我們究竟如何燃燒卡路里

時間：2023-02-16 08:09:55來源：food欄目：餐飲美食新聞閱讀：

轉自：參考消息

原標題：我們究竟如何燃燒卡路里

來源：參考消息網

參考消息網2月15日報道《科學美國人》月刊網站1月1日刊登題為《新的人類代謝研究顛覆了關于燃燒卡路里的傳統認知》的文章，作者是美國杜克大學進化人類學副教授赫爾曼·蓬策，內容編譯如下：

在我女兒克拉拉的7歲生日派對上，上演了熟悉又離奇的一幕。我們舉行了經典的美式慶祝活動：幾個親朋好友一起吃披薩和野餐食物，一個眉開眼笑的孩子吹滅糖霜蛋糕上的蠟燭。每天，全世界約有3.8萬個孩子過7歲生日，肯定有很多人重復這個儀式，全球最多產的靈長類動物齊聲吟唱生日快樂歌。

挑戰規則

如此健康的場景似乎不太可能出現破壞規矩的行為。但作為一名進化人類學家，我不禁注意到我們這個物種對自然秩序的公然漠視。我們現代生活的幾乎方方面面都明顯違背了地球上其他物種所遵守的規則，這場生日派對也不例外。

除了被陽光曬蔫的新鮮蔬菜，沒有任何一種食物是自然的產物。蛋糕是經過熱處理的草籽粉、雞蛋、牛奶和甜菜糖的混合物。零食和飲料的原料需要化學家用很多年才能復原。野外覓食的動物只能在夢里才會見到這份卡路里盛宴，我們卻把它分享給和自己毫無基因關系的人。而這一切只是為了慶祝某種神秘的星象，紀念地球與太陽的相對位置剛好符合我女兒出生那天的情況。大多數7歲的哺乳動物如果有幸活下來，已經是當祖父母的年紀了，但克拉拉還是個孩子，依靠我們提供食物和住所，還要好多年才能獨立。

人類并非一直是這樣的違紀者。我們來自一個循規蹈矩的家族。我們的近親類人猿是守規矩的靈長類動物，它們直接從樹上吃水果和樹葉，偶爾啃點昆蟲或小獵物。和其他哺乳動物一樣，類人猿很早就學會自食其力，一斷奶就獨立覓食，不會輕易把辛苦捕獲的食物送給別人。在我們與其他類人猿分道揚鑣后的最初400萬年的人類化石表明，我們的早期祖先也遵循同樣的生態規則。

大約250萬年前，情況發生了不可思議的轉折。人屬的早期族群跌跌撞撞地走上了新的謀生之路，這在生命史上是前所未有的。他們沒有專注于食草、食肉或者雜食，而是嘗試了一種奇怪的雙重策略：有人狩獵，有人采集，然后分享他們的收獲。這種合作方式對智力提出了很高的要求，于是幾千年來，人類大腦體積開始增加。我們舊石器時代的祖先學會了用鵝卵石制作精致的刀片、狩獵大型動物和烹飪食物。他們修建家園，開始改變地貌，掌控生態，最終實現了耕種。

這些進化影響至今。讓我們的祖先藐視長期生態規則轉而狩獵、采集和耕種的合作覓食方式不只改變了我們所吃的食物，更改變了我們的基本生物學，包括新陳代謝。讓我們吃到生日蛋糕的這一系列神奇事件也影響了我們的飲食方式和使用熱量的方式。

合理分配

我們的身體是有序而混亂的奇跡。每一天的每一秒，你的37萬億個細胞都在努力工作，汲取養分，合成新的蛋白質，完成無數其他任務來維持你的生命。所有這些工作都需要能量。新陳代謝就是我們每天消耗的能量（或燃燒的熱量）。這些能量來自我們攝入的食物，因此新陳代謝也決定了我們對能量的需求。我們攝取熱量，也消耗熱量。

進化生物學家往往把新陳代謝視為生物體的能量預算。生命的基本任務，包括成長、繁衍和維持身體機能，都需要能量，而每個生物體都必須平衡預算。

人類平衡進化賬本的能力卓著。讓我們有別于其他類人猿的特征，包括大腦袋、大嬰兒和長壽，都需要耗費大量能量。為此，我們減少了消化系統的能量開支，進化出了更短的腸道和更小的肝臟，但同時也提高了代謝速度和能量預算的規模。就我們的體型而言，人類每天消耗和燃燒的熱量比其他類人猿更多，我們的細胞工作更努力。

我們身體的工作內容會隨著年齡的增長發生變化。從生長到成年再到衰老，細胞的活動也起起伏伏。通過新陳代謝跟蹤這些變化可以幫助我們更好地理解細胞在每個年齡段所做的工作以及我們不斷變化的熱量需求。但是，我們很難對一生中的新陳代謝進行清晰的計算。

