高玉婷，張 鵬，杜 剛，李士明，趙 輝,*

甜味劑是指能賦予軟飲料或者食品甜味的添加劑，按照來源可以分為天然甜味劑和人造甜味劑（artificial sweeteners，AS）。目前天然甜味劑的商品化還遠不能滿足需要，AS仍然是食品行業(yè)主要的甜味添加劑[1-2]。AS過去曾經(jīng)被認為是糖尿病患者的福音，然而現(xiàn)在越來越多的證據(jù)表明長期大量食用AS可能會引發(fā)肥胖、糖耐量異常等問題，因此對AS的健康功效再評估成為新的研究焦點。本文擬就AS對機體的影響研究進展作一綜述。

1 AS的簡介

表1 幾種常見的AS簡介Table 1 Information about several common AS

目前市面上主要的AS有三氯蔗糖、阿斯巴甜、安賽蜜和糖精等（表1），作為重要的食品添加劑，它們已經(jīng)被廣泛地應用于食品和飲料的生產(chǎn)加工過程中。三氯蔗糖是一種常見的取代二糖，合成二糖時蔗糖的3 個羥基被氯原子取代而形成，主要用于制作水性食品和飲料，其甜度為蔗糖的600～800 倍。與其他甜味劑相比，三氯蔗糖是最接近蔗糖口感和風味的甜味劑。阿斯巴甜是一種非碳水化合物類的人造甜味劑，是由天冬氨酸和苯丙氨酸形成的二肽甲基酯，主要用于制備飲料、維他命含片或口香糖代替糖，在腸道內(nèi)被水解，甜度是蔗糖的200 倍。安賽蜜易溶于水，具有強烈甜味，甜度約為蔗糖的130 倍，是當前世界上第4代合成甜味劑，呈味性質(zhì)與糖精相似，高濃度時有苦味，可用于液體、固體飲料、冰淇淋、糕點、果醬類、醬菜類、蜜餞、膠姆糖、餐桌用甜味料，日均最大攝入量為0.3 g/kg。糖精并不是糖，更不是糖之精華，而是從煤焦油里提煉出來的甲苯，經(jīng)過碘化、氯化、氧化、氨化、結(jié)晶脫水等化學反應后制成的，化學名稱叫鄰磺酰苯甲酰亞胺。固體糖精具有良好的水解性、熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性等特點，并且其穩(wěn)定性不受溫度和pH值的影響[3]，可用于糕點、醬果、調(diào)味醬汁等食物中，以代替部分蔗糖。糖精的甜度是蔗糖的200～700 倍，可以完全被腸道吸收并快速排出。

傳統(tǒng)觀點認為，AS不僅可以讓食物甜蜜可口，而且沒有卡路里攝入，有利于保持體質(zhì)量，維持血糖穩(wěn)定[4]，甚至被美國食品藥品監(jiān)督管理局認可，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域廣泛應用[5-6]。然而，近年來的流行病學和基礎(chǔ)醫(yī)學研究表明，大量使用AS與肥胖、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病等有密切關(guān)系[7-14]。此外，長期食用含阿斯巴甜的食物會導致偏頭痛[15-16]。更為嚴重的是，阿斯巴甜還成為一種新型污染物[17]，可通過Fenton反應影響水體中的礦物質(zhì)成分，改變水體環(huán)境[18]。

2 AS對腸胃生理的影響

2.1 AS對腸胃運動的影響

AS可以通過腸促胰島素激素（glucagon-like peptide-1，GLP-1）、抑胃肽（gastric inhibitory polypeptide，GIP）、肽YY（peptide YY，PYY）和縮膽囊素（cholecystokinin，CCK）等胃腸道激素影響腸胃運動。GLP-1是由腸道L細胞分泌的，可以調(diào)節(jié)食欲、胰島素分泌和腸道蠕動[19]。GIP通過腸道K細胞分泌[20]，在空腸中濃度最高，其次是十二指腸和回腸，其功效是刺激胰島素釋放，抑制胃的蠕動和排空。PYY是一種胃腸道肽類激素，主要由結(jié)腸、回腸黏膜的內(nèi)分泌細胞分泌。它的生物學作用包括收縮血管、減少胰腺外分泌、抑制胃腸運動和胃酸分泌等延遲腸道運轉(zhuǎn)。CCK存在于小腸黏膜的Ⅰ型分泌細胞中，也存在于腦和周圍神經(jīng)之中，是中樞和周圍神經(jīng)最有力的神經(jīng)遞質(zhì)，是腦內(nèi)含量最豐富的肽，其功效是刺激胰島細胞分泌胰島素，延遲胃排空[21-22]。

