【注意飲食】食物防腐劑或致糖尿病及肥胖,丙酸鹽可引致胰島素過量。

專科資訊 - 內分泌及糖尿科

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全球有超過4億人患有糖尿病(diabetes),預計到2040年,糖尿病發病率將增加40%。在過去的50年中,糖尿病和肥胖(obesity)的激增率,反映環境和飲食因素影響流行病的發展。研究人員已經提出,用於製備或保存食物的成分可能是一個促成因素,但很少研究評估這些分子。

該研究結合了人類和小鼠研究,隨機安慰劑對照試驗的數據顯示,丙酸鹽(propionate)可引發一系列代謝問題,導致胰島素抵抗(insulin resistance)和高胰島素血症(hyperinsulinemia),  即是胰島素過量。研究結果還表示,在小鼠中,長期服用丙酸鹽會導致體重增加和胰島素抵抗。該研究於2019年4月24日發表在Science Translational Medicine上。

遺傳與代謝教授和哈佛陳學院SabriÜlker代謝研究中心主任GökhanS. Hotamisligil及James Stevens Simmons指出:「了解食物中的成分如何影響身體的分子和細胞水平的新陳代謝,可以幫助我們制定簡單而有效的措施,去解決肥胖和糖尿病的雙重流行問題。」

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在這項研究中,研究人員專注於丙酸鹽上,它一種天然存在的短鏈脂肪酸(short-chain fatty acid),有助防止黴菌在食物上形成。他們首先向小鼠施用這種短鏈脂肪酸,發現它迅速激活交感神經系統(sympathetic nervous system),導致賀爾蒙激增,包括胰高血糖素(glucagon)、去甲腎上腺素(norepinephrine)和一種新發現,稱為脂肪酸結合蛋白4( fatty acid-binding protein 4 )(FABP4)的糖異生激素(gluconeogenic hormone )。這導緻小鼠的肝細胞產生更多的葡萄糖(glucose),導致高血糖(hyperglycemia),是糖尿病的一個明確特徵。此外,研究人員發現,讓小鼠長期攝取一劑丙酸鹽,其劑量相當於人類通常消耗的量,導緻小鼠體重顯著增加,以及胰島素抵抗。

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為了確定小鼠的反應也會發生在人類身上,研究人員建立了一項雙盲安慰劑對照研究( double-blinded placebo-controlled study),其中包括14名健康參與者。參與者被隨機分為兩組:一組接受含有1克丙酸鹽作為添加劑的膳食,另一組接受含有安慰劑的膳食。在餐前及餐後15分鐘內收集血液樣本,之後每30分鐘收集血液樣本,連續進行4小時。

研究人員發現,食用含有丙酸鹽的膳食的人在進食後不久就會出現去甲腎上腺素顯著增加,以及胰高血糖素和FABP4增加。研究結果顯示,丙酸鹽可能是「代謝破壞者」(metabolic disruptor),可能增加人類糖患尿病和肥胖的風險。

研究人員指出,雖然美國食品和藥物管理局普遍認為丙酸鹽是安全的,但這些新發現值得進一步研究丙酸鹽和它的可替代品。

特拉維夫大學薩克勒(Tel-Aviv University’s Sackler School of Medicine)醫學院副教授及以色列謝巴醫學中心(Sheba Medical Center in Israel)內分泌科主任Amir Tirosh說:「我們每天接觸數百種這類化學物質,但尚未對其潛在的長期代謝作用進行詳細測試。」

Source: Medicalexpress, Science Translational Medicine

Text by Medical Inspire

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