赤藓糖醇、蔗糖和三氯蔗糖在健康人群中经过口味偏好学习后,会引发类似的奖赏反应

时间:2026年5月26日
来源:Physiology & Behavior

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埃米莉·弗拉德(Emilie Flad)|法比安·泰塞尔(Fabienne Teysseire)|亚历山德拉·布津斯卡(Aleksandra Budzinska)|延斯·F·雷赫费尔德(Jens F. Rehfeld)|汤姆·贝克斯(Tom Beckers)|克里斯托夫·贝格林格

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埃米莉·弗拉德(Emilie Flad)|法比安·泰塞尔(Fabienne Teysseire)|亚历山德拉·布津斯卡(Aleksandra Budzinska)|延斯·F·雷赫费尔德(Jens F. Rehfeld)|汤姆·贝克斯(Tom Beckers)|克里斯托夫·贝格林格(Christoph Beglinger)|卢卡斯·范奥登霍夫(Lukas Van Oudenhove)|娜塔莉·韦尔滕斯(Nathalie Weltens)|贝蒂娜·K·沃尔纳汉森(Bettina K. Wölnerhanssen)|安妮·克里斯汀·迈耶-格尔斯帕赫(Anne Christin Meyer-Gerspach)
圣克拉拉研究有限公司(St. Clara Research Ltd),地址:瑞士巴塞尔4002,圣克拉拉医院(St. Claraspital)

摘要

使用人工低热量甜味剂作为糖的替代品仍存在争议,因为它们能提供甜味并引发相应的愉悦反应,但无法刺激饱腹感。赤藓糖醇是一种无热量的甜味剂,能够刺激胃肠道(GI)饱腹激素的释放,但其对愉悦反应的影响尚无定论。本研究的目的是探讨在风味偏好学习过程中及之后,参与者对赤藓糖醇、蔗糖和三氯蔗糖的愉悦反应,并探索胃肠道饱腹激素的潜在作用。在这项随机、双盲、交叉研究中,20名健康参与者(10名女性,10名男性;平均年龄±标准差:25.8±7.5岁,BMI:22.3±1.8 kg/m²)在将三种中性风味饮料分别与赤藓糖醇、蔗糖或三氯蔗糖配对前后,对其愉悦反应(明确的渴望感和喜好度)进行了评分。同时测量了胃肠道饱腹激素(胆囊收缩素、胰高血糖素样肽-1)和血糖控制参数(葡萄糖、胰岛素)。经过条件作用后,参与者的明确渴望感和喜好度评分均有所增加,但不同甜味剂之间没有差异。胃肠道饱腹激素的释放以及葡萄糖和胰岛素浓度的变化并未影响愉悦反应,这可能表明这些反应与风味-营养学习(FNL)无关,而与风味-风味学习(FFL)有关。总之,之前与赤藓糖醇配对的饮料与蔗糖和三氯蔗糖一样受到欢迎。

引言

高糖摄入是全球肥胖流行的主要原因之一;因此,世界卫生组织建议减少糖的摄入作为预防和治疗策略[1,2]。过去几十年中,人工低热量甜味剂(LCS)如三氯蔗糖或阿斯巴甜作为糖的替代品越来越受欢迎,因为这些甜味剂能提供甜味而不含热量[3]。然而,人工LCS的甜味与其相关的愉悦反应之间存在不匹配,同时它们缺乏饱腹效果(不会释放胃肠道(GI)饱腹激素),这可能导致补偿性过量进食和代谢紊乱(详见[4][5][6])。
另一方面,赤藓糖醇作为一种天然的无热量甜味剂,因其能够诱导胆囊收缩素(CCK)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1)等胃肠道饱腹激素的释放而不影响血糖和胰岛素浓度,而引起了科学界和公众的兴趣[7][8][9]。当作为口服预负荷时,与蔗糖、三氯蔗糖和水相比,赤藓糖醇可以减少随后自由进食测试中的食物摄入量[10]。然而,其对愉悦反应的影响尚未完全明确。
对甜味饮料的偏好可以通过口腔途径(风味-风味学习(FFL),例如甜味)和/或口腔后信号(风味-营养学习(FNL),例如营养成分、胃肠道激素的释放)形成[11,12]。这些学习机制涉及有意识(明确)和无意识(隐性)过程,包括与营养摄入相关的代谢性肠-脑信号,例如神经生物学或激素反应[13]。此外,风味偏好学习取决于获取和消费食物奖励的动机(称为“渴望”)以及实际消费食物所带来的愉悦感(称为“喜好”[14])。渴望和喜好通常是一致的,但它们涉及不同的神经生物学机制:渴望由多巴胺能中皮质边缘系统介导,而喜好则与阿片系统的激活有关[15,16]。
关于学习到的风味偏好的最有力证据来自动物实验。暴露于不同中性风味溶液(条件刺激CS)的鼠类,当这些溶液与葡萄糖或蔗糖等营养物质或水(无条件刺激US)配对时,会一致偏好与营养物质相关的风味[17][18][19]。在人类中,多项研究表明,与高能量[20]、富含脂肪[21]或富含蛋白质[22]的食物配对的风味更受青睐,尤其是在营养不足的情况下。然而,含糖饮料或食物常常将甜味与营养价值混为一谈,导致风味-风味学习(FFL)和风味-营养学习(FNL)同时发生[23]。一种区分这些过程的方法是将CS风味与蔗糖配对(基于其甜味和热量以及胃肠道激素的释放引发FFL和FNL),与人工LCS配对(仅基于其甜味引发FFL)。Yeomans等人[24]的研究表明,与蔗糖配对的新型CS风味的喜好度更高。迄今为止,尚未有研究评估赤藓糖醇对风味偏好学习的影响。作为一种天然的无热量甜味剂,赤藓糖醇结合了糖(甜味+胃肠道饱腹激素释放)和人工LCS(甜味)的特性,使其成为理解不同甜味剂如何影响愉悦相关反应和摄入行为的相关比较对象。
本研究的主要目的是比较健康参与者在用赤藓糖醇、蔗糖和三氯蔗糖处理后对CS饮料的愉悦反应(明确的渴望感和喜好度、饮用的欲望以及隐性的渴望)。次要目的是评估这些甜味剂对胃肠道饱腹激素释放、血糖控制参数、食欲相关感觉和情绪状态的影响。