體外研究發(fā)現(xiàn)，三氯蔗糖作用于人類結(jié)直腸腺癌細胞系NCI-H716時，GLP-1、GIP、PYY、CCK和5-羥色胺的釋放明顯增多[23]。但是基于嚙齒類動物的研究結(jié)果卻比較復雜。例如，三氯蔗糖并不能直接誘發(fā)小鼠十二指腸產(chǎn)生更多的CCK和GLP-1，只有當三氯蔗糖和豌豆蛋白結(jié)合時，這2 種激素才有明顯的升高，表明三氯蔗糖是通過與其他營養(yǎng)成分協(xié)同作用來增強胃腸激素的釋放。而在大鼠體內(nèi)，AS的實驗濃度即便超出無糖汽水的1 000 倍，相關(guān)激素如GLP-1、GIP的水平并沒有發(fā)生明顯變化。

Ma Jing等[24]以7 名健康人作為受試者（平均年齡26 歲，體質(zhì)量指數(shù)為21.6），分別讓受試者食用AS以及對照物質(zhì)，通過二氧化碳呼吸樣本評估GLP-1和GIP的水平，發(fā)現(xiàn)這兩種激素沒有增加，也沒有胃排空延遲現(xiàn)象。Ford等[25]讓受試者吞咽不同的AS，隨后又進行假飼，兩個小時以后檢測其血液樣品，發(fā)現(xiàn)三氯蔗糖沒有增加血漿中GLP-1和PYY的濃度。用其他AS例如赤藻糖醇代替蔗糖也不能引起GLP-1和PYY的水平變化[26]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，單用AS并不能引起GLP-1水平變化，只有當改進糖的攝入方式，即讓受試者把AS與葡萄糖一起服用，GLP-1水平才表現(xiàn)出明顯增加，提示葡萄糖依懶性是造成GLP-1增加的主要原因[27]。

2.2 AS對腸胃消化液分泌作用的影響

Kidd等[28]將三氯蔗糖作用于大鼠G細胞，可見胃泌素分泌增加，進而促進了胃腸道細胞的增殖活性和胃酸分泌。Bianchi等[29]對雄性大鼠進行幽門結(jié)扎，用灌胃法注入250 mg/kg的阿斯巴甜，5 h后處死大鼠并檢測胃液的含量和濃度，發(fā)現(xiàn)其沒有抑制或刺激胃液的分泌，也沒有改變胃酸濃度，體外實驗也發(fā)現(xiàn)阿斯巴甜不影響胃蛋白酶、胰脂肪酶的活性。上述研究提示，不同種類的AS對腸胃消化液分泌的影響不同。

2.3 AS對腸胃吸收和通透性的影響

Kimmich等[30]發(fā)現(xiàn)，糖精作用于腸上皮細胞后，對腸道上皮管腔內(nèi)Na+依賴的糖轉(zhuǎn)運系統(tǒng)幾乎沒有直接的影響，但卻抑制了基底膜側(cè)糖的被動運輸，從而影響了葡萄糖的凈流出，即增加了腸細胞內(nèi)葡萄糖濃度。他們還注意到，糖精對葡萄糖的這種腸道細胞內(nèi)蓄積作用成濃度依賴性，當糖精濃度僅為10 mmol/L時就可以檢測到對于葡萄糖經(jīng)基底膜轉(zhuǎn)出的抑制作用，而在100 mmol/L時這種抑制作用可以達到50%。

2.4 AS對腸胃其他方面的影響

Kimmich等[31]發(fā)現(xiàn)，飼喂AS的實驗組大鼠糞便更松軟不易成型，盲腸組織的質(zhì)量增加了45%，盲腸內(nèi)容物的質(zhì)量增加了80%，其主要成分為未消化的多糖或者是經(jīng)腸道細菌發(fā)酵產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)。另外，實驗鼠的胃有過度角化現(xiàn)象，部分實驗鼠前胃出現(xiàn)了乳頭狀瘤，甚至出現(xiàn)胃潰瘍和非典型的腺體樣化生。有些AS還會引起遺傳毒性，例如三氯蔗糖可在2 000 mg/kg劑量導致DNA損傷。

AS也會影響腦-腸軸信號，對機體血糖調(diào)節(jié)和飽腹感等方面產(chǎn)生影響[32]。Tellez等[33]發(fā)現(xiàn)，AS攝入增加會明顯擾亂實驗動物的味覺和飽腹感，導致進食量增加。他們觀察到給小鼠分別灌以三氯蔗糖和D-葡萄糖后，在腹側(cè)紋狀體（ventromedial striatum，VS）可以監(jiān)測到多巴胺的含量都高于基線水平，2 組間沒有明顯區(qū)別。但在背側(cè)紋狀體（dorsal striatum，DS），只有攝入D-葡萄糖后多巴胺的含量增加，而三氯蔗糖組多巴胺維持在基線水平，表明多巴胺細胞對甜味的敏感性在DS中更強。當把三氯蔗糖溶液與苦澀化合物甲地那銨混合后再灌胃小鼠，發(fā)現(xiàn)VS中多巴胺的釋放受到抑制，但DS中多巴胺的釋放增加。上述研究提示，AS的攝入擾亂了腦-腸軸有關(guān)甜味的信號通路[33]，這種干擾可能與動物對食物和攝食后血糖的調(diào)節(jié)有密切聯(lián)系[8]。然而，目前還沒有直接的證據(jù)支持AS會干擾人類腦-腸軸的可能性，尚需進一步研究確認[34]。

