哈佛医生 营养通识 （10）‍第二部分，‍什么样的饮食能提供能量？

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哈佛医生 营养通识

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第八章

营养经济学释义

第一部分提供的进化论相关证据为我们揭开了最优饮食的面纱。现在，我们需要了解人类最优饮食的确切性质，而了解营养生物学将帮助我们达成这一目标。

由前文可知，食物会直接作用于消化道，因为它们进人人体后很快会被分解成各种营养物质来滋养人体。

要想研究饮食方式，自然绕不开食物对消化道的影响以及营养物质（和食物被消化后产生的毒素）对身体其他部位的影响。

营养物质不等于食物

尽管我们会用相当大的篇幅讨论营养学问题，但有一点需要明确，营养物质不能代替食物——可食用的植物和动物。

迈克尔。波伦（Michael Polan）将这一点归纳为极有说服力的“欲食规则”。他认为，追求“营养物质主义”，即认为各种营养物质可以取代天然食物，是一种灾难性行力。

这一观点有大量证据支持。例如，研究人员对大鼠和小鼠的饮食做过对比研究。其中，实验组的大鼠和小鼠被喂以种子、谷物、豆类和苜蓿—饮食与野生啮齿类动物的饮食（天然饮食）相似；对照组的大鼠和小鼠则被喂以营养物质（营养素饮食），成分如下：

蛋白质、左旋胱氨酸、玉米淀粉、麦芽糊精10、蔗糖、纤维素、大豆油、猪油、矿物质合剂、磷酸二钙、碳酸钙、柠檬酸钾、维生素合剂、胆碱和诱惑红（食用色素）。

对照组大鼠和小鼠的饮食中涵盖了蛋白质、碳水化合物（淀粉、膳食纤维等）、脂肪、维生素和矿物质。但也仅此而已，这种饮食中缺乏天然食物所含有的其他大量生物活性物质。

研究发现，进行营养素饮食的啮齿类动物通常比进行天然饮食的同类健康状况差。营养素饮食还会令啮齿类动物发胖。（新闻报道中提及的“高脂肪饮食”指的是脂肪的供能比30%~60% 的营养素饮食。）

所以，营养素饮食极有可能是一种不健康的饮食，因为这种饮食会导致营养不良。上述研究中啮齿类动物所吃的营养素饮食显然是缺乏营养的，而提高饮食中胆碱的含量、铜和锌的含量即或锌、铬和硒的含量可以改善这种饮食引发的健康问题。更重要的是，食物中还含有很多功效未知的营养物质。人类与动植物在生物学上具有不少相同的特性，因此动植物的组织中含有对人体有益的生物活性物质，但我们可能无法从营养素饮食中充分获取这些物质。

不可思议的是，不少人一边減肥一边吃着纯营养的能量棒和减肥奶昔，而这正是使啮齿类动物发胖的饮食！

加工食品的成分一般都十分复杂，这些成分与啮齿类动物营养素饮食中的成分极为相似。在过去的半个世纪里，人类饮食中相当大的一部分从天然食物转向了使用提纯原料生产的加工食品。肥胖症的发病率于1970年前后开始走高并不是巧合，因为正是从那时起，加工食品在人类饮食中的比重逐渐增加。

作为对“营养物质主义”的回应，波伦提出了3条简单的饮食规则，即“吃天然食物”“少食”“多吃植物性食物”。

对于波伦提出的饮食规则，我们表示赞同，具体原因见第二部分结尾。值得注意的是，第一条规则——“吃天然食物”—最重要。

尽管波伦提出的饮食规则具有合理性，但我们还需要进行更深人的研究，因为这些规则太笼统，不能就应食用食物及食用比例为我们提供具体指导。例如，采取由天然植物性食物组成的纯素食饮食和由肉类、蔬菜组成的低碳水化合物饮食都符合“多吃植物性食物”的饮食规则。要想知道应该吃哪些食物，我们需要从营养学研究着手。

