餐桌上的科學家

【實驗篇】生酮飲食減肥行不行?從胖嘟嘟的小黑鼠說起

2018/03/12 4,166 0

變胖的哈佛小黑鼠,居然瘦了

燒肉、雞排人人愛,但就怕各種美食讓人發胖。近來流傳只要改採「生酮飲食」就會瘦,這種飲食不僅不講求清淡,甚至鼓勵多吃油膩的食物、少吃麵包、米飯等澱粉、糖類。這種說法令人匪夷所思。這,真的會瘦嗎?先說結論:利用生酮飲食減肥,若是在小黑鼠身上,是成功的!


圖1上:培根跟椰子油因富含油脂,所以在生酮飲食中常被提及和討論。(Left: Photo by Kim Ahlström on Wikimedia; Right: Photo by PaulReis123 on Wikimedia)
圖1下:生酮飲食、現今美國民眾的飲食中的食物分類。可發現到生酮飲食強調極低的碳水化合物攝取量,而油脂類食物需要提高到90%左右。
美國哈佛醫學院裡的一群學者,決定利用小黑鼠來解開他們的兩個疑惑:(1)生酮飲食能不能減重?(2)變胖後,能不能靠吃生酮飲食,瘦回來? [註1](研究團隊好接地氣啊啊啊!)

第一階段的小黑鼠分為四組:
(1)正常飲食
(2)生酮飲食
(3)高油、高醣飲食
(4)限制攝取卡路里(相較於正常飲食,本組僅攝取66%的卡路里)

以上述飲食進行實驗60天,記錄體重、體脂肪等生理數值,並在實驗結束時取出肝臟等,分析血液、器官組織等。結果發現,吃了60天的高油、高醣飲食後的小鼠,平均體重已達到35.9克(圖2);相較之下,採生酮飲食的小鼠體重明顯較輕,僅有23.8克,甚至比正常飲食的動物還要輕。


圖2:小鼠體重變化。中文資訊為本文作者加註。 接下來要研究的議題是:變胖後,能不能用生酮飲食,瘦回來?

他們將小鼠分為三組:
(1)正常飲食
(2)高油、高醣飲食
(3)高油、高醣飲食歷經12週,直到小鼠體重超過正常飲食組7克(註:一般實驗小鼠體重約25克)後,進行生酮飲食5週

和上述實驗相同,期間記錄體重、血糖等變化,並在實驗結束後分析器官表現等。結果發現,因吃了高油、高糖的食物而發胖的小鼠,在改採生酮飲食後,約兩至三週,體重就回復到和正常飲食組相近的狀態(圖3)。在引入生酮飲食時,小鼠平均體重31.3克。而改變飲食類型後數週,持續吃著高油、高糖食物的動物已重達43.3克,而改採生酮飲食的小鼠僅有29.9克,體重不僅遠低於未調整飲食組,甚至比正常飲食的小鼠還要稍輕。生酮飲食減重,在這群哈佛小黑鼠身上,似乎得到了肯定的結果。


圖3:小鼠體重變化。中文資訊為本文作者加註。

吃生酮飲食的小鼠體內怎麼了?

如果這篇研究只是量量體重就結束的話,那就太沒有意思了~研究團隊分析動物體內的各項數值,希望能推理出合理的理論,進而解釋「為什麼都是吃高油脂食物,生酮飲食卻不會變胖?」的疑惑。

團隊量測了動物們的氧氣消耗量,發現採用生酮飲食的動物,氧氣消耗量大於吃高油、高醣食物的小鼠們(圖4)。換言之,生酮飲食可能改變了小鼠的體質,提升了小鼠的基礎代謝率,使之燃燒熱量更為快速。

圖4:小鼠耗氧量變化。中文資訊為本文作者加註。 而研究也發現,採生酮飲食的小鼠,血糖、胰島素濃度皆低於正常飲食組(表1)。由於生酮飲食強調避免攝取碳水化合物、糖類,因此我們皆能直覺地聯想到血糖、胰島素濃度將因此降低。然而,生酮飲食中含有大量油脂的食物,為什麼小鼠們血液中的三酸甘油酯(脂肪的主要成份為三酸甘油酯)、膽固醇濃度,卻和正常飲食的動物們沒有明顯差異,為什麼呢?

從表1中可以發現到,肝臟可能給了我們一些線索。生酮飲食動物們的肝臟,其組織內的三酸甘油酯濃度較高,同時常被視為肝指數的aminotransferase(ALT)酵素數值也比正常飲食的小鼠們高。這也許告訴了研究者們,應該從肝臟裡思考,去找找看有什麼端倪!


表1:小鼠生理數值變化。;中文資訊為本文作者轉譯。a:與正常飲食組有顯著差異;b:與高油、高醣組有顯著差異;c:與高油、高醣組有顯著差異

延伸閱讀:【解析篇】生酮飲食減肥行不行?從胖嘟嘟的小黑鼠說起

*註1:為提高易讀性,本文以2007年Am J Physiol Endocrinol Metab期刊的單篇論文介紹動物實驗、器官層級的可能理論,但並不代表這就是完整的理論樣貌。如需研究生酮飲食的細胞、器官等級的完整理論,應詳閱數十年來的多篇研究,方能有較全面的觀點。

*本文感謝Johnathan、衛生福利部台東醫院檢驗科張昱維(Yu-Wei Chang)協助