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《营养学》读后感及读书笔记
书籍信息
全书名:《营养学:概念与争论》
英文名:《NutritionConceptsandControversies》
作者名:[美]弗朗西斯·显凯维奇·赛泽,埃莉诺.诺斯.惠特尼
译者名:王希成,王蕾
前言
这本书是美国大学营养学课程的教材用书,在过去的25年当中一直作为北美营养学教育的基石,比较接近于《中国居民膳食指南》。《中国居民膳食指南》这本书只是告诉我们是什么、该做什么,却很少教导我们得出结论的理由和如何进行思考评判。
就像书名所展示的,有过营养学学习经验的人一定会对营养领域里面彼此矛盾冲突的观点,感到相当的困惑。比如人到底能不能吃肉呢?胆固醇升高到底会不会引起心脏病呢?营养补充品到底该不该吃呢?各种争论几乎就没有停止过。
而之所以造成这些争论,最为重要的原因在于科学研究对客观世界的认识本身就不是一步到位的。
一、不靠谱的大众媒体
要得出一个不怎么有争议的科学结论,最最起码得10年。不仅要经过大量的实验,而且最后实验论文发表了,还必须通过同行审阅。不是科学家觉得自己的结果对就随便发表。
通过了其他科学家的审阅分析,获得认可通过之后才能发表在科学刊物上。而这些科学刊物是给同为科研人员的同行看的。他们随时可以提出自己的质疑,只要不是所有研究都指向同一个结果,那么这个争论几乎不会结束。
然而问题在于科学结论的得出,非常缓慢而且严谨,但是负责把科学信息传达给大众的媒体则不是这个样子。出于职业需要,他们往往喜欢爆炸性的信息。
于是一个刚刚才被一个科学家得出的新结论被媒体获得后,他们往往大肆渲染并刊登在版面上。可是一个新的结论在没有接受足够的考验,还没来得及排除其他的可能性之前就发布出来是很容易被推翻的。
比如一个月前的实验结果刚出来,就被媒体搬到大众眼前,而在一个月后科学家的实验又发现结果不对,甚至得出相反的结论。心急火燎的媒体又把这个消息公之于众,其结果就是啪啪啪的打脸。实际上新的研究结论被推翻,本来就是再正常不过的事情嘛。
1.1 美国的营养师制度
那么既然媒体这么不靠谱,我们又应该从哪里获得可靠的营养学资讯和指导呢?这里要介绍两个比较重要的概念:美国营养与饮食协会与注册营养师。
美国营养协会是美国专业的营养师组织,性质大概与中国的中国营养协会相同。它是在一战时,为了保障食品供应,改善公共卫生状况而设立,其下属的饮食教育认证委员会是营养专业教育项目的认证机构,并受美国教育部认可。
美国政府承认该机构认证的营养学项目均为正规项目,在美国成为营养师并且要营业的话是必须在该机构注册的,这就是注册营养师的由来。
现在时不时就会跑出一个自称营养专家的人,那么如何区分一个人是不是靠谱的营养专家呢?那就看他们有没有注册营养师证书,这可不是花个一两百块钱就能随意买到的假证书。
要成为注册营养师必须在美国营养协会批准和认可的学院或者大学,获得食品和营养专业的硕士学位。毕业后在认可的机构实习,外加培训时间超过900个小时,最后通过注册考试,达到各州制定的标准,同时在美国营养协会注册,才能成为一名合格的注册营养师。
拥有注册证书的人,可以被认为是一位真正的营养专家了。美国政府这样做的好处很明显:保障了营养师的职业素质水平、证书是真是假一查便知。本书作者弗朗西斯和埃莉诺就是注册营养师。
1.2 中国的营养师制度
介绍了美国,现在我们介绍一下中国的营养师制度。
其实中国以前是有公共营养师考试的,不过在2016年12月8日国务院正式下发通知文件取消营养师资格认证考试,为什么会这样呢?
