飽和脂肪真的不健康嗎？我們可能得重新思考對好壞脂肪的認定了

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

一般人都有個誤解，就是我們想要瘦身，最好離脂肪遠一點，但是作者 William D. Lassek, M.D. 和 Steven J.C. Gaulin, Ph.D. 就提出了不同的見解。他們的著作 《Why Women Need Fat》 正正是討論為何女士需要脂肪，以及需要那種脂肪。

無論是飲食還是在體內，脂肪總是跟不健康劃上等號。這2位作者提及這可能是因為食品標籤會列出食品所佔我們每天所需脂肪上限的百分比，即使本來已是纖瘦的女士，也還是希望體內的脂肪再少一點，但事實上某些脂肪對我們健康來說是必要的。

Lassek與Gaulin解答了讀者的幾個疑問：

Q: 脂肪的分類？

A: 脂肪可分為3類：飽和脂肪、單元不飽和脂肪以及多元不飽和脂肪。我們大多數人都聽說過飽和脂肪對我們沒有益處，但現在有研究開始懷疑這是否正確。至於單元 不飽和脂肪，例如橄欖油與葵花籽油，已証實對我們健康有益。而多元不飽和脂肪可分為 omega-3 與omega-6，兩者對我們同樣重要。

當一方面差不多所有人都同意omega-3對我們有益，另一方面，有愈來愈多的証據顯示太多omega-6未必對控制體重或健康有幫助。不同的脂肪與不同的體內脂肪亦很有關係，高水平的omega-6與較高的腹部脂肪有關，而高水平的omega-3則與較健康的下肢脂肪有關。所以，當我們談及脂肪，其實先要把類別搞清楚。

Q: 為甚麼女性特別需要脂肪？

A: 人類的腦部比起其他差不多體積的動物要大上7倍，身體要有維持腦部的原料，而這些原料就儲存在脂肪內。

最重要的原料是一種叫DHA的omega-3，佔了腦部的10%。由於我們身體不能自製omega-3，因此必須從飲食中獲取。懷孕其間，絕大部分的 DHA都是由母親的體內脂肪而來，因此女性比起其他動物需要儲存更多脂肪(以一位120磅的女性來說，脂肪佔了大概38磅！) 所以，女士是有必要從飲食上攝取適當與適量的脂肪！

Q: 每天要攝取多少脂肪？

A: 種類比量來得重要，因為我們的身體能把碳水化合物轉化成飽和脂肪及單元不飽和脂肪，但是不能自行製造多元不飽和脂肪，所以omega-3與omega-6可稱為必要脂肪，必需從飲食中獲取。

Q: 年齡對我們所需的脂肪有影響嗎？

A: Omega-3對不同階段的女士都有益處：對於希望在將來可生育小孩的婦女，高omega-3的飲食可讓身體增加DHA的儲存；另外，omega-3也幫助肌肉運作，所以對活躍的女士特別有好處；至於年紀較大的女士，omega-3可助減低患上老年痴呆症的風險；而小孩正處於發育階段，omega-3對他 們的身體與腦部發展有很大的幫助。

後記

記得以後不用看見脂肪就調頭走！飲食最重要是均衡，任何的食物吃得過量都不好唷！含高脂肪的魚類，如鯖魚、沙丁魚、三文魚（鮭魚）等含有Omega-3；籽類、油、堅果也是另一個omega-3的好來源，堅果還含有其他礦物質，是簡單又有營養的零食。

• 文章來源：Shape Magazine
• 文章標題：Why Women Need Fat
• 整理編譯：Pauline

轉載自營養共筆

「豬油不健康啦！」、「飽和脂肪會提高膽固醇、塞血管！」、「不飽和脂肪酸才是好的！」

這些耳熟能詳的話語，在健康意識高漲的現在，常常會在廣告、書、或廚房裡出現。人們認為，血液中膽固醇含量可能會因為攝入飽和脂肪而提高，進而增加心血管疾病的風險與相關死亡率，因此應該以含不飽和脂肪酸的植物油來代替富含飽和脂肪酸的動物油，對心臟有益。

會有這種想法，最主要的依據可能是 1968~1973 年間由明尼蘇達大學主持的一項大型隨機對照實驗（randomixed controlled trial, RCT），1989 年發表報告（Minnesota Coronary Experiment，後簡寫為 MCE）表明了，使用玉米油替代奶油與其他飽和脂肪，確實會降低膽固醇水平[1]。但是血液裡的膽固醇量降低了，心臟病的風險就會比較低嗎？相關的死亡率會隨之降低嗎？

