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传统认知认为 “糖(葡萄糖、果糖)是糖化及晚期糖基化终产物(AGEs)形成的主要驱动因素”,但该播客提出:糖并非糖化的首要元凶,二羰基化合物(如甲基乙二醛、乙二醛)才是 AGEs 形成的核心驱动物,且脂肪(尤其是多不饱和脂肪酸)、酮体、氨基酸等均会通过多种途径引发糖化。
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D:2025.11.18<markdown>
杰伊・费尔德曼在《能量平衡播客》中指出,我们常被告知糖是糖化的主要驱动因素,但这并非全部真相。该播客从生物能量学视角探索健康与营养,旨在帮助听众最大化细胞能量以提升健康水平。
本次 episode 聚焦多个关键问题:葡萄糖和果糖是否为晚期糖基化终产物(AGEs)形成的主要驱动因素,血糖飙升是否会引发糖化,脂肪和酮体如何导致糖化,2 型糖尿病中糖化的真正诱因,以及果糖是否比葡萄糖更易引发糖化。听众可通过 jfeldmanwellness.com/podcast 查阅本期提及的研究、文章及其他参考资料。
在替代健康领域,存在一种普遍观点:糖会引发糖化,进而导致细胞衰老、身体退化;碳水化合物会分解为糖,摄入越多,血糖水平和糖的可利用性越高,血糖飙升越频繁,糖化就越严重,最终损伤血管、器官,引发慢性健康问题。
人们还常听到这样的说法:葡萄糖和果糖飙升会导致糖化,因此要避免高碳水饮食和频繁进食,少餐更优;低碳水饮食能降低血糖,进而减少糖化,从糖化角度看更有益;果糖的糖化能力是葡萄糖的 10 倍之多,需彻底避免含果糖的食物,包括苏打水中的高果糖玉米糖浆和水果中的天然果糖;总之,要切断所有糖源(包括最终会分解为糖的碳水化合物)以预防糖化。
但杰伊・费尔德曼强调,这些主流认知并不准确,本次内容将分两部分深入探讨糖化相关话题,澄清诸多误解和误区,先从糖化的定义、成因及过程入手。
狭义上,糖化是指糖对氨基酸的化学修饰,这种相互作用会损伤氨基酸 —— 而人体大部分由蛋白质构成,因此糖可能与某种蛋白质结构发生反应并造成损伤。随着这种降解过程的推进,会逐步形成早期、中间和晚期糖基化终产物。
广义上,糖化产物(包括晚期糖基化终产物)的形成并非仅依赖糖,脂肪通过脂质过氧化、酮体以及氨基酸等途径,也能在完全不含糖的情况下产生糖化相关产物。因此,广义的糖化泛指任何导致氨基酸损伤并形成 “糖化产物” 的过程,其前体(底物)种类多样。
糖化的典型进程是从早期糖化产物,到中间糖化产物,再到晚期糖基化终产物(AGEs)。常见的图示通常以糖(多为葡萄糖,果糖同理)为起点,经希夫碱、阿马多里产物等阶段,最终形成晚期糖基化终产物。
但这并非全部过程,糖酵解中间产物、脂质过氧化等也能引发晚期糖基化终产物的形成。常见的晚期糖基化终产物包括血红蛋白 A1C(血液中可检测的指标)、羧甲基赖氨酸(CML)、羧乙基赖氨酸(CEL)等,其中部分实际为中间糖化产物。
晚期糖基化终产物具有负面影响:通常具有炎症性、破坏性,会损伤蛋白质功能,使其无法正常发挥生理作用;还会激活晚期糖基化终产物受体(RAGE),进而引发一系列下游炎症反应,例如增加炎症细胞因子 NF-κB 的产生,导致内皮损伤、肾细胞损伤、肝病、肥胖等问题。
晚期糖基化终产物的形成多与慢性健康状况和高度炎症状态相关。
葡萄糖引发的糖化是一个极其缓慢的生理过程。早期糖化产物的形成需要数天至数周,从早期产物进阶为晚期糖基化终产物则需要数月至数年。
这一过程中,糖需与氨基酸长时间相互作用,且在此期间,机体有充足时间对早期和中间糖化产物进行解毒 —— 因为这些阶段的反应是可逆的:希夫碱可逆转回葡萄糖,阿马多里产物也可逆转回希夫碱。
只有当反应推进到晚期糖基化终产物阶段后,才无法逆转回中间产物,但机体仍能清除这些晚期糖基化终产物。
尽管 “糖化” 一词字面暗示其由葡萄糖驱动,但实际上,糖化并非仅由糖(葡萄糖、果糖)引发,脂肪、酮体等在无糖情况下也能导致糖化,其核心驱动因素是二羰基化合物(又称 α- 二羰基化合物),包括乙二醛、甲基乙二醛、葡糖醛等三种主要类型。
