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生酮飲食減重的生理機制為何?執行前該注意哪些風險?

文/呂紹俊 │ 台灣大學醫學院生化暨分生所副教授

圖/ILSI Taiwan 提供

「生酮飲食」可說是時下最熱門的飲食方式之一了!從報章雜誌中時常可見不少明星、網路紅人藉此飲食法瘦身成功;然而也有民眾因執行不當,不僅減重不成,反倒賠上健康。

究竟透過「生酮飲食」減重的生理機制為何?其減重效果真的有比傳統的低脂飲食更好嗎?對於生酮飲食躍躍欲試卻又不敢貿然嘗試的民眾,又應該注意那些事項與考量那些潛在風險?本期的ILSI Taiwan專欄邀請台灣大學醫學院生物化學暨分子生物學研究所呂紹俊副教授撰文,為你解析生酮飲食熱潮背後的真實樣貌。

「生酮」是什麼?酮體的形成機制

生酮飲食在最近是個熱門話題,有些民眾用它來減重或是調節血糖。「生酮」指的就是產生酮體,當血液中缺少葡萄糖或胰島素時,會促使脂肪組織分解三酸甘油酯(triacylglycerol)釋放出游離脂肪酸(free fatty acids),游離脂肪酸經由血液運送至肝臟;肝臟大量氧化(β-oxidation)脂肪酸,除了產生乙醯輔酶A(acetyl-CoA)也會產生酮體(ketone bodies)─包括乙醯乙酸酯(acetoacetate)、β-羥基丁酸(β-hydroxybutyrate)及丙酮(acetone)。

酮體生成(ketogenesis)途徑。橘底的部分即為酮體(ketone bodies)。source:Wikimedia

這種情形通常發生於血糖控制不良(胰島素不足或是胰島素阻抗)的糖尿病患者,因為缺少胰島素造成大量游離脂肪酸送入肝臟氧化,使血液中的酮體明顯提高。

一般人長時間不進食或是刻意採取無醣飲食,導致身體缺少葡萄糖提供能量,而改以脂質來提供代謝所需的能量,也會引起酮體明顯升高。由肝臟產生的酮體經由血液運送到其他器官氧化產生能量,是一種替代能源。大多數的酮體則會經由尿液排出體外,長期如此可能會造成血液酸化稱為酮酸症(ketoacidosis)。此外,丙酮也會在呼吸時排出體外,呼出的氣體會有丙酮的味道。

生酮飲食能抑制癲癇與癌細胞生長?尚待更多研究釐清

生酮飲食在臨床上主要用於兒童的困難控制型癲癇,能緩和癲癇的頻繁發作,但是其作用機轉不明。由於可能引起酮酸症、低血糖、胃腸窘迫、脫水、昏睡及血脂異常等副作用,因此需要在醫師及營養師的指導下實施。此外,生酮飲食也被考慮當作癌症治療的輔助性療法,因為多數癌細胞主要是以分解葡萄糖來獲取能量,而且有些癌細胞代謝酮體產生能量的能力較差。

因此藉由生酮飲食來降低血糖、胰島素及類胰島素生長因子,這些因子有促進癌細胞生長的作用,或許可以壓抑癌細胞的生長。一些臨床研究發現,生酮飲食有抗腫瘤的效果,尤其是在一些腦瘤,這個消息對不少癌症病患而言可說是燃起一線希望,但千萬別因此不接受適當治療,貿然以生酮飲食來對抗癌症!由於癌症既多樣又多變,也有研究顯示生酮飲食有促進腫瘤的作用,現有的證據仍不足以支持生酮飲食能夠作為癌症治療的輔助性療法,期待未來有更多具規模的臨床研究釐清疑慮。

生酮飲食的特色與臨床減重效果

一般均衡飲食的碳水化合物提供的熱量約佔每日攝取熱量的 55%、蛋白質與脂肪分別各佔約 15% 與 30%,然而在數十年來推行低脂飲食的風潮下,肥胖及代謝症候群人口仍持續增加。因此像是生酮飲食這樣不同概念的飲食策略,也被認為是值得嘗試的方法。生酮飲食主張由脂肪提供每日約 70~75% 的熱量、蛋白質提供約 20%、碳水化合物則提供約 5%~10%,且每日攝取的碳水化合物低於 50 公克(如下圖),可說是顛覆了數十年來的低脂飲食觀念!