原因很简单,在2005年国家设立营养师考试分级制度以来。对于营养师的职业水平监控一直是睁一只眼闭一只眼。要成为一名公共营养师要求非常低,在大学期间很多既闲得慌又想给自己未来多谋个出路的大学生,如果专业合适的话会交个500到800块钱,然后领到两本营养师培训用书。
培训老师呢,每个星期抽个一两天讲讲本子,在经过七八个星期轻松愉悦的学习和刻苦的考前突击之后,考试过了及格线的就可以得到国家承认的三级营养师证书,三级已经算高级了。所以国家是否废除资格认证其实没太多影响,因为本来就没什么含金量。
那么中国是要取消营养师这个职业吗?恰恰相反,在取消原有资格考试之后,营养师的报考审查权利移交给中国营养协会,并改名为注册营养师。报考门槛现只面向于营养学和医学相关专业,本科毕业至少在相关单位实习一年才能报考。
考试科目包含生物化学、生理、营养学等十二门科目,在2016年首先在上海交通大学进行了第一次的注册营养师“试点”考试。可以预计中国未来想冒充营养专家难度将越来越大。哪些人这些知识最扎实呢?医药领域的人,所以第一批开放的注册营养师,除了专门的营养学就是医学相关专业。
二、形形色色的科学结论
熟悉各种科学结论的得出过程,以及实验方法,其实我们自己就可以评判一份研究的结论是否靠谱了。虽然无法像专业的科学家一样,能够察觉出细小的瑕疵。但是最起码人家在胡扯的时候,你能够知道他其实在扯淡,这就够了。
2.1 提出问题与假设
首先作为一名科学家寻找答案就是他们的本职,但是,没有问题哪儿来的答案呢?所以第一步就是要观察我们的客观世界发现问题。
比如科学家发现自家门前那只鸡叫了以后,太阳就出来了。于是科学家观察到了这个现象并提出了问题:为什么鸡叫的时间总是和太阳升起的时间这么近呢?
然后科学家又做了第二步,提出假设:也许是因为鸡叫让太阳每天升起的。
好了这里是一个分水岭,所谓的经验知识或者不完整归纳就是在这一步得出来的,只是停留在观察阶段,没有经过实践考验的猜想,是站不住脚的,无法被称之为科学。
2.2 科学实验的四种类型
那么怎样才能从经验猜想过渡到科学真理呢?唯有实践。科学家光提出猜想还不够,还要验证自己的猜想。这个时候第三个步骤:实验,就出来了。
实验研究的类型主要有四种:
- 案例研究;
- 流行病学研究;
- 干预研究;
- 实验室研究。
发现问题主要靠案例研究。比如科学家发现自家的鸡叫与太阳升起有联系或者某人吃了什么草药好了都属于个例观察。但是,要证明假设就需要后面的研究形式。
流行病学研究,也就是统计实验,比案例研究更进一步。自家的鸡和太阳升起有关,那么别人家的呢?有多少人家的鸡叫和太阳升起有关呢?这就需要数据的统计分析才能得出结果。
但是前面两种研究形式只能够发现鸡叫与太阳升起之间的关联性,却无法说明它们的因果关系。鸡叫可能导致太阳升起,那太阳升起也可能导致鸡叫。所以,两者之间的因果关系无法确定。要证明因果必须得有干预研究和实验室研究,它们才是验证假设最为重要的两种工具。
实际上干预研究与实验室研究在形式上很相似,它们要进行对照实验,或者采用两组对照,或者采用前后对照。干预实验的实验对象为人,所以实验要遵循双盲原则。而实验室研究的对象是动物,不会有安慰剂作用,而且可以采用极端的实验条件,不仅可以证明因果,还能阐明作用机理。
比如既然太阳升起的原因可能是鸡叫,那么如果把鸡宰了呢?鸡没了太阳还会升起吗?或者喂鸡吃哑巴药,让它叫唤不出声看看太阳升不升起。这种方式就是前后对照。
又或者再来个对照实验,找两个远一点的地方,各放一只鸡,一只让它叫一只不让它叫。看看两个地方会不会因此,一个地方太阳能升起来,另一个地方黑漆嘛乌一直是黑夜。这种方式就是两组对照。
2.3 结论和可能性
如果一个猜想确实通过一系列实验,发现结果为真,接下来就到了第四个步骤:解释结果并得出结论。比如结论就是,原来的猜想是正确的,鸡叫确实有可能是太阳升起的原因。
那么,到此结束了吗?当然没有,科学研究不会简单止步于眼前的结论。一个科学结论的得出不是验证一个假设就可以得到。只有排除掉了所有可能的其它假设,那个被验证了的假设才能被称为是一个可靠的科学结论。
比如在验证了鸡叫会导致太阳升起后继续深入。一般叫的是公鸡,那么母鸡叫能不能让太阳升起呢?那么同样都是禽类的鸭子叫能不能让太阳升起呢?如果人学鸡叫学得足够像能不能让太阳升起呢?这些都是值得研究的问题。
把研究之后通过证明的假设整合起来就可以形成理论。比如,推出一个太阳鸡理论,专门阐述鸡叫对太阳升起的影响。
但是如果我们后来又发现,鸭叫也可以让太阳升起,那么之前的太阳鸡理论就是错误或者不完整的,就应该更正为禽鸣理论,因为是禽类的叫声会让太阳升起嘛。如此往复循环,将假设逐个验证排除,最后千锤百炼留下来的就可以被称为真理,或者近似真理。比如地球绕着太阳转就是这种。
因此一个科学结论要被称为可靠,唯一的方法就是经过缓慢艰苦的科学研究。通过无数次设计的实验,排除其它可能性后才能得到。要获得有效的营养学信息当然也是如此。
这个时候有人可能会说可能的假设那么多,又怎么可能全部排除呢?我们所说的排除所有可能性是指,排除了目前可以找到的所有符合逻辑的假设。同时这个问题也揭示了科学的本性。
科学从来都不是刻在石头上的事实,科学就是怀疑,科学就是不断推翻之前的结论,接受修改和挑战不断完善。正是因为可能的假设几乎无限,因此任何一个所谓真理都有被质疑并被推翻的可能。当年爱因斯坦的相对论颠覆牛顿的经典力学就是如此。
当然,最后科学家并没有得出鸡叫会让太阳升起这样不靠谱的结论。因为这个假设很容易被推翻,只要强迫鸡在半夜三更叫,看看能不能把太阳召唤出来。反正我家里那几只没脑子的公鸡凌晨两点就开始叫,叫了半年了,我也没见它们叫出个太阳来。
2.4 维生素A的科学证明
那么接下来把科学研究的过程套入到营养学的研究中,看看要得出一个有效的营养信息,需要经历哪些步骤?
