为什么碳水和糖才是长胖元凶,明明脂肪热量更高啊?


一、使人发胖的主要是总热量,不是碳水

主流科学界早就有明确的结论,发胖主要是总热量的问题。

  • 2017 年,国际营养学会在审查了大量证据后发表声明,减脂主要靠热量缺口,低碳和高碳饮食效果类似[1]
  • 2019 年,美国肥胖协会声明,只要总热量类似,各种减肥法的效果大体接近,低碳 / 生酮饮食并不具备独特的减肥优势[2]
  • 2016 年,权威期刊《糖尿病医学》上发表了一项荟萃分析明确提出:总热量仍然是控制体重的主要指标,在代谢指标和血糖控制方面,低碳似乎与高碳水化合物饮食没有什么不同[3]
  • 2014 年,Celeste 等人对 19 个研究进行了荟萃分析,包含 3209 名受试者,分析结论是,只要总热量相等,低碳 / 生酮饮食与常规饮食的减肥效果一样[4]
  • 2003 年 Dena 等人对包含 3268 名参与者的 107 个相关研究进行了荟萃分析发现,减肥的效果,不是因为饮食中的碳水减少,而是因为总热量减少[5]
  • 2005 年,Michael 等人对 160 人的研究表明,低碳水饮食,与低脂高碳饮食的体重减少、健康指标改善效果类似[6]
  • 2018 年,Jeannie 等人研究了 115 名二型糖尿病患者,发现低碳饮食(脂肪 58%、碳水 14%)与高碳饮食(30%脂肪,53%碳水)带来的体重减轻和血糖控制效果类似[7]

还有堆积如山的证据[8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34]支持上述观点,我就不一一细说了,总之,总热量才是决定胖瘦的主要因素,而非碳水。

有趣的是,一些总热量不超标、饮食以碳水为主的族群,肥胖率无限接近于零

  • Tsimane 人,一支生活在亚马逊河的部族,被柳叶刀认为是流行病学有记录以来心血管风险最低的人群,血压、胆固醇、血糖等其他健康指标也很好;每日总热量的72%来自碳水[35]
  • pima 印第安人,美洲的传统农耕部族,总体肥胖率、糖尿病接近零,每日总热量的70%以上来自碳水[36]
  • 冲绳,长寿之乡。科研认为冲绳人的健康和他们的饮食方式密切相关[37][38],他们的主食是红薯,碳水占总热量的85%[39]
传统冲绳饮食是典型的高碳水饮食

这些证据表明,使人发胖的是过多的总热量,而不是碳水本身;只要总热量不超标,哪怕饮食中的热量大部分来自碳水,也不会肥胖。

最喜欢说『肥胖与总热量无关,主要是碳水吃多了』的是那些急于恰饭的自媒体,他们喜欢说,控制热量没用,得少吃碳水,得购买他们的低碳水食谱、教程、防弹咖啡、椰子油等。

低碳 / 生酮饮食减肥特别快可能是幻觉

很多研究发现,在生酮饮食的早期阶段,体重减轻主要是由于水分损失,生酮饮食和高碳 / 常规饮食相比,脂肪损失没有差异[40][41][42][43]

水分损失的说法来自一些早期研究,人的身体每增加 1g 糖原,伴随 2.7-4g 的水分增加[44][45][46][47]。所以很多人推测,低碳 / 生酮饮食摄入的碳水很少,身体糖原含量大幅度下降,伴随大量水分减少,而非脂肪减少(这个说法也存在少量争议研究,但不是本文的重点,就不铺开说了)。


二、同位素追踪结果:吃下去的大部分碳水并没有转化为脂肪

同位素追踪结果显示,大部分碳水都没有转化为脂肪,不管摄入是否过量。

如果热量不超标,吃碳水 50%,脂肪 35%的饮食,多达 54%的碳水化合物被合成为糖原(主要是肌糖原),剩下的 40%多被氧化供能(俗语:燃烧),仅4%转化为人体脂肪[48]

如果热量严重超标:摄入热量为身体所需的 175%(几乎翻倍),并且超出部分全是碳水,受试者体内接近 57%的碳水被氧化,30%左右储存为糖原,仅有13%转化为人体脂肪[48]

