世界范圍內(nèi),肥胖已經(jīng)成為流行病。相應(yīng)的減肥成了一種風(fēng)潮。但是,你知道減肥是怎么回事嗎?你減掉的重量去哪兒了?如果不看下面的解釋和答案,你能回答上來(lái)嗎?
澳大利亞新南威爾士大學(xué)的研究人員就這個(gè)話(huà)題針對(duì)包括全科醫(yī)生、營(yíng)養(yǎng)師和私人教練等150名專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查,結(jié)果大出人意料。絕大多數(shù)人員給出的答案是錯(cuò)誤的。
超過(guò)半數(shù)的這些專(zhuān)業(yè)人員給出的答案是減掉的脂肪轉(zhuǎn)化成了能量或熱量。其他答案包括隨糞便排出、轉(zhuǎn)化成了肌肉、隨汗液或尿液排出,也有人干脆回答不知道。僅有少數(shù)營(yíng)養(yǎng)師給出了正確的答案:……(見(jiàn)后)
大多數(shù)專(zhuān)業(yè)人士居然不能正確回答這樣一個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題,很令人吃驚。
研究人員認(rèn)為,可能的原因是,人們被日常“肥胖就是能量(物質(zhì))攝入過(guò)多、消耗不足,而以脂肪形式存儲(chǔ)起來(lái)的”的口頭禪所蒙蔽了。事實(shí)上,這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單,很多專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都需要學(xué)習(xí)生物化學(xué)這門(mén)課程,課堂上老師曾經(jīng)明確講過(guò),體內(nèi)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被氧化的終極產(chǎn)物與在體外燃燒完全一樣,……。
肥胖是怎么回事?
我們知道,人體生理活動(dòng)和維持體溫都需要消耗能量,所需能量是由糖(碳水化合物)、脂肪和蛋白質(zhì)這所謂“三大能量物質(zhì)”氧化分解供給。而這三大能量物質(zhì)的來(lái)源正常情況下主要就是通過(guò)吃喝的形式被攝入體內(nèi)。當(dāng)攝入量多于消耗所需,超出部分就以脂類(lèi)(主要是甘油三酯)形式儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞內(nèi),以備沒(méi)有飯吃的時(shí)候所需。脂肪細(xì)胞通常聚集在一起構(gòu)成脂肪組織,也就是我們通常說(shuō)的脂肪。人體脂肪堆積超過(guò)一定數(shù)量和比例就是肥胖。
我們?yōu)槭裁磿?huì)肥胖?
我們的祖先在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,一直過(guò)著飽一頓餓三天、并為生存不停奔波的日子,直到進(jìn)入農(nóng)耕時(shí)代后,能量物質(zhì)的供應(yīng)才有了最基本的保障。因此,在漫長(zhǎng)進(jìn)化過(guò)程中,吃不飽和“馬不停蹄”是一種常態(tài)。能量物質(zhì)是除氧氣和水分外生存最為急需的物質(zhì),進(jìn)化過(guò)程中,人類(lèi)的味覺(jué)和大腦一起把能量物質(zhì)的味道“設(shè)定為”可以讓人產(chǎn)生愉快感覺(jué)的“甜、香等美味”。每當(dāng)獲得這些物質(zhì)就會(huì)刺激腦內(nèi)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)產(chǎn)生“快樂(lè)激素”多巴胺,使人獲得巨大快樂(lè),對(duì)于這種快樂(lè)的追求使人類(lèi)對(duì)于這些物質(zhì)形成了強(qiáng)烈的嗜好。攝入多余的這些物質(zhì)又可以轉(zhuǎn)化并存儲(chǔ)為脂肪。這樣,對(duì)于“美味”的嗜好和存儲(chǔ)脂肪一起成為了一種巨大生存優(yōu)勢(shì)。
但是,科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì),食物過(guò)剩已經(jīng)成為新常態(tài),而人類(lèi)對(duì)于這些“美味”的嗜好和追求已經(jīng)寫(xiě)進(jìn)基因不能被改變。同時(shí),科學(xué)技術(shù)進(jìn)步使得人類(lèi)生存必須的體力活動(dòng)僅限于少數(shù)體力勞動(dòng)者,而且強(qiáng)度也大大降低。
食物的絕對(duì)過(guò)剩、人類(lèi)嗜好和追求美味的“惡習(xí)”與體力活動(dòng)的大幅降低一起作用,肥胖也就成為了一種必然。
不吃脂肪就不會(huì)肥胖嗎?