二羰基化合物的反应活性远超葡萄糖,是晚期糖基化终产物形成的主要前体,其糖化能力比葡萄糖强得多。脂质、氨基酸、酮体均可作为前体转化为这些高活性的二羰基化合物,进而形成晚期糖基化终产物。
饮食中的晚期糖基化终产物吸收率低、排泄率高,通常无需过度关注,但不同食物的晚期糖基化终产物含量对比,能直观体现非糖食物的糖化相关潜力。
一项题为《晚期糖基化终产物:形成化学、分类、受体及相关疾病》的研究数据显示(单位:每 100 克食物中的晚期糖基化终产物含量):
杰伊・费尔德曼强调,这并非意味着黄油、牛肉等食物不健康,而是说明 “糖是晚期糖基化终产物唯一来源” 的观点不成立 —— 高脂肪、低碳水饮食并不能避免糖化相关产物的产生。
同时,这也表明碳水化合物和糖并非糖化的罪魁祸首,无需因此刻意避免,但不同碳水、脂肪、蛋白质对代谢健康的影响存在差异,并非所有营养素都 “平等”。
杰伊・费尔德曼提到,克里斯・马斯特约翰的文章《大多数晚期糖基化终产物来自何处?哦,糖化,你的名字竟如此具有欺骗性》详细探讨了二羰基化合物,本期部分内容基于该文章展开。
三种主要的糖化相关二羰基化合物为甲基乙二醛、乙二醛和 3 - 脱氧葡萄糖酮,其生成途径多样,包括美拉德反应、脂质过氧化、糖酵解、多元醇途径等。
葡萄糖(或果糖、糖异生产物等)进入糖酵解过程(将葡萄糖转化为能量的过程)时,会产生三碳糖磷酸中间产物,包括甘油醛 - 3 - 磷酸和二羟丙酮磷酸(DHAP)。
当葡萄糖代谢受阻,或这些中间产物过量积累时,会转化为甲基乙二醛 —— 而甲基乙二醛作为二羰基化合物,是引发糖化的主要物质之一,最终会生成晚期糖基化终产物。
多不饱和脂肪酸(PUFA)易受损,能量生产效率低,且会产生脂质过氧化物。这些脂质过氧化物可直接转化为甲基乙二醛,进而形成晚期糖基化终产物;同时,脂质过氧化物还能直接形成晚期脂质氧化终产物(ALEs)。
氨基酸中的苏氨酸,以及酮体中的丙酮,也是甲基乙二醛的潜在前体。
丙酮是酮食中大量产生的主要酮体之一,其主要作用之一是通过糖异生转化为葡萄糖,而这一转化过程中必然会产生甲基乙二醛,进而导致晚期糖基化终产物增加。
低碳水饮食、高蛋白饮食(碳水摄入不足)或酮食状态下,机体糖异生作用会增强;此外,胰岛素抵抗和糖尿病患者由于应激激素水平长期偏高,糖异生也会增加。
糖异生过程中,会产生三碳糖磷酸中间产物,这些产物同样是甲基乙二醛的前体,最终会促进晚期糖基化终产物的形成。这意味着,即使避免摄入碳水化合物,机体仍会通过糖异生途径产生糖化相关的中间产物。
正常生理状态下,甲基乙二醛主要来自三碳糖磷酸的自发微量降解(通量仅为 0.05% 至 0.1%),产量极低。
但在以下情况下,甲基乙二醛生成会增加:
多不饱和脂肪酸(尤其是 Omega-6 脂肪酸)是晚期糖基化终产物的重要驱动因素,其糖化潜力远超葡萄糖。
一项题为《晚期糖基化终产物羧甲基赖氨酸是脂质过氧化和糖氧化反应的共同产物》的研究发现:
杰伊・费尔德曼指出,部分极力渲染 “糖导致糖化” 的人士(如肯・贝里)曾声称天然存在的 Omega-6 脂肪酸无害,但研究数据表明,Omega-6 脂肪酸是晚期糖基化终产物的直接前体,且糖化能力远强于糖。
上述研究仅考虑了 Omega-6 脂肪酸生成的晚期糖基化终产物(如羧甲基赖氨酸),未计入晚期脂质氧化终产物(ALEs)。
晚期脂质氧化终产物是脂质过氧化产生的醛类(如丙二醛、4 - 羟基壬烯醛、丙烯醛等活性羰基物种)直接与氨基酸相互作用形成的产物,其作用与晚期糖基化终产物类似:会损伤蛋白质、随时间在慢性疾病和退化状态中积累,同样能激活晚期糖基化终产物受体(RAGE),引发炎症通路,对机体造成危害。
这些醛类既可以转化为甲基乙二醛等二羰基化合物,再形成晚期糖基化终产物,也可以直接形成晚期脂质氧化终产物,是糖化相关损伤的重要来源。
多数糖化产物的形成发生在组织细胞内,而非血液中。血液中糖化产物的水平相对较低,细胞内蛋白质的糖化程度远高于细胞外蛋白质(包括血浆蛋白);血浆中游离的晚期糖基化终产物水平较低,其在尿液中的排泄量是血浆中的 10 至 100 倍。
因此,血液中糖或脂肪酸的短期波动,对细胞内糖化过程的影响有限,相比之下,组织的代谢状态更为关键。
2 型糖尿病患者常表现为高血糖和高糖化水平,但这并非意味着高血糖直接引发了糖化 —— 两者是 “同源关系” 而非 “因果关系”。