换言之,87%-96%的人体脂肪,是来自于膳食脂肪

这当然不是孤证。另一项研究让精瘦或者肥胖 / 超重受试者分别进行 4 周常规饮食(总热量不超)、4 周的过量饮食(额外摄入 75%的碳水),结果都是大部分碳水被合成为糖原、或者氧化供能,真正碳水转化为脂肪的部分极少[49]

过量碳水的命运

4 周后,精瘦的受试者体脂从 14kg 变成 14.3kg,增加了 0.3kg 脂肪;肥胖 / 超重的受试者体脂从 29.7kg 变成 30.1kg,增加了 0.4kg 脂肪(平均值,不看标准差)。

这些数据有力的证明了,对于瘦子或者胖子,过量的碳水大部分被合成肌糖,或者被氧化,只有极少部分转化成了身体脂肪,支持性研究还有很多:

  • Acheson 等人让受试者吃了 500g 碳水(相当于 2000g 熟米饭),发现受试者的身体糖原增加了 408g,在餐后 10 小时内,133 克碳水被氧化;研究者说,这种发现对人们“碳水吃多了会转化为身体脂肪”的传统观念形成了很大的冲击和挑战[50]
  • McDevitt 等人计算出,每天摄入 360-390 克碳水,这些碳水每天转化为的脂肪大约有 3-8 克。因此过量碳水基本不会增加身体脂肪[51]
  • Strawford 等人用抽脂和质谱法分析了受试者大腿和臀部的脂肪[52],发现大约 20%的脂肪是由碳水转化而来(意味着有 80%的脂肪是来自于膳食脂肪),但不同个体之间具有显著的个体差异,这意味着有些人吃高碳水饮食会稍微增脂多一些,有些人会更少。

有些人可能会说,你这些都是十几年甚至几十年前的老文献了。没错,这是因为“碳水=肥胖”早就被推翻了,近十几年来争议的声音越来越小。但由于老百姓缺乏营养学知识,生酮商和一些自媒体又大力给老百姓洗脑,才会导致『2022 年了居然还有人说碳水是肥胖的根源』这种离谱的事。


三、人体脂肪大部分是吃下去的脂肪,而非碳水化合物转化而来

不止一次有权威期刊的论文说了这个问题。2015 年,Rosen 等人在顶刊 cell 上发表了一篇论文[53],文中谈到了人体脂肪的来源问题:脂肪细胞中储存的大部分脂质是吃下去的(食物中的脂肪)—也就是说,使人发胖的是食物中的脂肪,而非碳水。

原文截图

无独有偶,Michele 等人 2017 年 12 月发在 Compr Physiol 上的一篇论文[54]:《Triglyceride metabolism in the liver》也谈到了这问题。

查了下这个期刊 2021IF 有 9.1,算高了,比较靠谱

文中说:正常情况下,消化 / 重合成后的甘油三酯进入血液后,【大部分】送入脂肪组织 / 脂肪细胞,剩下的很少部分才去肝脏进一步处理。

论文原图

对于甘油三酯的代谢(figure 1),原文是这么写的:

原文截图

Upon intestinal uptake, FA are reesterified to form TG molecules, which are packaged into chylomicrons and delivered primarily to muscle and adipose tissue.

被肠道吸收后,脂肪酸被重新酯化形成甘油三酯(TG),然后被包装成乳糜微粒,主要输送到肌肉和脂肪组织(primarily,主要);

The remaining TG present in chylomicron remnants is then transported to the liver and processed intracellularly, leading to FA release within hepatocytes.