3 AS與腸道微生物

腸道微生物組是一種定居于腸道的集群和多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)，不僅參與機體多種生理活動，而且是許多病理效應的易感因素。微生物與飲食的相互作用及其所導致的易感性疾病是學術(shù)界關(guān)注的焦點，目前被大家接受的共識包括：特定的飲食可以快速改變微生物的組成和功能[35]；不同微生物的組成和功能與機體的肥胖、Ⅱ型糖尿病、胰島素抵抗[36]以及其他代謝綜合征都有關(guān)系。因此，微生物可認為是影響宿主健康及疾病傾向的樞紐[37]，腸道微生物組的改變會加劇許多人類疾病，但這種作用的分子機制尚未完全明確[38]。

3.1 AS對嚙齒類動物的腸道菌群影響

隨著測序技術(shù)的發(fā)展，人類對于嚙齒類動物攝入AS后腸道微生物組的認識不斷深化[9]。在早期的研究中，Anderson等[39]利用第一代DNA測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)大鼠攝入糖精后盲腸中嗜氧微生物的數(shù)量增加，而總的微生物數(shù)量并沒有改變，即降低了厭氧/嗜氧微生物的比率，至于是哪些特定的微生物種類具體變化當時的技術(shù)還無法確定。Mallett等[40]給大鼠飼喂含有5%（質(zhì)量分數(shù)，下同）或7.5%糖精的食物后，利用獵槍宏基因組技術(shù)對盲腸內(nèi)容物進行檢測，發(fā)現(xiàn)大鼠盲腸內(nèi)容物的質(zhì)量增加，盲腸中乳酸濃度增加，揮發(fā)性脂肪酸的含量降低，同時丁酸和戊酸水平也有所降低，淀粉酶對淀粉的水解作用受到抑制。大鼠糞便中可溶性多糖的劑量依賴性增強，更多的碳水化合物被腸道菌群利用。隨后對盲腸中酶進行評估，發(fā)現(xiàn)大鼠存活時間越長，細菌的總量明顯增多，平均氮含量與對照組相比也增加了30%～50%，盲腸中大多數(shù)細菌的酶活力顯著降低（P＜0.05），比如硝酸還原酶、β-葡萄糖醛酸酶，同時小腸中乳酸桿菌和大腸桿菌的數(shù)量也降低了。Lawrie等[41]發(fā)現(xiàn)，糖精的攝入也會影響氨基酸代謝，實驗組小鼠中色氨酸的代謝產(chǎn)物尿靛苷和對甲苯酚的含量增加了3～4 倍，苯酚卻被完全抑制。Abou-Donia等[42]通過對服用AS的小鼠進行糞便pH值、細胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）、P-gp（一種跨膜糖蛋白）水平以及細菌組分檢測，發(fā)現(xiàn)服用AS后小鼠糞便pH值有明顯的增加并會持續(xù)保持最高值，小腸中P-gp、CYP3A4和CYP2D1的表達也增強。此外他們還注意到，小鼠小腸中厭氧菌總數(shù)與對照組相比降低了約50%，即便接受最低劑量AS的小鼠，其糞便中雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌的含量也明顯降低，嗜氧細菌含量也有降低，而腸桿菌的含量沒有變化。上述研究結(jié)果表明，AS不僅會影響嚙齒類動物腸道菌群的數(shù)量和構(gòu)成比，還會影響腸道細菌的酶活力。