读者反馈：进行天然饮食能战胜病魔

我坚持实行 PHID已经有一年多了。我希望你们能将我的经历写进“读者反馈”，因为我不但成功减重7kg，不再嗜吃不健康的食物，而且我的胃食管反流病（GERD）、心悸、惊恐发作和其他折磨人的病痛也消失了。至今我都感到不可思议，没想到看似不起眼的方法—进行天然饮食竟然能够对我的健康产生如此深远的影响。

来自宾夕法尼亚州的谢利（Shelley）

营养物质是选择食物的向导

我们的策略是：

让营养物质成为我们选择最佳食物时的向导。我们会在这部分研究人类的营养需求，再反过来寻找能够满足这些需求的食物。如果我们吃的食物中含有我们已知的必需营养素，那么它们很可能也含有对健康有益的未知成分。

从营养物质层面研究饮食具有两大优势。

•这种研究利用了生物学的优势。人体是由细胞构成的，所以我们可以通过实验研究细胞的营养需求。但由于没有消化系统，细胞是无法直接吃食物的。因此，如果不从营养物质层面去研究食物，我们就无法获得实验研究和分子生物学的相关信息。

•营养物质的种类比食物的种类要少，所以研究营养与身体的相互作用比研究食物与身体的相互作用更简单。

研究营养物质（而非食物）对健康的影响方式，我们可以基于更少的变量获得更多的信息。所以，使用这种方法，我们更有可能找到人类的最优饮食，而不用纠结于食物的种类或类别（如“红肉”和“天然谷物”）。

尽管研究营养物质比研究食物更容易，但研究过程仍然相当复杂，我们需要找到正确的方法。

完美饮食之谜

完美饮食应该：

•能为人体提供各种营养物质，且这些营养物质含量充足；

•毒素含量最低且不会造成营养过剩，不会给病原体可乘之机，不会成为癌症或肥胖症的帮凶。

这样，我们就能获得营养物质能力身体提供的一切可能的益处，且不会因毒素或营养过剩受到负面影响。

营养学的复杂之处在于，我们需要以正确的比例摄人各种营养物质——种类或许多到超过100种。营养配比很重要，因为只有营养配比合理才能维持人体健康。举个例子，如果一个细胞只有脂肪膜但缺乏蛋白质，或者只有蛋白质但缺乏脂肪膜，那么这个细胞注定死亡。

由于人体内的各种营养物质需要维持一定的比例，我们很难确定每种营养物质的最佳摄入量。如果某项研究显示维生素A对人体有害，这是否就意味着人们应该减少摄入维生素A？另外，如果研究发现受试者缺乏维生素D且维生素 A 和维生素D必须保持一定的比例，那么这是否意味着我们应该在继续摄人维生素A的同时增加维生素D 的摄入量？

所以，各营养物质之间存在相互作用，而这使得我们很容易得出错误的结论。不幸的是，营养学家也常常受其误导，这也是为什么他们经常被迫推翻自己之前提出的建议。

这不仅令那些只想知道自己该吃些什么的人感到困惑，也令科学家们感到困惑。我们夫妇就有这样的体会！

了解经济学有助于我们解决营养学问题

幸运的是，另一门学科—经济学—可以帮助我们理性地思考人体的营养学问题。

和人体的构成一样，经济体也是通过各方配合建立起来的。具体来说，正如生产要素—人、资源和机器—通过配合构建一个富有成效的经济体一样，营养物质也需要通过配合创造出一个健康的生物体。

边际效用递减规律是我们能够从经济学中借用的一个最重要的概念。

•在经济学上，企业雇佣第一名员工做最重要的工作，第二名员工做次重要的工作，以此类推。每增加一名员工，其所从事的工作的价值就减少一分，直到雇佣新员工不再产生价值为止。

•在营养学方面，“边际效用递减”意味着人摄入的第一部分营养物质对其益处最大，随后摄人的营养物质产生的益处递减，直到人摄入的营养物质产生的益处趋近于零。

不仅营养物质的摄入符合边际效用规律，毒素的摄人也符合。人第一口吃下的任何毒素的毒性都是最低的，每多吃一口，毒素的毒性就会增强一分。在高剂量下，毒素的毒性会持续增强。