剩下的、包裹在乳糜微粒中的甘油三酯,随后被运输到肝脏并在细胞内处理,肝细胞将其处理成游离脂肪酸,释放进入血液(remaining,剩余的)。这意思再清楚不过了,吃的脂肪【主要】拿去存入脂肪细胞;剩下的交给肝脏进一步处理。


四、吃下去的食物脂肪类型会影响人体脂肪细胞内的脂肪类型

有一些观点认为,吃下去的脂肪都用来供能了,吃下去的碳水化合物会转化为人体脂肪让人发胖。这个观点是错的,因为许多科学证据已经证明,吃下去的脂肪会大量转化为人体脂肪,吃什么脂肪人体内的脂肪就会发生相应的变化。这方面有很多证据:

  • 早在 60 年前就发现,成人脂肪组织的脂肪酸组成,与食物中甘油三酯的组成密切相似[55][56],当饮食中的脂肪酸种类发生变化时,人体脂肪组织中的脂肪酸也生相应的变化[55]
  • 儿童吃什么脂肪,他们皮下就是什么脂肪(为主)。断奶前儿童皮下脂肪中的豆蔻酸含量较高(豆蔻酸是脂肪酸的一种,主要包含于乳品),断奶后他们皮下脂肪中的豆蔻酸也随之减少;随年龄增加,他们吃的动物油(猪油等饱和脂肪)增加,他们皮下脂肪中的棕榈酸等(饱和脂肪)也逐渐增加[57]
  • 动物研究结论也与人类研究相互支持:不同的饮食脂肪组成能明显改变动物乳腺中的脂肪酸组成[58][59]

上述并不是什么新鲜观点,科学上早就可以通过人体身上的脂肪种类,来确定近 2~3 年内膳食脂肪摄入情况[60][61][62],只是知乎上乱给人洗脑的利益相关(生酮 / 低碳食谱 / 教程 / 产品等)自媒体太多了,太多人受到了误导。


五、吃下去的脂肪是如何进入人体脂肪细胞的?

甘油三酯首先在口腔由舌脂肪酶开始消化,然后在胃通过蠕动下以乳滴的形式进入小肠[63][64],在小肠腔内胰脂肪酶的作用下[65],被水解为甘油和脂肪酸[66][67][68][69],然后从肠腔进入肠细胞[70],在酶的作用下[71][72]重合成甘油三酯[73]

这也就是某些反对“吃脂肪长脂肪”的人所说的重新合成。

但很明显,这种重新合成,其实只是换汤不换药,换了个甘油骨架,脂肪酸基本上没啥变化(脂肪酸携带了脂肪中的大部分能量,它才是大头),因此“吃下去的脂肪不是人身上的脂肪”本质上是错的。

接下来,重新合成的甘油三酯具有疏水性 / 不溶于血液,因此它们被打包成乳糜微粒[74][75],从淋巴[76]进入血液[77][78]运输。

甘油三酯在小肠的重新合成:换汤不换药

进入血液之后,乳糜微粒大部分被运往脂肪细胞[79](和肌肉);乳糜微粒通过毛细血管的时候,被毛细血管内壁的脂蛋白酯酶(LPL)水解[80],释放脂肪酸进入脂肪细胞。

脂肪细胞获取脂肪酸的过程,解释了人脂肪细胞中脂肪酸跟食物的脂肪酸种类的关系

乳糜微粒中的 TG 还有一部分没有被完全水解,留在里面,连同逐渐变小的乳糜微粒一起成了残渣,被运往肝脏处理。相应的内容,我的另一篇文章有详细叙述:

人到底是怎样长胖的?


六、如果大量的碳水没有转化成脂肪,那它们去了哪里?

第一,糖原合成。人体的糖缓冲系统主要由肝脏[81][82]和肌肉[83]构成,它们像海绵一样,可吸收许多的糖,存起来。特别是骨骼肌,它是人体处理葡萄糖的主要器官[84][85][86]

一般人肝可容纳 100g 左右糖。有数据称骨骼肌储存糖的能力是 12g/kg 肌肉,所以普通人一般肌肉能存 400g 左右的糖。这些内容在各类教材上都有。

教材原话

注意,葡萄糖一旦进入肌肉被合成大分子肌糖原,就成了肌肉的能量储备,直到被肌肉消耗,不会转化为脂肪。这是因为肌肉中没有把肌糖还原为葡萄糖的酶(葡萄糖 -6- 磷酸酶)。

第二,用于氧化供能(俗称“燃烧)。当摄入多余碳水时,身体会燃烧掉一部分;当摄入多余脂肪时身体不会燃烧它们。

早期的研究已经证实了上述观点:34 名非糖尿病男性经过了 10 天测试,前 4 天限制食物,从第 5 天开始让他们放开吃,这导致他们摄入过多总热量(32%-54%)。结果发现碳水化合物摄入增加导致了额外的碳水化合物氧化(燃烧),但脂肪摄入增加不导致额外脂肪氧化[87]

