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阿洛酮糖可以提高健康人餐后体内脂肪的氧化
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2021-06-16


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背景

肥胖是大多数与生活方式相关的健康并发症的影响因素之一,例如冠心病,糖尿病和某些类型的癌症等。肥胖主要是由能量摄入和能量消耗之间的不平衡引起的。但是,随着社会的发展愈发先进的食品技术已将大量富含能量的食品引入市场,因此很难减少日常饮食中能量摄入。因此,增加能量消耗已成为治疗或预防肥胖的非常有吸引力策略。


D-阿洛酮糖是D-果糖的C-3差向异构体,具有70%的蔗糖甜度,在自然界中很少见到,因此被称为稀有糖。D-阿洛酮糖在烹饪过程中也可由D-果糖形成,并以非常少量的形式存在于各种食品中,例如果汁和可乐饮料。每100克的D-阿洛酮糖含量为0.5至130.6 mg;果汁中含有21.5毫克,可乐饮料中含有38.3毫克。D-阿洛酮糖的每日摄入量约为0.2 g。约70%的D-阿洛酮糖被吸收,然后经尿排泄,其余的未在大肠中发酵,而是排泄到粪便中。此外,D-阿洛酮糖是一种无热量的甜味剂,并于2014年被美国食品药品监督管理局(FDA)批准为公认的安全食品原料。

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志愿者口服实验

实验招募了十三名健康志愿者(五名男性和八名女性)。均年龄为35.7±2.1岁且体重指数(BMI)为20.9±0.7 kg / m2的个体参加了研究。这项研究是根据《赫尔辛基宣言》的原则进行的,并得到了松谷化学工业株式会社(日本兵库县)伦理委员会的批准。本研究中使用的测试样品为5 g纯度> 99%的D-阿洛酮糖(Matsutani Chemical Industry Co.,Ltd.)。作为对照,使用无糖的10mg阿斯巴甜(Ajinomoto Co.,Inc.Tokyo,Japan)。将每个样品溶于150 mL水中,其甜度相等。


这是一项随机,单盲研究,所有参与者在1周洗脱期后接受了交叉治疗。他们被要求避免暴饮暴食和过度运动,并进食指定的晚餐(大约450大卡,其中包含约15克脂肪[30%卡路里]和约30克蛋白质[27%卡路里]蛋白质)。指定的晚餐是在21:00前提供的,因此参与者必须在实验前至少12小时禁食。参与者首先服用了含有D-阿洛酮糖或阿斯巴甜的饮料,然后30分钟后,在10分钟内摄入了标准早餐。早餐包括200克米饭,166克汉堡牛排和150毫升水,其中571千卡含有61%的卡路里为碳水化合物,25%的脂肪和14%的蛋白质。早餐后,通过逐次呼吸的方法评估能量代谢,收集血液,并分析诸如血糖的生化参数。


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实验结果

两组之间的REE没有显著差异(图1A)。然而,与对照组相比,摄入D-阿洛酮糖在90分钟时导致FEE显著增加(图1C)。D-阿洛酮糖组的CEE和RQ显著低于对照组;90、210和240分钟时的CEE(图1B)和240分钟时的RQ(图1D)较低。图1E总结了餐后4小时REE、CEE和FEE的AUC。FEE的AUC显著增加(10.5±0.4 vs 9.6±0.3 kJ·4 h·kg-1 BW;P


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(A) REE、(B)CEE、(C)FEE、(D)RQ和(E)REE、CEE和FEE的AUC。通过配对学生t检验以平均值±SEM(每组n=13)表示的数据。AUC:曲线下面积;CEE:碳水化合物能量消耗;FEE:脂肪能量消耗;REE:静息能量消耗;RQ:呼吸商。*显著差异时P


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结论

在先前的动物研究中,D-阿洛酮糖减少了体重,降低了腹部脂肪组织的重量,表明3%至5%的d-阿洛糖饮食可能具有抗肥胖作用。提出的D-阿洛酮糖诱导的抗肥胖作用机理是D-阿洛酮糖抑制肝脂肪生成,并增加肝脂肪酸氧化,导致能量消耗增加。与先前的动物研究部分一致,本研究表明,与对照组相比,饭前单次摄入5 g D-阿洛酮糖可显着提高餐后脂肪氧化和多余的碳水化合物氧化。据我们所知,这是第一个证明D-阿洛酮糖通过能量代谢控制和维持健康体重的潜力的研究。


本研究存在一些局限性。首先,仅进行4小时的测量。摄入后,D-阿洛酮糖会迅速代谢并从体内排泄,它对大鼠的脂质代谢具有立竿见影的作用。最近的代谢组学方法表明,摄入糖分含糖的饮料会在数小时内改变饮食中的生物标志物,这表明饮料中的碳水化合物有可能在短期内改变新陈代谢。因此,某些参数的4小时测量可能适合观察差异。


参考文献:


Y. Nagata, Y. Kanasaki, S. Tamaru, K. Tanaka d-Psicose, an epimer of d-fructose, favorably alters lipid metabolism in Sprague-Dawley rats J Agric Food Chem, 63 (2015), pp. 3168-3176

T. Kimura, A. Kanasaki, N. Hayashi, T. Yamada, T. Iida, Y. Nagata, K. Okuma

d-Allulose enhances postprandial fat oxidation in healthy humans

Nutrition, 43–44 (2017), pp. 16-20