揭開食物的密碼：分子生物學角度下的營養素分析

在人們紛紛追求養生特效的今日，卻反而忽略營養素的過與不及都會傷身，甚至坊間大肆推廣的不少論點也欠缺堅實的科學基礎。且讓此書以提綱挈領的說理、清晰易懂的分析，協助您釐清其中的底蘊。
食物中藏著能左右健康的密碼----營養素！您認識得夠深入嗎？別以為果糖不易推升血糖，就不會危害健康！別以為橄欖油被譽為液體黃金，就可長期依賴！別以為蛋白質消化成胺基酸後，還適用吃什麼補什麼的錯誤觀念！而讓許多專家讚揚的保健良方，其實缺乏廣泛的優劣比較和合宜的攝取量建議。尤其是營養素之間的微妙平衡被萃取純化的補充劑打破時，可能給身體帶來更大的風險！
營養問題理當全面關照，而非片面解讀！本書將提供您飲食保健、疾病食療的終極解答，詳盡介紹各種營養素的生理影響、吸收代謝、交互作用、以及要如何適當地攝取。透過這本兼具嚴謹立論與通俗說理的好書，您必能更明智地看待食物的真正價值，並獲得健康的實質回報！

朱槿梵，分子生物暨生物化學專家，曾留學德國，在國內外重要的學術研究機構工作多年，專長項目包括營養學、遺傳學、蛋白質學、微生物學等。目前從事保健食品、護膚品和傳染病的相關研究分析工作，正規劃一系列有關國人健康問題的專論文章。

前言
無論處於生命的哪一個階段、或者想降低特定疾病的風險，都必須透過合理的食物搭配來獲得適當的熱量和營養，以促進身體健康。為了達到此目的，首先應深入認識營養素，這樣才能夠掌握它們新陳代謝的重點和生理影響、避免缺乏或過量的危害。而許多營養素的背後都有與日俱增、甚至顛覆傳統認知的深厚學理，有鑑於此，筆者遂撰寫這本全面觀照、並兼顧嚴謹立論與淺顯說理的書籍。
簡言之，本書將循著科學、實用的原則，為讀者詳細解說熱量需求、以及六大類必需營養素，包括飲用水、碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素和礦物質；另外，再介紹可強化身體功能的植化素；最後則列出食品添加劑和食物營養成份分析，方便讀者查詢對照。同時，章節中附上許多插圖和表格、以及重量級的文獻摘要與臨床試驗報告，來協助比較和佐證。
尤其目前國人在飲食方面仍有三大迷思：（1）誤以為飲食是追求口味的好壞，（2）誤以為吃什麼即能補充什麼，（3）誤以為有益的營養物質就可以大量攝取，這些錯誤應該從見微知著的分子生物學角度去釐清，而本書便致力於這種詮釋導向，期盼起到振聾發聵的作用。
本書於2012年出版之後，國際間新的研究成果仍然源源不斷。在此修訂版中，除了內容有所增刪外，數據部份也依照歐盟（EFSA）及德語區國家（DGE、ÖGE、SGE/SVE）的現行資料而略微更動，並參考世衛組織（WHO/FAO）和美國（FNB）的官方資料。至於礦物質的最高安全攝取量，則採取美國方面較完整的數據，但是也附帶介紹歐盟的主張。
衷心希望透過這本詳實而不艱澀的書籍，幫助您掌握飲食的真諦，學習用更客觀、更正確、更全面、不盲從的態度去看待營養問題，避免迷失在食物複雜的成份、以及譁眾取寵的謠言裡，進而建立起符合個人需求的健康飲食。

