与体内几乎每一个细胞都有联系,类似于远距离通讯系统。
有50多种不同的激素发出不同种类的信号,它们控制着各种各样的功能。内分泌腺包括脑垂体、松果体、甲状腺、下丘脑、肾上腺、甲状旁腺、胰腺和卵巢或睾丸。虽然内分泌系统的信号功能类似于神经系统的信号功能,
负反馈回路广泛应用于内分泌系统,以维持体内平衡(维持细胞内外环境稳定)。一个很好的类比是恒温器:当温度下降太低时,恒温器会向加热器发送信号,启动它以恢复温度。当达到要求的温度时,恒温器将通知加热器关闭。重复这个循环,使温度保持在一个舒适的范围内。同样,内分泌系统——尤其是脑垂体和下丘脑——也会增加。
水平过低时会产生激素,一旦水平上升到一定阈值以上,就会抑制激素的产生。例如,下丘脑-垂体-甲状腺轴利用负反馈环路来控制甲状腺激素:下丘脑分泌甲状腺释放激素(TRH),而TRH又刺激垂体中的细胞分泌促甲状腺激素(TSH)。TSH然后与甲状腺中的受体结合,刺激甲状腺激素的产生。当血液中的甲状腺激素水平上升到一定阈值以上时,下丘脑分泌TRH就会受到抑制,这一过程会减弱,直至水平下降。
那么,到底什么是内分泌干扰物呢?世界卫生组织将内分泌干扰物质定义为“一种外源性物质或混合物,会改变内分泌系统的功能,从而对完整的生物体及其后代或(亚)种群造成不良健康影响”。基本上任何化学物质都会扰乱内分泌系统的任何激素、激素受体或负反馈回路。
除了它们与胰岛素的相互作用,有强有力的证据表明甜菊苷影响孕酮水平和受体结合。
指出这种可能性的原始研究来自动物研究,研究表明甜叶菊对男性和女性都有避孕作用。特别是甜菊糖苷被证明对雌性大鼠有有效的避孕作用,这意味着甜菊糖苷可能对雌激素、孕激素或两者都有影响。在另一项研究中,用甜叶菊提取物喂养的雄性大鼠表现出生育能力下降、睾酮水平下降和睾丸萎缩,这可能归因于甜叶菊苷与雄激素受体的结合。因为并非所有使用各种分离的甜菊糖苷的研究都复制了这些结果,所以它们一直是一个有争议的问题,直到2016发表了这项具有里程碑意义的研究。
2016的研究证实了甜菊糖甙、莱鲍迪甙A和甜菊醇在核受体转录活性(激活基因转录产生蛋白质)和类固醇生成(类固醇激素生成)水平上对孕酮的内分泌干扰潜力。特别是甜叶菊可以增加孕酮的产生,同时拮抗(阻断)其受体(本研究专门研究了精子中的孕酮受体)。孕酮对女性的生殖健康非常重要,包括维持妊娠、调节月经周期和生育能力。事实上,孕酮受体拮抗剂在临床上被用作避孕药和终止妊娠。这些信息似乎证实了甜叶菊对生育能力的影响。
胰岛素和性激素之间存在复杂的串扰(参见更多碳水化合物病例:胰岛素在人体内的非代谢效应),并且有初步证据表明其在糖尿病背景下具有总体有益的效应。一项2019对糖尿病雄性大鼠的研究表明,甜叶菊提取物增加了黄体生成素、睾酮的表达,增加了编码类固醇合成急性调节蛋白的基因(star)。在这种特殊情况下,甜叶菊提取物部分逆转了糖尿病引起的生育能力下降,甚至部分恢复了精子数,其效果与二甲双胍治疗相当。像影响性激素的化合物,是有益还是有害,要看具体情况。
真的有必要进一步研究甜菊糖苷的内分泌干扰潜力,包括影响是否随环境而变化。但目前,有足够的证据表明,任何激素失衡或有生育问题的人最好避免使用甜菊糖苷。我完全可以想象,未来会有一种基于甜菊糖苷的糖尿病药物,其中包括警告育龄妇女以及怀孕和哺乳期间避免使用(我将在下面对此进行详细阐述)。参见慢性压力是如何导致荷尔蒙失调的?甲状腺与不孕症的关系。
甜叶菊对肠道有害。