顯然，成年人比嬰兒需要更多熱量——體型更大的人擁有更多細胞，細胞承擔更多工作，因此他們消耗的能量更多。我們也知道，老年人往往吃得比較少，但這往往伴隨著體重的下降，尤其是肌肉的減少。要想知道我們的細胞有多么活躍，以及新陳代謝在我們成長和衰老過程中是變得更快還是更慢，我們需要區分年齡和體型的影響，而這并非易事。

我和我的同事們已經開始填補這項科學空白。經過多年的共同努力，我們在2021年發表了首份關于年齡和體型對每日能量消耗之影響的全面研究報告。正如我們所預料的，我們發現，體型越大，代謝率越高：身材更高大的人會燃燒更多卡路里。特別是，無脂身體質量（肌肉和其他器官）是每日能量消耗的唯一最準確預測指標。這很合理。脂肪細胞不像肝臟、大腦或其他組織中的細胞那么活躍，它們在你的日常能量消耗中占比不高。更重要的是，在數千份測量結果清楚地表明了身體質量和代謝率之間的關系后，我們終于可以檢驗每個年齡段的代謝比我們預期的更快還是更慢。

研究結果是一項重大發現，首次提供了人類生命過程中新陳代謝的清晰路線圖。我們發現，在代謝方面，嬰兒出生時就像“小大人”一樣，其消耗的能量包含在母親的能量預算內。在生命的第一年，嬰兒的新陳代謝突飛猛進，到一歲時，其燃燒的卡路里比我們根據他們的體型的預期值高50%。嬰兒的細胞努力生長發育，比成年人的要繁忙得多。對兒童時期大腦葡萄糖攝取情況的早先研究表明，這些細胞的工作包括神經元生長和突觸發育以及其他系統的成熟。代謝率在童年時期一直保持較高水平，在青春期逐漸減速，到20歲左右進入成年水平。男孩減速比女孩慢，這與男孩發育較慢相符，但男性和女性在青春期的代謝率沒有突增。

或許最大的意外是我們在中年階段的新陳代謝。從20歲到60歲，日常能量消耗非常穩定。代謝沒有在中年減速，也沒有在更年期發生變化。

成功進化

不過，顯而易見的是，同樣是一口生日蛋糕，對一個7歲女孩、她的中年父親和年邁的奶奶來說卻不是同一回事。克拉拉吃下去的蛋糕很可能被忙碌的細胞吞噬，促進她的發育。我吃下的這口蛋糕可能用于維護身體機能，修復一天中累積的各種損傷。至于奶奶，她老化的細胞可能反應遲緩，不怎么使用這些熱量，而是把它們作為糖原或脂肪儲存起來。事實上，對我們所有人來說，如果攝入的熱量多于燃燒的熱量，蛋糕最終都會變成脂肪。

這份路線圖還凸顯了人類生存狀況的一大難題。無論是出生在狩獵采集者族群、農耕村莊還是工業城市，人類的年輕人都需要大量的幫助才能獲得食物。其他類人猿在三四歲左右斷奶后就學會獨立覓食，但我們的孩子有很多年完全依賴別人獲取食物，直到十幾歲才獨立自主，而且獨立能力最差的群體對能量的需求最高。我們的物種不僅進化出了比其他類人猿更高的代謝率和更高的能量需求，而且我們還必須持續十多年供養每一個后代。

從這個角度來看，一個孩子的生日派對不僅是其個人的里程碑，也是對我們不可思議的進化故事的慶祝。當然，首先就是食物。我們做蛋糕的面粉和糖來自我們的農耕祖先，烤蛋糕的火來自舊石器時代。牛奶和雞蛋來自我們曾經狩獵過的動物，經過多年的精心飼養，我們已經按照人類的意愿完全改變了這些動物。

但所有慶祝活動最關鍵的要素就是親朋好友，幾世同堂，聚在一起吃飯、歡笑和唱歌。我們逐漸形成的社會契約——共同打獵、采集和耕作——把我們緊密聯系在一起，讓我們擁有童年，延長了我們的黃金歲月。合作覓食也推動了文化的復雜性和創新性，讓生日和其他儀式如此豐富多彩。這其中最重要的一點在于分享。

我們學會了通過使用導致氣候變化的化石燃料和生產廉價食物來大幅增加我們的能量預算。熱量唾手可得，因此幾乎沒人會每天覓食，這在生命史上尚屬首次。這種巨大的轉變推動了我們的集體創造力，許多人能夠成為藝術家、醫生、教師和科學家——食物生產之外的一系列職業。我們開辟了自己的道路，全然不顧自然界其他物種遵循的規則，因此我們可借鑒的物種只有我們自己。

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