鄭藝欣 林 埔 孔祥佳 謝 勇

（福建中醫(yī)藥大學藥學院，福建 福州 350122）

果葡糖漿的健康風險及其應對措施的研究進展

鄭藝欣 林 埔 孔祥佳 謝 勇*

（福建中醫(yī)藥大學藥學院，福建 福州 350122）

果葡糖漿是飲料中主要的甜味劑，越來越多的研究表明果葡糖漿的攝入可能危害身體健康。為此，本文綜述了果葡糖漿健康風險的研究進展，并介紹了國內外對果葡糖漿健康危害的應對措施，以供國內食品工業(yè)界參考。

果葡糖漿；健康風險；食品工業(yè)

果葡糖漿是一種重要的甜味劑，其是以酶法糖化淀粉所得的糖化液在葡萄糖異構酶的異構作用下，將部分葡萄糖轉化為果糖而制成。其主要成分是果糖和葡萄糖，因此被稱為“果葡糖漿”[1]。

果葡糖漿的最大優(yōu)點在于其含有40%～90%的果糖，并且果葡糖漿具有冷甜雙兼的特性加上其本身化學性質穩(wěn)定，發(fā)酵性、抗結晶性以及保濕性優(yōu)良，使得果葡糖漿與其他甜味劑一同使用時，具有優(yōu)良的增效協(xié)同作用，能夠明顯的改善食品的口感。因此與蔗糖一樣廣泛應用在食品及飲料行業(yè)中[2]。

在美國，葡萄糖漿和果葡糖漿的消費總量已經超過蔗糖的消費量，并且果葡糖漿的消耗量與總糖消耗量的比例從1970年的每人日均零消耗上升到2007年的每人日均消耗近41%的糖比例。當前，雖然中國的人均果糖消耗量要低于美國，但有調查表明果糖的攝入量在未來會逐漸增加，尤其是一些含有較多果糖的果汁和軟飲料，其消費量一直呈逐年遞增趨勢。近年來越來越多的研究認為果糖的過量攝入會顯著增加引起肥胖、高脂血癥、Ⅱ型糖尿病和代謝綜合征等代謝疾病的患病率。因此，果葡糖漿所引起的健康問題也開始成為人們日益關注的焦點。

1、果葡糖漿健康風險的研究進展

在人體內，果糖直接經果糖激酶作用生成1-磷酸果糖，進而生成甘油醛和磷酸二羥丙酮。葡萄糖在人體內經葡萄糖激酶的作用生成6-磷酸葡萄糖，后經磷酸果糖激酶的作用生成6-磷酸果糖。接著6-磷酸果糖在磷酸果糖激酶的作用下生成1，6二磷酸果糖，最終生成磷酸二羥丙酮合3-磷酸甘油醛。

這兩種糖在代謝上的本質區(qū)別如下：相比于葡萄糖，果糖易被肝臟攝取。其原因為葡萄糖在體內代謝途徑更為復雜，其在6-磷酸果糖到1，6二磷酸果糖這一步的生成速率受到多種因素的影響和干擾，特別是受到其本身代謝產物檸檬酸鹽和ATP的抑制，因而抑制了肝臟對葡萄糖的攝取。而果糖在代謝中則不存在這種抑制作用。

其次，相比于葡萄糖，目前研究證實果糖在體內代謝不依賴于胰島素。其代謝過程需消耗ATP，同時生成ADP與游離磷酸。因此，過量攝入果糖會激活肝臟腺苷-磷酸脫氨酶Ⅰ(adenosine monophosphate deaminaseⅠ, AMPDⅠ)，該酶的作用為將ADP及時轉化為AMP-磷酸腺苷。而AMP-磷酸腺苷經代謝生成IMP 肌苷一磷酸，IMP 肌苷一磷酸是尿酸的前體物質。體液內尿酸積累會阻礙血液中內皮型一氧化氮合酶活性降低，導致內源性血壓降低因子，即一氧化氮生成量減少。提高痛風和高血壓的患病風險。

另外，相比于葡萄糖，果糖的代謝相對較快，可以被機體大量利用。當攝入過量果糖，會使機體積累大量的中間產物，并向其他物質如極低密度脂蛋白轉化。所以過量攝入果糖會促進脂肪的大量合成，使患肥胖、血脂紊亂、胰島素抵抗以及增加心血管等疾病的患病風險[3]。因此，過量攝入果糖會導致一定的健康風險。主要如下：