比如,要得出“视力有赖于充足的维生素A”就需要步骤如下:
- 通过案例研究发现问题,我们通过观察发现有人经常吃缺乏维生素A的食物并且有失明症;
- 再通过流行病学研究,我们通过统计发现他并不是个例。于是提出假设,缺乏维生素A可能导致失明;
- 我们设计干预实验,发现给维生素A缺乏的人群吃富含维生素A的食物可以降低他们的失明率。同时进行实验室研究让动物缺乏维生素A,发现缺乏维生素A之后会失明并且补充了足够的维生素A之后视力又恢复了;
- 进一步实验阐明了维生素A缺乏导致失明的分子机制;
- 在世界各地的实验室,不同的实验人员,只要采取的符合要求的实验就可以重复得到相同的结果。
到了这里我们终于可以得出结论:视力依赖于充足的维生素A。
三、营养素的功能与细胞的结构
了解了科学研究的模式,有助于对营养学知识的学习和评判。
3.1 水溶性和脂溶性
首先我们来学习两个非常重要的物理概念:水溶性和脂溶性。
哪怕小孩子都知道这样的常识。在半杯水里面再加半杯油,它们不会溶在一起,哪怕不停地摇啊摇,最后还是会分开。油还是油,水还是水。
同时我们还会发现有些东西虽然不是油,但是它看起来和油很像,并且可以溶于油中。这类物质我们称之为脂溶性物质。而另外一些物质刚好相反,在油里面溶解不了多少,反倒在水里面可以溶解很多,这类物质我们称之为水溶性物质。用一句话概括这种特性,就是相似相溶。
几乎大部分的生命体,含水量都在70~80。为什么不是含油量占80而偏偏是水呢?
有四个原因:
- 绝大多数的生化反应都需要在水中进行;
- 油的粘度比水大,一杯油通过同样大小的管道时,速度比水慢很多。这样就不利于物质的运输;
- 水的比热容比油大,容易维持体温的恒定;
- 地球上水多,比油容易获得。
可以这么说,身体相对于脂溶性物质更加容易处理水溶性的物质。我们会看到身体的很多功能就是把脂溶转化成水溶。比如胆固醇,就是典型的脂溶物,也是脂类的一种。报纸电视上经常说低密度胆固醇,高密度胆固醇,然后它们会对心脏怎么怎么地。
这种说法是有问题的,胆固醇没有高密度低密度的分别。它们的分子式都是一样的。真正有高低密度区别的是脂蛋白,这个蛋白质的功能就是运送胆固醇以及脂肪。
另一方面相比于水溶性的物质身体更容易储存脂溶性的物质。比如柔软而富有弹性的脂肪,人体可以把它们藏在胳膊肘里面、大腿、屁股,甚至内脏之间。同时脂溶性的其它物质也可以借势储存在脂肪中。但水溶性的物质就不容易储存了,像一些水溶的维生素、蛋白质、氨基酸,身体都没有办法大量储存。
3.2 脂类的作用
因此脂类的储存特性,使得它成为储存能量最主要的物质。所以一个身上有很多脂肪的胖子,才既不容易饿死,也不容易冻死。
但是储存能量却不是脂类最重要的功能。它最重要的作用其实是这两个:保存水和作为生化反应的主板。
保存水很容易理解,夏天的一杯水很容易蒸发干净,但如果我们在上面滴一层油,它就可以保存很长的时间。生物的细胞表面就覆盖着油脂,确切的说是两层油,学术名称叫磷脂双分子层。细胞膜就是由磷脂构成的。要是没有油脂,外面气温一升高,恐怕人们都得背一个水壶上街,一边走一边喝。