第一章 營養概論
營養素的分類………………
熱量需求………………
•熱量的產生、消耗及儲存
•熱量需求依生理狀況與活動量而定

第二章 飲用水
水的分類與優缺點………………
水的重要性與攝取量………………
•脫水會影響生理功能
•飲水不潔將帶來疾病
•水的建議攝取量

第三章 碳水化合物
碳水化合物的分類………………
有甜味的簡單醣類………………
•葡萄糖容易迅速升高血糖
•果糖與慢性病的關係最密切
•蔗糖不僅僅帶來牙菌斑
•乳糖對健康的特殊益處尚待證實
•寡醣的保健功效是吹捧出來的
可消化的多醣………………
•澱粉能提供長時間的穩定熱量
•肝糖全部會被消化成葡萄糖
無法消化的多醣………………
•膳食纖維的益處不少
•膳食纖維的攝取要點
建議攝取量及相關食物………………
•過與不及的問題
•適當攝取量
•含量豐富的食物

第四章 脂肪
脂肪的分類………………
飽和脂肪酸………………
•飽和脂肪酸對健康有不利的影響
•豬油較適合用於高溫烘焙
•棕櫚油會明顯惡化血脂的狀況
•椰子油公認有健康上的疑慮
單元不飽和脂肪酸………………
•單元不飽和脂肪酸對健康的影響不明顯
•橄欖油保護心臟的說法缺乏證據
•菜籽油和芥花油是最理想的長期食用油
多元不飽和脂肪酸………………
•多元不飽和脂肪酸對健康的影響深遠
•亞麻仁油的補充不可過量
•日常飲食應彈性混搭各種油
類脂………………
•卵磷脂屬於有益的非必需營養素
•膽固醇不是心血管疾病的元兇
反式脂肪………………
•反式脂肪的危害超過飽和脂肪
•天然的反式脂肪仍不夠安全
建議攝取量及相關食物………………
•過與不及的問題
•適當攝取量
•含量豐富的食物

第五章 蛋白質
蛋白質的分類………………
蛋白質的利用和需求………………
•食物混搭可增加蛋白質利用率
•身體對蛋白質的基本需求相當少
•攝取蛋白質別超過總熱量的15%
•多吃蛋白質並不會刺激肌肉生長
蛋白質與疾病的關聯………………
•吃下太多的蛋白質將危害健康
•高蛋白減肥法帶來各種慢性病
建議攝取量及相關食物………………
•過與不及的問題
•適當攝取量
•含量豐富的食物

第六章 維生素
通論………………
•維生素的分類
•注意維生素的攝取
•補充劑會帶來一定的風險
脂溶性維生素………………
•維生素A•β胡蘿蔔素•維生素D•維生素E•維生素K
水溶性維生素………………
•維生素B1•維生素B2•菸鹼素•泛酸•維生素B6•生物素•葉酸•維生素B12•維生素C

第七章 礦物質
通論………………
•礦物質的分類
•礦物質的作用
•礦物質的補充要點
常量礦物質………………
•鈉•氯•鉀•鈣•磷•鎂
微量礦物質………………
•鐵•碘•氟•鋅•硒•銅•錳•鉻•鉬

第八章 植化素
通論………………
•植化素的潛在保健功效
•植化素隱藏的健康危害
•植化素的攝取要領
•植化素補充劑未必安全有效
常見的植化素………………
•類胡蘿蔔素•硫配醣體•單萜烯•有機硫化物•植物性雌激素•植物固醇•多酚 (類黃酮、酚酸)•皂苷