另一项研究的结论也一样:28 名印第安土著妇女同样进行上述测试,前 4 天限制食物,从第 5 天开始让放开吃[88]。这导致她们摄入过多总热量,蛋白质摄入增加约 11%,脂肪摄入增加约 40%,碳水摄入增加约 49%。过量摄入碳水化合物可导致碳水化合物氧化增加,而过量脂肪摄入则导致脂肪氧化减少。

两个研究,不同性别,不同人群,不同民族,不同体重,结论却相同:当总热量超标时,碳水摄入增加提升碳水的氧化(燃烧)水平;脂肪摄入增加则不提升脂肪的氧化水平。

这就是为什么,kevin 等人观察到,摄入超量碳水化合物期间,受试者 24 小时的能量消耗增加了 840 大卡 / 日[89]。考虑到普通人每日的总热量消耗平均是 2000 千卡,相当于增加了 35%的代谢,这个值相当可观。


七、为什么人体会尽量燃烧掉多余碳水?答案是胰岛素

许多人不知道的是,胰岛素在促进三大能量物质合成、抑制脂肪燃烧的同时,也促进碳水化合物的氧化供能。用通俗的话来说就是:胰岛素会促进碳水被燃烧掉(所以碳水不容易被转化成脂肪,至少不像膳食脂肪那样大部分都转化成人体脂肪)。

我们直接看教科书上的原话:

胰岛素刺激规格及的糖酵解
胰岛素刺激细胞氧化碳水化合物

如果再说深一点,问胰岛素是怎么促进碳水氧化供能的?

这涉及一种关键的酶:丙酮酸脱氢酶复合物 -PDC[90][91]。人和动植物获得能量,主要靠著名的三羧酸循环(也叫柠檬酸循环、TCA 循环、Kreb 循环)。PDC 就是那个促进丙酮酸转乙酰辅酶 A[92]、促进葡萄糖燃烧的关键酶[93][94]

胰岛素能提升 PDC 活性[95][96][97]。PDC 活性提高了,碳水氧化增加,热量损耗增加。这些内容在教材上都有,不是什么新鲜事。

所以,碳水吃多了,会被额外燃烧掉一些,但脂肪不会[98][99][100]。也就是说,吃多了碳水和脂肪都会促进肥胖,但是吃下去的脂肪几乎不经损失全部转化为人体脂肪,而碳水要损耗掉不少。


八、过量碳水不如过量脂肪胖人

实践是检验真理的唯一标准。

怎么实践?当然是科学实践。

但许多营养实验都存在问题,比如让被调查者自己在问卷上填写吃的食物类型和量,这可能不准确,因为人的记忆偏差、可能高估或者低估食物的量,不清楚食物中的营养成分等等。

要有足够的说服力,必须是由实验方提供场所、食物,全程监督。

《美国临床营养学杂志》有一项这种研究,发现在不运动的状态下,如果热量吃超了,超过的量一致,高脂肪饮食比高碳水长胖更多[101]

这个研究让 35 名正常和肥胖的受试者随机分配到持续 15 天【同等热量】的高碳水化合物(55%碳水)或高脂肪(50%脂肪)饮食中,在前 14 天,调整了饮食量,保持他们的体重不变。第 15 天受试者在代谢房中静坐呆 23 小时,并吃了【同等热量的】超量饮食,结果是高脂肪组长了更多体脂。

自媒体不会告诉你的事:高脂肪比高碳水更胖人

为什么会如此呢?