3.2 AS對人體腸道菌群的影響

研究表明，定植于人類腸道的微生物其數(shù)量大約是人體細胞數(shù)量的100 倍，腸道微生物數(shù)量和種類多樣性對于人體健康具有重要的意義，特別是這些微生物集體代謝活動程度及其代謝產(chǎn)物與宿主的相互作用，必然會對人體的生理和病理活動造成影響[43]。例如Frankenfeld等[44]研究發(fā)現(xiàn)，大量攝入AS的個體與對照組個體比較，腸道微生物構(gòu)成多樣性的差異較大。據(jù)Suez等[45]報道，食用AS的個體腸道微生物的組成顯著異于未食用AS的個體（P＜0.05），經(jīng)16S rRNA測序得知，Ⅱ型糖尿病相關(guān)菌群與AS的消耗量呈正相關(guān)，包括腸桿菌科、變形菌綱、放線菌門、梭菌目等。且受試者食用AS后，部分出現(xiàn)了葡萄糖耐受性降低和小腸微生物構(gòu)成改變等現(xiàn)象。該小組進一步將對AS有反應的受試者糞便移植到無菌小鼠體內(nèi)做驗證，發(fā)現(xiàn)其小腸內(nèi)乳桿菌目的脆弱類桿菌屬和魏斯氏菌屬增加，梭菌目的節(jié)線菌屬減少；而將對AS無反應的受試者糞便移植實驗并沒有發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。該小組后續(xù)的研究證明，造成上述不同菌群差異的原因可能是人類腸道微生物的個性化組成，即不同的個體之間腸道微生物具有高變異性，那些肥胖傾向的個體腸道微生物的類型有助于無菌小鼠發(fā)展為肥胖[46]?？偟乜磥恚c道微生物生物信息負載量巨大，其動態(tài)變化會隨著宿主的生活、工作、所處環(huán)境而變化，不能用統(tǒng)一確定的組成及結(jié)構(gòu)來表征[47]。此外，中西方國家由于地理、文化差異及飲食習慣的不同，腸道微生物也有巨大的差別[48]。因此，今后的研究中將宏基因組和代謝組學技術(shù)聯(lián)合起來，可能會有助于進一步揭示AS對人類腸道菌群的影響。

4 AS與肥胖、糖尿病等疾病的關(guān)系

4.1 AS與肥胖

上述研究結(jié)果提示，人類應該重新審視無卡路里人造甜味劑與代謝相關(guān)疾病之間的聯(lián)系。美國心臟病協(xié)會為此專門進行了食用AS對美國兒童心血管疾病的影響的調(diào)查[49]，該調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大量的AS攝入會增加兒童罹患心血管疾病、肥胖和血脂異常的風險。實驗室研究也表明，給小鼠、豬、牛等動物飼喂糖精、安賽蜜、甜葉菊、阿斯巴甜、三氯蔗糖等AS后，都有體質(zhì)量增加現(xiàn)象[50-51]。《美國公共衛(wèi)生雜志》發(fā)表的一篇研究報告指出，與未食用AS者相比，食用了AS（尤其是含AS的飲料）的個體體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）顯著增加，肥胖指數(shù)也有增大[52]。長期飲用含AS飲料的個體不僅有進一步增加體質(zhì)量、增加腹部脂肪沉積的風險[53]，并且還會增加與肥胖相關(guān)的Ⅱ型糖尿病、高血壓、中風、心血管疾病的風險[54-55]。最新的數(shù)據(jù)顯示[56]，孕婦如果在懷孕期間大量飲用含AS飲料，其后代出現(xiàn)肥胖的可能性會增大，嬰兒在1歲期間超質(zhì)量的風險也會增加2 倍，并且這種現(xiàn)象用一些已知的肥胖相關(guān)因素無法解釋。一項對截至2015年所有發(fā)表的關(guān)于含AS飲料攝入與肥胖之間的薈萃分析結(jié)果證實[57]，攝入含AS的碳酸飲料人群肥胖的發(fā)病風險會增加1.58 倍（95%可信區(qū)間下為1.22～2.08）。因此，在食用含AS飲料時要注意把握合適的限度。