1.1 果葡糖漿與肥胖

在美國的一項調查顯示果葡糖漿攝入量與人群肥胖率的呈正相關[4]。研究人員通過對比果糖和葡萄糖飲料對脂肪的生成作用，結果表明果糖飲料對應其內臟脂肪重量要顯著高于葡萄糖飲料對其內臟的脂肪重量，進而導致腹型肥胖[5]。也有調查指出如果人群過量的攝入含果糖的飲料，并不對其他飲食的攝入量加以限制，就容易導致個體日總熱量攝入增加，從而使得體重升高以及內臟脂肪沉積增加，引起嚴重的健康問題[6]。

這主要由于胰島素和瘦素兩者在身體能量調節(jié)中卻起著關鍵的傳入信號作用，其信號的失效會導致了能量的過量攝入及體重的增加。而果葡糖漿中的果糖在機體內的代謝過程不刺激胰島素分泌或增強瘦素的產生。

1.2 果葡糖漿與糖尿病

研究發(fā)現，較高果糖和葡萄糖的攝入會增加Ⅱ型糖尿病的患病風險[7]。

在糖類中，葡萄糖被認為是胰島素反應最好的預測因子，葡萄糖對糖尿病的促成主要歸因于血糖生成指數即胰島素分泌。血糖指數與糖尿病的發(fā)病率有著很多相關性。雖攝入果糖不會引起血糖指數大幅波動，也可以通過其他多種的生物學途徑對攝入的果糖進行代謝反應而間接增加了糖尿病的患病風險。

例如：不良的生活習慣。常喜歡飲用高糖量的碳酸飲料且大量吸煙，不重視蛋白質、淀粉等物質攝入。其會導致食物攝入和能量消耗的失衡，以致胰島素敏感性降低，增加Ⅱ型糖尿病的患病風險，且可使肝臟葡萄糖含量過多[8,9]。

1.3 果葡糖漿與高尿酸血癥

高尿酸血癥被認為是代謝綜合征的一個組成部分[13]。研究表明，血漿中尿酸水平與果糖攝入量有著顯著的正相關性。果糖攝入后會在肝臟分解代謝，代謝后會引起尿酸水平增加。另有實驗證明通過在高尿酸血癥中添加氧嗪酸中的尿酸抑制酶，其結果是導致血壓增高、入球小動脈的增厚、腎性高血壓以及皮層血管收縮的增加[14]，從結果中不難發(fā)現一些積極的線性關系，例如血尿酸與收縮壓，還有小動脈厚度區(qū)域，其呈著負相關的超濾系數。另有研究證明了60%的果糖量攝入所對應的尿酸水平對于腎小球血流動力學改變可能只起著部分作用而非全部。

1.4 果葡糖漿與高血壓

尿酸是引發(fā)高血壓的重要因素[10]。高血壓在發(fā)達國家已經成為最常見的慢性病，有統(tǒng)計調查已經證明了高血壓患病率依舊以一定頻率逐年增加，并且這種趨勢開始遍及各年齡段，其中原發(fā)性高血壓在青少年中變得越來越普遍。

其實高血壓發(fā)病率和患病率的上升主要還是與西方飲食文化有關，特別是在果糖上的消費。在加工飲料和食物中都可以看到果葡糖漿，其攝入量自然也會不斷增加。有動物研究表明果糖可能通過多種機制包括刺激尿酸，抑制內皮型一氧化氮合酶系統(tǒng)和對交感神經系統(tǒng)的刺激，從而提高身體對鈉的吸收，引起高血壓[11]。

過去20年，美國高血壓人群的增加量已達到美國整體人口的30%，其主要原因是作為甜味劑的果葡糖漿添加于碳酸飲料中或是食物中進而人體攝入果糖的熱量而引起了血壓升高、尿酸升高等癥狀[12]。

1.5 果葡糖漿與心血管疾病

自20世紀70年代高果糖玉米糖漿引入作為食品加工甜味劑以來，就一直為青少年所喜愛，特別是在飲料方面如汽水和果汁。高糖飲料會造成青少年攝入后有較高的血清尿酸濃度和較高的臟器血壓，對其生長發(fā)育有著很大的負面影響[15]。