该研究发现,虽然吃超的量相同,但最后的代谢效果不同:高碳水组的的实际热量盈余约为1338 千焦,高脂肪组的实际热量盈余约为1728 千焦。换句话说,高碳水吃下去后有一些额外损失,而高脂肪饮食的损失非常少,几乎没有。

所以原文结论是,对于经常久坐的人来说,长期食用高碳水化合物饮食,对肥胖具有一定的保护作用。言下之意,吃高碳水也会长胖,但是比吃高脂肪稍微少长胖一些。

原文结论

九、中国人的体质:高脂肪比高碳水更令人发胖

2017 年《E Bio Medicine》发表了一项中国的研究[102],在中国北方人民解放军总医院和浙江大学进行,招募了 307 名健康青年(18-35 岁,BMI<28)。

实验持续 6 个月,期间实验方提供了所有的食物,实验参与者的每一餐都在监督下进行,且避免过度或不寻常的剧烈运动。

封面

参与者随机分为三种饮食组:低脂高碳组(脂 20%/ 碳 66%/ 蛋 14%)、中脂中度组(脂 30%/ 碳 /56%/ 蛋 14%)、高脂低碳组(脂 40%,碳 46%,蛋 14%)。

结果低脂高碳水组的体重和腰围下降最多。

原文结论:

总的来说,在非肥胖的健康中国人中,低脂肪 / 相对高碳水化合物的传统饮食似乎不太可能促进体重过度增加,并且这种饮食与西方国家更典型的饮食相比,心脏代谢风险更低。

我们的研究结果和【所有其他现有证据】表明,中国人民不应该继续降低碳水化合物为代价,增加膳食脂肪摄入量。

原文截图

另一项大型研究也支持解放军总院和浙大的研究。Hoper 等人 2015 年对 33 项随机对照试验和 10 项队列研究进行的系统审查和 Meta 分析[103]结果表明:与常规脂肪水平的饮食相比,高碳低脂饮食会导致体重发生适度但有意义的降低(1.54kg)。

注意,这是只吃高碳水低脂肪饮食不运动的结果。


十、历年官方调查都指出中国人摄入脂肪超标,碳水不足

知乎上有一种观点认为,脂肪不会吃很多,而碳水很容易吃多。

这种想法与官方数据明显是不符的,根据官方数据,中国人:脂肪吃的太多,碳水吃的不够。

中国疾病控制与预防中心 2011 年的数据表明[104],从 1982 年到 2011 年,中国人的脂肪摄入量几乎翻倍,从占总热量的 18%增加到 32%(中国特大城市为 37%);同时碳水的总热量占比从 72%下降到 54%(中国特大城市为 47%)[105]

不管是全国第四、第五次营养调查结果、还是 2015[20]和 2020 年中国居民营养与慢性病状况报告[106],都是这样的结论,一遍又一遍的重复。

第五次全国营养调查报告
2015 年的中国居民营养与慢性病状况报告
2020 年中国居民营养与慢性病状况报告

也就是说,从改革开放至今一路走来,中国人吃的碳水越来越少,脂肪越来越多,同时伴随肥胖和各种疾病率的飙升,比如糖尿病。

根据 2020 年 4 月中华医学会发表的最新全国流行病学调查结果[107],中国成人总糖尿病、自报糖尿病和采用 ADA 标准的新诊断糖尿病的总标准化患病率分别为 12.8%;糖尿病前期的估为 35.2%。换言之,48%的中国人属于糖尿病确诊或前期,按照 14 亿人口计算,有6.72 亿人是糖尿病 / 前期。

如果真的碳水和糖是长胖的元凶,而不是脂肪,那中国人碳水越吃越少,脂肪越吃越多,就应该越来越瘦才对——现实与此刚好相反。


十一、胰岛素低一样可以长胖

那些嚷嚷着没有胰岛素不能储存脂肪的,可以消停了。

膳食脂肪转变成人体脂肪,不需要胰岛素,因为人体有一种蛋白质,叫做酰化刺激蛋白[108],acylation stimulation protein,简称 ASP。

ASP 能激刺激脂肪合成 ,促使脂肪细胞捕获更多的脂肪酸[109],它的储存脂肪作用与胰岛素相当[110],还抑制脂肪分解[111]

吃脂肪,就会上调 ASP

膳食脂肪在小肠吸收重新合成后,以乳糜微粒的形式入血,乳糜微粒能刺激细胞合成 ASP[112];摄入膳食脂肪后,乳糜微粒可 ASP 合成增加 7.5 倍[113]

也就是说,即便不吃或者少吃碳水,当前胰岛素水平不高,但只要吃了较多脂肪,ASP 就会被激活、升高,人照样可以长胖。


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