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斷食有用嗎?關鍵是「何時吃」——早點吃、更健康

miss9_96
・2022/04/04 ・3579字 ・閱讀時間約 7 分鐘

「為了健康,少吃一點」

似乎為了更健康,就得閹割自己的欲望、執行嚴苛的節食。如果能找到一種「不放棄美食」且可行性高的健康飲食法,該有多好~

圖/GIPHY

食慾和健康,永恆的對抗

透過間歇式進食(或稱斷食法),進而降低糖尿病、心血管疾病的風險(或減重),是許多人的願望。

而坊間的斷食法很多,如:極度嚴苛的隔日斷食法(一日正常飲食、隔日禁食)、5:2 斷食法(一週裡 5 天正常飲食,另 2 天只能攝取極低熱量)、較人性化的 168 斷食法(一日裡,僅 8 小時能用餐)等。其目的是增加、拉長每日裡的飢餓時段,使身體有較長的時間處在低血糖濃度的狀態;進而強迫身體減少對葡萄糖的依賴和代謝,轉向消耗脂肪

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而斷食法好像真有健康上的好處。在動物模型裡,此法可增加心臟健康、降低癌症機率,甚至延長動物的壽命 [1]。而在人類試驗裡,雖然試驗仍不夠多,但似乎可提高人體對胰島素的敏感度、減輕體重、改善血壓,甚至抑制食慾等優點 [1]

然而,美國科學家針對斷食法進一步研究後認為,關鍵似乎不是「少吃一點」,而是「在正確的時間吃」

現代人,幾乎醒著的時間裡,都在吃

人類和其他動物一樣,都有固定的生理時鐘、生活作息,通常是日出而活躍、日落而漸寂。體內各種內分泌,如:胰島素的濃度,也依循晝夜規律而起伏循環。因此,若能讓進食時間配合內分泌系統活躍時段,也許可最大幅度地提高身體處理食物的效率 [2]

然而,現代人類已處在衣食無缺的世代,我們幾乎無時無刻都在吃。2014 年的報告發現,多數美國人一天裡的用餐時間超過 12 小時 [1],換言之,身體有極長的時間裡都處在「進食中」的狀態(我覺得台灣人應該也差不多,台灣人在吃東西層面裡,無敵方便)。

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圖/GIPHY

因此,為了探究斷食法+晝夜作息的好處,美國科學家依循人類正常生理時鐘、規劃了新的斷食法,希望一探新斷食法的好處。

「日出就吃、日落就不吃」—— 8 個男人、超過四個月的試驗

美國阿拉巴馬大學研究團隊,認為「隨著人類天生的作息吃飯」是健康的關鍵。為了排除「因斷食而吃較少」對結果的影響,因此他們希望在「攝取總熱量不變」的前提下,「只改變『什麼時候吃飯?』」、來研究調整用餐時間所帶來的好處。

圖/Pexels

團隊所規劃的新斷食法——eTRF(early Time-Restricted Feeding),是早上 7 點用早餐、9 點用中餐,和下午 1 點用晚餐;換言之,一日維持三餐、但僅 6 小時進食,且嚴格限制在早晨起床後的 6 小時內

團隊設計了臨床試驗,受試者必須接受長達 5 週的 eTRF 斷食法,然後讓身體休息 7 週,再接受 5 週的普通飲食法(早上 7 點用早餐、下午 1 點用中餐,和下午 7 點用晚餐;換言之,一日維持三餐、用餐時間恢復為 12 小時,其他條件不變)。實驗期間須嚴格遵守飲食(不能亂吃、偷吃),每餐都由實驗室提供 [註1]、必須在實驗室人員監視下完全吃完。並且睡眠時間、運動都受到嚴格控制。

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招募之初有九百多人應徵,最終僅 8 人完成實驗。結果於 2018 年刊在《細胞代謝/Cell Metabolism》科學期刊上 [3]

(圖1)eTRF 斷食法之試驗規劃。/參考文獻 3

受試者樣貌

共有8名成年男性完成試驗 [註2],其他資訊如下:

因此可以發現,本次實驗的受試者,也是慢性病高風險者、糖尿病前期之肥胖患者。換言之,若 eTRF 斷食法對他們的健康有幫助,就有機會幫助許多處在疾病前期的人,扭轉病情、恢復健康(在台灣,約四分之一的成人是糖尿病前期患者)。