4.2 AS與糖尿病

近年來，無論是基礎(chǔ)研究還是流行病學調(diào)研都提示糖尿病可能與AS過多攝入之間存在著一定的聯(lián)系。小鼠攝入糖精和阿斯巴甜后可以引起體內(nèi)葡萄糖代謝紊亂，加劇葡萄糖的不耐受性，其中糖精的作用效果最強；而大鼠攝入含5% AS的食物就可以導致體內(nèi)血糖顯著升高（P＜0.05）和代謝紊亂[58-60]。Suez等[45]觀察到長期食用AS的個體有關(guān)糖尿病風險因素的臨床相關(guān)參數(shù)都有所改變，如體質(zhì)量增加、腰臀比增大、血糖升高、糖化血紅蛋白含量明顯增多、胰島素抵抗等。他們在這項研究中還注意到，盡管和受試者個體因素有關(guān)，但是AS攝入的受試人群發(fā)生血糖升高、糖耐受性降低的幾率增加。為了探討原因，該研究組通過糞便移植試驗和16S rRNA測序證實腸道菌群中有40多個可操作分類單元的豐度發(fā)生顯著改變（P＜0.05），比如擬桿菌、梭菌屬的代表菌種相對豐度都有所增加。通過獵槍宏基因組測序，將糞便樣品中的微生物與人類微生物基因組數(shù)據(jù)庫進行比對，發(fā)現(xiàn)AS處理組引起腸道菌群的變化最大。通過生物信息學對菌群的功能注釋，發(fā)現(xiàn)攝入AS導致多糖降解途徑顯著增強（P＜0.05），多糖可以進一步被發(fā)酵產(chǎn)生包括短鏈脂肪酸在內(nèi)的多種代謝產(chǎn)物。這些代謝產(chǎn)物已被證實與嚙齒類和人類肥胖密切相關(guān)，例如短鏈脂肪酸可以作為前體物質(zhì)或者信號分子參與宿主從頭合成葡萄糖和脂類。此外，攝入AS的小鼠有關(guān)淀粉和蔗糖代謝，果糖和甘露糖代謝，葉酸、甘油脂類和脂肪酸的生物合成等代謝通路也都發(fā)生了變化，從而加劇體內(nèi)葡萄糖的蓄積，升高血糖水平，增加了罹患Ⅱ型糖尿病的風險[61]。該研究組進一步調(diào)查了個性化特征與餐后血糖反應的關(guān)系[46]，他們發(fā)現(xiàn)連續(xù)幾周給受試者提供相同的食物，盡管BMI、糖化血紅素、喚醒葡萄糖的能力、年齡等因素與餐后血糖水平有一定聯(lián)系，但是受試者個體差異仍然是主導餐后血糖反應的關(guān)鍵要素。通過對受試者個體腸道微生物分析，他們認為個體之間腸道菌群構(gòu)成的固有差異是導致上述現(xiàn)象的主要原因。

5 結(jié) 語

盡管目前的研究提示大量食用AS可能會改變腸道菌群的組成與結(jié)構(gòu)，增加易感人群發(fā)生肥胖或糖尿病的機會，但是關(guān)于AS與人類健康的確切關(guān)系還有很多問題需要闡明。例如大量攝取AS是否會影響腸道黏膜屏障構(gòu)成，如何調(diào)節(jié)腸道免疫反應及抗菌特性，腸道細菌生理條件下種類構(gòu)成和定植位置在暴露于AS后其種類、代謝產(chǎn)物及空間分布變化與疾病的關(guān)聯(lián)等。不過我們有理由相信，隨著測序技術(shù)和成像技術(shù)的不斷進步，我們會更加清晰地理解AS對人類的影響，從而有助于開發(fā)新型更符合生理需求的甜味劑，或者直接尋找理想的天然甜味劑，以滿足消費者對味道和健康的雙重需求。

參考文獻：

[1] TEY S L, SALLEH N B, HENRY J, et al. Effects of aspartame-,monk fruit-, stevia- and sucrose- sweetened beverages on postprandial glucose, insulin and energy intake[J]. International Journal of Obesity,2017, 10: 450-457. DOI:10.1038/ijo.2016.225.

[2] GREMBECKA M. Natural sweeteners in a human diet[J]. Roczniki Pan?stwowego Zak?adu Higieny, 2015, 66(3): 195-202.

[3] DUBOIS G E, PRAKASH I. Non-caloric sweeteners, sweetness modulators, and sweetener enhancers[J]. Annual Review of Food Science and Technology, 2012, 3: 353-380. DOI:10.1146/annurevfood-022811-101236.

[4] SUEZ J, KOREM T, ZILBERMAN-SCHAPIRA G, et al. Non-caloric artificial sweeteners and the microbiome: findings and challenges[J]. Gut Microbes, 2015, 6(2): 149-155. DOI:10.1080/19490976.2015.1017700.

[5] SHARMA A, AMARNATH S, THULASIMANI M, et al. Artificial sweeteners as a sugar substitute: are they really safe?[J]. Indian Journal of Pharmacology, 2016, 48(3): 237-240. DOI:10.4103/0253-7613.182888.

[6] GARDER C, WYLIE-ROSETT J, GIDDING S S, et al. Nonnutritive sweeteners: current use and health perspectives a scientific statement from the American heart association and the American diabetes association[J]. Diabetes Care, 2012, 35(8): 1798-1808. DOI:10.2337/dc12-9002.

[7] GONG T, WEI Q W, MAO D G, et al. Effects of daily exposure to saccharin and sucrose on testicular biologic functions in mice[J].Biology of Reproduction, 2016, 95(6): 1-13. DOI:10.1095/biolreprod.116.140889.

[8] SHEARER J, SWITHERS S E. Artificial sweeteners and metabolic dysregulation: lessons learned from agriculture and the laboratory[J].Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders, 2016, 17(2): 179-186.DOI:10.1007/s11154-016-9372-1.

[9] LASKA M N, MURRAY D M, LYTLE L A, et al. Longitudinal associations between key dietary behaviors and weight gain over time:transitions through the adolescent years[J]. Obesity, 2012, 20(1): 118-125. DOI:10.1038/oby.2011.179.

