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This Diet Made People Eat 500 Extra Calories a Day

这套饮食让人每天多吃了500千卡

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场景一 能数清人体的机器

1895到1896年的冬天,四名男子先后住进威尔伯·阿特沃特位于康涅狄格州米德尔敦的密闭呼吸量热室。他们是两名实验室助理、一名化学家和一名物理学家。食物和饮水送进去,二氧化碳与排泄物被收集和测量。第一份报告暂时没有公布能量结果,阿特沃特此后更广泛的研究项目逐渐让人体能量变得可以计算。

一百多年后,美国国立卫生研究院在代谢病房里控制了二十名成年人的每一顿饭。研究人员把两套备选菜单设计成在提供时拥有相近的热量、宏量营养素、糖、钠、纤维和总体能量密度。每个盘子和每份剩余食物都会称重,参与者可以想吃多少就吃多少。

其中一套菜单让同一批人平均每天主动多吃508千卡。他们在两周内增加大约0.9公斤。换成另一套菜单,他们减少了差不多相同的体重。

人在吃完以后,能量账算得非常准。这套算法解释不了人为什么迟迟没有停口。人体既然服从能量规律,为什么直到500千卡已经进入身体,它仍然没有察觉?

场景二 数字遗漏了什么

阿特沃特更广泛的研究项目结合了食物化学、燃烧热、消化率和人体代谢损失。简化后的通用系数把蛋白质记为每克大约四千卡,脂肪九千卡,碳水化合物四千卡。实际计算还会使用食物专用系数和其他监管方法。这个经过压缩的数字让成千上万种食物可以比较。

这个数字真实而且有用,它也会遗漏一些东西。一汤匙油带来大量能量,肉眼看到的体积却很小。沙拉酱、蛋黄酱、炸衣和配方差异常常让估算严重偏低。苹果大部分是水,油几乎全是能量。眼睛擅长判断大小,不擅长判断能量密度。

隐藏热量自然成了第一个嫌疑。在日常生活里,它经常就是答案。在NIH病房里,它解释不通。研究人员称过端出的食物,也称过收回的剩余。多出的508千卡没有藏在配方里,参与者主动把它们吃了下去。

通用能量系数告诉我们,一顿饭结束后有多少能量进入身体。它不会告诉我们,这顿饭为什么会结束。接下来需要比较一些热量相同、形态不同的食物。

场景三 四种苹果和一颗杏仁

研究人员给成年人吃了四种苹果餐前食物。去皮苹果块、苹果酱、苹果汁,还有按照天然含量加入果胶的苹果汁。它们都是125千卡,重量和能量密度也相同。

苹果块让人更饱,也让参与者在随后午餐中吃得更少。苹果酱的效果弱一些,苹果汁更弱。加入果胶也没有重新产生苹果块的效果。另一项使用不同参与者和份量的核磁共振研究还发现,完整苹果离开胃的速度比果泥和果汁更慢。

消失的东西不属于另一种营养素。它是食物的结构。

一颗杏仁能让这种结构显形。杏仁里的许多脂肪起初被包在细胞中。咀嚼会破坏一部分细胞壁,烘烤会削弱结构,研磨则让更多表面接触消化酶。一项人体交叉实验发现,每克完整天然杏仁提供的实测可代谢能量低于杏仁酱。

热量依然真实,能量变得可利用的路径发生了变化。这个发现仍然解释不了一只手为什么继续拿下一口。我们需要找到身体的停口信号。

场景四 胃里的气囊

1912年,沃尔特·坎农和A.L.沃什伯恩试着从人体内部记录饥饿。沃什伯恩吞下一根管子,末端连着橡胶气囊。气囊记录胃部收缩,他每次感到饥饿就按下一个键。两条记录经常重合。

答案一度显得很漂亮。空胃收缩启动进食,胃被撑开以后结束进食。

后来的实验让这个理论难以维持。在胃里充起一个气囊,可以让人报告更强的饱胀感,却不一定让他们随后少吃。体积有作用,单靠体积还不够。

汤提供了更好的线索。午餐前喝一份低能量密度的汤,可以降低整顿饭的总摄入。汤需要时间入口,也把体积、质地、温度、营养和较低能量密度放在一起。

这里要区分三件事。进餐饱足让眼前这顿饭结束,餐后饱腹把下一顿向后推,长期能量调节则在几天和更长时间里响应身体储备。胃里发胀、放下筷子和第二天自动补偿彼此相关,却不是同一个过程。

胃只是连续信号中的一个传感器。下一组信号来自更深处的消化道。

场景五 刹车需要时间

咀嚼开始建立预测,胃测量体积并控制食物离开的速度。营养物质到达肠道以后,会触发神经和激素信号,包括CCK、GLP-1和PYY。信息沿着迷走神经和血液传向大脑。

蛋白质在这里发挥作用。许多短期实验中,较高蛋白的一餐会降低饥饿素,提高CCK或GLP-1等信号,也让人主观上感觉更饱。长期效果没有这么整齐。纤维的作用可能来自黏度、凝胶形成、发酵和包围它的食物结构。单独补进一种纤维,常常无法复制完整植物。