2016 年的一篇研究[2]，分析了 MCE 實驗的數據，告訴我們：好像沒有需要如此害怕飽和脂肪。

什麼？飽和脂肪不是最好不要碰嗎？

美國 2015~2020 年健康飲食指南中，建議限制飽和脂肪酸的攝取，並且列為健康飲食模式的關鍵因子，可見其對飽和脂肪攝取的重視（但也跟美國人平均由飽和脂肪供給的熱量，佔每日攝入總熱量的 13.9% 有關）；我國的每日飲食指南，也建議食用油應以含單元不飽和脂肪酸較多的植物油種類為主，都希望藉由降低飽和脂肪的攝取量、提升不飽和脂肪酸比率，可以提升國民健康。

由膳食影響健康的想法，已經發展好一段時間。1910 年，有人發現心血管疾病與血清中膽固醇濃度有關[3]；1913 年，從對兔子餵食膽固醇的實驗中，發現膽固醇可能造成動脈粥狀硬化[4]，從此之後，科學家開始汲汲營營探討飲食對於健康的影響，尤其是飲食對於心血管疾病的影響。

許多報告出爐，認為飲食與心血管健康是息息相關的，稱為「膳食–心臟假說」（diet-heart hypothesis）[5]，預期含有豐富亞麻油酸（屬於不飽和脂肪酸）的蔬菜油，可以降低血清中膽固醇，減少沉積於動脈管壁 [6]，就可以減少心臟病的發生、提升心血管健康。

之後的幾個隨機對照實驗，證實了亞麻油酸可以降低血清中的總膽固醇、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL，被認知為「壞膽固醇」）濃度；但是最重要的減少心血管疾病發生率與死亡率呢？其實沒有觀察到因果關係。

沒有因果關係？怎麼可能！於是大家繼續實驗、分析關聯，同時在明確的結果出來之前，大家還是被灌輸著膳食–心臟假說的相關認知。2010 開始，越來越多統計結果指出，其實膳食中的飽和脂肪，不會顯著增加心血管疾病的發生率，意思就是，兩者可能沒有直接關連[7, 8]。

重新分析明尼蘇達實驗 飽和脂肪翻案

2016 年的研究，選擇了重新分析當年的明尼蘇達實驗 MCE 的數據，當年的實驗受試者有 9570 人，是個大規模的實驗，加上嚴謹的設計與實行，是個好的分析探討標的。分析結果顯示，使用含豐富亞麻油酸的蔬菜油，可以顯著降低血清中膽固醇濃度；嚴格遵守此飲食規則者，血清中膽固醇濃度降低的程度更為顯著。這部分與先前的研究結果並無二致，那我們關心的死亡風險呢？

將 MCE 的數據重新統計過後發現，對全體受試者而言，以不飽和脂肪酸代替飽和脂肪酸的飲食法（之後以 MCE 飲食稱之），對於降低死亡率沒有幫助；並且對於 65 歲以上的人，相較於對照組，MCE 飲食竟然會提高死亡風險。當時一篇論文有此觀察，且在 1989 年的報告中，也無法看出 MCE 飲食法對於降低死亡率的益處。

好吧，既然 MCE 可以降膽固醇，但對死亡風險沒有甚麼影響，那……降膽固醇和死亡風險有沒有甚麼關係？

膳食－心臟假說告訴我們，降低血清膽固醇有助遠離心血管疾病造成的死亡，既然 MCE 飲食可以顯著降膽固醇，那可以檢驗一下這個說法。分析了實行 MCE 飲食超過一年的受試者資料，結果發現了一個驚人的事實，膽固醇降低會提高死亡機率！不過還好，在 MCE 飲食組與對照組之間，雖然可以大略觀察到死亡機率與膽固醇下降的量呈正相關，但兩組之間沒有統計上的顯著性（P>0.16），平均而言，血液中膽固醇濃度下降 30 毫克／每 10 毫升，死亡風險會提升 22%。