[10] BRUNKWALL L, CHEN Y, HINDY G, et al. Sugar-sweetened beverage consumption and genetic predisposition to obesity in 2 Swedish cohorts[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2016,104(3): 809-815. DOI:10.3945/ajcn.115.126052.

[11] FAGHERAZZI G, VILIER A, SARTORELLI D S, et al. Consumption of artificially and sugar-sweetened beverages and incident type 2 diabetes in the Etude Epidémiologique auprès des femmes de la Mutuelle Générale de l'Education Nationale-European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition cohort[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2013, 97(3): 517-523. DOI:10.3945/ajcn.112.050997.

[12] DING M, BHUPATHIRAGU S N, CHEN M, et al. Caffeinated and decaffeinated coffee consumption and risk of type 2 diabetes: a systematic review and a dose-response meta-analysis[J]. Diabetes Care, 2014, 37(2): 569-586. DOI:10.2337/dc13-1203.

[13] COHEN L, CURHAN G, FORMAN J. Association of sweetened beverage intake with incident hypertension[J]. Journal of General Internal Medicine, 2012, 27(9): 1127-1134. DOI:10.1007/s11606-012-2069-6.

[14] ANDERSSON C, SULLIVAN L, BENJAMIN E J, et al. Association of soda consumption with subclinical cardiac remodeling in the Framingham heart study[J]. Metabolism, 2015, 64(2): 208-212.DOI:10.1016/j.metabol.2014.10.009.

[15] ZAEEM Z, ZHOU L, DILLI E. Headaches: a review of the role of dietary factors[J]. Current Neurology and Neuroscience Reports, 2016,16(11): 101. DOI:10.1007/s11910-016-0702-1.

[16] SATHYAPALAN T, THATCHER N J, HAMMERSLEY R, et al. Aspartame sensitivity? a double blind randomised crossover study[J]. PLoS ONE, 2015, 10(3): e0116212. DOI:10.1371/journal.pone.0116212.

[17] SEO P W, KHAN N A, HASAN Z, et al. Adsorptive removal of artificial sweeteners from water using metal-organic frameworks functionalized with urea or melamine[J]. ACS Applied Materials &Interfaces, 2016, 8(43): 29799-29807. DOI:10.1021/acsami.6b11115.

[18] LIN H, OTURAN N, WU J, et al. Removal of artificial sweetener aspartame from aqueous media by electrochemical advanced oxidation processes[J]. Chemosphere, 2017, 167: 220-227. DOI:10.1016/j.chemosphere.2016.09.143.

[19] JANG H J, KOKRASHVILI Z, THEODORAKIS M J, et al. Gutexpressed gustducin and taste receptors regulate secretion of glucagonlike peptide-1[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2007, 104(38): 15069-15074. DOI:10.1073/pnas.0706890104.

[20] TERRY N A, WALP E R, LEE R A, et al. Impaired enteroendocrine development in intestinal-specific Islet1 mouse mutants causes impaired glucose homeostasis[J]. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2014, 307(10): G979-G991.DOI:10.1152/ajpgi.00390.2013.

[21] OGAWA E, HOSOKAWA M, HARADA N, et al. The effect of gastric inhibitory polypeptide on intestinal glucose absorption and intestinal motility in mice[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2011, 404(1): 115-120. DOI:10.1016/j.bbrc.2010.11.077.

[22] EDHOLM T, DEGERBLAD M, GRYBACK P, et al. Differential incretin effects of GIP and GLP-1 on gastric emptying, appetite, and insulin-glucose homeostasis[J]. Neurogastroenterology & Motility,2010, 22(11): 1191-1200. DOI:10.1111/j.1365-2982.2010.01554.x.

[23] SPENCER M, GUPTA A, VAN DAM L, et al. Artificial sweeteners:a systematic review and primer for gastroenterologists[J]. Journal of Neurogastroenterology and Motility, 2016, 22(2): 168-180.DOI:10.5056/jnm15206.

[24] MA Jing, BELLON M, WISHART J M, et al. Effect of the artificial sweetener, sucralose, on gastric emptying and incretin hormone release in healthy subjects[J]. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2009, 296(4): G735-G739.DOI:10.1152/ajpgi.90708.2008.

[25] FORD H E, PETERS V, MARTIN N M, et al. Effects of oral ingestion of sucralose on gut hormone response and appetite in healthy normal-weight subjects[J]. European Journal of Clinical Nutrition, 2011, 65(4): 508-513. DOI:10.1038/ejcn.2010.291.

[26] OVERDUIN J, COLLET T H, MEDIC N, et al. Failure of sucrose replacement with the non-nutritive sweetener erythritol to alter GLP-1 or PYY release or test meal size in lean or obese people[J].Appetite, 2016, 107: 596-603. DOI:10.1016/j.appet.2016.09.009.