章节片段

伦理声明

瑞士西北部和中部地区伦理委员会(Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz (EKNZ))于2022年2月25日批准了这项研究,该研究遵循《赫尔辛基宣言》(DoH-Oct2024)的最新版本以及国家法律和监管要求进行。所有参与者在参与研究前均签署了书面知情同意书。该研究已在ClinicalTrials.gov上注册(NCT05279183)。

参与者

本研究招募了21名健康参与者

结果

共有21名参与者参与了这项研究。其中1名参与者因急性COVID-19感染而退出。因此,最终分析包括了完成研究的20名参与者(10名女性和10名男性;平均年龄±标准差:25.8±7.5岁(范围:18–44岁),BMI:22.3±1.8(19.0–24.8)kg/m²)的数据(见图2)。
有关结果的详细统计信息,请参阅补充材料。

讨论

在这项随机、双盲、交叉研究中,比较了健康参与者在风味偏好学习过程中对赤藓糖醇、蔗糖和三氯蔗糖的愉悦反应。结果表明:i) 条件作用后对CS饮料的明确渴望感和喜好度增加在各种甜味剂之间没有差异;ii) CS饮料的隐性渴望感在各种甜味剂之间也没有差异;iii) 对胃肠道饱腹激素释放和血糖控制的影响也没有差异

结论

总之,本研究结果表明,用赤藓糖醇、蔗糖和三氯蔗糖进行处理后,参与者的明确渴望感和喜好度评分均有所增加,但与之前分别用赤藓糖醇或三氯蔗糖配对的CS饮料相比,没有差异。在当前的实验框架下,赤藓糖醇和蔗糖的口腔后信号并未影响愉悦反应,这表明这些效应可能与风味-风味学习(FFL)或单纯的

伦理声明

瑞士西北部和中部地区伦理委员会(Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz (EKNZ))于2022年2月25日批准了这项研究(批准日期:2022年2月25日),该研究遵循《赫尔辛基宣言》(DoH-Oct2024)的最新版本以及国家法律和监管要求进行。所有参与者在参与研究前均签署了书面知情同意书。该研究已于2022年2月14日在ClinicalTrials.gov上注册(NCT05279183)。

利益冲突

作者声明没有与本文内容相关的利益冲突。

数据可用性声明

本研究中的数据可在以下链接获取:https://github.com/labgas/proj_erythritol_2

科学写作中关于生成式AI的声明

在准备这项工作时,作者使用了ChatGPT(OpenAI,2024年)来提高可读性并确保语法准确性。使用该工具后,作者根据需要对内容进行了审查和编辑,并对出版物的内容负全责。

资助

本研究得到了Uniscientia基金会、瑞士国家科学基金会和弗兰德斯研究基金会(资助编号:320030E_189329)的支持。这些资助方未参与本研究或文章的撰写。

CRediT作者贡献声明

埃米莉·弗拉德(Emilie Flad):撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、数据分析、数据管理。法比安·泰塞尔(Fabienne Teysseire):撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、数据分析、数据管理。亚历山德拉·布津斯卡(Aleksandra Budzinska):撰写——审阅与编辑、数据分析。延斯·F·雷赫费尔德(Jens F. Rehfeld):撰写——审阅与编辑、数据分析。汤姆·贝克斯(Tom Beckers):撰写——审阅与编辑、方法学。克里斯托夫·贝格林格(Christoph Beglinger):撰写——审阅与编辑

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢所有参与研究的参与者。同时,我们也感谢娜塔莉·哈斯尔(硕士生)和托马斯·卢茨(Thomas Lutz)团队(苏黎世)的支持。

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