在此統計中，跟上一項目的觀察結果相似，在 65 歲以上年齡層，此效應更加明顯，與平均值相比，下降同樣的膽固醇濃度，死亡風險平均提升 35%；65 歲以下的族群，膽固醇濃度下降與死亡率提升就沒有甚麼相關性。不過部分 65 歲以上的人，無論膽固醇濃度變化，本來就可能因為身體機能衰弱而造成死亡率上升，混淆結果。為此，作者特意將這些因素排除（做 sensitivity analysis 修正 Cox models），發現降低膽固醇與提高死亡風險的趨勢不變。

分析死亡的受試者死因，發現在實驗組中，因為心肌梗塞或粥狀動脈硬化而死亡的比率為 41%（31 / 76），但控制組只有 22%（16 / 73）；更妙的是，實驗組的人之中，有冠狀動脈或主動脈硬化的比率，並沒有比對照組還少，從以上結果看來，降低血清中的膽固醇濃度並無助心肌梗塞或者冠狀動脈／主動脈硬化。

為甚麼亞麻油酸含量豐富的蔬菜油明明可以降膽固醇，卻會提升心血管疾病的死亡風險？作者推測，可能因為蔬菜油中的其他化學物質影響，或者與膽固醇（尤其低密度膽固醇 LDL）的代謝途徑（主要在肝臟）有關；許多植物油被用來高溫烹調可能也是關鍵之一。經由高溫而氧化的亞麻油酸，反而可能變成健康殺手，累積起來可能會造成心血管相關疾病、脂肪性肝炎等。

另外作者也提到，在自然的飲食中，其實攝取亞麻油酸的量不多，且都是由食物中獲得，而非現在去除植物其他成分的精製油、補充劑。

在前幾年，作者分析過另一個欲驗證膳食－心臟假說的雪梨研究（Sydney Diet Heart Study）資料，那時就發現藉由提高飲食中不飽和脂肪酸比率，好像對心血管疾病造成的死亡率並無幫助 [9]，這次的分析，除了揭露當年 MCE 沒有公布的資料，更加說明了膳食－心臟假說需要被重新檢討與思考。

筆者心得

1. 此類翻案研究的最大貢獻在於點出之前認知或者操作的盲點，至於是否也會昨是今非、是否應該全盤接受與相信，可能沒有很大的關係，能促使我們更進一步思考，都是好事。

2. 坊間很多關於「好的油」、「壞的油」敘述也需要重新思考。許多營養的攝取過與不及都不好，在宣導飲食健康議題上，我們需要更加謹慎。

3. 統計分析好重要，幫助人們釐清關係，也可以幫助人們突破盲點。

4. 許多所謂「健康指南」背後都有其統計基礎，可能要稍微了解一下其預設背景或條件，每個人健康狀況不一樣，不應死守數字，應當要量身調整才是。

5. 關於亞麻油酸／富含不飽和脂肪酸的植物油，可能需要考慮其攝取量與攝取方式。盡量不經過高溫、氧化，也盡量透過食物取得，不要使用精製油。

補一件有趣的事，當年 MCE 的參與人員之一，也就是 [1] 的 Frantz, I. D.，他的兒子正是此篇論文 [2] 的作者之一 Frantz, R. P.。他把當年老爸沒發表的數據拿出來重新驗證，發現老爸的假設可能不是那麼正確。相關報導請至此（另有中文版）。