由于果糖是唯一可以增加血尿酸濃度的糖分。因此研究認為即便疾病的發(fā)生原因可能是其他因素造成的，淡果糖在肝臟中代謝并誘導核苷酸分解代謝，從而產生尿酸是引起高尿酸血癥，心血管疾病的主要因素[16]。

1.6 果葡糖漿與腸胃不適

果糖在胃中比其他糖更易消化，它吸收的水分和電解質在整個腸道運輸過程中要來得少。因此，果糖的攝入量過多可能會導致輕度胃腸不適。特別是本身腸胃不好的人，果糖的攝入過多會引起胃酸增多進而引起慢性胃炎。此外，還有研究證明若玉米糖漿和果糖在正常情況下與食物一起服用的話可能會引發(fā)胃腸功能障礙[17]。

1.7 果葡糖漿與腎臟動力學紊亂

近來的流行病學指出，代謝綜合征是腎損傷的致因，也是慢性腎臟疾病的不良預測因素。經研究發(fā)現，高果糖量的攝入與腎臟肥大有關[18]。由于腎小球的血流動力學變化一直被認為是導致腎損害的主要因素，而果糖的高額攝入會誘導代謝綜合征從而引起腎小球血流動力學紊亂并使得腎小球血壓升高和皮質血管收縮率顯著減少。另有實驗發(fā)現，當人體攝入60%的果糖后會引起更高的后續(xù)熱量攝入，其產生的原因與代謝惡化以及腎小動脈損傷、腎小球和皮質血管收縮等問題有關。并且這些情況的發(fā)生都說明了果糖與代謝消耗以及其惡化特征有著直接的關系，同樣也對腎臟血流動力學有著不良的影響[19]。

1.8 果葡糖漿與痛風

果葡糖漿也是碳酸飲料常用的甜味劑。經研究發(fā)現，碳酸飲料中的糖是除身體質量指數，年齡，高血壓，更年期，利尿劑的使用，酒精，海鮮等外，又一造成痛風的因素。隨著其的攝入量的增加，痛風的風險也會隨之而增加。當人體攝入一份的碳酸飲料中的糖分時，就會增加痛風患病的概率。并且當碳酸飲料中的糖分成倍增加時，痛風發(fā)生的概率也會因此增加2.4倍。

1.9 果葡糖漿與基因表達

果糖的基因修飾對基因本身開啟或關閉會起到十分關鍵的作用[12]。有研究人員通過動物實驗證實了下丘腦中的700多個基因和海馬中的200多個基因會被果糖所改變，并且其改變有著很大的負面影響。因為下丘腦是主要的代謝控制中心而海馬則有助于調節(jié)學習和記憶，兩者的作用本質也暗示果糖所改變的這些基因與帕金森癥、抑郁癥、雙相感情障礙以及其他腦部疾病有著重大關聯，并且與人類基因相似的大多數老鼠基因都與新陳代謝調節(jié)、細胞溝通和炎癥相關。當人體攝入果糖后，果糖會在人體基因中任意添加或刪除一個胞嘧啶生化組，其改變會直接損害腦細胞之間的通訊以及增加大腦中的有毒分子，而長期的高果糖飲食則會明顯降低大腦的學習和記憶能力，導致嚴重的健康危害發(fā)生。

2、果葡糖漿健康風險的主要應對措施

2.1 限制果葡糖漿的消費量

目前，國內外已經逐步意識到過量攝入果葡糖漿所帶來的健康隱患。國外已經采取相應措施來限制果葡糖漿的消費量。如：美國各大洲開始對食品或是飲料中的果葡糖漿的含量進行限制，明確規(guī)定其限制用量并通過等比例縮小產品容量，制作出迷你型飲品來間接降低消費者對果葡糖漿的攝入。并且加以限制其在販售機、雜貨店的銷售，讓其遠離校園區(qū)從而間接控制各年齡人群對其的消費。經濟學家通過對消費者購買行為進行分析，認為15-20%的漲價將會導致消費率8%-10%的下降。因此國外政府還通過加大對生產商的稅收政策，讓生產商將稅收壓力轉投對產品的價格提升，并將資金可以投入公共健康領域。

