科学松鼠会 » 云无心 http://songshuhui.net 剥开科学的坚果,让科学流行起来 Fri, 19 Jan 2018 23:23:14 +0000 zh-CN hourly 1 http://wordpress.org/?v=4.3.15 http://songshuhui.net/wp-content/uploads/cropped-songshuhui-32x32.jpg » 云无心 http://songshuhui.net 32 32 古人“以辣代盐”,原来有神经学基础 http://songshuhui.net/archives/99805 http://songshuhui.net/archives/99805#comments Fri, 19 Jan 2018 06:12:55 +0000 http://songshuhui.net/?p=99805

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古代贵州不产盐,附近的四川重庆虽然产盐,但交通不便也很难运入。盐在贵州也就成了奢侈品。辣椒传入贵州之后,起初是作为观赏植物,后来人们发现它作为调料可以大大增加食物的风味,辣椒也就在贵州流行起来。再后来,人们发现它可以降低盐的需求,就有了“以辣代盐”的说法。

见过这么好吃的观赏植物吗?图片来源:pixabay

见过这么好吃的观赏植物吗?图片来源:pixabay

虽然日常生活中以调味品的身份出现,其实盐是人体必需的营养成分。但是盐对于现代人来说太过便宜易得了,以至于吃盐再也用不着考虑经济因素。于是,过多的盐就成了巨大的健康负担——过多的盐会导致高血压,对于心血管健康也有不利影响。

“少盐”成了健康饮食的共识。但是,盐的直接影响是咸味,减少了盐,食物的味道也就不够了。所谓的“限盐勺”之类的“机械式减盐”实质上是以牺牲口味为代价的——在大多数人不能降低对咸味的需求时,这种“强行减盐”的方式并没有多大意义。

在食品行业,追求的是“降盐不降味”。也就是说,减少盐(或者钠)的摄入,但不能相应地降低食物的风味。用辣来增加咸味的强度,从而降低对盐的需求,就是其中之一。过去的人是因为盐太贵而不得已“以辣代盐”,现在则成了健康饮食的方案。

为什么辣可以“代盐”呢?2017年12月,第三军医大学等单位在《高血压》(Hypertension)杂志上发表了一项研究,对此作了较为完善的探索。

他们首先作了一项流行病学调查。调查对象共有606人,按照对咸味的偏好程度分为三组。统计发现,对咸味偏好程度高的组,对于咸味的敏感程度就更低。总体而言,他们需要更高的盐浓度才能感知到咸味,觉得“太咸”的盐浓度也会更高。对咸味的喜好程度,跟盐的摄入量和血压正相关。在剔除了统计到的混杂因素影响之后,对咸味偏好程度最高的那组比最低的那组平均每天多摄入1.8克盐,而收缩压和舒张压分别高出5和4.4毫米汞柱。

有趣的是,对咸味的偏好与对辣味的偏好负相关。在以对辣味的偏好程度为自变量的统计分析中,剔除了混杂因素影响之后,最喜欢辣味的组比最不喜欢的组每天少摄入2.5克盐,相应的收缩压和舒张压要低6.6和4毫米汞柱。

这项研究能够发表在《高血压》上,当然不只有流行病学的调查结果。根据其他文献,研究者猜测辣椒素通过改变咸味信号的神经过程来降低对盐的需求。

此前有研究显示,眶额皮质(orbitofrontal cortex,缩 OFC)与味觉的体验与享受有关。研究者用正电子发射断层扫描技术观察150mM和200mM氯化钠刺激下的脑岛和OFC,确认摄入高盐和喜好高盐伴随着这些脑部区域的代谢活性增强。然后,研究者扫描了“150 mM氯化钠+0.5uM辣椒素”刺激下的这些区域,发现其导致的代谢活性比200mM氯化钠刺激的代谢活性还要强。而且,辣椒素激活的脑部区域,与盐激活的脑部区域是重合的。这就说明,辣椒素通过激活大脑感受咸味的区域,改变了感知到的咸味强度。吃辣可以“骗过大脑”,让大脑以为已经够咸了。

辣椒素激活了感知盐味的眶额皮质(OFC)和脑岛。图片来源:参考资料

辣椒素激活了感知盐味的眶额皮质(OFC)和脑岛。图片来源:参考资料

为了验证这个结论,研究者们又进行了动物实验。在150mM和200mM的盐水之间,小鼠明显更喜欢舔150mM的,说明它们更喜欢这个咸度。当在其中加入辣椒素,小鼠就不喜欢了。如果人为地激活OFC,小鼠就更加不喜欢 200mM的盐水,而喜欢150mM的明显增加。如果人为地抑制了OFC活性,小鼠对200mM盐水的喜欢就会增加,而对150 mM盐水的喜欢就会下降。这说明,激活OFC会降低对高盐的偏好,而增加对低盐的偏好。此外,激活OFC之后,小鼠对150mM盐加辣椒素的喜欢也会降低,说明辣椒素确能影响咸味在OFC上的感知。

