“人到中年,大不如前”“代謝下降,喝水都胖”,真是這樣嗎?
一項(xiàng)新的成果證實(shí),并非如此。
研究表明,人的代謝規(guī)律呈現(xiàn)出“升高-下降-穩(wěn)定-緩慢下降”的模式,顛覆了以往人們對(duì)“青春期代謝率高,中年之后代謝下降”的認(rèn)知。
8月13日,中國(guó)科學(xué)院深圳理工大學(xué)(籌)藥學(xué)院講席教授、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)藥所能量代謝與生殖研究中心首席科學(xué)家約翰·羅杰·斯彼克曼團(tuán)隊(duì)聯(lián)合杜克大學(xué)進(jìn)化人類學(xué)副教授赫爾曼·龐澤等多個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)的最新研究成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
該研究通過大規(guī)模的國(guó)際合作,準(zhǔn)確測(cè)量了人類從出生到老年的代謝率的高峰和低谷,首次揭示了全生命周期的代謝規(guī)律。
研究樣本幾乎覆蓋所有年齡層
這是一場(chǎng)大規(guī)模的國(guó)際合作,近100個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)共同參與,有來自29個(gè)國(guó)家的6000多名受試者,研究樣本幾乎覆蓋所有年齡層。
此前,許多大規(guī)模的研究?jī)H僅關(guān)注于測(cè)量人體的基礎(chǔ)代謝率,即進(jìn)行呼吸、消化、心臟搏動(dòng)等重要基本功能時(shí)所消耗的能量。然而,這部分維持生命所需要消耗的基本能量只占人體每天總能量消耗的50%至70%。人類日常生活中從事家務(wù)、運(yùn)動(dòng),甚至思考、坐立不安也會(huì)消耗能量,但此前的研究中,這些日?;顒?dòng)需要的能量并未納入大規(guī)模研究中。
為了測(cè)算人在日常生活中的能量消耗,論文共同通訊作者赫爾曼·龐澤與國(guó)際原子能科學(xué)家小組分析了這6000余名被測(cè)者在日常生活中消耗的平均卡路里的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)樣本年齡覆蓋從剛出生后1周的嬰兒到95歲的老人。
科研人員采用了一種用于人體能量消耗的測(cè)量技術(shù)——“雙標(biāo)水”,即通過收集尿液并分析尿液中標(biāo)記物的豐度值變化,了解機(jī)體的能量代謝情況。
由于此類研究成本昂貴、研究的規(guī)模和范圍都受到限制。因此,多個(gè)實(shí)驗(yàn)室共享相關(guān)數(shù)據(jù),并將測(cè)量結(jié)果整合在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
“針對(duì)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和管理是最困難的部分,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)新的方程,將不同實(shí)驗(yàn)室以不同方式分析的數(shù)據(jù),最終轉(zhuǎn)換為通用方法,回答了單個(gè)研究團(tuán)隊(duì)無法回答的問題。”作為國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)“雙標(biāo)水”數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人,斯彼克曼表示,正是基于“雙標(biāo)水”技術(shù)的精確檢測(cè)方法,研究團(tuán)隊(duì)檢測(cè)了人們每天總能耗的數(shù)值,通過匯集和分析整個(gè)生命周期的能量消耗的數(shù)據(jù),觀察人體的代謝規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了一些“令人驚喜”的現(xiàn)象。
