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第 02 集:您的生物钟告诉您何时该吃饭

第 02 集:您的生物钟告诉您何时该吃饭

搜索有趣的研究!蓝背探险队出发

照片由 Adobe Stock 拍摄

“吃饭时间”是
您的生物钟告诉您
最新研究揭示了许多令人惊讶的事实!
时钟和盘子的图片
这是一个实验室参观合作系列,讲谈社 Bluebacks 编辑部将参观 AIST 的研究地点,并报告那里有什么样的研究人员以及那里正在做什么。
此时此刻正在诞生什么样的科学?在论文和书籍中发表的研究成果的幕后发生了什么?我们将关注参与研究的每个人。 (*与讲谈社Bluebacks网站同时发布。)
  • #少子老龄化

发布于 2017 年 10 月 19 日

“蓝背探险队出发”参观各个实验室并在科学站点上进行报告。上次我们采访过通过饮食改善睡眠障碍的米乐m6官方网站的大石先生,这次将继续出现。

``最新研究揭示了许多令人惊讶的事实,例如“在某些进餐时间你更容易肥胖”、“进餐时间比锻炼更重要”以及“高盐的日式早餐可能有害健康。”

问题是何时吃它。

“即使你吃同样数量的同一种东西,如果你在早上吃,你发胖的可能性也比晚上吃的要小。这一经验法则在我们对老鼠进行的实验中得到了证实。这样的研究已成为美国和其他国家的热门话题。世界各地的人们都喜欢这样的想法:无需停止进食即可节食。”

先生大石介绍了进餐时间如何影响健康的研究结果。减肥期间不要吃深夜!我们经常听说这一点,但事实上,对饮食时间和健康的适当研究最近才开始。

``传统上,营养学是从“吃什么”和“吃多少”的角度来研究的。然而,在过去的几年里,人们越来越清楚,“何时”吃同样重要。这个领域被称为“计时营养”,它实际上与今年 3 日宣布的诺贝尔生理学或医学奖主题“生物钟”密切相关。月。''

地球上几乎所有的生物都有大约24小时的节律来实现各种生理功能,例如睡眠、激素分泌和体温调节,并受到生物钟的控制。

“生物钟基本上是由时钟基因控制的。三位诺贝尔奖获得者于20世纪70年代在果蝇中发现了时钟基因,现在时钟基因已在包括人类在内的哺乳动物中得到证实,生物钟的机制正在被阐明。”

时钟基因使用什么样的机制来计时?虽然还有一些部分还不清楚,但其机制总结如下。

首先,通过细胞内发生的多个过程,根据时钟基因中包含的信息(如蛋白质的蓝图)合成几种称为“时钟蛋白”的蛋白质。如果不加理会,这种反应会持续很长时间,但一旦产生的蛋白质在细胞中积累,蛋白质本身就会开始抑制其合成。另一方面,合成的蛋白质会随着时间的推移而降解并逐渐变得不那么丰富。然后,抑制合成的作用变弱,蛋白质可以再次合成。这样,时钟蛋白的24小时周期性增减,即生物钟,就是通过时钟蛋白本身提供反馈的巧妙机制创造出来的。

实验中显示的证据

“时间药理学”或“时间疗法”利用了这种生物钟的存在。众所周知,各种疾病的发作和症状变化在一天中都有节律,例如哮喘发作和清晨高血压。在安排用药时考虑到这些节律的做法称为“时间疗法”。众所周知,根据用药时间的不同,不仅药物的有效性,而且其副作用也有很大差异。据报道,某些抗癌药物在白天的给药时间对生存效果有很大影响。

计时营养是一种将其不仅应用于药物而且应用于食品的尝试。

“即使在计时营养的情况下,也有你应该吃东西的时候和你不应该吃东西的时候,这取决于食物的类型及其营养成分。在我们的实验室中,我们首先对小鼠进行了实验,以确定进食时间与肥胖之间的关系。”

先生Oishi 的实验涉及在小鼠活跃时(夜间)给小鼠喂食高脂肪、高蔗糖食物(类似于人类的汉堡包和果汁),并在小鼠不活跃时(白天)进行比较。图1显示了小鼠进食的时间。红色图是白天喂养的小鼠,蓝色图是晚上喂养的小鼠,浅蓝色图是自由喂养的小鼠。

图1
图1 喂食时间

自由喂养的小鼠在晚上吃掉大约 80% 的食物,其余的则在白天吃掉,而仅在白天或晚上喂养的小鼠则一次吃完所有食物。另外,图2显示了小鼠的移动量(旋转笼每小时旋转的次数)。

图 2
图2 鼠标动量

有趣的是,即使仅在睡眠时间进食,夜间行为节律也能维持。这表明控制行为节律的生物钟不受进餐时间的影响。

从图表中可以看出,随意进食的小鼠似乎在睡觉时进食。这意味着什么?

“小型生物无法在体内储存能量,因此即使在白天不活动的时候,它们似乎也需要摄入最少量的食物。”

睡觉时吃东西有点不礼貌,但保持精力是不可避免的。这里值得注意的是,仅在白天喂食的小鼠,其活动水平在活动期的后半段下降。当您的活动水平降低时,您的能量消耗也会减少,从而导致体重增加。

“没想到,我很早就开始体重增加。大约从第二天开始,我的活动水平就开始下降,一周内我的体重就以统计上显着的水平增加了。与此同时,我的胆固醇和甘油三酯也升高了。特别是,我的甘油三酯增加了一倍或三倍,并且在短短一周内我就患上了脂肪肝。”

图3 体重变化 实验开始时的相对增长率为100
图3重量变化
实验开始时相对于 100 的相对增长率

仅仅一周就能产生如此影响,真是令人惊奇。为什么我们体重增加得这么快?