简而言之,这项研究说明辣椒素通过刺激感受咸味的脑岛OFC,增加了对咸味的敏感性,从而减少对咸味的偏好。当在较少的盐浓度下也能满足对咸味的需求,就可以愉快地“降盐”了。在同一期的杂志上,波士顿大学医学院的理查德·韦福德(Richard David Wainford)推介了这项研究并指出:基于这项研究展示的证据,吃辣或者在食物中增加辣味除了其他研究显示的有利于心血管健康的益处,还能减盐和降血压。总之,吃辣是一种全新的生活方式。

需要注意的是,“以辣代盐”是说,在达到相同咸度的目标下,可以用辣来降低盐的使用。而现代的餐饮业为了吸引消费者,经常是辣、咸、油、香都非常重。这种操作相当于调高了咸度的目标——也就是说,辣是在更高的咸度目标下“代盐”,实际吃下的盐还是很多。人的味觉有“自适应性”,习惯了高咸度,就会想吃更高的咸度。“以辣代盐”对减盐固然有帮助,但这种帮助是有限的——如果迁就于餐馆的“重口味”,那么加辣所减去的那一点点盐,就会被不断增长的重口需求所淹没了。(编辑:游识猷)

参考资料

Li, Q., Cui, Y., Jin, R., Lang, H., Yu, H., Sun, F., ... & Liu, D. (2017). Enjoyment of spicy flavor enhances central salty-taste perception and reduces salt intake and blood pressure. Hypertension, HYPERTENSIONAHA-117.

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高档品牌牛奶未过期但已经结块了,真相竟然是..... http://songshuhui.net/archives/99763 http://songshuhui.net/archives/99763#comments Thu, 18 Jan 2018 06:43:10 +0000 http://songshuhui.net/?p=99763

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云嫂拿着吸管喝一盒牛奶,突然说:盒子里还有,怎么吸不出来了?好像是吸管被堵住了……

我拿来剪刀,把纸盒剪开,吸管确实被阻塞了。盒子的内壁上出现了许多白块,如下图:

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这是一盒国内某著名品牌的常温牛奶,主打优质奶源,蛋白和脂肪含量都相当高,价格也比较贵。保质期6个月,现在是在3个月左右。

牛奶结块,我的第一反应是细菌生长,导致酸度增加而凝固了。我说是不是盒子破了染菌了?云嫂说盒子肯定没破,而且染菌污染的话牛奶应该会有异味,这个味道是正常的。不过前几天把冰箱冷藏室的温度设置碰到了低温区,结果那盒牛奶和旁边的饮料都冻上了,这些白块会不会是冻出来的呢?

牛奶是牛奶脂肪的乳液。乳液在“冷冻——融化”的过程中稳定性会下降,那些白块有可能是稳定性下降的结果。云嫂说,要不做个试验来测试一下?
那箱牛奶还剩下几盒。直接打开了一盒,没有问题。

另外拿两盒,一盒放在冷藏室(温度已经调回正常),另一盒放进冷冻室。

第二天早上,打开冷藏室的那盒,完全正常。冷冻室的那盒已经完全冻上,拿出来放在室温下。

下午,那盒冻上的牛奶已经完全化冻。打开之后,发现结块比之前的那盒还要厉害。

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为什么牛奶在经过“冷冻——融化”之后会结块呢?

我们知道,牛奶中有大量的脂肪,比如这款牛奶中的脂肪含量超过4%。这些脂肪被分散成小颗粒,颗粒表面覆盖着一层蛋白质。在正常情况下,蛋白质分子是带电的,所以脂肪颗粒的表面也带着电荷。当脂肪颗粒们互相靠近碰撞时,表面电荷互相排斥,就使得它们保持距离,从而产生了“水乳交融”的美。

当温度下降时,脂肪和水都会结晶并逐渐固化。牛奶脂肪中的饱和脂肪含量比较高,所以熔点高。在水还没有结晶时,脂肪颗粒中已经开始出现结晶。这些脂肪中的结晶部分就变得坚硬,会破坏颗粒表面的蛋白层。当这样的脂肪颗粒发生碰撞时,不同颗粒中的脂肪就有可能“拥抱”而融合。这样的融合并不是完全合二为一,而是把两个颗粒连接在了一起,被称为“部分融合”,形状有点像糖葫芦。