參考資料

1. Frantz, I. D., Dawson, E. A., Ashman, P. L., Gatewood, L. C., Bartsch, G. E., Kuba, K., & Brewer, E. R. (1989). Test of effect of lipid lowering by diet on cardiovascular risk. The Minnesota Coronary Survey. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 9(1), 129-135.
2. Ramsden, C. E., Zamora, D., Majchrzak-Hong, S., Faurot, K. R., Broste, S. K., Frantz, R. P., … & Hibbeln, J. R. (2016). Re-evaluation of the traditional diet-heart hypothesis: analysis of recovered data from Minnesota Coronary Experiment (1968-73). bmj,353, i1246.
3. Windaus A. Ueber der Gehalt normaler und atheromatoser Aorten an Cholesterol und Cholesterinester. Zeitschrift Physiol Chemie 1910;67:174.
4. Anitschkow N, Chalatow S. Ueber experimentelle Cholester-insteatose und ihre Bedeutung fuer die Entstehung einiger pathologischer Prozesse. Zentrbl Allg Pathol Pathol Anat 1913;24:1–9.翻譯版：Classics in arteriosclerosis research: On experimental cholesterin steatosis and its significance in the origin of some pathological processes by N. Anitschkow and S. Chalatow, translated by Mary Z. Pelias, 1913.Arteriosclerosis 1983;3: 178–82.
5. Executive Committee on Diet and Heart Disease. National Diet-Heart Study Report. American Heart Association, 1968.
6. Getz GS, Vesselinovitch D, Wissler RW. A dynamic pathologyof arteriosclerosis. Am J Med 1969;46:657-73.doi:10.1016/0002-9343(69)90018-7.
7. Siri-Tarino, P. W., Sun, Q., Hu, F. B., & Krauss, R. M. (2010). Meta-analysis of prospective cohort studies evaluating the association of saturated fat with cardiovascular disease. The American journal of clinical nutrition, ajcn-27725.
8. Chowdhury, R., Warnakula, S., Kunutsor, S., Crowe, F., Ward, H. A., Johnson, L., … & Khaw, K. T. (2014).Association of dietary, circulating, and supplement fatty acids with coronary risk: a systematic review and meta-analysis. Annals of internal medicine, 160(6), 398-406.
9. Ramsden, C. E., Zamora, D., Leelarthaepin, B., Majchrzak-Hong, S. F., Faurot, K. R., Suchindran, C. M., … & Hibbeln, J. R. (2013). Use of dietary linoleic acid for secondary prevention of coronary heart disease and death: evaluation of recovered data from the Sydney Diet Heart Study and updated meta-analysis. Bmj, 346, e8707.

本文轉載自科科儲思盆〈飽和脂肪傷健康的認知該被重新思考〉

近年來，年輕的父母們越來越關注自己寶寶的健康和發育，竭盡全力讓寶寶吃最好的奶粉，用最好的東西，生怕孩子「輸在起跑線上」。嬰幼兒配方奶粉這塊肥吱吱的市場自然不會被精明的商人放過，因此近些年市場上和網路上各種奶粉品牌的廣告大戰越演越烈。各品牌都努力標榜自己產品的安全優質，以及能讓寶寶更聰明。

在這些廣告中，最常聽到的就是說本產品添加了DHA和AA，說的彷彿吃了含有DHA和AA的奶粉就會變神童一樣，以至於讓很多人誤以為添加了這兩種成分的奶粉比母乳都要好。那麼，奶粉中添加DHA和AA到底是什麼呢？

什麼是DHA和AA？

DHA其實是二十二碳六烯酸（docosahexaenioc acid）的縮寫，還有個很俗的俗稱，叫腦黃金。而AA（也常被寫作ARA）則是花生四烯酸（arachidonic acid）的縮寫，二者都屬於長鏈不飽和脂肪酸，它們在大腦皮層細胞和視網膜細胞的細胞膜中含量都很高。

許多研究表明，食用添加了DHA和AA的奶粉的嬰兒可以在「解決問題測試」中獲得更高的分數，嬰兒的視力敏銳性也得到了提高，而且嬰兒血液中的脂肪酸成分也更接近母乳餵養的嬰兒。[1,2,3]而那些用不含DHA和AA的奶粉餵養的嬰兒血紅細胞膜中DHA和AA的含量要低於母乳餵養的嬰兒[4]。

如何獲得DHA和AA？

其實，我們的身體都可以利用亞麻酸和α亞麻酸來合成DHA和AA，而合成它們的原料也存在於所有嬰兒奶粉中。只不過嬰兒的這種合成功能比較低下，所以就需要額外攝入它們。

事實上，母乳中已經含有了這兩種物質，而且其中10-20%是以磷脂的形式存在的，更易於吸收。所以如果有條件的話，還是母乳餵養最好，正應了那句話，世上只有媽媽好啊。當然，如果不能母乳餵養，那只好選擇嬰兒奶粉作為替代品了。

早在1996年，國外就已經有添加了DHA的嬰兒奶粉了，而許多機構（英國營養基金會，WHO，FAO，國際脂肪酸和脂類研究學會）都建議應當在嬰兒奶粉中添加DHA和AA。目前，國內很多奶粉也已經添加了這兩種物質。[5]

對於兒童和成人來說，DHA和AA完全可以從食物中獲得，蛋黃，深海魚類和海藻通常含有豐富的DHA和AA，只要合理搭配膳食，就完全無需擔心。

那麼DHA和AA的含量是越多越好嗎？

既然DHA和AA這麼好，那是不是應該給嬰兒補充越多越好？當然不是。攝入過量的DHA和AA除了會增加嬰兒的消化負擔，太多DHA還會導致嬰兒免疫應答反應和炎症反應降低（也就是說，更容易被病原體入侵），以及凝血困難等等不良後果。