那什么又叫做生化反应的主板呢?如果你身边有一个遥控器,拆了它我们会看到塑料外壳下面是一个绿绿的金属版,这个金属版上面刻着密密麻麻的线路,还装了很多米粒大小的电容器或者晶体管。按遥控器上不同的按钮就能发出不同的信号,就是电路板的功能。
而磷脂的功能就是那个绿色金属板,再精密的线路,再小巧的电容器都得刻到这块板上才可以发挥功能。
如果我们使用电子显微镜观察一个细胞的表面,我们会看到细胞膜也就是磷脂双分子层上面镶嵌着各种各样的蛋白质。需要注意的是很多单个的蛋白质是不能发挥具体作用的。
一般要好几个蛋白质在一起,以特定的位置在磷脂膜上拼装镶嵌好才能发挥功能。如果没有这层膜,蛋白质就会零散得浸泡在细胞内的水溶液中,而无法执行复杂的功能。越是“高级”的生物细胞,承担的生命活动越复杂,就越是有复杂的膜系统。相信讲到这里大家已经对细胞有了一个更清晰的认识了。
人体内的细胞都有着复杂的膜系统,膜系统上密密麻麻地镶嵌着蛋白质“晶体管”,每块膜都是一块集成电路,也就是说单个细胞就是一台超级电脑,其中加载的各种程序可以让它们执行各种功能适应复杂的环境。
3.3 蛋白质的重要性
说完油脂这块主板,接下来就来讲蛋白质的作用。
蛋白质的名称,中文起的真的很随意,就是蛋白里面富含的物质嘛。而蛋白质的英文名就比较高大上了-protein。这个单词起源于拉丁名,就是最重要的意思。
它的重要作用在于两方面:进行生命活动、维持细胞结构。
通过上面对油脂与膜的讲解,就可以推导出来。生物活性的最小单位不是细胞,而是具有完整结构的蛋白质。
要知道营养物质如果不被生物体吸收和利用,它们本身没有任何的生物活性,就和路边的石头或者墙里的砖一样。如果连细菌这样的微生物都没有,我们把营养物质丢那里,它连自己腐败都做不到。但在那堆物质中加一勺具有活性的蛋白质,人们惊奇的发现,那堆没生命的物质竟然开始发酵了。
人类研究酒的发酵过程也历经了同样的步骤,刚开始古人制酒知道要放入酒曲,但是为什么酒曲可以把谷物变成酒却不知道。接着显微镜发明以后,人就发现产生酒和一种后来被称为酵母的微生物有关。所以人们又认为酵母才是制酒成功的关键。
但是随后的研究又发现哪怕把酵母菌杀死,只要不高温加热还是可以获得酒精。原来酵母菌是通过分泌一种能够分解碳水化合物的蛋白质而产生的酒精。哪怕酵母菌死了,只要这种蛋白质的结构还完整就依然有同样的作用。后来科学家就把这些能够起催化反应的蛋白质叫做酵素,它的另一个名称就是酶。
这些具有活性的蛋白质是进行生命活动的基石。
蛋白质另一个作用就是维持细胞结构。在显微镜下面我们能看到各种形状的细胞。方的如小肠黏膜细胞,圆的如淋巴细胞,扁的如血红细胞,长的如肌肉细胞。
但是我们要知道它们是在蛋白质的支撑作用下,才可以呈现出各种形状,单纯的水和油是捏不出这么多形状的。蛋白质之于细胞,就好像梁柱对于房屋,骨架之于人体。
各位小伙伴们伸出自己的手捏捏自己的脸,再拉一拉,是不是很有弹性,那么恭喜你摸到了胶原蛋白和弹性蛋白。
身体的结构性蛋白大致分两种:一种抗压,如弹性蛋白;一种抗拉,如胶原蛋白。
这里要提一下,骨骼的大部分就是由胶原蛋白组成的,构成了骨骼的抗拉功能。而骨骼的抗压功能由钙磷等矿物质组成,类似于水泥板,水泥板里面的钢筋抗拉,外面的混凝土则是负责抗压。
3.4 蛋白质的合成
既然蛋白质如此重要,那我们吃鱼吃肉可以直接把它们的蛋白质变成自己的蛋白质吗?