高血糖是胰岛素抵抗的结果(机体对胰岛素抵抗的一种反应),而非胰岛素抵抗的原因;同理,2 型糖尿病中的糖化加剧,根源是导致高血糖的 “潜在代谢紊乱”,而非高血糖本身。
如前所述,葡萄糖引发的糖化过程极其缓慢(需数天至数年),并非 2 型糖尿病中糖化加剧的主要原因。真正的诱因是糖尿病患者的代谢受损状态:包括 NAD+/NADH 比值降低、脂质代谢增强、糖异生增加,以及线粒体功能障碍导致的葡萄糖代谢受阻。
这些因素会导致三碳糖磷酸等中间产物积累,进而促进二羰基化合物和晚期糖基化终产物生成。一项题为《高剂量硫胺素和苯磷硫胺预防早期糖尿病肾病》的研究也证实,高血糖环境下,肾小球系膜细胞和内皮细胞的生化功能异常,核心触发因素是三碳糖磷酸(甘油醛 - 3 - 磷酸、二羟丙酮磷酸)的积累,进而引发甲基乙二醛增多和晚期糖基化终产物形成。
即使是高碳水饮食后出现的适度血糖升高,也不会直接导致糖化或晚期糖基化终产物形成。只有当碳水化合物无法被有效利用(如代谢受阻、线粒体功能障碍)时,糖化才会成为需要关注的问题 —— 而这通常与多不饱和脂肪酸的影响、糖异生增强、应激激素水平升高等多种因素相关,并非碳水化合物本身的问题。
果糖引发的糖化过程被称为 “果糖化”,其核心路径与葡萄糖类似:果糖经希夫碱、阿马多里产物等阶段,最终形成晚期糖基化终产物,此外还有沃尔夫途径等其他生成路径。
人们常认为果糖的糖化能力是葡萄糖的 7 至 10 倍,这一观点源于 1980 年左右的一项体外研究 —— 该研究发现,果糖与血红蛋白形成希夫碱(糖化的第一步)的反应活性是葡萄糖的 7.5 倍。
但这一结论存在明显局限:
即使假设体外研究结果完全适用于人体,体内果糖的浓度水平也使得其糖化风险远低于葡萄糖:
且自然食物中的果糖并非纯果糖形式存在:蜂蜜、水果、蔗糖(50% 果糖 + 50% 葡萄糖)、高果糖玉米糖浆(55% 果糖 + 45% 葡萄糖)中,果糖均与葡萄糖共存,人体不会摄入纯果糖,实际血果糖升高幅度更为温和。
果糖进入人体后,主要在肝脏进行快速代谢,转化为葡萄糖、乳酸、糖原,或直接作为能量被消耗,不会以果糖形式在组织中长期蓄积 —— 而糖化(包括果糖化)需要底物与氨基酸长时间相互作用,因此果糖缺乏引发显著糖化的 “时间条件”。
只有当果糖的代谢受到抑制时(如线粒体功能障碍),才可能导致中间产物积累,进而促进二羰基化合物和晚期糖基化终产物生成,但这是代谢功能异常的问题,而非果糖本身的问题 —— 葡萄糖、脂肪等营养素在代谢受阻时也会出现类似情况。
常规血液检测指标(如血红蛋白 A1C、果糖胺)仅能反映葡萄糖引发的早期糖化产物,无法检测果糖化产物(如果糖化血红蛋白),但这并不意味着果糖化是 “隐蔽的健康威胁”。
结合果糖的低血浓度和高代谢效率,即使其反应活性是葡萄糖的 8 倍,果糖化产物的总量仍远低于葡萄糖引发的糖化产物,对机体的影响微乎其微。一项题为《血红蛋白果糖化通过内源性活性氧生成促进血红素降解》的研究也证实,尽管果糖反应活性更高,但由于血浆中果糖浓度远低于葡萄糖,其对细胞外糖化的贡献远不如葡萄糖显著。
部分动物实验显示,高果糖饮食会增加晚期糖基化终产物生成,但这些实验存在诸多与人体实际饮食场景不符的缺陷:
果糖在体内的浓度极低、代谢迅速,且自然饮食中不会以纯果糖形式存在,因此其引发的果糖化对机体的影响微乎其微,不存在针对糖化的 “独特风险”。
果糖与葡萄糖类似,只有在代谢受阻(如线粒体功能障碍、氧化应激)的情况下,才可能间接促进糖化相关产物生成,但这是代谢状态的问题,而非果糖本身的问题 —— 脂肪、酮体等营养素在类似代谢状态下也会出现同样情况。
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低碳 / 生酮饮食会增加糖基化(AGEs 形成),反而高碳水饮食 + 优化代谢才是减少糖基化的关键,具体拆解如下:
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D:2025.11.18
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