目前中國國家標準對DHA和AA的規定是：對於嬰兒配方食品，DHA和AA都屬於可選擇性成分，最大添加量分別不超過總脂肪酸含量的0.5%和1 %，而且如果添加了DHA，必須至少添加等量的AA。[6]（歐盟對於嬰兒配方食品的規定跟國標略有差別，僅限定了AA最大不超過脂肪酸總量的1%且 DHA含量不得高於AA含量。）

最後再次強調，母乳餵養是最適合嬰兒的，再貴的奶粉都是在盡力模仿母乳成分。

參考資料

1. Willatts P, Forsyth JS, DiModugno MK, Varma S, Colvin M. Effect of long-chain polyunsaturated fatty acids in infant formula on problem solving at 10 months of age. Lancet 1998;352(9129):688–91
2. SanGiovanni JP, Parra-Cabrera S, Colditz GA, Berkey CS, Dwyer JT. Meta-analysis of dietary ssential fatty acids and long-chain polyunsaturated fatty acids as they relate to visual resolution acuity in healthy preterm infants. Pediatrics 2000;105(6):1292–8.
3. Makrides M, Neumann MA, Simmer K, Gibson RA. A critical appraisal of the role of dietary long-chain polyunsaturated fatty acids on neural indices of term infants: a randomized, controlled trial. Pediatrics 2000;105(1 Part 1):32–8.
4. Koletzko B, Rodriguez-Palmero M. Polyunsaturated fatty acids in human milk and their role in early infant development. J Mammary Gland Biol Neoplasia 1999; 4(3):269–84.
5. Allison L. Morrow, What’s new in infant formulas ? J. Pediatr. Health Care, 2003. 17, 271-272.
6. GB 10765-2010 中國食品安全國家標準 嬰兒配方食品

轉載自科學松鼠會，作者少個螺絲。本文首發於果殼網(guokr.com)「健康朝九晚五主題站」《奶粉中需要添加DHA和AA嗎？》

「豬油不健康啦！」、「飽和脂肪會提高膽固醇、塞血管！」、「不飽和脂肪酸才是好的！」

這些耳熟能詳的話語，在健康意識高漲的現在，常常會在廣告、書、或廚房裡出現。人們認為，血液中膽固醇含量可能會因為攝入飽和脂肪而提高，進而增加心血管疾病的風險與相關死亡率，因此應該以含不飽和脂肪酸的植物油來代替富含飽和脂肪酸的動物油，對心臟有益。

會有這種想法，最主要的依據可能是 1968~1973 年間由明尼蘇達大學主持的一項大型隨機對照實驗（randomixed controlled trial, RCT），1989 年發表報告（Minnesota Coronary Experiment，後簡寫為 MCE）表明了，使用玉米油替代奶油與其他飽和脂肪，確實會降低膽固醇水平[1]。但是血液裡的膽固醇量降低了，心臟病的風險就會比較低嗎？相關的死亡率會隨之降低嗎？

2016 年的一篇研究[2]，分析了 MCE 實驗的數據，告訴我們：好像沒有需要如此害怕飽和脂肪。

什麼？飽和脂肪不是最好不要碰嗎？

美國 2015~2020 年健康飲食指南中，建議限制飽和脂肪酸的攝取，並且列為健康飲食模式的關鍵因子，可見其對飽和脂肪攝取的重視（但也跟美國人平均由飽和脂肪供給的熱量，佔每日攝入總熱量的 13.9% 有關）；我國的每日飲食指南，也建議食用油應以含單元不飽和脂肪酸較多的植物油種類為主，都希望藉由降低飽和脂肪的攝取量、提升不飽和脂肪酸比率，可以提升國民健康。

由膳食影響健康的想法，已經發展好一段時間。1910 年，有人發現心血管疾病與血清中膽固醇濃度有關[3]；1913 年，從對兔子餵食膽固醇的實驗中，發現膽固醇可能造成動脈粥狀硬化[4]，從此之後，科學家開始汲汲營營探討飲食對於健康的影響，尤其是飲食對於心血管疾病的影響。

