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糟糕的飲食習慣比吸菸還不健康:15種與死亡最相關的飲食陷阱

careonline_96
・2019/04/16 ・3608字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 499 ・六年級

每天吃三餐加零食消夜,你吃膩了嗎?不過我們選擇哪些食物填飽肚子,可是事關重大啊!下次老婆或男朋友問你「今天該吃什麼」,不要回答「吃什麼都沒關係啦!有得吃就好!」飲食選擇並不是假議題!即使今天的選擇不會讓你「馬上」健康,但每天持之以恆地願意選擇往好的飲食習慣靠攏,才能持續擁有健康。

最近醫學期刊《柳葉刀》(Lancet,也被譯做《刺胳針》)刊出了一篇研究報告,認為全球「五分之一的人因為自己的飲食習慣而提早死亡」。於 2017年,全球有一千一百萬人因為不良飲食習慣而死亡,有兩億多人因不良飲食習慣而失能。

哇!那這麼一來,不好的飲食習慣就打敗了抽菸,成為最嚴重的健康殺手呢(抽菸每年造成全球800萬人死亡)!甚至比其他的危險因子帶來死亡的機會還來得高。接下來,我們就根據這篇研究,看看究竟怎麼吃才最健康!

地球上有八億人是食物來源缺乏,容易餓肚子的;地球上有十九億人吃太多體重過重。飢餓和肥胖同樣都是營養不均的一種表現形式。然而這篇從1990年到 2017 年,橫跨 195 個國家的飲食習慣研究裡,並沒有把體重列進考量。而是針對25歲以上的成年人,分析 15 種與死亡最相關的飲食習慣,以下就是這十五種不良飲食習慣。

NG 1:吃太多鈉

每天總共吃超過3克的鹽巴。這個部分是以每 24 小時尿液中排出的鈉來計算吃進肚的鈉是否過量,而非用一次尿液排出的鈉來計算,因此並非每個國家都有這方面的資料可供統計。但總結來看,這是錯誤飲食習慣的第一名!吃的太鹹、調味太重是造成健康危害的最大兇手年齡愈小,鹽要越少!減少鹽份攝取的五大法寶!

NG 2:吃太少全穀類

研究建議,成人每天吃100到150克的全穀類,指的是從米飯、麵條、早餐麥片等攝取天然的麩皮,胚芽和胚乳,並不是指澱粉總攝取量喔!現在雖然很多人提倡增加蛋白質、減少澱粉,但一定要注意,我們可以試著減少白米飯、麵包、白麵條,減少「精緻澱粉」的攝取,但全穀類的麩皮,胚芽和胚乳含有重要的礦物質與維生素,並不能因此都不吃

你可以選擇糙米、紫米、全燕麥、糙薏仁等標示為「全穀類」的穀物。研究顯示,平均大家只有吃到建議量四分之一的全穀類。(正確補充維生素與礦物質


NG 3:吃太少水果

這裡指的水果可以是新鮮的、冷凍的、或煮過的水果。但是喝果汁不算是吃水果(很重要請記得),吃醃漬的水果也不算!研究建議水果總量一天達到200到300克。(果汁不等於健康,飲用記得要適量!

錯誤習慣的前三名就是「吃太鹹(鈉離子攝取過量)」、「全穀類攝取過少」、「水果吃太少」,其中老年人味覺不敏感,最容易吃太鹹;而年輕人最容易犯的飲食錯誤則是全穀類攝取太少。接下來我們再看三個很容易影響健康的飲食錯誤。

NG 4:吃太少堅果種子

研究建議每天吃16到25克的堅果、種子。常見的食用堅果是腰果、開心果、花生、核桃、栗子等。以研究內容來看,平均大家每天只吃了3克的堅果種子,遠低於建議量的21克,顯然多數人尚未養成這樣的飲食習慣。

NG 5:吃太少蔬菜

研究建議每天可以吃新鮮蔬菜、冷凍蔬菜、乾燥蔬菜共達300到430克。但若是喝蔬菜汁並不算吃蔬菜。如果吃醃漬類的蔬菜也不算,不能吃好多泡菜就覺得自己有吃到菜了!另外豆類也不算。還有很多人會誤以為吃薯條、吃洋芋片也是吃蔬菜,錯!吃玉米、馬鈴薯等這些澱粉含量高的都不算蔬菜