甜菊糖的抗菌特性也很有趣,但它可能令人担忧。甜叶菊对许多食源性致病菌具有杀菌作用(抗生素),包括肠出血性大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌。这似乎是个好消息;不幸的是,研究表明,甜菊糖苷并不是一种选择性抗菌剂(例如茶多酚,请参考茶的健康益处),它还会杀死或抑制几种重要的益生菌物种。例如,2014中的一项研究也表明,甜菊糖苷和莱鲍迪苷A显著抑制了六株罗伊乳酸杆菌的生长和活性,罗伊乳酸杆菌是一种对人体健康极其重要的益生菌,是健康和多样化肠道微生物区系的关键居民。事实上,2003年的一项研究表明,虽然类杆菌可以利用甜菊糖苷和莱鲍迪苷A作为底物,但许多重要的益生菌属(包括乳酸杆菌、双歧杆菌、梭菌、大肠杆菌和肠球菌)不能代谢甜菊糖苷。当与人粪便样本培养时,甜菊糖甙抑制厌氧菌的生长,而莱鲍迪甙A抑制需氧菌的生长,尤其是大肠杆菌。参见什么是肠道微生物组?我们为什么要关心它?以及肠道健康指南。
2019中的一项研究评估了添加或不添加益生元的莱鲍迪甙A对肠道通透性和肠道微生物的影响,并表明甜叶菊可能具有一些钝性益生元肠道健康益处。特别地,在添加新的甜菊苷A后,双歧杆菌、梭菌科XIII和乳球菌科UCG 005的丰度降低,而粘蛋白Akkermansia的丰度增加。Akkermansiaceae,金氏拟杆菌和多形拟杆菌。作者总结说,甜菊糖“应该在表现出生态失衡(如肥胖)的人群中进一步研究。”
2020年的一项研究表明,甜叶菊不能逆转饮食诱导的肥胖小鼠肠道微生物或糖代谢的损伤。事实上,高脂饮食引起的厚壁菌门与拟杆菌门的比例除了使拟杆菌门减少、变形菌门和放线菌门增加外,还增加了10周,对肠道微生物区系组成的不利影响大于男性。
而且,2020年一项令人震惊的研究表明,当怀孕小鼠食用甜菊糖苷和高脂肪高蔗糖饮食时,它们的后代在8周龄时体脂更高,糖耐量受损,即使后代从未食用过甜菊糖苷。这种损害至少部分是由于肠道微生物区系的变化,包括乳酸菌种的减少和卟啉单胞菌科(其中许多是传染性的或与健康问题有关的,包括牙龈炎、肝硬化和结直肠癌)的过量数量,这些细菌存在于孕妇和哺乳母亲及其幼仔中。当无菌小鼠被移植了来自食用甜叶菊苷的肥胖母亲的粪便微生物群落时,它们体重增加,体脂增加,并变得对葡萄糖不耐受(甚至比没有喂食非营养甜味剂的肥胖对照组更严重)。而且甜菊糖对幼崽新陈代谢的危害甚至比阿斯巴甜更大,这一点也有研究。
总之,这些研究表明,甜菊糖甙可以抑制关键益生菌株的生长,放大高脂饮食导致的生态失衡,甚至通过肠道微生物组成导致肥胖。
甜叶菊的每日可接受摄入量
由于有证据表明甜菊糖甙在高剂量下具有致突变性,世界卫生组织将甜菊糖甙形式的甜菊醇确定为人体每日摄入量的安全上限,称为可接受日摄入量(ADI)。这一水平比从喂食含有2.5%甜菊苷(相当于388毫克甜菊醇/千克体重/天)的饮食的大鼠的致癌性研究中获得的无观测不良效应水平高出100倍。对于150磅的人来说,这相当于40包左右的甜叶菊甜味剂。表面上,听起来我们没什么可担心的。
然而,一些对甜菊糖暴露(儿童和成人)的估计表明,我们可能在低得多的摄入量下超过ADI,这意味着我们许多人可能会摄入足够的甜菊糖,这可能导致内分泌失调和肠道菌群失调以外的健康问题。这是如何工作的?ADI还表明,我们吃了甜菊糖后不能很好地吸收它,但最新的研究表明,我们的肠道细菌可以将甜菊糖水解(切割)成甜菊醇,甜菊醇更容易被吸收,然后肝脏迅速将其转化为其共轭甜菊醇葡萄糖醛酸。摄入适当剂量的甜菊苷或莱鲍迪苷后,可在血液中检测到甜菊醇及其结合物(甜菊醇葡糖苷酸)。
偶尔吃少量甜菊糖,可能对整体健康影响不大。不幸的是,确实缺乏人体研究来评估甜叶菊所有可能的负面影响,也没有人体研究来探讨对生育能力或肠道菌群失调的潜在影响!就甜叶菊而言,谨慎是勇气的一部分,尤其是对那些试图解决生育问题、荷尔蒙失调或慢性病的人来说。
又一次,似乎没有办法欺骗甜甜。虽然过量摄入糖对胰岛素敏感性和葡萄糖代谢有害,但似乎没有不会从煎锅到火的甜味替代品。
相反,我建议偶尔适量食用糖蜜、蜂蜜、枫糖浆、有机蔗糖等天然糖类,当然,日常食用新鲜水果也是极好的选择!