附錄一 食品添加劑
附錄二 食物營養成份

表格
第一章
各種營養素在體內的組成比例 / 每日熱量需求的平均參考值 / 每日熱量需求的個別建議值
第二章
優良自來水成份的數據分析 / 水的硬度 / 水分流失及生理功能降低 / 飲用水裡頭明顯影響健康的化學物質 / 每日水的建議攝取量
第三章
各種糖相對於葡萄糖的升糖指數 / 酒精與果糖對健康的影響比較 / 各種醣類相對於蔗糖的甜度值 / 血糖高低對生理的影響 / 飲食型態對肝糖原含量的影響 / 膳食纖維的種類和來源 / 每百公克食品中的碳水化合物含量 / 每百公克食品中的膳食纖維含量
第四章
各種脂肪酸的熔點 / 生活方式對心血管疾病的改善效果 / 各種食用油能承受的加熱方式 / 美國食藥局批准與脂肪有關的健康聲明 / 各種食用油的脂肪酸比例 / ω-3脂肪酸的每日建議攝取量 / 各種油的脂肪酸種類及耐熱性 / 每百公克食品中的卵磷脂含量 / 各類脂肪酸對血脂水平的不同效應 / 每日脂肪的建議攝取量 / 每日必需脂肪酸的最低攝取量 / 每百公克食品中的脂肪含量
第五章
各種食物蛋白質的相對生物價 / 混合搭配的蛋白質生物價 / 三種不同的氮平衡 / 各種飲食模式的熱量來源比例差異 / 每日蛋白質的建議攝取量 / 每百公克食品中的蛋白質含量
第六章
脂溶性與水溶性維生素的性質比較 / 成年人對維生素的每日建議攝取量 / 每百公克食品中的特定維生素含量 / 特定維生素的每日建議攝取量
第七章
成年人的礦物質每日建議攝取量 / 維生素和礦物質過量攝取的危險性 / 每日特定礦物質的建議攝取量 / 特定礦物質的每日最高安全攝取量
第八章
植化素常見的保健功效 / 減少常見食物毒素的措施 / 植化素在均衡飲食下的攝取狀況

插圖
第一章
各種必需營養素的分類 / 熱量營養素的代謝和轉化 / 理想的運動類型和持續時間
第三章
碳水化合物的分類 / 醣類的消化和吸收 / 不同食物對血糖濃度的影響 / 糖化及其對健康的影響 / 不同飲食對血糖濃度和胰島素分泌的影響
第四章
脂肪的分類 / 脂肪的消化和吸收 / 食用油長時間高溫加熱後的變化 / 各類脂肪酸對冠心病罹患率的影響 / 不同食用油之間脂肪酸比例的差異 / ω-6與ω-3脂肪酸在體內的轉化路徑 / ω-6和ω-3脂肪酸對類二十烷酸生成的影響 / 不飽和脂肪酸部份氫化與完全氫化的健康效應 / 適量脂肪對健康的優劣比較
第五章
蛋白質的消化和吸收 / 標準建議飲食與所謂減肥飲食的蛋白質比例差異 / 蛋白質的新陳代謝 / 高蛋白飲食與慢性腎臟病的關聯
第八章
植化素的毒物興奮效應

果糖與慢性病的關係最密切
果糖是天然糖類中甜度最高的，普遍存在於蜂蜜和水果裡。早先的果糖攝取量相當有限，如今則能夠以玉米澱粉為原料，便宜製造出大量的人工果糖，而這種高果糖漿被廣泛使用，糕點、甜食及含糖飲料內都可見到它的蹤跡，已引起許多的健康關注。
果糖被肝臟轉化到脂肪的產生路徑上，會促進脂肪在肝臟的累積，其強度甚至超過了飽和脂肪。單純的脂肪肝雖沒有臨床症狀，僅偶爾感覺疲勞，但此時肝臟容易繼續受損，高達四分之一的患者伴隨發炎反應。而越來越多的證據指出，果糖還惡化脂肪肝的發展及嚴重程度，可能導致脂肪肝炎和肝纖維化，最終則是肝硬化或肝癌。
果糖未必是洪水猛獸，但是要健康就不應該吃下太多。從天然水果中獲得少量的果糖沒什麼危害，不過若攝取大量額外添加的果糖，身體將無法承受，於是導致新陳代謝紊亂。大量果糖的危害堪比酒精，而且它對健康的影響遠在脂肪和卡路里之上！