我们知道蛋白质一旦被加热结构就被破坏了,成了没有活性的死蛋白。死的蛋白质是没有功能的,就像被砸破的发动机,只是破铜烂铁。但是哪怕吃生肉,也没有人可以长一块牛肉到身上,不管人吃的是鱼肉也好,牛肉也罢,吃到肚子里最后都变成人肉。
因为蛋白质被吃掉后,我们的肠胃会想方设法把它彻底破坏。人体需要的不是其它动物的蛋白质而是通过进食蛋白质获得组装自己蛋白质的原料。也就是不管是能开的好发动机还是破了的发动机,不管它是鱼牌发动机,还是牛牌发动机,我们都要把它们拆了,再用它们的零件重新组装成自己的人牌发动机。这些零件就是氨基酸。
可是只有零件是造不了发动机的,我们还需要有图纸和工人。
细胞把设计信息用脱氧核糖核酸DNA作为图纸储存起来,并统一放在一个叫做细胞核的地方。这些图纸可是核心机密,只有少数的公司高层领导才能看到。
而拼装机器的工人是一种叫做核糖体的蛋白质,它们只是普通员工根本没有资格进入细胞核,所以他们是看不到图纸原版的,但是它们可以看到图纸的抄录版。有些酶会进入细胞核,把储存在脱氧核糖核酸DNA里的信息翻录到核糖核酸RNA里,接着那些核糖体工人就可以按照RNA上的信息制造蛋白质了。
3.5 维生素与矿物质的作用
矿物质和维生素之所以放在蛋白质后面讲,是因为这两大类的营养素与蛋白质的功能关系非常密切。
维生素分可为水溶性维生素与脂溶性维生素,矿物质可以大致分为高价矿物质与单价矿物质。与蛋白质功能具有辅助作用的是水溶性维生素与高价矿物质。
之前讲到了蛋白质负责各种生命活动,就好像一个小马达,但是发动机要启动的话,必须要有火花塞才能启动。很多的维生素与矿物质就是蛋白质的火花塞。大多数的二价矿物质,比如钙、镁、铁等,如果看它们离子形式的化学式,它们脑袋的右上方都会标着一个2 。
这种矿物质因为容易呈现二价或者多价态,因此能够嵌入到各种复杂的蛋白结构中,帮助蛋白质发挥功能。很多的蛋白质同时也需要水溶性维生素尤其是B族维生素,才可以发挥作用。
具有这样特性的矿物质和维生素被称为辅酶。有些蛋白质不是叫做酶吗?那么辅酶顾名思义,就是辅助酶发挥作用的物质。
比如维生素C就是一种合成胶原蛋白的过程中必需的辅酶。缺乏维生素C,那种酶就无法有效合成胶原蛋白。之前介绍过胶原蛋白的功能-抗拉,再形象一点形容就是把身体的细胞一个个黏合起来的胶水。
胶原蛋白的合成如果受损会让整个人体陷入分崩离析的危险境地,人开始牙龈出血,开始骨头痛,就是血管骨骼的胶原蛋白缺乏,无法维持正常的结构了。
而那些单价矿物质和脂溶性维生素的作用就比较不同。先讲单价矿物质比如钠、钾、氯,它们的作用主要是维持细胞内外渗透压的平衡。
渗透压直接决定了细胞是失去水分还是吸收水分。有些人不喜欢鼻涕虫,就会弄一勺盐撒在它身上,鼻涕虫的身体一接触到盐,它就开始痛苦的扭曲起来。因为盐的成分就是钠和氯,而鼻涕虫又没有厚实的皮肤,等于把自己活细胞直接暴露在巨大的渗透压下。
细胞迅速失水,死亡。在伤口上撒盐非常痛也是一样的道理。人如果长期不吃盐会因为血液的低渗透压导致水肿,而大量进食食盐会让身体脱水,健美运动员为了让肌肉线条清晰,在参赛前一段时间不喝水,并吃盐以达到脱水的目的。
而脂溶性维生素,例如维生素D,它的功能不是辅酶,更像激素,直接通过细胞膜,进入到细胞核里面,直接调控细胞合成特定的蛋白质来发挥作用。这和辅酶比的话,等级有点高了。辅酶只是是帮助发动机启动,而维生素D就像细胞这个工厂的领导,一走进来就说:这批发动机俺喜欢,中,来一千个。
所以在细胞内,酵素与核糖体一样,就像工人一样是负担具体工作的。而激素则是领导,它们可以直接命令细胞生产它们指定的产品,甚至可以直接要求细胞工厂倒闭,也就是让细胞凋亡。
所以人体在生长发育期间如果缺乏必要的激素,就会患上不可逆的缺乏症。比如缺乏生长激素会导致侏儒症,导致终身都是小矮人的身材;缺乏甲状腺素会得呆小症,这个比侏儒症惨,不仅身材矮小还会影响智力发育。
缺乏维生素D,人体吸收保存钙的蛋白质合成不足,无法保证骨骼的钙质供应,年幼的时候缺乏会得佝偻病,因为缺钙骨骼抗压的能力就差,很容易被体重压弯,所以背会驼起来弯的像个虾米。
四、能量,以及体重
如果我们是上帝的话,将以上的营养素进行拼装组合,我们已经可以制造出出一台台像模像样的生命机器了。但是就像一辆车子一样,哪怕浑身上下所有零件齐备,不加油的话依旧跑不起来的。生物也是一样,如果没有能量供应,就算结构设计得再好,性能多棒都只是摆设。
4.1 细胞的能量来源
与汽车不一样,细胞能直接利用的是化学能量-三磷酸腺苷ATP。之前提到身体生产蛋白质是通过核糖体,生产ATP也有一个专门的地方叫线粒体。
这是一个由两层磷脂双分子膜构成的形状有点像香肠一样的细胞器。它们就像锅炉,通过燃烧营养物质,源源不断的生产ATP,就像火力发电厂,不断烧煤发电一样。
那么燃烧什么营养物质呢?这就不得不提到碳水化合物,这是一类物质的统称。这些物质在消化道里面经过消化产生糖,其中占比最大的就是葡萄糖,也就是说葡萄糖就是细胞发电最常烧的煤。
可是葡萄糖作为水溶性物质却有一个很大的缺点,就是没有办法大量储存,跟膨化食品一样,看起来大,实际上货没有多少,肝脏和肌肉可以把葡萄糖转变成糖原储存起来,但是就算通通存满,也只能支持人体几个小时的活动。如果几个小时之后吃不到碳水化合物,人不就宕机了吗?