随着温度降低,部分融合发生得越来越普遍,也就有越来越多的脂肪颗粒聚集在了一起,结成了块析出来。冰冻的牛奶融化的时候,部分融合的脂肪颗粒也不能再回到当初,也就会保持着聚集的状态。

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山上有泉水可以直接喝吗? http://songshuhui.net/archives/99778 http://songshuhui.net/archives/99778#comments Wed, 17 Jan 2018 06:42:01 +0000 http://songshuhui.net/?p=99778

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有位网友问:【今天爬山感觉口渴了,看到从石头一直在流水的水清凉干净就喝了几口。应该可以直接喝吧?】

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通常人们讨论是否“可以直接喝”,有两种含义:一是完全符合饮用水标准,怎么喝都没有问题;二是虽然有一些指标不符合饮用水标准,但偶尔喝一点,不会出现身体不适。

山泉水是一种未经检测的自然水源。根据水源地的情况,人们可以判断它是否“被污染”。但是,“没有被污染”只是能喝的必要条件,而不是充分条件。

导致水不能直接喝的原因有两种:一种是含有致病微生物,比如致病细菌和寄生虫;二是有毒污染物,比如重金属和有机污染物(二恶英、藻类毒素等等)。

自然水中是否含有这些“有毒有害物质”,很难通过肉眼判断。通过肉眼观察,综合山泉水的环境,题主描述的流动山泉中存在致病细菌和有机污染物的可能性不大。但是,是否有寄生虫无法判断。如果存在寄生虫,那么喝了之后也可能直接出现身体不适,这样的山泉水就“不可以直接喝”了。

水中是否有过高的重金属,则完全无法判断。比如云南一些地区有许多铜矿,水中存在着大量的铜离子。喝这样的水,就可能出现铜中毒。还有些地区的天然水源中存在着高浓度的镁离子,大量摄入镁具有泻药的作用,喝了也会出现不适。还有一些天然水源中存在过高的砷、镉等重金属,或许到不了急性中毒的浓度,但也只可以偶尔喝一下。

天然水源是否可以直接喝,其实是一个概率问题。对于未经检测的天然水源,或许多数情况下喝了也不会导致急性中毒,但存在致病微生物或者有毒污染物的可能性也还是不容忽视的。从谨慎原则出发,建议是尽量别喝。当然,如果实在没有其他选择,那么次之的选择是烧开了喝——烧开对于重金属和很多有机污染物无能为力,但可以解决致病微生物的问题。一般而言,自然水源中的有毒污染物都到不了让人急性中毒的地步,所以肉眼判读“干净”的水,烧开之后就可以满足“偶尔喝一点不会出现身体不适”的要求了。

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火锅属不属于垃圾食品? http://songshuhui.net/archives/99761 http://songshuhui.net/archives/99761#comments Sun, 14 Jan 2018 23:40:05 +0000 http://songshuhui.net/?p=99761

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冬天是吃火锅的季节——当然其实其他季节也是,不过很多人又担心吃火锅“不健康”。比如经常有人问:火锅里那么多脂肪,它属于垃圾食品吗?

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非要把一种食品定为“垃圾食品”或者“健康食品”,很像小时候看电影,非要问每一个出场的人物是“好人”还是“坏人”一样。

在食品营养领域,“垃圾食品”并没有法定或者科学的定义。“垃圾食品”这个概念来源于国外的“junk food”,这里的junk,可以直译为“垃圾”,但是它跟人们通常所说的“垃圾”是不一样的。通常的“垃圾”是trash,而junk的“垃圾”,是富余的东西,比如时尚女性们只穿过几次但过了季的衣服。

人体所需的营养成分是复杂多样的,每一种食品都能满足一些需求,但都不可能单独满足所有需求。通常意义上,人们把那些高热量、高糖、高脂肪、高盐的食物称为“垃圾食品”,比如各种洋快餐。实际上,热量、糖、盐、脂肪,也都是人体需要的。只不过是现代人的饮食中这些东西已经太多,就像时尚女性们的过季衣服,不再需要反而占据了太多空间,于是就成了“垃圾”。