NG 6:omega-3脂肪酸太少

魚類海鮮中含有omega-3脂肪酸,奶粉廣告裡常出現、加了讓人聰明的DHA和EPA就是omega-3脂肪酸。食物的來源主要是鮭魚、鯖魚、鲱魚,沙丁魚等海鮮,生蠔、螃蟹、淡菜裡也有。要盡量從魚類海鮮中攝取omega-3脂肪酸。

以上是我們最常犯的飲食錯誤,並帶來最多的健康危害,接下來還有9樣飲食NG習慣,請一個個看下去。

NG 7:吃太少豆類

研究建議成人每天可攝取50到70克的豆類。

NG 8:喝太少牛奶

研究建議每天攝取350到520克的奶類,不管是全脂、低脂、零脂的牛奶、羊奶都可以。但豆漿等其他植物類飲品不算在奶類。目前平均牛奶攝取量只有建議的五分之一不到,可能許多人並沒有養成喝奶類的習慣。(牛奶不健康,長大就別喝?

NG 9:吃太多紅肉

每天豬肉、羊肉、牛肉的份量建議在18到27克之間,不要超過。但奶類、蛋類、魚類不算在紅肉裡喔。

NG 10:吃太多加工肉品

我們並不需要固定攝取煙燻、醃漬、加防腐劑或其他化學製劑的加工肉品。因此加工肉品沒有所謂的建議攝取量(可以不吃就不吃),但如果吃了,每天不要超過2克,然而研究顯示,大家每日平均吃的加工肉品是4克!(加工食品別吃太多?研究:與早死相關

NG 11:喝太多糖飲

糖,也是一個可以不吃就不要吃的。但我們常常喝大杯含糖茶飲、汽水、能量飲料等,都會帶來多餘的糖份,如果這些加糖的飲料累積糖份超過每天5克則是過量。果汁如果有加糖也是不適合,除非喝的是百分百無添加果汁,那其中的天然糖份就不會被算在裡面。這個是眾人不知不覺就超標最多的!許多地區的人民每日喝了不少糖飲,從糖飲中攝取49克的糖,達建議最高攝取量的10倍之多

NG 12:吃太少纖維

建議每天從蔬菜、水果、全穀類雜糧、豆類中,攝取纖維達19到28克。


NG 13:飲食中鈣質太少

建議每天從牛奶、優格、起司攝取1到1.5克的鈣質。

NG 14:飲食中的不飽和脂肪酸太少

飲食中帶有不飽和脂肪酸的植物油、葵花油等,應該佔每日熱量的9%到13%。

NG 15:吃太多反式脂肪

反式脂肪也沒有建議劑量,也就是說,能不碰就不要碰

過去我們講到飲食陷阱,很多人會介意在總量吃太多,那這次的研究討論的是藏在藏在細節裡的魔鬼。但如果你仔細看前面的內容,會發現「吃太少健康食物」帶來的死亡風險,會比「吃太多不健康食物」更大!所以不是說「我都吃少少的」就代表一定健康喔!

西化飲食潛藏許多危機,但中菜也不惶多讓。圖/pixabay

不論年齡、性別、社會條件,如果盡量改掉這些飲食上的壞習慣,可以預防五分之一的死亡。因為這些不好的飲食習慣容易讓人患有心血管疾病、第二型糖尿病、癌症。你可能不難想像,每餐都是吃得很鹹,只吃醃菜不吃新鮮蔬菜水果的人,很容易罹患高血壓,接著就因高血壓而中風造成失能、殘障,甚至死亡。

過去你可能會認為飲食西化很不好,確實美國人吃了太多加工食品,反式脂肪也太多,但還在195個國家的飲食健康程度中排行於前50名。從這份研究我們會發現中國排名排在140名,每十萬人中有350人因飲食問題而死,在榜單上算是後段班,而中菜吃法的最大陷阱就是「鹽份過多」!

