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抽象的

人造甜味剂在食品和饮料中是常见的;也许最特别是饮食苏打水。一些流行病学数据表明，尽管缺乏卡路里，但可能由于储存饮料消耗的含蓄抑制抑制抑制的胰岛素，可能是较高的胰岛素抵抗率。具有人造甜味剂消费的急性胰岛素穗的可能性是划长的讨论中的共同主题，但缺乏科学证据。与“常规”甘蔗醇溶液相比，我们比较了两种不同人为甜味的苏打水（含有三氯蔗糖或aspartame）的急性摄取的葡萄糖和胰岛素反应。在摄入葡萄糖和胰岛素之前，分析了在摄入饮料之前和30,60,90和120分钟之前和30,60,90和120分钟收集的血液样品。葡萄糖（30分钟）和胰岛素（30分钟和60分钟）在摄入常规苏打后显着高于基线高于基线;然而，对于横跨时间（p> 0.05）的所有其他条件保持非常稳定的值（p> 0.05）。含有三氯蔗糖或阿斯巴甜的所有其他条件不会导致20盎司载荷后血糖或胰岛素中的任何急性升高。没有理由怀疑较高的消费会导致这些措施的提升。与人造甜味剂的高摄取有关的任何已注意的胰岛素抵抗可能是过量的热量和加工成分的函数，通常包括在人工加甜的食品和饮料产品中。

关键词

三氯蔗糖，阿斯巴甜，糖，胰岛素，葡萄糖

介绍

虽然近年来，糖甜味的饮料消耗略有下降[1]，但它仍然相对较高[2-4]。在此期间，我们已经看到使用人造，无卡路里甜味剂如饮料中的Aspartame和Suplalose（Splenta®）的使用，部分原因是消费者兴趣降低热量负荷。总体思想是通过减少糖和卡路里摄入量，可以减少体重/体脂，同时伴随着II型糖尿病和心血管疾病的风险降低的健康益处[5,6]。虽然当从糖加苏打切换到人工甜的苏打水时，难以争论卡路里载荷减少的那一点，但其他问题已被提出与后者的消费相关。

除了与癌症风险[7-9]和相关问题[10-13]相关的担忧外，一些流行病学研究表明，长期摄入人工加糖饮料可能不利于代谢健康。例如，Fagherazzi和他的同事们注意到摄入含人工甜味剂的饮料[14]会增加患II型糖尿病的风险。与这些发现相反的是，其他人注意到任何相关的II型糖尿病风险主要是由于生活方式因素，而不一定与摄入人工甜味剂饮料[15]有关。这一喜忧参半的结果，加上消费者对人工加糖饮料消费兴趣的增加，值得进一步调查。

大量的人工甜味的饮料可能诱导胰岛素峰值是在躺线上进行定期讨论的话题，可能部分由Jenkins及其同事执行的2013年研究。在这项工作中，在Faseb中以抽象形式呈现，调查人员将葡萄糖和胰岛素反应与两次120分钟的后期期间的两个人造甜味剂（Sucralose和Etythitol）进行了比较。除了消耗的卡路里（未发表的发现），作者指出血清葡萄糖和胰岛素的血清葡萄糖和胰岛素略有增加。本研究旨在扩展Jenkins等人的工作。并比较人工 - 和糖加苏打消耗对非糖尿病男性血糖和胰岛素的影响。

材料和方法

主题和筛选

十二名健康男性参加了这项研究，并完成了这项工作的各个方面。在参与之前，受试者完成了健康历史和体育活动问卷。受试者是非吸烟者，没有心血管或代谢疾病的历史（包括糖尿病）。受试者没有使用任何形式的心血管或代谢药物。测量受试者的身高和体重，并采取周长措施。受试者没有苯丙酮尿，因为该研究中使用的病症可能含有氨基酸苯丙氨酸。测量休息心率和血压。主题的描述性特征在表1中介绍。该研究议定书由孟菲斯大学的人类受试者的机构审查委员会批准的人类主题研究和主题在参加前提供了书面知情同意书。