身体没有一个孤立的停口按钮。它拥有一串按时间抵达的信号。口腔线索先出现,胃的牵张随体积增加,营养反馈在消化开始以后逐渐增强,奖赏和预期影响下一口还值不值得吃。

身体因此面对一个难题。它无法直接感知能量,只能决定何时已经获得足够能量。它使用一组替代信号。这些信号很有用,也都存在延迟。

一顿饭持续几分钟,体重变化却延续许多年。脂肪储备似乎应该提供更强的长期信号。二十世纪,两种特殊的小鼠让科学家看见了它。

场景六 并不存在的总开关

道格拉斯·科尔曼在杰克逊实验室研究两种严重肥胖的小鼠。一种不停进食,另一种既肥胖又患有糖尿病。他把两只动物连接起来,让血液可以在它们之间循环。

当一只糖尿病小鼠和正常小鼠共享血液,正常小鼠停止了进食。食物就在旁边,它仍然持续减重,甚至可能衰弱死亡。糖尿病小鼠的血液里存在一个强烈信号,正在宣布能量储备过多。它能够产生信号,自己却听不到。另一种肥胖小鼠似乎缺少信号本身。

1994年,杰弗里·弗里德曼的团队找到了ob基因,它产生的蛋白后来被命名为瘦素。脂肪组织可以向大脑报告能量储备。肥胖一度像是一种激素缺失疾病。

常见肥胖没有按照这个答案发展。大多数肥胖者体内的瘦素已经很高,继续增加瘦素不会简单关闭饥饿。减脂导致瘦素下降时,饥饿反而会明显增强,能量消耗也可能下降。

这套系统带有明显的不对称。它强烈抵抗储备下降,对长期富余的上限刹车却弱得多。在饥荒危险、全天随手可得食物罕见的环境中,这很合理。

NIH参与者在两套菜单中拥有相同的基因、胃和瘦素系统。生理没有改变,食物环境改变了。

场景七 加工食品赢得很彻底

人类最早的大型食品加工技术是烹饪。加热让许多食物更安全,也增加可利用的能量。研磨、发酵、干燥、罐藏、巴氏消毒、冷藏、冷冻、包装和营养强化随后出现。

这些发明解决了真实问题。病原体和浪费减少了,食物可以跨越季节与大陆,城市更容易获得供给,准备一顿饭所需的劳动也下降了。今天仍有人难以负担健康饮食,廉价稳定的能量依然是一项人类成就。

食品系统需要在限制条件下优化。易腐的原料进入系统,保存、精炼、配方和分销改变它们,安全、一致、方便而且负担得起的食物由此产生。

成功本身也带来一个限制。水很重,运输成本高。完整结构需要更多咀嚼。易腐会造成库存损失。去掉水分、破坏细胞、组合精炼原料可以解决这些问题。每千卡带来多少饱足,很少成为首要设计目标。

过去的环境经常把能量和纤维、水分、咀嚼与时间绑在一起。现代加工可以拆开这些属性,同时保留愉悦和便利。这里不需要阴谋。一个被价格、保质期、一致性和复购奖励的系统,自然会越来越擅长这些目标。

究竟哪些变化让能量跑到了身体反馈的前面?

场景八 能量跑得比反馈更快

回到已经出现的食物。油在几乎不增加体积的情况下加入能量。果汁保留甜味,去掉大部分咀嚼和结构。坚果酱暴露出原本被完整细胞部分包住的脂肪。柔软的预制食品可以把精炼碳水、脂肪和盐组合起来,入口几乎不需要费力。

脂肪与碳水的组合还可能带来更高的奖赏价值。对一种味道的兴趣下降时,新的味道会让进食继续。香气和颜色影响预期。任何一项都不足以单独解释肥胖,它们组合起来以后会改变一顿饭吃得多快,每一口带来多少能量。

于是出现一个标签上没有的量。能量摄入速度等于每克食物的能量乘以每分钟吃下的克数。

把时间放进来以后,机制变得清楚。咀嚼和胃容量很快开始传递信息,营养反馈稍后增强。一种食物每分钟送入30千卡,另一种每分钟送入50千卡。在相同的反馈延迟里,后者可以让更多能量先进入身体。

这是一套解释模型,不是一条固定的生物定律。每个人也没有完全相同的延迟。它给出一个可以检验的预测。NIH里让人吃得更多的菜单,应该让能量抵达得更快。

结果确实如此。

场景九 再回到508千卡

参与者吃超加工菜单时,每分钟大约吃下37克食物。吃低加工菜单时大约是30克。换算成能量,差距更大,大约是每分钟48千卡和31千卡。他们多吃了碳水和脂肪,蛋白质摄入没有显著差异。