不然。三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝過(guò)程復(fù)雜,但是其中很多一部分的中間產(chǎn)物是相同的,并不能區(qū)分其來(lái)源。進(jìn)而很大部分的中間過(guò)程是共同的。這樣,三種物質(zhì)是可以互相轉(zhuǎn)化的。
通過(guò)進(jìn)食攝入的多余的糖(碳水化合物)和蛋白質(zhì)(通過(guò)脫氨)都可以轉(zhuǎn)化成脂肪,而攝入的脂肪也并非直接被存儲(chǔ),也是要通過(guò)分解和再酯化才能轉(zhuǎn)化成自身脂肪加以?xún)?chǔ)存。因此,無(wú)論是哪種物質(zhì),只要攝入超過(guò)消耗,都會(huì)被轉(zhuǎn)化成并儲(chǔ)存為脂肪。比如,豬是以草食為主的動(dòng)物,從不吃脂肪,只吃草照樣“胖得流油”。因此,控制體重需要嚴(yán)格控制所有能量物質(zhì)的攝入。
為什么叫能量物質(zhì)?
我們知道,化學(xué)反應(yīng)需要吸收或者釋放能量,而等式前后物質(zhì)質(zhì)量是不變的,那么這能量是從哪里來(lái)的?
能量就蘊(yùn)藏在物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi),不同物質(zhì)的分子內(nèi)部不同化學(xué)鍵就包含不同的化學(xué)能。碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪具有復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu),其中的高能化合鍵就包含大量化學(xué)勢(shì)能,因此被成為三大能量物質(zhì),尤以脂肪顯著。而二氧化碳、水是簡(jiǎn)單化學(xué)物質(zhì),所含能量就很低。
什么是減肥?減掉的脂肪去哪兒了?
我們通常理解的減肥就是人體生理活動(dòng)所需的能量由脂肪分解來(lái)供給,體內(nèi)脂肪被分解減少,肥胖程度減低。如上文所述,脂肪組織主要就是甘油三酯以脂滴形式存儲(chǔ)于脂肪細(xì)胞,脂肪消耗就是甘油三酯的分解。
早在1960年代,科學(xué)家就計(jì)算出了甘油三酯的“平均脂肪酸”分子通式為:C17.4H33.1O2。與近年來(lái)科學(xué)家獲得甘油骨架(+3C+6H)酯化的“平均甘油三酯”分子通式C54.8H104.4O6高度一致。存儲(chǔ)在人體脂肪組織的三種最常見(jiàn)的脂肪酸是油酸(C18H34O2),棕櫚酸鹽(C16H32O2),和亞油酸(C18H32O2),它們酯化形成分子通式為C55H104O6。
甘油三酯分子的完全氧化涉及許多酶和生化步驟,但整個(gè)過(guò)程可以概括為如下通式:
C55H104O6+78O2→55CO2+52H2O+能量
也就是一個(gè)甘油三酯分子氧化需要消耗78分子的O2,產(chǎn)生55分子CO2和52分子的H2O,并釋放一定能量。
新南威爾士大學(xué)的研究人員利用這個(gè)化學(xué)通式通過(guò)計(jì)算得知,10公斤人體脂肪完全氧化,需要吸入29公斤O2,生產(chǎn)28公斤CO2和11公斤H2O。就是說(shuō),脂肪被肺吸入的氧氣氧化,其中的C被氧化成CO2,H則被氧化成H2O。而脂肪中的6個(gè)O原子去哪兒呢?關(guān)于這一點(diǎn),早在1949年,科學(xué)家通過(guò)使用重氧(O18)標(biāo)記的脂肪代謝分析得知,其中4個(gè)轉(zhuǎn)化成CO2,2個(gè)轉(zhuǎn)化成了H2O。
一種新算法
新南威爾士大學(xué)的研究人員創(chuàng)立了一種以分子量(道爾頓,Da)為計(jì)量的新算法,1個(gè)甘油三酯分子氧化成的CO2中,甘油三酯貢獻(xiàn)55個(gè)C原子、4個(gè)O原子,那么甘油三酯轉(zhuǎn)化成CO2的比例就是:
(661 Da (C55)+64 Da (O4))/(861 Da(C55H104O6))×100=84%
轉(zhuǎn)化成H2O的比例為:
(105 Da (H104)+32 Da (O2))/(861 Da(C55H104O6))×100=16%
如此,我們就可以一目了然,假設(shè)減肥10公斤脂肪,有8.4公斤轉(zhuǎn)化成CO2通過(guò)肺呼出,另外的1.6公斤轉(zhuǎn)化成H2O,經(jīng)由尿液、糞便、汗液、呼氣、眼淚排泄或者溶入其它體液。
結(jié)論,肺是減肥后的主要排泄器官。你答對(duì)了嗎?