如果你觀察小鳥吃果實的話,也許會發(fā)現(xiàn)“消化”這個過程是很有趣的:鳥從果實里得到了能量,而果實里的種子又溜出了小鳥的身體,隨著糞便到處散播。人類也是這樣:我們不可能完全吸收食物中的能量。
借助著口腔、胃和腸道中的消化酶,無論山珍海味還是粗茶淡飯,都被分解為葡萄糖、氨基酸等小分子進入血管,到達人體各個細胞后進一步降解,為之提供動力。
如果你吸收了1卡路里的熱量,那么你就能讓1克水在1大氣壓下升溫1攝氏度。理論上說,每克脂肪所含的能量大約為9卡,每克碳水化合物或蛋白質(zhì)為4卡。然而,僅僅基于營養(yǎng)成分的算法存在許多缺陷。
這套計算食物熱量的標準要追朔到19世紀,由美國化學家阿特沃特(Wilbur Olin Atwater)創(chuàng)建,是他計算出了各種營養(yǎng)成分所含能量的平均值,并沿用至今。
現(xiàn)在看來,這個體系過于簡單化了,需要進行一系列的修正:食物能否抵抗人體的消化作用;蒸煮煎烤等烹飪方法會怎樣改變食物的結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì);身體降解不同食物所需要的能量有多少;消化道菌群能在多大程度上促進消化,它們又會從人體中獲取多少能量……真相是,沒有哪一種食物可以使用平均值來計算能量。
就拿蔬菜為例,一般來說,植物的細胞壁越脆弱、越容易被降解,人體能夠從中獲取的能量就越多。然而,某些植物莖葉細胞的細胞壁比其他植物的堅固很多,即使是同一種植物,老葉的細胞壁通常也比嫩葉的堅固。
另外,烹飪能輕松破壞菠菜和西葫蘆的細胞壁,但對木薯或荸薺就沒那么容易了。如果細胞壁不受破壞,植物就能夠完整地通過人體而不被消化(還記得金針菇嗎),自然,里面所含的熱量也不可能被吸收了。
植物在進化過程中,會讓果實變得更美味,吸引動物食用。與此同時,種子則更加堅不可摧,難以消化吸收。比方說,與營養(yǎng)成分相當?shù)钠渌澄锵啾?,花生、開心果和杏仁就很難被完全消化。
美國農(nóng)業(yè)部的諾沃特尼(Janet Novotny)做過這樣的研究:讓兩組實驗對象遵循幾乎完全相同的食譜,只是吃下去的杏仁量有差別。隨后,研究者對兩組人的糞便和尿液進行了代謝殘留物檢測,計算出被人體吸收的能量。結(jié)果表明:食用一份杏仁只能獲得129卡的能量,而不是標簽上標出的170卡。
盡管許多食物的包裝盒上都有熱量標簽,但它們也許忽略了一個很大的問題:烹飪的影響。
哈佛大學的生物學家蘭厄姆(Richard Wrangham)曾經(jīng)嘗試過野生大猩猩的食譜,但他始終吃不飽。因為,人類跟草食動物的一大區(qū)別在于,人體消化道中幾乎不含能夠分解膳食纖維的酶,因此纖維素對人來說是低卡食物。蘭厄姆認為,食物尤其是肉類的加工是人類進化的一個里程碑。當今世界各地的飲食文化中都有食物加工的痕跡:研磨、加熱、發(fā)酵、腌漬……自從烹飪成為常態(tài),同樣的食材提供給人的熱量就大大增加了,這為大腦的進化創(chuàng)造了充分的條件。
他的學生卡莫迪(Rachel N. Carmody)對加工過程如何改變食品能量進行了精確的研究。她在四天內(nèi),給成年小鼠分別喂或生或熟、或整塊或搗碎的食物,讓它們愛吃多少就吃多少。結(jié)果發(fā)現(xiàn),吃生紅薯的小鼠,體重大約減少了4克,而食用熟紅薯的小鼠,體重卻增加了;同樣,吃熟肉的小鼠比吃生肉的重了1克。
被能量標簽引導的另一個誤區(qū)是:消化食物也會消耗能量。消化蛋白質(zhì)消耗的能量比消化脂肪多5倍,因為蛋白酶必須瓦解氨基酸之間牢固的化學鍵。而一些食物的消化幾乎不消耗熱量,比如蜂蜜,其中的葡萄糖和果糖幾乎能直接穿過小腸壁進入血液,釋放能量或是囤積在你的臀部。
2010年的一份研究則發(fā)現(xiàn),吃掉一份含有葵花籽、谷物和車打芝士的全麥面包,相比吃掉等量白面包和加工奶酪制品,消化所需的能量要多出一倍。如果選用全麥面包,凈能量攝入是比白面包低10%的。
另外,如果你吃了不太新鮮的半熟牛排,或者隔夜的變質(zhì)便當,其中夾帶的病原體等就會激發(fā)人體的免疫系統(tǒng)。免疫系統(tǒng)需要分辨“敵友”,并且對危險的病原體發(fā)起攻擊,其中消耗的能量可能不是小數(shù)目,卻沒人計算過。如果食物帶來嘔吐腹瀉,損失的能量就更大了。不難想象,在茹毛飲血的時代,原始人對食物的能量利用率相當之低。
不過,即使食用完全相同的食物,不同人能夠獲得的能量也不盡相同。早在20世紀早期,科學家們就發(fā)現(xiàn),比起波蘭人,特定的俄羅斯種族大腸的平均長度要多出57 cm,這使他們有更多機會充分吸收食物中的能量。另一個例子是乳糖不耐人群,營養(yǎng)豐富的牛奶對他們來說只有減重的功效。
腸道菌群的角色已經(jīng)得到了越來越多的重視,科學家們正逐步將其視為人體的一種特殊器官。每個人體內(nèi)菌群的差異,會導致他們消化吸收的能力各不相同。比如,肥胖的人也許并不貪吃,只是在腸道中擁有更多的厚壁菌。厚壁菌能更有效地代謝食物,將本該通過大腸排出體外的食物殘渣進一步分解成營養(yǎng)物質(zhì),進入血液循環(huán)。
還有一些細菌僅在特定人群腸道里存在:某些日本人的大腸中存在能有效分解海藻的獨特菌群。研究表明,這要歸功于他們愛吃的海草色拉,里面就有一種降解海藻的海洋細菌,腸道菌群正是從中竊取了消化海藻的特殊基因。
盡管我們現(xiàn)在對食物消化有了新的認識,但目前為止,還沒有人將這些修正付諸實踐。食品能量標簽可以作為我們選購超市食品的參考,但僅靠它們計算熱量是不準確的。再說,如果只是計算食品的卡路里,也許你能夠減重,但不一定能變得更健康——別忘了,名義熱量豐富的堅果和全麥,消化都要費一番工夫,而且能提供更全面的營養(yǎng)物質(zhì),并讓你的腸道菌群運轉(zhuǎn)得更開心。