回到火锅上来。火锅只是一种烹饪方式,是否高热量、高盐、高脂肪,并不取决于这种烹饪方式,而是取决于你如何吃。油多算是火锅这种烹饪方式的特色,也是它被营养学家们所诟病的一个重要方面。不过,如果是清汤火锅,那么油也就不算多。实际上,火锅汤中的油多,也并不等于食物上的油也多。即便是加了很多牛油的麻辣火锅,在滚开的汤中,能够附着到肉类以及表面致密的素菜表面的油(比如海带和青笋之类),比起油炸食品或者糕点之类通常所说的“高脂肪”食物,也不见得更多。

更多的油来自于人们吃的“油碟”。许多人喜欢把火锅汤里出来的食物放到香油里降温,这确实会增加许多脂肪摄入。相对来说,用“麻碟”就好多了。麻酱中虽然也有不少油,但主要是不饱和脂肪,适当摄入,也还是没有关系的。(其实香油也主要是不饱和脂肪,只是直接蘸实在是有点多)。还有一些人根本不要调料碟,也就不会摄入更多的油和盐。

火锅的食材可以涵盖膳食宝塔中的每一类食物,所以是否“营养单一”,是取决于你往里面放什么食材。跟其他烹饪方式相比,火锅的加热时间短,对那些热敏性营养成分的破坏,甚至还要少一些。

简而言之,火锅这种烹饪方式,是“垃圾”还是“健康”,完全取决于你自己,吃什么食材、吃多少、以及吃什么碟。

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美国29年研究证明“适量饮酒”预防老年痴呆?深度剖析那项研究 http://songshuhui.net/archives/99673 http://songshuhui.net/archives/99673#comments Thu, 11 Jan 2018 23:44:35 +0000 http://songshuhui.net/?p=99673

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喝酒对健康有什么样的影响一直备受关注。最近有一篇报道宣称“美国大学长达29年的研究”显示“喝酒更长寿,而且患老年痴呆症的几率更低”:

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标题很吸引人,也的确有这么一项研究发表在2017年的《阿尔茨海默病杂志》(Journal of Alzheimer’s Disease)上。论文中详细描述了研究的方法和数据,以及基于数据所得出的结论,并且对研究的局限性进行了详细的讨论。

这项研究做了什么?

这篇论文的数据来自于一项关于心脏病风险因素的研究(Rancho Bernardo Study,RBS)。研究者按照“研究期间能够年满85岁”以及“具有认知健康测试数据”两条标准,筛选出1344个样本,其中157人不喝酒(包括从不喝酒的28人和以前喝酒到研究开始时已经戒酒的129人),其他的人都多少会喝一些酒。这些人基本上都是白人,多数人具有大学以上教育程度,经济状况较好(中产阶级以上)。

在长达20多年的跟踪中,有546人没有活到85岁就去世了;在活到85岁的人中,有353人具有认知能力受损的症状,而其他546人则完全正常。

研究统计了所有人的喝酒频率和量,以及其他的一些个人信息。然后分析这些信息与“是否活到85岁”“活到85岁且没有认知受损症状”“活到85岁但认知能力受损”之间的关系,得出了“与不饮酒的中老年人相比,每天有规律、适度饮酒的人活到85岁的比例更高一些,且到85岁后认知能力受损的人比例要低一些”的结论。

如何看待这项研究的结果

图片来自pixabay

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关于“适量饮酒”与健康的关系有大量的研究,有一些研究显示“适量饮酒伴随着更长的寿命”“适量饮酒能降低心血管疾病的风险”,但也有很多研究显示“哪怕是适量饮酒,也会增加多种癌症的风险”以及“适量饮酒与寿命无关甚至负相关”。在这些一地鸡毛的调查数据中,这项研究往“适量饮酒有益健康”的那边放上了一块小小的砝码。

之所以说是“小小的砝码”,是因为这项研究存在着诸多缺陷。

首先、这项研究符合要求的样本只有一千多个,按照结果分成三组(未活到85岁、活到85岁但认知能力受损、活到85岁且认知能力未受损),每组只有几百人。而不喝酒的样本数只有157人,要排除“混杂因素”就需要引入更多的变量。对于流行病调查来说,这样的样本数是比较小的了。

其次,“不喝酒的人”在很多方面都跟喝酒的人相差很大,而这些差别远远比是否喝酒更可能是导致结果差异的原因。比如说:1、不喝酒的人中女性比例更高,而女性比男性出现老年痴呆的几率要高;2、不喝酒的人中有82%是以前喝酒后来戒酒的,很有可能戒酒的原因就是健康状况不好而选择了戒酒;3、研究中有“自己陈述的健康状况”和“服药状况”两项数据,不喝酒的人群都比喝酒的人群要差;4、在美国,受教育程度、收入水平与喝酒习惯正相关,也就是说跟不喝酒的人相比,“适量喝酒”的人群生活水平和享受的医疗服务可能会好一些。

