酮好

酮好致力於生酮飲食的研究與推廣

支持「碳水化合物—胰島素致胖假說」的大型研究

難題

多數人無法維持減肥計劃。

那些能維持減肥計劃的人,多數人沒減去什麼體重。

而那些減去體重的人,多數人在一兩年內復胖。

上述觀察到的現象,始於1950年代,但至今仍是如此。

是到了該質疑每個假設的時候了。


作者:Dr. David Ludwig

原文發佈日期:2018年11月15日

譯者:Leo Tseng

原文連結


我們發表在英國醫學期刊的新研究,全文連結在此

本部落格文章修改自今天我發表於洛城時報的文章

紐約時報科學專欄有一篇報導我們研究的文章,連結在此


傳統上對付肥胖的認知,視體重控制為會計學的範疇 — 身體攝取太多卡路里,而消耗的卡路里太少。解決方案:計算卡路里、少吃、多動,確保你處於「負能量平衡」,最終你就能解決肥胖問題。

聽起來容易,但問題是,對大多數人來說,長期限制卡路里可是難如登天,因為身體會對抗卡路里限制,數十年來的研究顯示,體重減輕後,飢餓感無可避免地增加,而且代謝率會變慢

你減去越多體重,要燒掉多餘的卡路里變得越難,而且對額外卡路里的飢餓與渴望不斷上升,這與意志力無關,意志力與代謝的拔河,代謝總是贏,根據美國代表性數據,那些體重過重與肥胖的人,五個還不到一個,曾經成功減去10%的體重並維持一年。

我們各自都有個體重設定點,一個我們身體似乎想停在那兒的體重數字,有些人的輕些,有些人的則重些,與我們的基因有點關係。有人想吃什麼就吃什麼,也不會胖,有人則光是路過麵包店就胖了幾公斤,但是這兩種人,若試圖大幅減少或增加體重,都會碰上生理上的阻抗。

但假如是我們的生理控制體重,為什麼美國人比起40年前,平均重了10到15公斤呢?我們的基因並沒改變,是什麼把我們的體重設定點一年一年調高呢?能量平衡的傳統觀點對於肥胖未曾給出令人信服的解釋。

畢竟人類已經歷了很長的食物豐足時期,例如,從二戰結束,到1970年代的美國,到1980年代的歐洲,到1990年代的日本,這期間都沒有肥胖問題。某些事情造成現在一般人的身體,試圖維持一個遠高於以往的體重。


我們把因果關係弄反了?

碳水化合物—胰島素致胖假說(簡稱:胰島素假說)說明我們把因果關係弄反了,以長期來看,肥胖不是吃過量造成的,是變胖的過程使我們吃過量。

想想青春期的男孩,不是大量進食使他成長,而是他的快速成長使他飢餓而大量進食。(當然,成人吃再多也不會長高。)

在過去四十年低脂飲食狂熱年代,食品供應充斥著加工、高升糖指數的碳水化合物(主要是精緻的穀物、馬鈴薯製品、添加糖),根據胰島素假說(見圖一),這類碳水化合物升高胰島素濃度,迫使脂肪細胞進入卡路里儲存模式,我們快速成長的脂肪細胞拿走太多卡路里,留給身體其他部份的卡路里太少,那就是為什麼我們會感到飢餓,那就是為什麼當我們強迫自己少吃時,代謝會變慢。


圖一、肥胖的傳統「能量平衡」模型與「碳水化合物—胰島素」模型

注意箭頭走向,在A模型是由左到右,而在B模型是由右到左。

(JAMA Internal Medicine 2018 ;178:1098–1103)


如我之前整理的文章,有許多研究支持胰島素假說,令人振奮的是胰島素假說提供了不同的手法來減重,以與身體代謝合作而不是對抗的方式,來達到能長期維持的成果。

那麼,為什麼科學界不接受胰島素假說,並把它拿來用在減重診所呢?很大一部份的原因是因為,許多餵食研究(控制實驗參與者的飲食並研究分析)並沒有顯示低醣飲食在代謝上有預期的好處,但這些研究有重大的缺失—那就是實驗期太短,不算是公平、嚴謹的測試。

我們知道適應低醣飲食的過程需要幾個星期,人們甚至還給它起了個名字:酮流感,在你的代謝適應使用脂肪(還有由脂肪產生的酮體)做為燃料之前,你會覺得有點疲勞和昏沈,不幸的是,大部份餵食研究只進行了幾天—代謝適應根本還沒機會發生。

試想若一個研究,使習慣靜態生活型態的人們,進行高強度的體能訓練計劃,每日進行許多小時的跑步訓練、徒手體操、各種運動,幾天過去,受試者可能覺得疲勞、酸痛、無力,但研究人員不該因此歸納出體能訓練是有害健康的結論,而是體能訓練可能的益處需要更長期的研究。

基於像這樣的短期研究,能量平衡的擁護者以回顧性文章與聲明(這裡這裡這裡這裡、還有這裡)試著駁回胰島素假說,但每次解釋肥胖的大流行都缺乏令人信服的證據,除了「這很複雜」、「很多因素都參與其中」,以及最終就是「我們吃太多了」,這種「反正就是這樣」的論述缺乏明確、可驗證的假說來推動科學進展,也無法提供減肥診所新的治療方向,我們深陷在這個新版「少吃多動」的泥沼中。

將胰島素假說打入冷宮前,我們需要更長期、更大型的餵食研究,但這樣的研究所費不貲,製藥工業贊助的藥物研究,超過100萬美元的比比皆是,但花費達到這個數字的飲食研究,你一隻手就數得出來。