[27] BROWN R J, WALTER M, ROTHER K I. Ingestion of diet soda before a glucose load augments glucagon-like peptide-1 secretion[J].Diabetes Care, 2009, 32(12): 2184-2186. DOI:10.2337/dc09-1185.

[28] KIDD M, HAUSO ?, DROZDOV I, et al. Delineation of the chemomechanosensory regulation of gastrin secretion using pure rodent G cells[J]. Gastroenterology, 2009, 137(1): 231-241.DOI:10.1053/j.gastro.2009.01.005.

[29] BIANCHI R G, MUIR E T, COOK D L, et al. The biological properties of aspartame. II. actions involving the gastrointestinal system[J]. Journal of Environmental Pathology Toxicology and Oncology, 1980, 3(5/6): 355-362.

[30] KIMMICH G A, RANDLES J, ANDERSON R L. Inhibition of the serosal sugar carrier in isolated intestinal epithelial cells by saccharin[J]. Food & Chemical Toxicology an International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association,1988, 26(11/12): 927-943. DOI:10.1016/0278-6915(88)90091-9.

[31] KIMMICH G A, RANDLES J, ANDERSON R L. Effect of saccharin on the ATP-induced increase in Na+permeability in isolated chicken intestinal epithelial cells[J]. Food & Chemical Toxicology, 1989,27(3): 143-149. DOI:10.1016/0278-6915(89)90062-8.

[32] DUCA F A, BAUER P V, HAMR S C, et al. Glucoregulatory relevance of small intestinal nutrient sensing in physiology, bariatric surgery, and pharmacology[J]. Cell Metabolism, 2015, 22(3): 367-380.DOI:10.1016/j.cmet.2015.07.003.

[33] TELLEZ L A, HAN W, ZHANG X, et al. Separate circuitries encode the hedonic and nutritional values of sugar[J]. Nature Neuroscience,2016, 19(3): 465-470. DOI:10.1038/nn.4224.

[34] BRYANT C, MCLAUGHLIN J. Low calorie sweeteners: evidence remains lacking for effects on human gut function[J]. Physiology &Behavior, 2016, 164: 482-485. DOI:10.1016/j.physbeh.2016.04.026.

[35] DAVID L A, MAURICE C F, CARMODY R N, et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome[J]. Nature, 2014,505: 559-563. DOI:10.1038/nature12820.

[36] NETTLETON J E, REIMER R A, SHEARER J. Reshaping the gut microbiota: impact of low calorie sweeteners and the link to insulin resistance?[J]. Physiology & Behavior, 2016, 164(Pt B): 488-493.DOI:10.1016/j.physbeh.2016.04.029.

[37] KOETH R A, WANG Z, LEVISON B S, et al. Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis[J]. Nature Medicine, 2013, 19(5): 576-585.DOI:10.1038/nm.3145.

[38] FABER F, TRAN L, BYNDLOSS M X, et al. Host-mediated sugar oxidation promotes post-antibiotic pathogen expansion[J]. Nature,2016, 534: 697-699. DOI:10.1038/nm.3145.

[39] ANDERSON R L, KIRKLAND J J. The effect of sodium saccharin in the diet on caecal microflora[J]. Food and Cosmetics Toxicology,1980, 18(4): 353-355. DOI:10.1016/0015-6264(80)90188-1.

[40] MALLETT A K, ROWLAND I R, BEARNE C A. Modification of rat caecal microbial biotransformation activities by dietary saccharin[J]. Toxicology, 1985, 36(2): 253-262. DOI:10.1016/0300-483x(85)90058-7.

[41] LAWRIE C A, RENWICK A G, SIMS J. The urinary excretion of bacterial amino-acid metabolites by rats fed saccharin in the diet[J]. Food and Chemical Toxicology, 1985, 23(4): 445-450.DOI:10.1016/0278-6915(85)90138-3.

[42] ABOU-DONIA M B, El-MASRY E M, ABDEL-RAHMAN A A, et al. Splenda alters gut microflora and increases intestinal p-glycoprotein and cytochrome p-450 in male rats[J]. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 2008, 71(21): 1415-1429.DOI:10.1080/15287390802328630.

[43] LOZUPONE C A, STOMBAUGH J I, GORDON J I, et al. Diversity,stability and resilience of the human gut microbiota[J]. Nature, 2012,489: 220-230. DOI:10.1038/nature11550.

[44] FRANKENFELD C L, SIKAROODI M, LAMB E, et al. Highintensity sweetener consumption and gut microbiome content and predicted gene function in a cross-sectional study of adults in the United States[J]. Annals of Epidemiology, 2015, 25(10): 736-742.DOI:10.1016/j.annepidem.2015.06.083.

