Science子刊:这种食品添加剂,或许会增加糖尿病和肥胖风险
2天前
一种广泛用于烘焙食品,动物饲料和人工香料的食品成分——丙酸盐,似乎会增加与肥胖和糖尿病风险相关的几种激素水平。


图片来源: CC0 Public Domain

根据国际糖尿病联合会的统计,全球约有4.15亿人患有糖尿病。预计到2040年,糖尿病发病率将进一步增加50%以上,成为全球健康面临的最大威胁之一。

过去50年来,肥胖和糖尿病发病率急剧上升,这表明环境和饮食因素在一定程度上影响这一流行病的增长。研究人员认为,饮食成分(包括制备或保存食物的成本在内)是一个重要因素 ,但很少有研究对这些分子进行评估。

近日,Harvard TH Chan公共卫生学院领导的一项新研究发现,常用食品添加剂丙酸盐在小鼠与人体的实验中被发现对新陈代谢产生负面影响,包括提高对胰岛素的抵抗力,隐性增加患糖尿病的风险。该研究结果于2019年4月24日发表在《Science Translational Medicine》杂志上。


DOI: 10.1126/scitranslmed.aav0120

丙酸盐,一种天然存在的短链脂肪酸,有助于防止食物上的霉菌形成。它常常被添加到动物饲料和人类食品(如奶酪,烘焙食品和人造香精)中,有助于防止食物上的霉菌形成。

在小鼠试验中,通过给小鼠投喂丙酸盐类食物,会发现它迅速激活交感神经系统,导致激素增加,包括胰高血糖素(可将肝脏的糖原转化成糖释放进入血液)、去甲肾上腺素(参与血压调节,也能升高血糖)、以及一种新发现的称为脂肪酸结合蛋白4 (FABP4)的葡萄糖异生激素。这进而导致小鼠从肝细胞中产生更多的葡萄糖,导致高血糖,这也是糖尿病患者的一个明显特征。此外,研究人员还发现,长期注射丙酸盐剂量的小鼠,不仅会有明显的体重增加,并且还会出现对胰岛素的抵抗作用。

为了确定这些小鼠的发现是否同样适用于人类,研究人员建立了一项双盲安慰剂对照研究,共纳入14名健康参与者。参与者被随机分为两组:一组接受含有1克丙酸盐作为添加剂的膳食,另一组接受含有安慰剂的膳食。在餐前和、餐后15分钟内收集血液样本,之后4小时内每30分钟收集血样。研究人员发现,与小鼠实验结果相同,食用丙酸盐膳食的人在进食后不久就出现了去甲肾上腺素的显著增加,并且胰高血糖素和FABP4也增加。


胰高血糖素和FABP4是丙酸盐所诱导高血糖症的必需要素

小鼠和人类的研究结果表明,丙酸盐可能是一种“代谢的破坏者”,会增加人类糖尿病和肥胖症的风险。虽然丙酸盐被美国食品和药物管理局(FDA)批准是安全的,但这些新发现为进一步研究丙酸盐和可用于食品制备的潜在替代品提供了依据。

在这项研究中,研究人员还发现一个有趣的现象,FABP4与胰高血糖素的生物活性之间存在明显的相互作用,而当FABP4存在遗传基因缺失或形成药理中和时,所食用的丙酸盐不能诱导高血糖的发生。所以,FABP4可能是胰高血糖素所诱导糖原分解的必需要素,并且可以作为真正的反调节内分泌信号。因此,Harvard TH Chan公共卫生学院研究人员表示,在接下来的研究中,需要对FABP4与胰高血糖素之间的关系做更多的研究,探究丙酸盐与糖尿病、肥胖之间的关系,为糖尿病等代谢病的治疗提供新方法。

参考文献:

[1] The short-chain fatty acid propionate increases glucagon and FABP4 production, impairing insulin action in mice and humans

[2] Could a popular food ingredient raise the risk for diabetes and obesity?

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