“体重增加的机制可能是由多种因素造成的。一是由于活动水平降低而导致能量消耗减少。另一个是瘦素抵抗现象。”

瘦素是一种抑制食欲的激素,使大脑感到饱足。然而,瘦素抵抗是指即使分泌瘦素,食欲也不会降低的情况。当正常小鼠服用瘦素时,它们吃的食物更少并且体重减轻,但对于在应该睡觉时喂食的小鼠来说,瘦素根本没有任何效果。就连大石博士这样的专家也对短短一周内就诱发了瘦素抵抗性感到惊讶。

“瘦素也参与能量消耗,所以一个可能的机制是它会降低你的基础代谢并导致肥胖。根据经验,每个人都知道不规律的饮食会让人发胖,但到目前为止,我们对具体机制几乎一无所知。我认为这是一个非常有趣的结果,可以让我们更接近这个谜团。”

许多人认为,即使半夜吃一点,运动那么多也没关系。然而,大石博士在小鼠实验中也有了惊人的发现,即不良饮食习惯导致的肥胖是否可以通过运动来改善。

不良饮食习惯导致的肥胖无法通过运动习惯来改善!

我们对允许在旋转笼中运动的小鼠和移除旋转笼且只能在笼中闲逛的小鼠进行了类似的实验,限制进食时间,并对两者进行了比较。顺便说一句,放在带有旋转笼子的笼子里的老鼠通常每天可以跑8公里。如果我们根据老鼠与人类的体重比,将其换算成人类行走的距离,则意味着老鼠每天跑步约110公里。好像只要运动那么多,就会很健康……?

“令人惊讶的是,结果表明运动的小鼠体重增加得更快。”

我通过锻炼增加了体重! ?到底是为什么呢?

“最重要的是,吃饭的时间对肥胖的影响比是否锻炼要大得多。此外,当您锻炼时,您会吃更多的食物,从而导致体重快速增加。”

一个非常令人惊讶的结果是,运动对于对抗不良饮食习惯引起的肥胖并不是非常有效。吃饭的时间比我们想象的更重要!

[先生。大石和实验室里的老鼠笼]从右后黄色笼子中取出轮式旋转器的照片
〔先生大石和实验室里的老鼠笼〕
右侧黄色笼子中的旋转笼子已被移除

“另一方面,我们还对据说具有改善脂质代谢作用的食物进行了时间营养实验。只在早上喂食含有 DHA(二十二碳六烯酸)和 EPA(二十碳五烯酸)食物的小鼠(对于夜间活动的小鼠)和那些在晚上吃了含有 DHA(二十二碳六烯酸)和 EPA(二十碳五烯酸)食物的小鼠。对比只在早上进食的小鼠,我们发现只在早上进食的小鼠血液中的甘油三酯明显低于晚上进食的小鼠。当我们观察肝脏甘油三酯和胆固醇时,发现只有早上进食的小鼠水平较低。

Omega-3多不饱和脂肪酸,如DHA和EPA,据说对身体有益,在早上服用时吸收效率更高,大石先生也解释说,这就是为什么早上服用效果更佳。另一方面,有一些营养素最好在晚上服用。

“例如,在某些情况下,晚上吃盐会更有效地排出体外。例如,有些人患有高血压,正在避免摄入盐。为了预防和治疗高血压,早上吃高盐餐可能不是一个好主意。”

我明白了。从现在开始,我们也许可以考虑适合每个人每种食物的进餐时间。

``实际上,计时营养领域是一个非常新的领域,最近四五年才开始积极研究。日本在这方面的研究非常先进。''

先生大石指出,日本之所以研究计时营养,可能与日本人的气质有关。

“补充剂在欧洲和美国非常流行,但服用方式可能很马虎。人们的想法是服用越多越好。然而,日本人不愿意服用大量补充剂。因此,我认为时间营养研究背后的驱动力之一是在我们的日常饮食中有效利用食物的功能,而不是过分依赖补充剂。”

计时营养的理念旨在通过充分利用日常膳食中所含的营养物质来改善您的生活,而不是强迫自己摄入大量对身体有益的营养物质,这可能符合日本人一丝不苟的天性。利用尖端科学知识,我们利用生物固有的“生物钟”机制来帮助人们变得更健康。大石博士的研究可以说是自然力量与人类智慧的完美融合。在当今社会,我们以一种忽视自然创造的24小时节奏的方式扩大了我们的活动时间,我认为这样的努力变得越来越有必要。

大石组长照片

生物医学研究部
生物钟研究小组
研究组组长

大石胜隆大石胜隆

大石实验室不仅通过从分子水平阐明生物钟紊乱与各种疾病发病之间的关系来开发新疗法,为时间疗法和时间药理学领域做出贡献,而且还旨在通过以饮食为中心的生活方式改善来开发主动控制生物节律的方法,我们最大的目标是从预防的角度为国家的健康和医疗做出贡献。

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