甜咖啡因誘導小鼠夜間行為
用紅外傳感器測量小鼠運動活動。右側顯示了每一種飲水狀況。(由田原裕/廣島大學提供)
研究人員發現,在咖啡中添加糖或人工甜味劑比咖啡本身更能擾亂老鼠的生物鐘,在一些老鼠身上,它會導致白天和黑夜顛倒。如果這也適用于人類,那么在咖啡中添加甜味劑將對健康產生重大影響。
研究結果發表在8月份的《npj食品科學》雜志上。
如果你需要在早上振作起來,或者熬夜完成一些工作或學校作業,大多數人會給自己煮一杯咖啡或一杯含有咖啡因的能量飲料。這種令人興奮的化學物質的“夜貓子”效應遠非未知。無數的流行病學研究表明,夜貓子比早起的人更傾向于喝含咖啡因的飲料,對動物和細胞的實驗也表明,咖啡因是如何延長體內生物鐘的清醒時間的。
但一組研究人員意外發現,當他們將咖啡因與糖或其他甜味劑混合時,老鼠的活動節律變化受到的影響更大。
廣島大學(Hiroshima University)生物醫學與健康科學研究生院副教授田原裕(Yu Tahara)說:“我們研究了雄性老鼠在飲用含糖咖啡因水時的行為特征,發現了一些我們沒有預料到的有趣的行為變化。”“所以我們的調查目標是這些含糖的影響。”
研究小組給了含0.1%咖啡因的甜咖啡因水,這是濃縮咖啡濃度的一半,或者是1%的蔗糖,這是大多數能量飲料濃度的十分之一,或者是0.1%的糖精。
田原補充說:“添加的甜味并沒有改變老鼠喝下的咖啡因水的量,所以這種影響不可能僅僅是喝更多咖啡因的結果。”“肯定是咖啡因和甜味劑的結合。”
食用了咖啡因-甜味劑混合物的老鼠經歷了非常長的“自由運行”的睡眠-覺醒期,長達26-30小時,有些甚至從夜間的晝夜節律轉變為白天的晝夜節律。
即使老鼠處于持續的黑暗中,這些影響也會繼續發生。后一種現象表明,咖啡因-甜味劑的作用是獨立于體內生物鐘的中央調節器,即位于大腦下丘腦的視交叉上核(SCN)。這個中央調節器本身通常是由光和自然的晝夜循環控制的,它反過來又確保了身體其他器官組織中的時鐘的同步。
研究人員認為,咖啡因和甜味的結合可能會在體內產生一種相互矛盾的信號,這種信號可能是由另一種著名的化學物質多巴胺介導的。咖啡因和甜味劑都會激活大腦中的獎勵系統,導致多巴胺的釋放。正是多巴胺的這種雙重作用可能導致了長周期活動節律的出現。
研究人員現在的目標是進一步研究多巴胺與咖啡因之間的可能聯系,看看甜味劑對咖啡因的促進作用是否會在人類身上復制。雖然這項初步研究只觀察了對老鼠的影響,但這些發現可能對我們理解加糖咖啡因如何影響人類健康有重要意義。
許多衛生當局建議每天攝入咖啡因的上限,或建議減少在晚上或晚上攝入咖啡因,因為過量攝入咖啡因會導致睡眠質量下降和夜貓子傾向增強,這反過來又會對身心健康產生一系列負面影響。這項研究為這個建議增加了另一層內容,表明在咖啡因中添加甜味劑可能會進一步加劇任何負面影響。
另一方面,研究人員也熱衷于研究早上攝入咖啡因和甜味劑的影響。田原說:“如果你想在早上更加精神,你可能需要確保你的咖啡和甜食一起當早餐。”
一個關于這項研究
食品科學學報*
標題:飲用含糖咖啡因揭示了雄性小鼠獨立于中央生物鐘的行為節律
作者:田原裕、丁經緯、伊藤明、柴田重信
DOI: 10.1038 / s41538 - 024 - 00295 - 6
期刊引用指標(JCI)四分位數:Q1
田原裕副教授簡介/生物醫學與健康科學研究生院