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結果 —— eTRF 斷食法,提高人體的胰島素敏感性

糖尿病的病徵,是人體失去控制血糖的能力,而其病因之一是胰島素敏感過低、人體需要更高的胰島素,才能喚醒細胞吸收糖分子、降低血液裡的糖濃度。

在試驗結果中發現,eTRF 斷食法不影響血糖值、變化趨勢,但降低了體內胰島素濃度(提高胰島素敏感性)。如圖 2A、B,在口服葡萄糖耐受試驗(Oral Glucose. Tolerance Test,OGTT[註3]結果發現,血糖變化並無差別;換言之,eTRF 斷食法沒有影響血糖變化。但在胰島素濃度層面,有了極佳的發現。相較於普通飲食,eTRF 斷食法期間,空腹、及 OGTT 試驗的第 60、90 分鐘,其胰島素濃度更低(圖 2C、D)。換言之,eTRF 斷食法,使人體能用更低的胰島素、控制體內的血糖,提升人體的胰島素敏感性 [註4]

(圖 2)在口服葡萄糖耐受試驗裡,eTRF 斷食法和普通飲食期間,受試者的血糖、胰島素變化。/參考文獻 3

結果 —— eTRF 斷食法,大幅降低血壓

而在心血管疾病的風險層面,eTRF 斷食法顯示了紓緩高血壓疾病的潛力。如圖 3,受試者的早晨收縮血壓和舒張血壓,在 eTRF 斷食法期間分別降低 11±4 mmHg (p=0.03)和 10±4 mmHg(p=0.03)。這是極為驚人的降幅,其效果和服用高血壓藥物差不多。目前不清楚血壓降低的原理,可能是胰島素降低的後續效應,也可能是採行了更正常的作息後,排泄系統有更多能力調解體內滲透壓 [註5]

(圖 3)eTRF 斷食法和普通飲食期間,受試者的血壓變化。/參考文獻 3

結果 —— eTRF 斷食法,反而更不餓!

節食最大的敵人就是食慾!在自我評量裡(圖 4) [註6],相較於普通進食,受試者在 eTRF 斷食法期間,夜晚的食慾更低、飢餓感更少、飽足感更高。換言之,eTRF 斷食法不僅可行,更可能降低深夜的食慾、進而遏止邪惡消夜的欲望

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(圖 4)eTRF 斷食法和普通飲食期間,受試者的血壓變化。/參考文獻 3

小結論和研究限制

斷食有用嗎?研究結果指出,關鍵是「何時吃」!依循正常的生理時鐘,設計的新斷食法(eTRF),告訴我們——「早點吃、更健康[註7]

也有其他研究做出相異的結果。2022/04 於 NEJM 刊出的研究,以類似的進食方式在肥胖病人上進行研究。結果發現,限制進食時間不會展現更好的減肥效果。顯示此類議題仍相當複雜,有待科學界再釐清。

註解

  • 註 1:每餐皆為 50% 的碳水化合物,35% 的脂肪,15% 的蛋白質。
  • 註 2:干預進食對身體產生的變化,不同性別有相異的影響(如:女性通常比較難瘦下來)。故相關試驗多半會限制特定性別。
  • 註 3:將 75g 無水葡萄糖溶於 300ml 水,並在 5 分鐘內喝完。喝之前、喝完後各個時間裡,抽血驗血糖,以判斷身體控制血糖的能力。異常:140~200 mg/dL糖尿病:200 mg/dL以上
  • 註 4:在 eTRF 斷食法和普通飲食的期間,受試者體重變化相似,顯示 eTRF 斷食雖然提高胰島素靈敏度,但不會影響體重。
  • 註 5:但試驗也發現,eTRF 斷食法期間,三酸甘油酯、總膽固醇較高,研究團隊認為是體內提升分解、代謝脂肪後的現象,也認為需要更長時間、更多證據進行討論。
  • 註 6:完成長達 5 週的飲食法,隔日立即進行自我評量。
  • 註 7:此試驗僅針對糖尿病前期的成年男性(且人數甚少),其結論尚無法擴及女性或其他群體。在激烈地改變飲食習慣前,請先和醫護/營養團隊討論。

參考文獻

  1. Humaira Jamshed, Robbie A. Beyl, Deborah L. Della Manna, Eddy S. Yang, Eric Ravussin and Courtney M. Peterson. (2019) Early Time-Restricted Feeding Improves 24-Hour Glucose Levels and Affects Markers of the Circadian Clock, Aging, and Autophagy in Humans. Nutrients. https://doi.org/10.3390/nu11061234
  2. Kelli L.Vaughan, Julie A.Mattison (2018) Watch the Clock, Not the Scale. Cell Metabolism. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.05.016
  3. Elizabeth F. Sutton, Robbie Beyl, Kate S. Early, William T. Cefalu, Eric Ravussin, Courtney M. Peterson (2018) Early Time-Restricted Feeding Improves Insulin Sensitivity, Blood Pressure, and Oxidative Stress Even without Weight Loss in Men with Prediabetes. Cell Metabolism. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.04.010
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miss9_96
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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如何靠溫度控制做出完美的料理?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/06/21 ・2705字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 Panasonic 委託,泛科學企劃執行。 