人體的代謝率在60歲之后才真正開始緩慢下降
研究人員找到了人體代謝規(guī)律的“高峰”與“低谷”。
數(shù)據(jù)表明,嬰兒的代謝率最的。嬰兒在出生后的前12個(gè)月里,對(duì)能量的需求會(huì)迅速增加,因此到一歲時(shí),嬰兒?jiǎn)挝惑w重消耗的卡路里可以達(dá)到比成人的代謝率高50%。
“部分原因可能是在他們生命最初的幾周基本上是久坐不動(dòng)的,到一歲左右才開始真正的活躍起來。與此同時(shí),嬰兒的靜息代謝率也大幅度上升,這可能與他們驚人的生長(zhǎng)率有關(guān)。”斯彼克曼說,嬰兒期如此高的能量需求,可能導(dǎo)致了嬰兒期的成活率非常依賴能量供給,如果在嬰兒期這個(gè)關(guān)鍵的發(fā)育時(shí)間窗口能量供給不足,就很難成活,即使成活下來也很難正常生長(zhǎng)到成年。
代謝率在經(jīng)過嬰兒初期的激增之后,就會(huì)以每年約3%的速度減緩直到20多歲,隨后便穩(wěn)定下來進(jìn)入正常狀態(tài)。
“盡管青少年時(shí)期是生長(zhǎng)突增的時(shí)期,但數(shù)據(jù)表明,青少年時(shí)期的每天能量需求似乎并沒有任何增加。我們本來認(rèn)為青春期的代謝率會(huì)有所不同,但是事實(shí)并非如此。”龐澤說。
另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是在中年時(shí)期。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),20多歲至50多歲這一時(shí)期的能量消耗是最穩(wěn)定的。即使在懷孕期間,伴隨著嬰兒的成長(zhǎng),孕期女性的能量需求僅僅是隨著體重的增加而增加,其自身的能量需求并沒有出現(xiàn)大幅上升。
“也許有人告訴你,30歲以后身體的各項(xiàng)機(jī)能都會(huì)下降從而導(dǎo)致體重的增長(zhǎng),但作為家庭和社會(huì)中流砥柱的中年人,發(fā)福的因素有很多,我們的研究表明,最起碼代謝率變化并不是原因之一。”斯彼克曼表示。
看來,“人到中年,大不如前”,這“鍋”代謝可不背。
那真正的分水嶺在哪里?
該研究指出,人體的代謝率在60歲之后才真正開始緩慢下降,雖然每年以0.7%的速度緩慢下降,但到90多歲時(shí),人每天需要消耗的卡路里只有中年人的74%。
能量需求隨時(shí)間變化的機(jī)制目前還不完全清楚
究竟是什么影響了人體的代謝水平?
“隨著年齡的增長(zhǎng),肌肉質(zhì)量的減少可能是代謝下降的部分原因,因?yàn)榧∪馊紵目防锉戎径?。但這并不是全部原因。因?yàn)榧幢闶俏覀兛刂屏思∪饬康囊蛩睾?,受試者?xì)胞水平的代謝也在減慢。”龐澤表示。
對(duì)此,斯彼克曼也表示,影響代謝水平的最大因素可能是身體的筋肉組織量,但筋肉組織量本身也受體重、性別、年齡的影響。
能量需求隨時(shí)間變化的機(jī)制目前還不完全清楚。
斯彼克曼表示,這項(xiàng)研究成果顛覆了以往人們對(duì)代謝的認(rèn)知,也表明我們可能需要重新審視發(fā)育階段和衰老階段的能量需求和營(yíng)養(yǎng)策略。
“該研究可以對(duì)能量需求進(jìn)行估計(jì),人們可以更準(zhǔn)確地計(jì)算出他們需要吃多少食物既能保證營(yíng)養(yǎng),又能避免體重增加。目前我們正在與一家在線提供膳食建議的中國(guó)公司建立聯(lián)系。”斯彼克曼表示,從更廣泛的角度來看,只有了解了人口有多大的能量需求,才知道需要生產(chǎn)多少食品,才知道糧食安全的紅線在哪兒。
《科學(xué)》雜志特別刊發(fā)了題為《長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光看代謝》的觀點(diǎn)文章評(píng)價(jià):
這項(xiàng)研究為人類新陳代謝的研究提供了重要的新見解。團(tuán)隊(duì)杰出的協(xié)作精神,讓這項(xiàng)具備了空前規(guī)模和范圍的研究成為可能。(記者 劉傳書)
關(guān)鍵詞: 全生命周期代謝規(guī)律 人體代謝 研究樣本 基礎(chǔ)代謝率