許多報告出爐，認為飲食與心血管健康是息息相關的，稱為「膳食–心臟假說」（diet-heart hypothesis）[5]，預期含有豐富亞麻油酸（屬於不飽和脂肪酸）的蔬菜油，可以降低血清中膽固醇，減少沉積於動脈管壁 [6]，就可以減少心臟病的發生、提升心血管健康。

之後的幾個隨機對照實驗，證實了亞麻油酸可以降低血清中的總膽固醇、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL，被認知為「壞膽固醇」）濃度；但是最重要的減少心血管疾病發生率與死亡率呢？其實沒有觀察到因果關係。

沒有因果關係？怎麼可能！於是大家繼續實驗、分析關聯，同時在明確的結果出來之前，大家還是被灌輸著膳食–心臟假說的相關認知。2010 開始，越來越多統計結果指出，其實膳食中的飽和脂肪，不會顯著增加心血管疾病的發生率，意思就是，兩者可能沒有直接關連[7, 8]。

重新分析明尼蘇達實驗 飽和脂肪翻案

2016 年的研究，選擇了重新分析當年的明尼蘇達實驗 MCE 的數據，當年的實驗受試者有 9570 人，是個大規模的實驗，加上嚴謹的設計與實行，是個好的分析探討標的。分析結果顯示，使用含豐富亞麻油酸的蔬菜油，可以顯著降低血清中膽固醇濃度；嚴格遵守此飲食規則者，血清中膽固醇濃度降低的程度更為顯著。這部分與先前的研究結果並無二致，那我們關心的死亡風險呢？

將 MCE 的數據重新統計過後發現，對全體受試者而言，以不飽和脂肪酸代替飽和脂肪酸的飲食法（之後以 MCE 飲食稱之），對於降低死亡率沒有幫助；並且對於 65 歲以上的人，相較於對照組，MCE 飲食竟然會提高死亡風險。當時一篇論文有此觀察，且在 1989 年的報告中，也無法看出 MCE 飲食法對於降低死亡率的益處。

好吧，既然 MCE 可以降膽固醇，但對死亡風險沒有甚麼影響，那……降膽固醇和死亡風險有沒有甚麼關係？

膳食－心臟假說告訴我們，降低血清膽固醇有助遠離心血管疾病造成的死亡，既然 MCE 飲食可以顯著降膽固醇，那可以檢驗一下這個說法。分析了實行 MCE 飲食超過一年的受試者資料，結果發現了一個驚人的事實，膽固醇降低會提高死亡機率！不過還好，在 MCE 飲食組與對照組之間，雖然可以大略觀察到死亡機率與膽固醇下降的量呈正相關，但兩組之間沒有統計上的顯著性（P>0.16），平均而言，血液中膽固醇濃度下降 30 毫克／每 10 毫升，死亡風險會提升 22%。

在此統計中，跟上一項目的觀察結果相似，在 65 歲以上年齡層，此效應更加明顯，與平均值相比，下降同樣的膽固醇濃度，死亡風險平均提升 35%；65 歲以下的族群，膽固醇濃度下降與死亡率提升就沒有甚麼相關性。不過部分 65 歲以上的人，無論膽固醇濃度變化，本來就可能因為身體機能衰弱而造成死亡率上升，混淆結果。為此，作者特意將這些因素排除（做 sensitivity analysis 修正 Cox models），發現降低膽固醇與提高死亡風險的趨勢不變。

分析死亡的受試者死因，發現在實驗組中，因為心肌梗塞或粥狀動脈硬化而死亡的比率為 41%（31 / 76），但控制組只有 22%（16 / 73）；更妙的是，實驗組的人之中，有冠狀動脈或主動脈硬化的比率，並沒有比對照組還少，從以上結果看來，降低血清中的膽固醇濃度並無助心肌梗塞或者冠狀動脈／主動脈硬化。

為甚麼亞麻油酸含量豐富的蔬菜油明明可以降膽固醇，卻會提升心血管疾病的死亡風險？作者推測，可能因為蔬菜油中的其他化學物質影響，或者與膽固醇（尤其低密度膽固醇 LDL）的代謝途徑（主要在肝臟）有關；許多植物油被用來高溫烹調可能也是關鍵之一。經由高溫而氧化的亞麻油酸，反而可能變成健康殺手，累積起來可能會造成心血管相關疾病、脂肪性肝炎等。