炸雞、牛排讓你食指大動,但別人做的總是比較香、比較好吃?別擔心,只要掌握關鍵參數,你也可以做出完美料理!從炸雞到牛排,烹調的關鍵就在於溫度的掌控。讓我們一起揭開這些美食的神秘面紗,了解如何利用科學的方法,做出讓人垂涎三尺的料理。

美味關鍵 1:正確油溫

炸雞是大家喜愛的美食之一,但要做出外酥內嫩的炸雞,關鍵就在於油溫的掌控。炸雞的油溫必須維持在 160 到 180℃ 之間。當你將炸雞放入熱油中,食物的水分會迅速蒸發,形成氣泡,這些氣泡能夠保證你的炸雞外皮酥脆而內部多汁。

水的沸點是 100℃,當麵衣中的水分接觸到 160℃ 的熱油時,會迅速汽化成水蒸氣。這個過程不僅讓麵衣變得酥脆,也能防止內部的雞肉變得乾柴。

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如果油溫過低,麵衣無法迅速變得酥脆,水分和油脂會滲透到食物中,使炸雞變得油膩。而如果油溫過高,水分會迅速蒸發,使麵衣變得過於硬或甚至燒焦。

油炸時,麵衣水分會快速汽化。 圖/Envato

美味關鍵 2:焦糖化與梅納反應

另一道美味的料理——牛排。無論是煎牛排還是炒菜,高溫烹調都會帶來令人垂涎的香氣,這主要歸功於焦糖化反應和梅納反應。

焦糖化反應是指醣類在高溫下發生的非酵素性褐變反應,這個過程會產生褐色物質和大量的風味分子,讓食物變得更香。而梅納反應則是指醣類與氨基酸在高溫下發生的反應,這個過程會產生複雜的風味分子,使牛排的色澤和香氣更加迷人。

要啟動焦糖化反應和梅納反應的溫度,至少要在 140℃ 以上。如果溫度過低,無法啟動這些反應,食物會顯得平淡無味。

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焦糖化反應


焦糖化反應與梅納反應。圖/截取自泛科學 YT 頻道

油溫與健康

油溫不僅影響食物的風味,也關係到健康。不能一昧地升高油溫,因為每種油都有其特定的發煙點,即開始冒煙並變質的溫度。當油溫超過發煙點,會產生有害物質,如致癌的甲醛、乙醛等。因此,選擇合適的油並控制油溫,是保證烹調健康的關鍵。

說了這麼多,但是要怎麼控制溫度呢?

各類油品發煙點 。圖/截取自泛科學 YT 頻道

科學的溫度控制

傳統電磁爐將溫度計設在爐面下,透過傳導與熱電阻來測溫,Panasonic 的 IH 調理爐則有光火力感應技術,利用紅外線的 IR Sensor 來測溫,不用再等熱慢慢傳導至爐面下的溫度計,而是用紅外線穿透偵測鍋內的溫度,既快速又精準。

而且因為紅外線可以遠距離量測,如果甩鍋炒菜鍋子離開爐面,也能持續追蹤動態。不會立即斷開功率關掉,只要鍋子放回就會繼續加熱,效率不打折。

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好的溫度感測還要搭配好的溫度控制,才能做出一流的料理。日本製的 Panasonic IH 調理爐,將自家最自豪的 ECONAVI 技術放進了 IH 爐中。有 ECONAVI 的冷氣能完美控制你的室溫,有 ECONAVI 的 IH 調理爐則能為你的料理完美控溫。

有 ECONAVI 的 IH 爐不只省能源、和瓦斯爐相比減少碳排放,更為料理加分。前面說了溫度就是一切的關鍵,但是當我們將食材投到熱鍋中,鍋中的溫度就會瞬間下降,打亂物理與化學反應的節奏,阻止我們為料理施加美味魔法。

所以常常有好的廚師會告訴我們食物要分批下,避免溫度產生太大變化。Panasonic IH 調理爐,只要透過 IR Sensor 一偵測到溫度下降,就能馬上知道有食材被投入並立刻加強火力,讓梅納反應與焦糖化反應能持續發揮變化。而當溫度回到設定溫度,Panasonic IH 調理爐也會馬上將火力轉小,透過電腦 AI 的迅速反應,掌握溫度在最完美區間不劇烈起伏。

不僅保證美味關鍵,更不用擔心油溫超過發煙點而導致油品變質,讓美味變得不健康。

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透過 IR Sensor 精準測溫並提升火力。圖/截取自泛科學 YT 頻道
IH 調理爐完美控溫 。圖/截取自泛科學 YT 頻道