所以人体就想了一个办法,你葡萄糖不是存不多吗,那我就把你压缩变成另外一个容易储存的物质,既然膨化食品带不多,那我就带压缩饼干。这种像压缩饼干一样能量密度很大的物质就是脂肪,还记不记得那个饿不死的死胖子,胖的人比瘦的人更抗饿,就是靠着大量的脂肪提供能量。
4.2 蛋白质与减肥
因为脂肪是身体的能量储备,所以很多人期望通过节食来减肥。但是事实上这种减肥方法很伤身体。
在节食的初期,身体使用的当然是以糖为代表的碳水化合物。但是不到半天,身体里的葡萄糖就已经消耗殆尽了。
不过身体并不会第一时间就大量动员脂肪供能,而是消耗一类存在于血液中的非结构性蛋白,主要是白蛋白。当人受了伤,大量失血,或者肝脏功能低下,医生往往会开个单子:来打针白蛋白吧。这个白蛋白由肝脏合成,属于血浆蛋白的一种。
它的主要功能之一就是在能量匮乏时参与糖原异生。什么是能量匮乏?就是饿,没东西吃。
糖原异生就是一个比较专业的名词了。它指的是那些非糖物质,尤其是氨基酸,在身体里通过酶的作用转化成葡萄糖的过程。氨基酸是蛋白质的构成材料,由于人体无法储存水溶性的氨基酸或者蛋白质,如果不是从食物里面消化吸收过来的,那就意味着是身体拆了自己的蛋白质得到的。而第一时间被拆的就是白蛋白这样的非结构性蛋白。
这是开始阶段,如果人继续挨饿,身体就会较多地动员脂肪,并开始分解结构性蛋白,我们的皮肤、肌肉、骨骼都是结构性蛋白。
4.3 糖原异生的意义
看到这里不知道大家有没有疑问。和很多失望的发现节食减肥副作用巨大的人疑惑的一样。既然脂肪的能量密度这么大,而我这个人又有这么多的脂肪。那我节食的时候,身体消耗脂肪好了,为什么还要砸锅卖铁,动用这么重要且宝贵的蛋白质呢?
原因是以下三点:
- 蛋白质可以通过糖原异生变成葡萄糖,而脂肪不能转化成葡萄糖只能转化成酮体;
- 人体的神经系统不能直接利用脂肪,只能使用葡萄糖和酮体供能;
- 酮体呈酸性,血液中酮体含量过高,会使血液过酸。
这就是一个艰难的选择。不给神经系统供能,哪怕身体的其它部分完好,人也会马上死亡。如果给神经系统供能,不使用蛋白质转化的糖源,只用脂肪转化的酮体。那么血液会酸到威胁生命的地步。
而动员蛋白质可兼顾神经系统,和血液的酸碱性,是折中以后最好的选择。但就如之前所讲,蛋白质的功能如此重要,所以消耗蛋白质和消耗生命没有太大的差别,会让生命直接进入倒计时。
明白了原理之后,就可以了解了。如果有人要通过节食减肥,隔三差五几餐不吃,用苹果黄瓜顶饿,是无法增加脂肪消耗量的,但是却可以明显增加白蛋白这样非结构性蛋白的损耗量和肝脏的负担,几乎可以用瞎折腾来形容。
如果真的要用节食的方式减肥也不是不可以,但是最起码要极度限制饮食三四天以上,并持续几个月的时间。但是这种方法,瘦是能瘦但是太伤身体了。
4.4 阿特金斯饮食法
可是事情到这里还没有结束。人是很执着的,未达目的决不罢休。尤其是在减肥这项伟大的事业上。根据人体的能量运作机制,应该就不难推出,只要调整饮食中碳水化合物,脂肪和蛋白质这三大营养物质的比例,就可以让身体处于大量消耗脂肪的状态。
既然只有碳水化合物消耗的差不多才会大量动员脂肪,那首先碳水化物尽可能少吃就行了,就自然的进入到碳水化物匮乏状态,人体一定会消耗蛋白质。那就增加蛋白质的摄入量,来弥补蛋白质的亏损。
于是低碳水高蛋白质的饮食模式就出来了,用这种方法持续几个月,人就可以大量的消耗脂肪。这种饮食法,它首先被用于治疗癫痫,后来美国的阿特金斯博士将这种饮食方法用于减肥,所以它被称为阿特金斯饮食法,也被叫做生酮饮食,或者高蛋白饮食。
阿特金斯饮食法曾在上世纪七十年代风靡美国,它的特征就是高比例的蛋白质与极低的碳水化合物,可以模拟身体的饥饿状态。
但是这种饮食法非常具有争议,它确实在某些人身上有极好的减肥效果,但同时又被爆出来很多问题,这种饮食法导致血液过酸,就是最主要的副作用。
不过大家要注意,身体就像一台混合动力汽车,每时每刻消耗的能量,这三种物质都有提供。前面说用碳水化合物供能,是指在正常的情况下碳水的消耗比例是最大的,但是与此同时脂肪和蛋白质也在被消耗,只是比例没有那么大而已。
五、吃多少才够
大概讲完各大营养素的作用之后,有一个非常重要的问题需要解决。我们是知道蛋白质很重要,维生素很重要,各大其它的营养素也很重要,可是我们到底要吃多少量才可以能满足身体的需要呢?