名列前矛、吃的最健康的國家是以色列、法國、西班牙、日本。這樣看起來,最接近「地中海飲食」的菜單,在飲食中選擇較多的水果、蔬菜、堅果、橄欖油、魚類對身體最有幫助。如果你喜歡日式飲食,要盡量避免醃漬類食物,並注意鹽份,因為研究認為日本整體表現雖然很棒,但料理中也是藏有鹽分過多的問題!

身在台灣的我們很幸運,取得食物並不困難,尤其是水果。圖/wikimedia

最後再重複一次,最不好的飲食習慣吃太多塩、吃太少全穀類、吃太少水果。接下來則是吃太少堅果種子、吃太少蔬菜、吃太少omega 3 脂肪酸。身在台灣的我們很幸運,取得食物並不困難,還是個充滿好吃水果的寶島。不像某些內陸地區要買條魚很貴,或在某些季節或某些地區真的沒有水果或蔬菜,只能獲得醃漬類蔬菜水果。

那我們就更該能了解,盡量少吃味道重,靠著糖、鹽味、和加工來刺激味覺的食物,盡量多選擇新鮮的蔬菜水果與全穀類!所以大家其實真的不用鎮日擔心「該買哪些健康食品補充劑」,不用擔心自己是否少吃了哪些錠劑、補品、或XX素,怕沒有「補到」身體差。而應該好好想想,如何精進每天三餐的內容,增加新鮮蔬果、全榖並減少調味。重新思考食物對你的意義,從心改變食物選擇。


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為何新冠病毒突變之後傳染力更強?——關鍵在於變異株的棘蛋白結構

研之有物│中央研究院_96
・2022/01/25 ・5088字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文/寒波
  • 美術設計/林洵安

為何新冠病毒突變之後傳染力更強?

COVID-19 至今仍深深影響全人類,新冠病毒持續演化,例如曾經造成臺灣大規模社區感染的 Alpha 變異株、傳染力更強的 Delta 變異株,近期出現的 Omicron 變異株等,它們逃避免疫系統的能力都不一樣,關鍵就在不同的棘蛋白(spike protein)結構。「研之有物」專訪中央研究院生物化學研究所徐尚德副研究員,他的團隊陸續解析各種新冠病毒變異株的棘蛋白結構,不但能釐清新的突變帶來的威脅,後續也可作為研發人造抗體的指引。

徐尚德手上拿著新冠病毒的棘蛋白模型,顯示棘蛋白與兩種不同抗體結合的情況。圖/研之有物

解析新型冠狀病毒棘蛋白

COVID-19 的病原體是一種冠狀病毒,和 SARS 病毒是近親,正式命名為 SARS-CoV-2,中文常稱作新型冠狀病毒。為了知道病毒如何感染人體細胞,以及如何逃避免疫系統的辨識,我們需要進一步瞭解冠狀病毒表面的棘蛋白結構。

結構為什麼重要?因為結構會影響蛋白質功能。蛋白質是由不同的氨基酸所組成的長鏈,實際作用時會摺疊形成特別立體結構,而冠狀病毒的蛋白質中,又以棘蛋白最為關鍵。

徐尚德強調,棘蛋白是冠狀病毒暴露在表面的蛋白質之一,絕大多數被感染者的免疫系統所產生的抗體都是辨識棘蛋白。因此現今臨床使用的蛋白質次單元疫苗、腺病毒疫苗以及 mRNA 疫苗,都是以棘蛋白為基礎來研發。

Cryo-EM 讓蛋白質結構無所遁形

工欲善其事,必先利其器。解析蛋白質結構的方法很多,早期的 X 光晶體繞射(X-ray diffraction),就像將影片定格截圖,但不一定為蛋白質實際作用的狀態。

再來是核磁共振(Nuclear Magnetic Resonanc,簡稱 NMR),這是徐尚德留學深造時的專業,可以重現蛋白質在水溶液中的結構及動態,更接近實際作用的形態,可惜不適合分子量較大的分子。

目前結構生物學最具潛力的新技術是:冷凍電子顯微鏡(Cryogenic Electron Microscopy,簡稱 Cryo-EM),Cryo-EM 可以拍出原子尺度下高解析度的三維結構,此技術於 2017 年獲得諾貝爾化學獎。中研院則於 2018 年開始添購 Cryo-EM 設備,而 Cryo-EM 正是徐尚德用來解析棘蛋白結構的主要利器!