另外作者也提到，在自然的飲食中，其實攝取亞麻油酸的量不多，且都是由食物中獲得，而非現在去除植物其他成分的精製油、補充劑。

在前幾年，作者分析過另一個欲驗證膳食－心臟假說的雪梨研究（Sydney Diet Heart Study）資料，那時就發現藉由提高飲食中不飽和脂肪酸比率，好像對心血管疾病造成的死亡率並無幫助 [9]，這次的分析，除了揭露當年 MCE 沒有公布的資料，更加說明了膳食－心臟假說需要被重新檢討與思考。

筆者心得

1. 此類翻案研究的最大貢獻在於點出之前認知或者操作的盲點，至於是否也會昨是今非、是否應該全盤接受與相信，可能沒有很大的關係，能促使我們更進一步思考，都是好事。

2. 坊間很多關於「好的油」、「壞的油」敘述也需要重新思考。許多營養的攝取過與不及都不好，在宣導飲食健康議題上，我們需要更加謹慎。

3. 統計分析好重要，幫助人們釐清關係，也可以幫助人們突破盲點。

4. 許多所謂「健康指南」背後都有其統計基礎，可能要稍微了解一下其預設背景或條件，每個人健康狀況不一樣，不應死守數字，應當要量身調整才是。

5. 關於亞麻油酸／富含不飽和脂肪酸的植物油，可能需要考慮其攝取量與攝取方式。盡量不經過高溫、氧化，也盡量透過食物取得，不要使用精製油。

補一件有趣的事，當年 MCE 的參與人員之一，也就是 [1] 的 Frantz, I. D.，他的兒子正是此篇論文 [2] 的作者之一 Frantz, R. P.。他把當年老爸沒發表的數據拿出來重新驗證，發現老爸的假設可能不是那麼正確。相關報導請至此（另有中文版）。

參考資料

1. Frantz, I. D., Dawson, E. A., Ashman, P. L., Gatewood, L. C., Bartsch, G. E., Kuba, K., & Brewer, E. R. (1989). Test of effect of lipid lowering by diet on cardiovascular risk. The Minnesota Coronary Survey. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 9(1), 129-135.
2. Ramsden, C. E., Zamora, D., Majchrzak-Hong, S., Faurot, K. R., Broste, S. K., Frantz, R. P., … & Hibbeln, J. R. (2016). Re-evaluation of the traditional diet-heart hypothesis: analysis of recovered data from Minnesota Coronary Experiment (1968-73). bmj,353, i1246.
3. Windaus A. Ueber der Gehalt normaler und atheromatoser Aorten an Cholesterol und Cholesterinester. Zeitschrift Physiol Chemie 1910;67:174.
4. Anitschkow N, Chalatow S. Ueber experimentelle Cholester-insteatose und ihre Bedeutung fuer die Entstehung einiger pathologischer Prozesse. Zentrbl Allg Pathol Pathol Anat 1913;24:1–9.翻譯版：Classics in arteriosclerosis research: On experimental cholesterin steatosis and its significance in the origin of some pathological processes by N. Anitschkow and S. Chalatow, translated by Mary Z. Pelias, 1913.Arteriosclerosis 1983;3: 178–82.
5. Executive Committee on Diet and Heart Disease. National Diet-Heart Study Report. American Heart Association, 1968.
6. Getz GS, Vesselinovitch D, Wissler RW. A dynamic pathologyof arteriosclerosis. Am J Med 1969;46:657-73.doi:10.1016/0002-9343(69)90018-7.
7. Siri-Tarino, P. W., Sun, Q., Hu, F. B., & Krauss, R. M. (2010). Meta-analysis of prospective cohort studies evaluating the association of saturated fat with cardiovascular disease. The American journal of clinical nutrition, ajcn-27725.
8. Chowdhury, R., Warnakula, S., Kunutsor, S., Crowe, F., Ward, H. A., Johnson, L., … & Khaw, K. T. (2014).Association of dietary, circulating, and supplement fatty acids with coronary risk: a systematic review and meta-analysis. Annals of internal medicine, 160(6), 398-406.
9. Ramsden, C. E., Zamora, D., Leelarthaepin, B., Majchrzak-Hong, S. F., Faurot, K. R., Suchindran, C. M., … & Hibbeln, J. R. (2013). Use of dietary linoleic acid for secondary prevention of coronary heart disease and death: evaluation of recovered data from the Sydney Diet Heart Study and updated meta-analysis. Bmj, 346, e8707.

本文轉載自科科儲思盆〈飽和脂肪傷健康的認知該被重新思考〉