[45] SUEZ J, KOREM T, ZEEVI D, et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota[J]. Nature, 2014,514: 181-186. DOI:10.1038/nature13793.

[46] ZEEVI D, KOREM T, ZMORA N, et al. Personalized nutrition by prediction of glycemic responses[J]. Cell, 2015, 163(5): 1079-1094.DOI:10.1016/j.cell.2015.11.001.

[47] ZMORA N, ZEEVI D, KOREM T, et al. Taking it personally:personalized utilization of the human microbiome in health and disease[J]. Cell Host & Microbe, 2016, 19(1): 12-20. DOI:10.1016/j.chom.2015.12.016.

[48] MARTINEZ I, STEGEN J C, MALDONADO-GOMEZ M X, et al. The gut microbiota of rural Papua New Guineans: composition,diversity patterns, and ecological processes[J]. Cell Reports, 2015,11(4): 527-538. DOI:10.1016/j.celrep.2015.03.049.

[49] VOS M B, KAAR J L, WELSH J A, et al. Added sugars and cardiovascular disease risk in children: a scientific statement from the American Heart Association[J]. Circulation, 2017, 135(19):e1017-e1034. DOI:10.1161/cir.0000000000000439.

[50] DE MATOS FEIJó F, BALLARD C R, FOLETTO K C, et al.Saccharin and aspartame, compared with sucrose, induce greater weight gain in adult Wistar rats, at similar total caloric intake levels[J].Appetite, 2013, 60: 203-207. DOI:10.1016/j.appet.2012.10.009.

[51] STERK A, SCHLEGEL P, MUL A J, et al. Effects of sweeteners on individual feed intake characteristics and performance in group-housed weanling pigs[J]. Journal of Animal Science, 2008, 86(11): 2990-2997. DOI:10.2527/jas.2007-0591.

[52] BLEICH S N, WOLFSON J A, VINE S, et al. Diet-beverage consumption and caloric intake among US adults, overall and by body weight[J]. American Journal of Public Health, 2014, 104(3): e72-e78.DOI:10.2105/AJPH.2013.301556.

[53] FOWLER S P G, WILLIAMS K, HAZUDA H P. Diet soda intake is associated with long-term increases in waist circumference in a biethnic cohort of older adults: the San Antonio longitudinal study of aging[J]. Journal of the American Geriatrics Society, 2015, 63(4): 708-715. DOI:10.1111/jgs.13376.

[54] SWITHERS S E. Not-so-healthy sugar substitutes?[J]. Current Opinion in Behavioral Sciences, 2016, 9: 106-110. DOI:10.1016/j.cobeha.2016.03.003.

[55] O’CONNOR L, IMAMURA F, LENTJES M A H, et al. Prospective associations and population impact of sweet beverage intake and type 2 diabetes, and effects of substitutions with alternative beverages[J].Diabetologia, 2015, 58(7): 1474-1483. DOI:10.1007/s00125-015-3572-1.[56] AZAD M B, SHARMA A K, DE SOUZA R J, et al. Association between artificially sweetened beverage consumption during pregnancy and infant body mass index[J]. JAMA Pediatrics, 2016,170(7): 662-670. DOI:10.1001/jamapediatrics.2016.0301.

[57] RUANPENG D, THONGPRAYOON C, CHEUNGPASITPORN W,et al. Sugar and artificially-sweetened beverages linked to obesity:a systematic review and meta-analysis[J]. QJM: Monthly Journal of the Association of Physicians, 2017, 110(8): 513-520. DOI:10.1093/qjmed/hcx068.

[58] CILLISON K S, MAKHOUL N J, ZAIDI M Z, et al. Gender dimorphism in aspartame-induced impairment of spatial cognition and insulin sensitivity[J]. PLoS ONE, 2012, 7(4): e31570. DOI:10.1371/journal.pone.0031570.

[59] PALMNAS M S A, COWAN T E, BOMHOF M R, et al. Low-dose aspartame consumption differentially affects gut microbiota-host metabolic interactions in the diet-induced obese rat[J]. PLoS ONE,2014, 9(10): e109841. DOI:10.1371/journal.pone.0109841.

[60] SWITHERS S E, LABOY A F, CLARK K, et al. Experience with the high-intensity sweetener saccharin impairs glucose homeostasis and GLP-1 release in rats[J]. Behavioural Brain Research, 2012, 233(1):1-14. DOI:10.1016/j.bbr.2012.04.024.

[61] NETTLETON J E, REIMER R A, SHEARER J. Reshaping the gut microbiota: impact of low calorie sweeteners and the link to insulin resistance?[J]. Physiology & Behavior, 2016, 164(Pt B): 488-493.DOI:10.1016/j.physbeh.2016.04.029.