5.1 RDI膳食营养素参考摄入量
为了回答这一问题,美国与加拿大的营养专家委员会(简称DRI委员会)一起开发制定的对于所有营养素的参考摄入量。我们中国自己的营养参考摄入量RNI就是参考RDI得来的。
接下来就是介绍RDI中包含的各种数值。
最常见也是最常用的就是RDA也就是日推荐摄入量。就是它告诉我们,某一种营养素我们最好一天吃到多少。几乎就的我们的每日目标。那这个数值是怎么得出来的呢?首先找一批人,给他们吃某种营养素,营养素在进入人体又会被人排出体外。
在极端状况下,即使人完全不摄取营养,营养素还是会以一定的速率流失。现在给这些人一点一点加营养,直到加到某一天的这种营养素的摄入量与排出量持平,那么此时的摄入量就保证了这个人不会得营养缺乏症。但它还不是RDA。
因为这个人也许1毫克足够了,但是另外一个人可能需要2毫克呢?所以就需要足够的人体实验数据并借助统计学的知识,来计算出可以使98的人都不会得营养缺乏症的需要量。
这个量才是RDA。这当中的计算过程就省去,基本上,RDA的数值是一般人免于得营养缺乏症最低需要量的两倍。
与为了防止营养缺乏而制定的RDA相反,另一个数值UL则是研究人体可以摄入某种营养素的最大量。因为哪怕是水喝多了都是有毒的。假设某一种营养素的摄入量不断增加,那么总会在某一个点上会表现出生理毒性。这个表现出毒性的临界值就是UL。
也就是说在RDA与UL之间的区间内,我们摄取某一种营养素是安全的。即不会因为不够而缺乏,也不会因为过量而中毒。
另一个比较特殊的概念是AI。这个AI数值是通过观察而确定的适当摄入量。为什么这个不进行测试而只能观测呢?因为要研究人体的营养需求,是必需做人体实验的。但是总会有一些状况无法做实验。比如婴幼儿的营养摄取量。
难度我们可以拿婴儿做实验吗?无论是确定RDA还是UL的实验,如果用在婴儿身上都是反人道的。所以就只能观察,比如婴儿从母乳中一般来说摄取多少的营养,然后吃了很长时间都不出问题,那么这个数值加可以确定是在RDA和UL的区间内,是安全的摄入量。
这个量就是AI值。
最后还有一个AMDR值。它代表的产能营养素的分配。之前说过,人体就像是一台混合动力汽车。无论是蛋白质,脂肪,还是碳水化合物都可以驱动人体并且每时每刻都在消耗。
但是这三种能源,怎样的比例最合适呢?这就是AMDR值要解决的问题。在一般状况下,北美的营养专家委员会提倡我们从碳水里面摄入45-65的能量,脂肪20-35,蛋白质10-35是比较合适的比例。
5.2 如何看食物标签
了解了各种数值,我们再来看一下如何识别食品标签。
一般用标签的食品十有八九是加工食品。这类食品会损失一部分营养,也会放一些添加剂。但这并不是说,这类食物都是对健没有帮助的,有些包装食品可以在尽可能保留营养的情况下,增加食物储存和使用的方便性。
而我们要学会的就是合理评判一种加工食品的营养价值,并且在它们之中选出最值得购买的那一批。
选购靠谱的标签类食品,主要看三部分:
- 成分列表;
- 营养成分表;
- 食品声明。
成分列表就是制做这种食品的原料表。它直接体现出了,食品中会出现哪些食物成分及其含量的多寡,容易过敏的人更需要学会借此找出自己不适合的食物。
比如一份橙汁饮料,成分表中的3种成分分别为“糖,柠檬酸,橙汁香料”,由于法规规定,成分表必需按照配料比例由多到少排序。所以可以明显看出这种橙汁的主要成分是糖,是往水里添加糖和香精调和而成的。
而另一罐果汁如果写着“水,浓缩橙汁”这就说明它确实是天然果汁制作的。再比如一种谷物,它的成分表只有一项“100小麦”那么毫无疑问它是全谷类食物而且没有添加剂。
而另一种谷物食品成分为“膨化玉米粉、玉米糖浆、蔗糖、蜂蜜、葡萄糖、盐”,我们就不难猜出这个食品有一半都是糖。