毒素的边际效用规律最早由中世纪医生帕拉塞尔苏斯发现，他为此提出了一条毒理学名言，即“只要剂量足，万物皆有毒”。微量的毒素并不危险，但大量毒素却能致死。

在极高剂量下，大多数营养物质都会产生毒性。如果大多数营养物质画一条“边际效用曲线”，这条曲线应该如图8-1所示。

图8-1 营养物质的边际效用曲线

随着摄人量增加，营养物质的边际效用逐步下降，并在图中A点处趋近于零。此时如果进一步摄入该营养物质，其边际效用将为负，即将产生负效用（图中B点为毒性产生点）。这里展现了随着营养物质摄入量的增加，有益热量（或营养物质）向有害热量（或毒药）转变的过程。

大多数营养物质都存在最佳摄入量，即边际效用趋近于零的摄入量（图中AB点之间的摄入量）。我们将该区间的摄入量称为“最佳摄入范围”。如果摄人量维持在该范围内，我们将获得营养物质所能带来的所有益处，并且不会中毒。

如果我们将这条边际效用曲线转化成总效用曲线，将整体效用（即人体的健康状况）与营养物质摄入量进行对比，就能得到图8-2。

图8-2 营养物质摄入量与健康状况

营养物质摄人不足会引发疾病，从而影响人体健康状况；营养物质摄入过量则会产生毒性，同样会造成人体健康状况恶化。只有当营养物质摄入量在“最佳摄人范围”内时，人体才能处于最佳健康状态。

图8-1和图8-2揭示了一个有趣的道理：营养物质既可以是有益的（当人体营养不足时），又可以是有害的（当人体营养过剩时）。因此，如果-6多不饱和脂肪酸有害，那是因为我们摄人过量；而如果w-3多不饱和脂肪酸有益，那是因为我们摄人不足。

所谓完美饮食，就是能确保人体摄入的所有营养物质都保持在最佳摄人范围内的饮食。完美饮食的界定只有一条标准，即益处最大化、毒性最小化。

读者反馈：营养物质可以治疗自闭症

得益于益生菌和更好的营养支持，我患有自闭症的儿子的肠胃问题得到了持续改善。今年夏季，他竟然开始愿意交流了，并且第一次开口向我要东西。我不清楚是哪些因素起了作用，因为我们采取过各种各样的措施（包括高强度的应用行为分析法，即ABA）。总之，他在语言上取得的进步着实令我高兴。就连儿科医生也对他的进步感到震惊和兴奋。再次感谢你们的帮助和善举！

埃里克（Erik）

通过产能营养素和食物获得能量是

在这部分，我们会着重探讨可以为人体提供能量的产能营养素。（虽然微量营养素不能为人体提供能量，但我们稍后仍然会讨论。）

产能营养素可以分5类。

•蛋白质：

经人体消化会被分解成氨基酸。

•碳水化合物：

经人体消化会被分解成单糖，包括葡萄糖、果糖和半乳糖（乳糖的分解产物）。

• 脂肪：

经人体消化被分解成各种具有不同生物作用的脂肪酸。

—短链及中链脂肪酸会直接进入肝脏，并以酮体（类似于酒精的水溶性能量来源）或其他脂质的形式重新分布于体内。

— 长链饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸在人体内主要起结构性作用，细胞膜中80%以上的脂肪酸是它们。

—w-6多不饱和脂肪酸和w-3多不饱和脂肪酸同时具有结构性和信号传递作用。它们在化学结构上极不稳定，在人体内扮演着危险“传感器”的角色，能够刺激人体产生各种保护反应。少量w-6多不饱和脂肪酸和w-3多不饱和脂肪酸会进人细胞膜，使其变得光滑而有流动性（下次购买新鲜三文鱼时你摸一下就知道这种脂肪酸有多么滑了！）。

•膳食纤维：被肠道菌群消化分解成短链脂肪酸。

• 酒精：经人体代谢产生能量。

我们的目标是先确定每种产能营养素的最佳摄入范围，之后再来研究吃什么食物才能为人体提供能量。