在论文中,作者也对一些“混杂因素”进行了排除,比如把性别、是否受大学教育、研究开始时的健康状况、抽烟等等因素纳入统计模型,依然得到了类似的结论。需要指出的是:对这些因素的简单分类不一定能够准确反映它们的影响;纳入考虑的这些因素不见得涵盖了所有的混杂因素;前面的第4条原因对健康的影响最大,但收入水平在研究中并没有纳入考虑。

原论文作者也并不推荐喝酒

基于前面的讨论,这项研究只是一项样本量不算大的流行病学调查,其数据所显示的“相关性”本身不见得可靠,更不能证明“每天有规律、适度饮酒增加了活到85岁的几率,以及降低患老年痴呆症的记录”。

在论文的最后,作者明确指出了这项研究找到的是“相关性(association)” 。如果没有其他的数据来支持,相关性并不能作为“因果关系(cause effect)”去指导实践。作者进一步指出,酒精每年导致美国88000人死亡,以及大量在健康、经济和社会方面的不良后果。所以,并不推荐“不喝酒的人开始喝酒”。

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三七是人参的近亲,要不要吃一点? http://songshuhui.net/archives/99670 http://songshuhui.net/archives/99670#comments Tue, 09 Jan 2018 23:33:09 +0000 http://songshuhui.net/?p=99670

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三七又叫“田七”,是中国草药中极富盛名的一种。传统上,它的功效是 “止血”和“活血化瘀”,比如著名的云南白药,核心就是它。近年来,它被包装成了一种神奇保健品,宣称可以具有多种功效,比如补血、降血压、降血脂、降血糖、增强免疫力……

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在生物学上,三七和人参是近亲

中学课本里学过,生物的分类从大往小是界、门、纲、目、科、属、种,越往小亲缘关系越近。比如猫和虎是同科但不同属的动物。而三七呢,和人参与西洋参是同属的,只是不同种,算是很近了。

人参在中药材中有超然的地位。三七虽有名,比起人参还是要差上许多。从生物化学的就角度,三七跟人参和西洋参一样,特色成分是皂苷。迄今为止,分离鉴定出来的至少有二十多种。此外,还有多糖和黄酮,也是受到较多关注的成分。

跟人参攀上了近亲,那些功效靠谱吗?

首先说,虽然人参在中药中具有崇高的地位,关于人参的研究也非常多。但是,那些功效研究也都还处于“理论分析”阶段,在细胞实验和动物试验中“似乎有效”。但在人体中有什么作用,该如何使用才会有用,也还是缺乏足够的科学证据。

三七的研究虽然有不少,但跟人参相比就更为“初步”。虽然识别分离出了许多“功效成分”,但随便找一些植物去分析,也都能找出出一些皂苷、多糖和黄酮之类的“活性成分”。而“功效研究”则一般是用分离出来的“活性成分”去处理细胞,观察它们对细胞生长的影响。还有一些是动物实验,是探索这些成分地身体的什么功能会有影响,距离跟营销中所说的“具有某某功效”还有遥远的距离。

要想宣称“有效”,需要临床证据

在三七的各种功效中,口服三七来保护心血管是研究最多的。在学术文献中,也能找到一些临床研究。从这些研究来看,可以直白地总结为:

1、这些试验中,口服三七没有降低心血管疾病的发生率,但对于心绞痛等症状显示了一些“减轻作用;

2、这些试验的设计不够严谨,参与人数不够多,所以说服力不足。

至于其他的功效,临床试验证据就更加缺乏了,营销中的功效宣称基本上是靠夸大和曲解科学研究,有的甚至只是信口开河。

三七保健品,值不值得试一试?

许多人认为,反正三七是“天然植物”,祖先们已经用了千百年。“没有证明有效”不等于“无效”,“万一有效”呢?

各种保健品的忽悠,基本上都是靠这种逻辑方式。

在三七悠久的使用历史中,没有严重毒副作用的记录。这里,必须要提示一下:对于轻微、慢性的毒副作用,“悠久的使用历史”也往往是难以发现的。也就是说,如果你实在想吃,基本上也不会吃出什么大毛病来。

但是,我们吃任何东西,都是在“有效”和“安全”之间权衡。应该是在确定“有用”的前提下,才去探索它“可能的危害”。而三七的那些功效,是“还没有被证实”的好处。为了这种“万一有用呢”的好处,去承担“不清楚有没有”的风险,并不是值得。

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