舒適的烹飪環境

最後,IH 爐還有一個大優點。相比於瓦斯爐,因為沒有使用明火,加熱都集中在鍋具。料理過程更安全,同時使用者也不會被火焰的熱氣搞得心煩意亂、汗流浹背,在廚房也能過得很舒適。而且因為熱能集中,浪費的能源也更少。

因為沒有使用明火,料理過程安全又舒適。圖/截取自泛科學 YT 頻道
Panasonic IH調理爐火力精準聚集在鍋內。圖/Panasonic提供

為了更多的功能、更好的效能,我們早已逐步從傳統按鍵手機換成智慧型手機。一樣的,在廚房內,如果你想輕鬆做出好料理,同時讓烹飪的過程舒適愉快又安全。試試改用 Panasonic IH 爐,一起享受智慧廚房的新趨勢吧!👉 https://pse.is/649gm5

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

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奠定現代通信基礎的克勞德.香農(Claude Shannon)
數感實驗室_96
・2024/06/06 ・743字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

以前小時候如果調皮不聽話,就會被大人叫去跪算盤,現在的家長家裡沒算盤了,反而會拿出電路板讓小孩跪。

咦?為什麼總是拿算數工具來懲罰小孩呢?

電路板上看似複雜電路板密密麻麻的,是電腦進行邏輯計算的關鍵。這小小的薄片能執行驚人的運算功能,背後的奧秘離不開一位傳奇科學家的貢獻。他不僅奠定了現代通信的基礎,還開創了人工智慧研究,這可不是一般人一生能做到的成就,但克勞德.香農(Claude Shannon)卻一次搞定。

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這位非凡的科學家是如何改變了我們的時代?

他讓我們今天能享受高效的通訊技術和智慧生活。如果你也覺得現在生活離不開手機和電腦,那你應該感謝這位數學和電機工程的天才。

對於 2000 年後出生的人而言,或許覺得用手機傳訊息、用電腦看影片再平常不過。但在 Shannon 出現之前,沒有人能系統性地定義「資訊」和「通訊」。他以其對動手實驗的熱忱,將這些看似無形的概念轉化為實際的理論,為世界帶來了一場資訊革命。

正是因為 Shannon 的卓越貢獻,我們才能享受如此便捷的現代通信技術。他不僅改變了科學的面貌,還深刻地影響了我們的日常生活。

Shannon 的故事也提醒我們,熱愛與好奇心是推動進步的核心力量。他用智慧和創造力,為我們打造現代通信的基礎,並開啟未來的無限可能。

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更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

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數感實驗室_96
72 篇文章 ・ 46 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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古人用的超大型手機?從烽火臺到智能手機:通信科技的演進
數感實驗室_96
・2024/05/13 ・883字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

現代人手機普及率極高,你可能正在用手機閱讀這篇文章。

仔細想想,我們每天使用的手機真的很厲害。只需幾下操作,就能傳訊息、視訊通話,還能上網看影片、玩遊戲、使用社群網路等。

你可能知道全世界的第一支手機是 Motorola 在 1973 年 4 月 3 日推出的黑金剛,重達 2 公斤的程度。不過,早在幾千年前,其實已經有「手機」存在了。

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當時的手機不只兩公斤重或兩公升水壺大,甚至是有好幾層樓那麼高,那這些手機的傳輸速率也超級慢,看影片一定是不可能,連打電話聊天都辦不到。超級陽春,基本上只能傳遞「有」或「沒有」這樣的是非題。

應該有些人猜到了,其實就是「烽火臺」。

烽火臺是中國古代為了傳遞軍情所設計的通信系統。一座烽火臺上有幾位士兵,備有大量的稻草與木柴,如果看到敵人侵犯,或是前後的烽火臺燃起狼煙,士兵們就會立刻燃燒乾柴,釋放狼煙,傳遞攸關國家存亡的重要資訊。雖然,烽火臺的尺寸大小與現今我們常用的手機差很多,傳輸能力也差很多,但烽火臺還真是上古時代標準的通信設施哦!

接下來還會推出一系列「通信科技」相關的節目,內容囊括了通信發展的歷史故事、重要的通信科學家、通信相關的技術知識。

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讓你認識新聞報導中,常聽到的一些通信專有名詞,什麼是頻帶、頻寬?現代通信技術如此厲害的關鍵又在哪裡?甚至,這些技術跟我們平常在學校裡學到的各科知識,又有怎樣的連結呢?

這系列將用影片帶領大家進入這個有趣、改變全人類生活的通信世界,敬請期待哦!有更多想法也可以留言分享喔!

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數感實驗室_96
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