在 COVID-19 疫情爆發初期(2020 年 1 月),徐尚德就率先啟動新冠病毒的結構分析,當時他的研究團隊剛好已分析過感染貓科動物的冠狀病毒,對於解析棘蛋白結構有一定經驗,可說是贏得先機。

具體來說,如何用 Cryo-EM 解析新冠病毒的棘蛋白結構?

首先要大量培養新冠病毒、再分離、純化得到棘蛋白。接下來,將大量蛋白質樣本鋪成薄薄一層液體,之後以 -190℃ 急速冷凍,讓蛋白質分子保持凍結前的形態,最後用程式重建棘蛋白的三維影像。徐尚德譬喻,就像一匹馬在高速移動時,連續拍攝許多照片,再將照片疊加起來,重建馬的形狀。

棘蛋白的體積已經算大,假如又與其他蛋白質結合,體積將會更大。能解析如此龐大結構為 Cryo-EM 一大優點,但是也會創造很大的資料量。徐尚德強調,用 Cryo-EM 分析蛋白質結構不只做實驗,也要協調資料處理等疑難雜症。

冷凍電子顯微鏡可以紀錄同一時間下、不同狀態的蛋白質三維立體結構。圖/研之有物

關鍵 D614G 突變,讓新冠病毒棘蛋白穩定性大增

儘管已有貓冠狀病毒的經驗,徐尚德研究團隊初期仍經歷一陣摸索,一大困難在於,做實驗時發現不少棘蛋白壞掉,不再保持原本的結構。

這是因為一般取得蛋白質樣本後會置於 4°C 冷藏,但 4°C 其實不適合保存棘蛋白。接著徐尚德細心觀察到,具備 D614G 突變的棘蛋白,保存期限竟然比沒突變的棘蛋白要長,可以從 1 天增加到至少 1 週。

什麼是 D614G 突變呢?武漢爆發 COVID-19 疫情的初版新冠病毒,其棘蛋白全長超過 1200 個胺基酸,D614G 突變的意思就是:第 614 號氨基酸由天門冬胺酸(aspartic acid,縮寫為 D)變成甘胺酸(glycine,縮寫為 G)。

D614G 突變誕生後,存在感持續上升,2020 年 6 月時已經成為全世界的主流,隨後新冠病毒 Alpha、Delta 等變異株,皆建立於 D614G 的基礎上。

儘管序列僅有微小差異,許多證據指出 D614G 突變會增加新冠病毒的傳染力。有趣的是,它也能大幅增加棘蛋白在體外的穩定性。因此在研究用途上,變種病毒的棘蛋白反而容易保存,徐尚德更指出,對抗變種病毒的蛋白質次單元疫苗(subunit vaccine)穩定性也會增加。

圖片為徐尚德實驗室提供的新冠病毒模型與三種不同的棘蛋白模型,棘蛋白的主體為白色,棘蛋白的受器結合區域(receptor binding domain,RBD)為藍綠色。圖/研之有物

新冠病毒棘蛋白的「三隻爪子」:受器結合區域

徐尚德參與的一系列新冠病毒結構研究,除了棘蛋白本身,還包含棘蛋白與細胞受器 ACE2 的結合、棘蛋白和人造抗體的結合。

既然要解析結構,儀器「解析度」能看清楚多小的尺度就很重要!蛋白質結構學的常見單位是 Å(10-10 公尺),原子與原子間的距離約為 2 Å,Cryo-EM 的極限將近 1 Å,不過棘蛋白大約到 3 Å 便足以重建立體結構。

冠狀病毒如何感染宿主細胞,和結構又有什麼關係?棘蛋白位於冠狀病毒的表面,直接接觸宿主細胞受器 ACE2 的部分,稱為受器結合區域(receptor binding domain,簡稱 RBD),結構可能展現「向上」(RBD-up)或是「向下」(RBD-down)的狀態。向下,RBD 便不會接觸宿主細胞的受器,缺乏感染能力,;向上,RBD 方能結合受器,引發後續入侵。