2.2 研究代糖來替代果葡糖漿

代糖是一系列可用于代替果葡糖漿的成分的低熱量甜味劑的總稱。其中非淀粉型果糖以其良好的口感，適宜的甜度且不會引起肥胖等代謝綜合征而受到人們的廣泛關注。

非淀粉型果糖漿原料主要采自于甘蔗或果物天然糖料提取物，產品較淀粉轉化的果葡糖漿或玉米糖漿口感上要更純，更清爽，帶天然果香。且其在品質上比淀粉轉化糖（果葡糖漿）更穩(wěn)定。在甜度上，非淀粉型結晶果糖甜度高，但實際攝入量卻比其他同比糖類要少得多，這就可以避免攝入過量代糖產品可能帶來的血脂升高的遺憾。相比果葡糖漿，非淀粉型結晶果糖更適用于現今健康的飲食理念，此代糖上的研究和發(fā)明可以有效地減少果葡糖漿對人體所帶來的影響。

2.3 配對功能性物質來抵消果葡糖漿的危害

通過添加輔助功能性物質來抵消果葡糖漿攝入后對人體帶來的危害。例如：白藜蘆醇。白藜蘆醇主要源自于花生、葡萄（紅葡萄酒）、虎杖、桑椹等植物，是一種生物性很強的天然多酚類物質，其通過降低血小板聚集來預防和治療動脈粥樣硬化以及預防心腦血管方面的疾病[20]，從而降低過量攝入果葡糖漿所帶來的健康隱患。

相同輔助性功能物質還有山楂提取物、茶提取物以及DHA。經動物實驗研究，過量飲用果葡糖漿會導致小鼠興奮性、運動性、自主性和空間探索能力受到一定損害，降低提心理的穩(wěn)定性和運動的敏捷度，而通過在果葡糖漿中添加山楂提取物和茶提取物可以在一定程度上避免這種損害，提高小鼠的自主性和空間探索能力[21]。因此在食品加工中若能將這些功能性物質添加輔助于含果葡糖漿的飲料中，不僅能很好地降低或抵消果葡糖漿所帶來的危害，也能促成健康的食品加工產業(yè)鏈。

3、展望

果葡糖漿的健康隱患在于過量攝入，當過多的熱量或是糖分會累積在身體中而無法代謝，使身體處于過負荷狀態(tài)而嚴重影響身體健康。通過限制攝入量或是研究代糖和拮抗性功能物質，就能夠有效地降低或是消除果葡糖漿所帶來的健康風險，同時也能將食品加工工藝推上新的層次并且引導新的加工方向。保證食品安全的同時贏得消費者對食品工業(yè)的信心，也讓食品工業(yè)獲得更多的發(fā)展機遇。目前，我國食品界對果葡糖漿健康風險的認識還不夠，建議采取措施盡早應對，同時也希望食品學術界加強基礎研究，開發(fā)拮抗果葡糖漿危害的天然功能成分，為果葡糖漿在食品中的添加提供健康保障。

[1]Bocarsly ME, Powell ES, Avena NM, et al． High fructose corn syrup causes characteristics of obesity in rats:Increased body weight,body fat and triglyceride levels Pharmacology [J]． Pharmacology Biochemitry & Behavior, 2010, 97 (1):101-106．

[2]Melanson KJ, Zukley L, Lowndes J, et al． Effects of highfructose corn syrup and sucrose consumption oncirculating glucose,insulin, leptin, and ghrelin and on appetite in normal-weight women[J]．Nutrition, 2007, 23 (2):103-5．

[3]Akar F ,Uludag O, Ayd n A, et al． High-fructose corn syrup causes vascular dysfunction associated with metabolic disturbance in rats:Protective effect of resveratrol [J]． Food and Chemical Toxicology,2012, 50 (6):2135．

[4]Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM． Consumption of highfructose corn syrup in beverages may play a role in the epidemic of obesity[J]． The American journal of clinical nutrition, 2004, 79 (4):537-43．

[5]Ackroff K , Sclafani A． Rats’ preferences for high fructose corn syrup vs． sucrose and sugar mixtures [J]． Physiology & Behavior,2011, 102 (5):548-52．