另一方面几乎每一个加工食品的包装上都会有营养成分列表。
营养成分表会写出一定分量的该食品中各种营养素的含量,一般是热量,然后是总脂肪,总脂肪会再分出饱和脂肪与反式脂肪含量,接下来是胆固醇,总碳水化合物,蛋白质。
一些食品也会标上维生素A,维生素C或者钙铁的含量。这里有一个注意点,相信很多人听说过,反式脂肪对人体不好,所以很多的标签都会标出反式脂肪含量为零。
但是写着为零不代表它真的是零,法规规定只要每份食品的饱和脂肪或者反式脂肪的含量低于0.5克,就可以写为零。如果我们一天吃很多这样的食物而且天天吃,那么日积月累也会是很大的量。
另外并不是营养成分表列的越长,这种食物的营养就越丰富。因为每多增加一种营养素的含量,生产企业就要多一道检测流程,同时也要背负上必需使这种营养素达到一定含量的责任。所以除非某产品以富含某种营养作卖点,不然生产厂家标的越多成本和代价就越高。
但是有一种情况除外。那就是额外添加营养素。食品加工以后总免不了破坏营养成分,这个时候额外添加某一些营养素不仅含量易控制成本也不高。因此营养成分表中那一长串的营养素含量不是食物天然含有的,而是被过度加工后,亡羊补牢般添加上去的。
因此我们要对照成分表来看,比如牛奶成分表里面就只是全脂牛奶,而在营养成分表里面却写着含有多少钙,这就说明这种钙是天然来源的营养素;如果成分表里面写了一堆各种营养添加剂的名称,然后成分表又是一长串,就像现在的各种维生素原料,比如红牛这样的,这就说明是后来添加的。
最后是食品声明,又分为营养素声明,健康声明与结构-功能声明。
营养素声明比如写着“胆固醇含量低”或者“是维生素A的丰富来源”,就是表述这种食品某种营养素含量高或者低。
健康声明与结构-功能声明就是把食品或者食品成分与疾病状态联系起来的声明。这两种声明很像,普通消费者很难区别,但是它们的可靠性却天差地别。
要作为健康声明,美国食品药品监督管理局FDA会要求他们提供最高标准的科学证据。比如“低钠饮食可以降低高血压的风险”就是经过各种科学研究被重复验证的,具有高度的科学有效性。
这些健康声明数量并不多,至今一共才十几条:
- 钙降低骨质疏松风险;
- 钠降低高血压风险;
- 饱和脂肪和胆固醇与冠心病风险有关;
- 饮食脂肪与癌症风险有关;
- 含纤维的谷类水果蔬菜降低癌症风险;
- 含纤维谷类水果蔬菜降低冠心病风险;
- 水果与蔬菜降低癌症风险;
- 叶酸降低神经管缺陷风险;
- 糖醇降低龋齿风险;
- 燕麦与车前子壳的纤维降低冠心病风险;
- 大豆蛋白降低冠心病风险;
- 全谷类食物降低冠心病与某些癌症风险;
- 植物甾醇与植物甾烷醇酯降低冠心病风险;钾降低高血压与卒中风险。
除了上述声明以外的都不算健康声明。
而结构-功能声明却不怎么可靠,因为要印上健康声明需要向FDA提交申请和递交科学证据。但是要印上结构-功能声明只需要通知FDA,并不需要批准。这类声明常常出现在食品或者膳食补充品上。
对于吃过外国保健品,或者游览过外国保健品购买网站的人,相信都会看到这句话的英文版:该产品未经FDA鉴定,不能用于诊断、治疗、治愈或预防任何疾病。这句话通常以极小的字印在产品标签上。
这是判断是否是结构功能声明的主要依据,正是因为没有经过评估和批准,所以这句话其实是免责声明。它的意思就是:我说我的产品有这样的功能,说不说是我的事情,信不信是你的事情,要是您发现没有什么效果,没人为此负责。
这句话说的很不负责任,但是某一点却说的很对。
其他人为何要为你的健康负责呢?真正能为自己负责的只有我们自己。
上一文章:《吃的营养与保健》读后感及读书笔记
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