生酮飲食與一般均衡飲食的比較。 圖/ILSI Taiwan 提供

目前已經有一些減重的臨床研究顯示,生酮飲食在短期間比低脂飲食有較好的減重效果,而且在第二型糖尿病患也有改善血糖的作用。學者推測生酮飲食於短期間的減重效果較明顯,可能是因為減掉了較多的水份以及抑制食慾所導致。在長達一年的飲食介入研究後,雖然也顯示生酮飲食比起低脂飲食有較佳的減重效果,但也僅相差約 1~2 公斤。也就是在相同的能量攝取情況下,長期下來生酮飲食與低脂飲食對體重的影響差距並不大。此外,在停止實驗後追蹤後續兩年內受試者體重的變化,發現攝取兩種飲食的體重都會回升,且彼此間的差距已經不顯著。

執行生酮飲食之前,你不可不知的風險與注意事項

上述這些生酮飲食的研究是在醫師及營養專家的監控下所進行,以確保能提供足夠的各種必需營養素。民眾自行執行生酮飲食減重其實並不容易做到正確,尤其是對外食族而言。當避免醣類攝取時,市售常見的米飯、麵食、麵包、餅乾、甜點、含糖飲料等醣類為主的食物都要避開,民眾對食物的選擇也會因此減少很多。尤其要將油脂提供的熱量提高到超過 70%、蛋白質控制在 20% 內,同時仍要維持各種必需營養素的攝取,對於一般民眾來說更不是件容易的事。建議應事先諮詢醫師、營養師等醫事人員,經過健康狀況評估後,再決定是否實行,並應定期追蹤血液酸鹼值、血脂、血壓、血糖等的變化。

執行生酮飲食最大的關卡是要和一切含醣食物說再見,包括看起來一臉人畜無害的白飯。 圖/mikuratv @Pixabay

若要長期執行生酮飲食,最大的風險考量是可能引起酮酸症及營養不均衡。先不考慮長期可能造成的安全問題,若要採用生酮飲食,建議要有一段適應期逐漸進入,以減輕類似流感的生酮不適(Keto Flu)症狀,如:倦怠、虛弱、眩暈、頭痛、噁心等。此外,還要注意食物的多樣性,避免攝取過多飽和脂肪。某些特定疾病患者也要特別留意,例如使用降血糖藥物的糖尿病人若要使用生酮飲食,務必事先告知醫師,以避免在降血糖藥及生酮飲食雙重作用下造成低血糖症(hypoglycemia);腎臟病人採取生酮飲食則應避免攝取過多蛋白質以免增加腎臟的負擔。雖然目前有不少人反對生酮飲食,但不可否認在一些臨床實驗中,採取生酮飲食有呈現一些正面結果。最近的研究顯示,酮體裡的 β-羥基丁酸具有抑制發炎體(inflammasome)活化的作用,這或許是一些人認為生酮飲食具有抗發炎作用的原因。

若不想貿然嘗試生酮飲食的減重者,還可以把握哪些基本原則?

推崇生酮飲食的人或許認為碳水化合物不是必需營養素,且有礙健康,能避免就盡量避免,但其實並不是所有的「醣」都是一樣不好的。葡萄糖除了提供能量,也參與其他新陳代謝,如提供合成遺傳物質 DNA 和 RNA 所需的五碳糖與產生 NADPH 促進麩胱甘肽抗氧化循環運轉等,長期採取生酮飲食是否會對這些重要的生理運轉造成影響,目前仍並不清楚。

如果不想嘗試生酮飲食,又想做一些改變的人,其實可以攝取不同的「」,盡量避免吃 「 (simple sugar)」 以及含精製碳水化合物的食物,如:白麵包、白米、麵條、甜點蛋糕、糖果、含糖飲料等;改選擇未精製富含膳食纖維的全穀類、多樣化的蔬菜及水果類,這些都是富含 「醣」的原態食物。此外,也要避免在餐與餐之間攝食甜點蛋糕、糖果、含糖飲料等。這些甜食會使剛回落的血糖及胰島素又被拉高,也會因此攝入多餘的熱量,對減重並沒有幫助。當然若考慮生活品質(quality of life)的概念,讓自己有些幸福感,偶爾吃點甜食也不需要太有罪惡感。

減重成功的不二法門,就是持續執行的決心。 圖/RyanMcGuire @Pixabay

是否能成功減重,其實「決心」是最大的關鍵,若能增加活動量減少熱量攝取,相信不論是生酮飲食或是低脂飲食,長期下來都會有減重效果。當攝取的熱量高於消耗量,體重會增加;反之,當攝取的熱量低於消耗量,體重就會減少,這是最簡單的道理,也是最沒有爭議的。

本文轉載自 ILSI Taiwan 專欄 2018 年 3 月號,原標題為〈解析生酮飲食──並非人人都適合的極端減重法〉。








關於作者

社團法人台灣國際生命科學會

創會於2013年,這是一個同時能讓產業界、學術界和公領域積極交流合作及凝聚共識的平台。期望基於科學實證,探討營養、食品安全、毒理學、風險評估以及環境的議題,尋求最佳的科學解決方法,以共創全民安心的飲食環境。欲進一步了解,請至:ww.ilsitaiwan.org