这项实验揭示的是一组共同出现的因素。质地、非饮料食物的能量密度、口腔处理、食物选择和蛋白质杠杆都可能参与其中。原始研究没有被设计成从中锁定唯一原因。

这也是NOVA分类的价值。卡洛斯·蒙泰罗提出,营养研究需要越过孤立营养素,观察反复出现的工业配方。它可以标出风险经常聚集的地方,无法充当某个单一元凶的指纹。

后来的控制实验把这个区别展示得很清楚。两套饮食都以超加工食品为主。研究人员匹配了喜爱程度、提供的食物和能量、非饮料食物的能量密度与多样性。质地让其中一套吃得更慢。参与者每天少吃369千卡。

超加工这个标签没有变,能量抵达的速度变了。

果糖也适合放进同一套模型。它在肝脏中拥有特殊代谢路径,等热量替换实验却没有证明,在总能量相同的条件下,果糖会独立造成体重增加。水果和果汁的差别还来自形态、速度、结构和后续补偿。

一顿饭里的508千卡之谜已经能够解释。这个偏差每天重复以后会发生什么?

场景十 多余能量去了哪里

脂肪组织首先是一种保护。当摄入超过消耗,皮下脂肪把甘油三酯储存起来,避免它们进入器官。体脂增加说明这套储存系统正在完成第一项工作。

每个人能够储存多少、储存在哪里都不同。内脏脂肪扩张,脂质进入肝脏和肌肉以后,一些脂质中间产物会干扰胰岛素信号。胰腺用分泌更多胰岛素来补偿。血糖可能暂时正常,维持正常的代价正在上升。

随后可能出现一组聚集的变化。甘油三酯升高,HDL下降,血压升高,血糖调节受损,脂肪肝出现。

杰拉尔德·里文在1988年的班廷演讲中,把胰岛素抵抗、高胰岛素、糖耐量异常、高甘油三酯、低HDL和高血压连接成X综合征。肥胖没有出现在最初的组合中。

这提醒我们,体重秤无法显示脂肪储存在哪里,也无法显示器官受到多大影响。体重相同的两个人可能拥有不同的代谢风险。外表清瘦也无法保证内脏和肝脏脂肪很低。

一顿饭不会制造代谢综合征。反复出现的能量富余,经过个人的储存系统,才把进餐信号的偏差变成长期疾病路径。

改变进食时间能不能绕开它?

场景十一 最后的漏洞

八小时进食窗口可以通过减少机会帮助一些人。深夜零食消失,一天里需要做的饮食决定也更少。较早的进食窗口还可能和昼夜节律发生作用。

时钟无法稳定提供一种脱离总能量的豁免。在一项持续十二个月的随机实验中,两组人都限制热量,额外加入八小时窗口没有带来统计显著的减重优势。TREAT实验里,单独执行16比8也没有优于固定进餐时间的对照组。

还有一种常见想法。一次吃下巨大的一餐,身体来不及全部吸收。目前没有一个已知的固定单餐热量界限,会让健康消化道把超过界限的部分直接丢掉。大餐可以减慢胃排空并延长输送。肠道吸收和一餐蛋白质能够把肌肉蛋白合成刺激到多高属于两个问题。超过那次合成反应的氨基酸仍然可以被吸收,在其他组织使用、氧化或转化。

时间能够改变行为,它不会取消能量账。

更有用的问题是,一种做法改变了信号系统的哪个部分。关注油和酱料可以改善估算,完整水果和坚果保留结构,较低能量密度和更硬的质地减慢能量抵达,蛋白质和合适的纤维增强部分营养反馈,汤同时加入体积、低能量密度和时间,进食窗口则减少机会。

这些饮食建议终于落在同一张因果图上。每一项都在修复能量和宣布能量到来的信号之间的某个断点。

场景十二 身体能够看见什么

再回到阿特沃特的铜室。他的仪器可以测量食物、氧气、二氧化碳、热量和排泄物。只要时间足够,这个房间能够把能量账合上。

房间里的人无法直接感知任何一个总数。他能够感知咀嚼、味道、质地、胃容量、营养物质抵达、奖赏和时间。大脑只能根据能量留下的轨迹来推断能量。

在人类历史的大部分时间里,这条轨迹通常够用。获得能量伴随着体力、完整结构、水分、咀嚼,也伴随着找不到食物的日子。后来,我们学会了保留愉悦,浓缩能量,并缩短吃下它所需的时间。

第一次食品革命解决了迫切问题。它让热量变得安全、便宜而且充足。接下来的挑战是让身体更容易读懂这种充足。

我们不需要废除加工,也不需要浪漫化匮乏。食品可以同时追求安全、价格、保质期和便利,也把饱足纳入设计要求。个人可以选择让替代信号更接近真实能量的食物形态和生活规则。

NIH科学家能够数清每一千卡,吃下食物的人做不到。人体从来没有这种能力。多出的508千卡之所以进入身体,是因为一套菜单在同一套调节系统结束进餐以前,已经送入更多能量。