表1. 11个健康男性的特征

多变的	数据
年龄（YRS）	26.8±2.2
高度（cm）	182.4±1.4
重量（kg）	90.1±2.5
BMI（kg∙m-2）	27.1±0.8
腰（cm）	86.5±1.6
臀部（cm）	105.0±1.4
腰部：臀部	0.8±0.0.
休息心率（BPM）	69.1±4.1
休息收缩压（MMHG）	126.1±2.8
休息舒张压（MMHG）	77.3±2.3
多年厌氧运动训练	10.4±3.0
每周小时厌氧运动	3.7±0.4
多年有氧运动训练	10.8±2.5
每周小时有氧运动	1.7±0.3
数据是平均值±SEM

独立变量

使用交叉设计将受试者随机分配给四个条件中的一个。在4个不同的日子（约1周分开）向实验室报告给实验室，并在每天接受以下条件之一。受试者提供20盎司的饮料，允许最多10分钟才能消耗整个金额;虽然大多数受试者在不到五分钟的时间内消耗了饮料。

1. 碳酸水（使用食物着色橙色橙色匹配苏打水的颜色）
2. 饮食苏打水（饮食仪式; Splenda / sucralose加糖; 0卡路里）
3. 饮食苏打水（休斯克斯特;阿斯巴甜加糖; 0卡路里）
4. 普通苏打（休假;高果糖玉米糖浆和糖加糖; 285卡路里）

阿斯巴甜之所以被选为人工甜味剂之一，是因为它在无糖汽水中广泛使用。三氯蔗糖被选为第二种人工甜味剂，因为它越来越受欢迎，现在在一些减肥汽水和其他减肥饮料中都可以买到。上述每一种饮料都有20盎司的“橙”味，由研究助理倒进杯子里。体积提供了糖的含量(对于普通苏打;70克)类似于典型的口服葡萄糖耐量测试。在两个小时的研究期间，不允许吃其他食物或饮料。

测试访问程序

在早晨的时间内总共四次向实验室报告给实验室。测试开始于大约6：00-7：00。在过夜禁食状态下报告的受试者，而不会在过去24小时内消耗饮酒或咖啡因。受试者被指示在测试前夜间睡眠至少七小时。受试者在过去24小时内不应进行剧烈的体育锻炼。

每次来访时，受试者安静休息20分钟，然后采集基线血样。然后，他们得到了指定的饮料，并吃掉了全部20盎司。他们安静地休息了两个小时，并在30分钟、60分钟、90分钟和120分钟采集了额外的血液样本(时钟从他们开始饮用这种饮料的时候开始计时)。测量血压和心率一种使用自动单元以上的时间。受试者使用数值（0 [完全没有胃口] -10 [极端胃口]）规模估计其总食欲，因为一些证据表明人造甜味剂可能会钝腰。在实验室中放松的主题并观看电视，使用电脑，听到音乐，或在时间段内读取。

血液收集

使用不含添加剂的针头和真空容器从受试者前臂静脉采血。每次(饮饮料前、30分钟、60分钟、90分钟、120分钟)采集约7 mL血液。收集的样本在室温下凝血30分钟，然后在冷冻离心机中处理获得血清。血清在-70摄氏度下多次储存，直到收集后两个月内分析葡萄糖和胰岛素。葡萄糖的测定使用试剂制造商(Thermo Fisher Scientific;沃尔瑟姆,MA)。根据制造商的说明，使用固相酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒测定胰岛素。春天山谷,CA)。在首次解冻时，所有的测定都是重复进行的。葡萄糖和胰岛素测定的变异系数分别为8.1%和5.4%。

饮食摄入量和记录

所有受试者都被指示在整个研究期间消耗通常的饮食，并在每个测试日之前24小时记录所有食物和饮料。在测试日期前的第二天，3例，4个受试者被指示复制他们在测试第1天前一天报告的摄入量。因此，在每个测试日之前的日子中，饮食摄入量应该非常相似。使用食品加工机Pro（ESHA研究，销售或）计算机软件分析饮食记录进行营养摄入量。

统计分析

使用（4）条件x（5）时间重复测量方差分析来分析数据。后HOC测试是必要进行的。数据显示为平均值的平均值±标准误差。所有分析都是使用JMP统计软件（4.0.3版，SAS Institute，Cary，NC）进行的。统计显着性设定为p≤0.05。