政府對營養學研究方面的資助,可說是短視近利,花在與飲食相關疾病的醫療預算,幾乎少的可憐。


我們的研究

幸好一些慈善事業補了上這個缺口,營養科學計畫(簡稱NuSI,主要是阿諾德夫婦基金會與其他人的贊助)與紐巴倫基金會的資助下,我們進行了一個在現在營養學時代最大型、最長期的餵食研究。

我們與弗雷明翰州立大學和他們的膳食服務進行了創新的合作,我們的共同計劃主持人 Cara Ebbeling 博士與我召募了164位學生、教職人員、社區成員,他們同意在一個完整學期中,只吃我們供給的研究用飲食。

首先,我們給予受試者(體重至少稍微超重)攝取導入期飲食,使他們至少減去10%的體重,平均減去11.4公斤,接著,在他們已穩定在這個新的體重幾個星期後,將他們隨機分配至三種測試飲食,進行20週的測試。

  1. 高碳水化合物(60%碳水、20%脂肪、20%蛋白質)
  2. 中碳水化合物(40%碳水、40%脂肪、20%蛋白質)
  3. 低碳水化合物(20%碳水、60%脂肪、20%蛋白質)


圖二、實驗設計


在這期間,我們調整受試者攝取的卡路里來讓他們保持在「開始」的體重,也就是,若有人代謝率變快,體重開始下降,我們會給予更多卡路里;若有人代謝率下降,體重開始上升,我們則會減少供應的卡路里,借著維持體重不變的方式,我們可以觀察飲食成份對代謝率的直接影響。

這個卡路里調整策略是成功的,在20週的測試期內,大部份的受試者的體重變動幅度維持在2公斤內。

然而,雖然三組飲食測試的受試者平均體重一樣,代謝率卻差異很大。(請見圖三)低醣組的總能量消耗比起高醣組的多了約250大卡。

如果沒有介入(也就是,沒有調整卡路里攝取來避免體重改變),增加的代謝率會造成可觀的減重效果—在不改變卡路里攝取的情況下,幾年後約可減10公斤,如果低醣飲食也同時降低飢餓感並減少食物攝取量(如我們之前的研究所述),那麼效果將更加顯著。


圖三、低醣、中醣、高醣飲食測試組的總能量消耗之變化

治療意向分析(左邊)包括了全部164個受試者,符合計畫書分析(右邊)則是體重維持在目標正負2公斤內的120個受試者。整體飲食影響,P值≤0.002。


正如胰島素假說所預測,對於那些胰島素分泌量高的受試者,低醣飲食帶來代謝上的優勢特別顯著,大約一日400大卡。(胰島素分泌量高的人,身形看起來像蘋果,而不是梨子,他們有多餘的脂肪堆積在高風險的腹部區域。)

所以攝取的卡路里種類會影響卡路里的燃燒量,這挑戰了由來已久的教條 — 所有卡路里對身體的影響都是一樣的。


接下來的方向

當然,沒有任何單一研究能完全解答關於飲食與肥胖的所有問題,而任何研究皆有其限制,我們的有三個限制。

第一,因為我們無法把受試者整個學期都關在醫院,他們的確是有可能沒有完全遵循研究開立的飲食,有些人可能沒有把供給的食物吃光,或是有人吃非研究提供的食物,我們卻沒有察覺。不過,我們做了「敏感度分析」,分析結果顯示,即使在服從度很低的情況下,主要實驗結果仍具顯著意義。

第二個限制是可能發生的量測誤差,要直接量測不受限制的人們的代謝是不可行的,所以我們使用借由安定(不具輻射)同位素二重標識水的方法,這被認定是量測代謝的黃金標準。雖然在受試者體重快速增加或下降時,利用二重標識水會錯估能量消耗,但我們受試者的體重在20週之間的變化非常小,平均少於1公斤的變化量,在三個飲食組別皆是如此,所以二重標識水用在此處應該相當精準。此外,二重標識水經證實比代謝小屋(一個封閉的房間用來量測呼出的氣體)還精準,代謝小屋經常被用來進行短期的負面研究。(提一下技術性的細節,我們顯示體內的脂肪生成,被稱為脂質新生的作用,並不會影響我們實驗的結果—請見我們期刊文章的討論部份。)

第三個問題是「可推論性」,我們提供給受試者科學化的飲食,他們不是自行準備食物,所以我們不知道這應用在真實生活會是如何,或是在更多樣性的族群中會如何。然而,每種測試飲食,餐點都是由大學食堂的業者,使用真實的食物製作,而非使用配方溶液,這增加了將我們研究成果,應用在減肥診所與促進大眾健康方面的可能性。

最終,科學研究經常如此,那就是我們需要更多研究來:

  1. 重現我們的實驗。
  2. 辨別哪種人可能對低醣飲食的反應最好。
  3. 在提供足夠的協助使受試者能維持該飲食的狀態下,比較不同碳水化合物比例的飲食對體重的長期(數年)影響。
  4. 比較是否嚴格限制碳水化合物的生酮飲食有更多好處,相較於比較寬鬆的低醣飲食(也就是,容許一些完整的水果、豆類、全穀類、根類蔬菜、也許一丁點兒添加糖。)

結論,我們的研究無法「證明」胰島素假說,最多只是顯示近來「胰島素假說已死」這樣的聲明還太早了,不過,我們的研究提供充份證據說明「不同種類的卡路里,對身體來說是不同的」,而且這新發現的食物效應可能會為減肥治療帶來長期的成功。

近期的數據顯示孩童成人的肥胖趨勢依然不斷上升,我們都必須對各種解決全球健康危機的新想法保持開放的心態。


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