[6]Bocarsly ME, Powell ES, Avena NM, et al． High-fructose corn syrup causes characteristics of obesity in rats:Increased body weight, body fat and triglyceride levels Pharmacology． Biochemistry and Behavior, 2010, 97 (1):101-6．

[7]Montonen J, Jarvinen R, Knekt P, et al． Consumption of Sweetened Beverages and Intakes of Fructose and Glucose Predict Type 2 Diabetes Occurrence [J]． The Journal of Nutrition, 2007, 137(6):1447．

[8]Choi HK, Willett W, Curhan G． Fructose Rich Beverages and the Risk of Gout in Women． National of Health Institutes [J]．JAMA the Journal of the American Medical Association, 2010, 304(20):2270-8．

[9]Schulze MB, Manson JAE, Ludwig DS, et al． Sugar-Sweetened Beverages, Weight Gain,and Incidence of Type 2 Diabetes in Young and Middle-Aged Women [J]． JAMA the Journal of the American Medical Association, 2004, 13 (11):34-5．

[10]Jalal DI, Smits G, Johnson RJ, et al． Increased Fructose Associates with Elevated Blood Pressure [J]． Journal of the American Society of Nephrology, 2010, 21 (9):1543-9．

[11]Ferder L, Ferder MD, Inserra F． The Role of High-Fructose Corn Syrup in Metabolic Syndrome and Hypertension [J]． Current Hypertension Reports, 2010, 12 (2):105-9．

[12]Mock K, Lateef S, Benedito VA, et al． High-fructose corn syrup-55 consumption alters hepatic lipid metabolism and promotes triglyceride accumulation [J]． Journal of nutritional of Biochemistry,2016, 39:32-39．

[13]Nakagawa T, Hu H, Zharikov S, et al． A causal role for uric acid in fructose-induced metabolic syndrome [J]． American Journal of Physiology Renal Physiology, 2006, 290 (3):625-31．

[14]Le MT, Frye RF, Rivard CJ, et al． Effects of high-fructose corn syrup and sucrose on the pharmacokinetics of fructose and acute metabolic and hemodynamic responses in healthy subjects [J]．Metabolism Clinical & Experimental, 2012, 61 (5):641-51．

[15]Brown CM, Yepuri DG, Montani JP． Fructose ingestion acutely elevates blood pressure in healthy young humans [J]． Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2008, 294 (2):730-7．

[16]Fung TT, Malik V, Rexrode KM, et al． Sweetened beverage consumption and risk of coronary heart disease in women [J]． The American Journal of Clinical Nutrtion, 2009, 89 (4):1037-42．

[17]Beyer PL, Caviar EM, Mccallum RW． Fructose Intake at Current Levels in the United States May Cause Gastrointestinal Distress in Normal Adults [J]． Journal of the American Direct Association, 2005, 105 (10):1559-66．

[18]Sa nchez-Lozada LG, Tapia E, Jime nez A, et al．Fructose-induced metabolic syndrome is associated with glomerular hypertension and renal microvascular damage in rats [J]． Am J Physiol Renal Physiol, 2007, 292 (1):F423．

[19]Dhingra R, Sullivan L, Jacques PF, et al． Soft Drink Consumption and Risk of Developing Cardiometabolic Risk Factors and the Metabolic Syndrome in Middle-Aged Adults in the Community [J]． Circulation, 2007, 116 (5):480-6．

[20]Babacanoglu C, Yildirim N, Sadi G, et al． Resveratrol prevents high-fructose corn syrup-induced vascular insulin resistance and dysfunction in rats [J]． Food and Chemical Toxicology, 2013, 60(10):160-7．

[21]張楠，果葡糖漿對實驗動物代謝及行為的影響[D]，天津科技大學，2014．1，49-51

The Research Progress in Health risk of High Fructose Corn Syrup and how to Response

Zheng Yi-xin Lin Pu Kong Xiang-jia Xie Yong
School of Pharmacy, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou, Fujian 350122, China）

High Fructose Corn Syrup (HFCS) is the main sweetener in beverages, and more and more studies showed that the intake of HFCS may be harmful to people’s health. Therefore, the research progress in health risk of HFCS was summarized in this paper,and How to Response to this risk was also introduced for the reference of the domestic food industry.

High Fructose Corn Syrup (HFCS); health risk; food industry

福建省科技廳高校產學研合作項目 （編號：2016Y4006）