蔗糖不僅僅帶來牙菌斑
蔗糖消化之後，會產生各50%的葡萄糖和果糖；最常見的高果糖漿HFCS-55，則含有42%的葡萄糖和55%的果糖。蔗糖的果糖比例低於高果糖漿，而且與葡萄糖結合，延緩了被身體吸收的速率；所以與高果糖漿相比，蔗糖的危害稍微溫和些。
糖果的成份包括白砂糖和麥芽糖，是空熱量食品的代表，亦即含有高熱量，卻缺乏蛋白質、維生素和礦物質。事實上，無論蔗糖、麥芽糖、高果糖漿及其相關食品，這類高純度的精製糖全都如此，未充分提供其它必需的營養。吃太多糖不僅導致肥胖，還引起代謝症候群，是許多現代慢性病的主犯。
血糖濃度高還容易發生糖化（Glycation），它是酶控制之外、蛋白質或脂肪被糖附著的一種自發性反應。糖化終產物會沉積在眼睛、腦部、骨骼、腎臟、肌肉、心血管、紅血球等處，造成組織結構的改變，導致了許多與年齡相關的慢性病出現。

棕櫚油會明顯惡化血脂的狀況
棕櫚油的飽合脂肪酸佔48.7%，裡頭有0.2%月桂酸、1.0%肉荳蔻酸、42.1%棕櫚酸和4.8%硬脂酸等。其飽和脂肪酸的比例高出豬油近一成，而最容易造成心血管問題的肉荳蔻酸和棕櫚酸是豬油的1.7倍。
在強烈抵制反式脂肪的背景下，全球連鎖的西式速食店把炸薯條、炸雞塊的氫化植物油改換成棕櫚油。對於長時間的高溫煎炸，棕櫚油雖然比豬油及其它精煉植物油更適合，不過仍應該少吃這類的食物。原因在於：回鍋油會產生大量危害健康的毒素，而且澱粉經高溫油炸將出現致癌的丙烯醯胺，甚至炸烤方式引起的晚期糖化終產物可導致身體提早衰老。從研究證據上來看，棕櫚油不算是取代反式脂肪的理想食用油。
由於價格低廉、油煙較少、口感不錯、色澤亮麗，棕櫚油已成為食品業者的新寵兒。它雖然在高溫條件下性質穩定，不過其飽和脂肪酸以棕櫚酸為主，會大幅升高血脂、增加壞膽固醇水平，對健康的危害比豬油、奶油還嚴重。

椰子油公認有健康上的疑慮
椰子油的飽和脂肪酸佔87.1%，裡頭有7.5%辛酸、5.7%癸酸、44.3%月桂酸、16.9%肉荳蔻酸、8.5%棕櫚酸和2.8%硬脂酸等。對於比例極高的飽和脂肪酸，各國官方機構及非營利組織均反對大量食用椰子油。
近年來椰子油鹹魚翻身，原因之一是它對熱的穩定性可取代惡名昭彰的反式脂肪。雖然飽和脂肪酸的健康效果明顯不如單元及多元不飽和脂肪酸，可是後兩者較容易氧化變質。所以飽和脂肪酸比例將近九成的椰子油儘管不適合日常飲食，卻能勝任取代反式脂肪的任務，用於需要烘焙、長時間高溫油炸或長期保存的加工食品中。
椰子油鹹魚翻身的另一原因是基於它的中鏈脂肪酸比例超過一半，被盛傳這樣將產生較多的酮體，可對抗老年痴呆症。從過去的觀察發現，長時間饑餓會產生大量酮體，對兒童頑固性癲癇的治療具有輔助作用，因此有人希望生酮飲食也能改善其它神經系統的疾病。不過美國阿茲海默症協會批評：「少數人說椰子油能幫助阿茲海默症患者，但從來都沒有任何相關的臨床試驗，也沒有科學證據的支持。」
研究發現，如果能妥善地照顧心臟，就能夠很好地維護大腦健康；有益心臟的積極因素，同樣有助於延緩大腦的衰老。這樣看來，經常食用飽和脂肪酸比例極高的椰子油，反倒可能不利老年癡呆症的預防與治療。