徐尚德團隊透過冷凍電子顯微鏡,拍攝新冠病毒 Alpha 株的棘蛋白結構,其中有三類棘蛋白的 RBD 為 1 個向上(佔 73%),有一類(類別3)的棘蛋白 RBD 則是 2 個向上(佔 27%)。圖/Nature Structural & Molecular Biology

新冠病毒表面的棘蛋白有「三隻爪子」(3 RBD),RBD 有可能同時向上(3 RBD-up),也可能只有 1~2 個向上,結構會影響病毒的感染能力。更詳細地說,棘蛋白某些胺基酸位置的差異,會影響結構的開放與封閉程度。

棘蛋白向上或向下是動態的,假如能保持穩定性,延長向上的時間,也有助於新冠病毒的感染。這正是徐尚德一系列研究下來,實際觀察到不同品系的變化。

截至 2022 年 01 月 18 日的新冠病毒品系發展歷史,其中 Delta 變異株擁有最多品系,而 Omicron 變異株則開始興起。雖然 Omicron 的品系並不多,但已逐漸成為主流。圖/Nextstrain; GISAID

一網打盡所有高關注變異株的結構變化

和武漢最初的新冠病毒相比,D614G 突變帶來什麼改變呢?簡單說:棘蛋白向上的比例增加了,導致整個結構變得更加開放,增加新冠病毒對宿主受器的親合力(affinity)。

以 D614G 為基礎,接下來又獨立衍生出數款品系,皆具備多個突變,傳染力、抵抗力更強 。影響最大的是首先於英國現身的 Alpha(B.1.1.7)、南非的 Beta(B.1.351)、巴西的 Gamma(P.1),以及更晚幾個月後,於印度誕生的 Kappa(B.167.1)與 Delta(B.167.2)。Alpha 一度於世界廣傳,導致包括臺灣在內的嚴重疫情,不過隨後不敵優勢更大的 Delta。

對於上述品系,徐尚德率隊一網打盡。 Alpha 的棘蛋白結構解析已經發表於 《自然-結構與分子生物學》(Nature Structural & Molecular Biology)期刊,其餘新冠病毒變異株的論文仍在等待審查,目前能在預印網站 bioRxiv 看到,該研究一次報告 38 個 Cryo-EM 結構,刷新紀錄。

圖 a 顯示新冠病毒 Alpha 變異株棘蛋白的突變氨基酸序列,一共有 9 處突變, D614G 突變以紫色表示。
圖 b 顯示突變的氨基酸在立體結構中的位置。
圖/Nature Structural & Molecular Biology

Alpha 變異株的 RBD 向上結構穩定

一度入侵台灣造成社區大規模感染的 Alpha 株有何優勢?其棘蛋白除了 D614G,還多出 8 處胺基酸突變,徐尚德發現 N501Y(天門冬酰胺變成酪胺酸)、A570D(丙胺酸變成天門冬胺酸)的影響相當關鍵。

直覺地想,棘蛋白的外層結構才會與受器接觸影響傳染力,立體結構中第 570 號胺基酸的位置比較裡面,乍看並不要緊。但是徐尚德敏銳地捕捉到,A570D 突變會改變局部的空間關係,令「RBD 向上」的結構更加穩定。徐尚德形容為「腳踏板」(pedal-bin)── A570D 突變的效果就像踩著垃圾桶的腳踏板,讓桶蓋(也就是 RBD)穩定保持開啟。

事實上,棘蛋白總體向上的比例,Alpha 還比單純的 D614G 突變株更少,不過 A570D 增進的穩定性似乎優勢更大。研究團隊製作缺乏 A570D 突變的人造模擬病毒,嘗試體外感染人類細胞,發現感染力明顯減少,證實 A570D 突變頗有貢獻。

新冠病毒 Alpha 株棘蛋白的「A570D 突變」,會改變棘蛋白內部的空間,讓「RBD 向上」的結構更加穩定,就像踩著垃圾桶的腳踏板,讓桶蓋保持開啟。圖/研之有物(資料來源/徐尚德、Nature Structural & Molecular Biology

Alpha 變異株的棘蛋白親近宿主細胞,干擾抗體作用

另一個重要突變是 N501Y,不只 Alpha 有,Beta 等許多品系也有,Delta 則無。N501Y 在眾多品系獨立誕生,似乎為趨同演化所致。N501Y 能為病毒帶來哪些優勢?