身體對蛋白質的基本需求相當少
長久以來，人們就知道蛋白質的重要性，卻一直認為必須大量補充才能滿足身體需求。不過營養學家根據氮排泄的測量值，發現事實並非如此。
成年後，體內的蛋白質含量穩定，但處於不斷分解與合成的動態平衡中，每天大約3%的自體蛋白質被替換。在自體蛋白質分解成的內源性胺基酸中，大約85%還可以再度用於合成新的自體蛋白質，僅一小部份轉化成葡萄糖、或者繼續分解為尿素等代謝物之後排出體外，而這些無法避免的損失才必須予以外源性的補充。
對一名65公斤重的健康成年人來說，每天至少排出3.5公克左右的氮，相當於22公克的蛋白質。所以理論上每天只要攝取22公克、或者每公斤體重攝取0.34公克的胺基酸，就能維持身體的總氮平衡，相當於4–5%的總熱量需求。而哪些食物的蛋白質比例會超過其熱量的4–5%呢？答案可能令人驚訝：絕大多數天然食物的蛋白質含量都遠遠超過這個標準！儘管其生物價可能不盡理想。
五穀根莖類、蔬菜和水果屬於低蛋白食物，但相當意外地，稻米提供的熱量中有7.8%來自蛋白質，甘薯為5.8%、馬鈴薯10.7%、小麥麵粉11.6%、燕麥片13.5%；而大部份的蔬菜在20%以上，多數的水果也在5%以上。至於高蛋白食物如豆類、乳類、肉類、蛋類和堅果就更高了，蛋白質的比例普遍佔熱量的20–80%，雞胸肉甚至接近93%。所以只要攝取的熱量足夠，選擇天然食物幾乎不可能發生蛋白質缺乏的情況。
總之，攝取蛋白質不是越多越好！在滿足自體蛋白質合成的條件下，甚至應該越少越好。維持組織生長、修復和更新，是蛋白質特有的功能，無法被碳水化合物或脂肪所取代；針對此點，應設法提高食物蛋白質的生物價，讓吸收的胺基酸盡量轉化成自體蛋白質。另一方面，由於胺基酸的代謝會產生毒素，所以要減少被用於熱量消耗；此項功能最好由碳水化合物或脂肪來負責，避免吃下太多的蛋白質，通常以總熱量的15%為上限，亦即每天每公斤體重攝取0.8–1.2公克的蛋白質就夠了。

高蛋白減肥法帶來各種慢性病
近年來流行所謂的「阿金飲食法」（The Atkins Diet）用於減肥，算是一種極低醣、極高脂的高蛋白飲食。該飲食哲學是：吃下太多的碳水化合物會導致肥胖及其它健康問題，而酮症可以減少飢餓感。另外許多飲食模式的背後隱藏著類似的精神，也一直都有爭議。
阿金飲食法嚴格限制糖和澱粉的攝取，但可以盡情享受肉類及油脂，使熱量主要的代謝對象從碳水化合物切換到蛋白質和脂肪。由於缺乏碳水化合物，身體只好燃燒後兩者，此過程會產生酮體，必須利用大量的水將其排出體外。很明顯地，極低醣、極高脂的高蛋白飲食藉著脫水，便能在短時間內獲得體重迅速減輕的假象，不過代價卻是沉重的健康負擔。
肉類當作熱量的主要來源時，其中的飽和脂肪容易引起心血管疾病、糖尿病、痛風、甚至癌症；吃下去的蛋白質太多，則不利肝臟和腎臟；加上尿鈣增加，可能導致腎結石及骨質疏鬆症。所以到目前為止，沒任何研究足以證明高蛋白的減肥方式具備長期的安全性與有效性。