第 501 號胺基酸位於棘蛋白表面,會直接與宿主受器 ACE2 結合。此一位置變成酪胺酸(tyrosine,縮寫為 Y)後,和受器的 Y41 兩個酪胺酸之間,容易形成苯環和苯環的「π–π stacking」鍵結,從而大幅提升棘蛋白對細胞的親合力。

新冠病毒 Alpha 株棘蛋白的「N501Y 突變」,讓 RBD 的胺基酸與宿主細胞受器 ACE2 形成「π–π stacking」鍵結,大幅提升棘蛋白對宿主細胞的親合力。圖/Nature Structural & Molecular Biology

另一方面,N501Y 突變也會干擾抗體的作用。中研院細胞與個體生物學研究所的吳漢忠特聘研究員,率隊研發一批針對棘蛋白的人造抗體,測試發現有一款抗體 chAb25 對 D614G 突變株相當有效,但是對 Alpha 株無能為力。徐尚德由結構分析發現:N501Y 改變了棘蛋白表面的形狀,讓抗體 chAb25 無法附著。

好消息是,另外有兩款抗體 chAb15、chAb45,依然能有效對抗 Alpha 病毒,不受 N501Y 影響。這兩款抗體會附著在棘蛋白 RBD 的邊緣,避免棘蛋白和宿主細胞接觸。而且抗體 chAb15、chAb45 會各占一方,可以同時使用,多面協同打擊病毒。

雖然新冠病毒 Alpha 株的棘蛋白表面讓某些抗體難以附著,還好仍有兩款抗體 chAb15(綠色)、chAb45(黃色)能有效「卡住」棘蛋白,干擾棘蛋白與宿主細胞結合。抗體 chAb15、chAb45 附著的位置,正好就是棘蛋白與宿主細胞結合的地方。圖/Nature Structural & Molecular Biology

棘蛋白結構不只胺基酸,還要注意表面的醣

有了 Alpha 的經驗,接下來分析 Beta、Gamma、Kappa、Delta 便順手很多。這批新冠病毒的棘蛋白變化多端,但是「RBD 向上」的整體比例皆超過 Alpha 和 D614G 突變株,可見適應上各有巧妙。徐尚德也發現,要釐清棘蛋白的結構,不能只關心蛋白質,還要考慮棘蛋白表面的醣基化(glycosylation)修飾。

蛋白質在完工後,某些胺基酸還能加上各種醣基。病毒蛋白質表面的醣基可以作為防護罩,干擾抗體和免疫系統的辨識。醣基化修飾就像替病毒訂作一套迷彩外衣,不同變異株的情況都不一樣,假如醣基化的位置和數量,由於突變而改變,便有可能影響立體結構,有助於它們閃躲抗體。例如和武漢原版新冠病毒相比,Delta 株棘蛋白少了一個醣化修飾,Gamma 株棘蛋白則多了兩處醣化。

還好從結構看來,並沒有任何突變組合能完美逃避抗體。例如由美國的雷傑納榮製藥公司(Regeneron)製作並通過緊急使用授權的抗體;以及中研院吳漢忠率隊研發,有望投入實用的多款人造抗體,對變異品系依然有效。這場人類與病毒的長期抗戰中,同時使用多款抗體的「雞尾酒」療法,仍然是可行的醫療方案。

回顧將近兩年來的研究之路,徐尚德表示:時間壓力真的非常大!COVID-19 疫情爆發後,全世界投入相關研究的專家眾多,只要稍有遲疑,便會落在競爭者後頭。但是即使跑在最前端的研究者,也只能苦苦追趕病毒演化的速度,一篇論文還在審查時,現實世界的疫情已經邁向全新局面。

人類要贏得勝利,必需全方面認識病毒,而結構無疑是相當重要的一環。


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