结果

所有科目都成功完成了所有四次测试会话。然而，在分析血液样本之后，由于无效措施，从分析中取出一个受试者的数据。据怀疑是在向实验室报告之前吃的受试者并导致他葡萄糖和胰岛素的基线值升高。因此，结果只包含11个受试者的数据。

关于膳食数据，在任何测量变量的条件下没有差异（p> 0.05;表2）。关于心率，没有观察到任何效果（p> 0.05）。对于收缩压，注意到条件效果（p = 0.006），常规苏打水高于俱乐部苏打水。对于舒张压，注意到（p = 0.0004），常规和阿斯巴甜的苏打水高于俱乐部和三氯蔗糖甜苏打水溶液）。还注意到舒张压（P = 0.01），值30分钟，高于基线（0分钟）的值。食欲（P <0.0001）还注意到时间效应，比0,30和60分钟高120分钟的值。数据显示在表3中。

表2.每天24小时内健康男性的膳食数据

多变的	俱乐部	常规的	aspartame.	三氯蔗糖
千瓦	2820.3±377.8	2852.1±353.8.	2850.5±223.5	2726.6±265.9.
蛋白质（g）	136.3±18.6.	144.4±14.6.	133.5±12.5	143.5±13.5.
碳水化合物（g）	292.3±44.9.	306.3±34.3	296.1±24.8	279.8±33.8.
纤维（g）	27.0±5.5	28.0±5.2	30.7±5.4	25.4±5.7
糖（g）	90.4±18.1.	91.6±16.0	86.9±13.3.	108.8±18.9.
脂肪（g）	120.0±22.6.	117.1±22.9.	125.6±15.7.	115.4±18.9.
维生素C（Mg）	58.3±19.8.	125.2±79.5.	58.1±23.3.	86.0±46.1.
维生素E（mg）	5.8±2.2	6.8±2.5	8.5±2.7	5.3±1.5
维生素A(重新)	602.7±200.9.	658.0±169.0.	666.1±214.8.	779.9±267.5
数据是平均值±SEM。任何变量都没有注意到统计学上的显着差异（P> 0.05）

表3.心率，血压和健康男性的食欲，然后再摄取四种不同的饮料

	精准医疗	30分钟	60分钟	90分钟	120分钟
人力资源 俱乐部	60.6±2.9	55.2±3.4	55.5±3.0	56.8±3.3	55.5±3.6
人力资源 常规的	61.8±3.8	56.0±3.0	60.3±3.9	61.1±3.0	59.0±3.4
人力资源 aspartame.	61.9±3.5	56.4±3.0	57.3±3.1	56.8±2.5	56.7±3.1
人力资源 三氯蔗糖	64.5±4.3	57.3±3.5	58.5±3.6	56.4±3.0	57.6±2.8
SBP * 俱乐部	113.5±3.6	119.7±1.1	117.6±2.3	116.8±1.5	121.4±2.0
SBP. 常规的	121.7±3.8	123.8±3.0	124.5±3.9	124.1±3.0	126.1±3.4
SBP. aspartame.	116.7±3.1	124.3±3.8	124.3±1.9	121.3±3.1	122.6±2.0
SBP. 三氯蔗糖	64.5±4.0	57.3±3.6	58.5±3.8	56.4±3.6	57.6±2.8
dbp * ** 俱乐部	70.7±2.9	78.1±2.2	73.5±2.4	75.0±2.0	75.9±2.5
DBP. 常规的	75.1±2.7	77.5±2.5	76.9±2.1	77.9±3.7	81.2±3.7
DBP. aspartame.	74.9±2.3	78.8±1.7	79.4±2.1	78.3±2.1	78.5±2.8
DBP. 三氯蔗糖	70.5±1.9	76.2±1.6	72.6±2.1	72.0±2.3	75.0±1.6
食欲** 俱乐部	5.4±0.9	5.4±0.9	6.6±0.7	7.4±0.7	7.9±0.6
食欲 常规的	5.1±0.8	5.2±0.7	5.6±0.7	6.2±0.8	7.0±0.7
食欲 aspartame.	5.7±0.7	5.6±0.8	6.4±0.7	6.8±0.7	7.8±0.5
食欲 三氯蔗糖	6.0±0.6	5.8±0.6	6.3±0.6	7.2±0.5	8.0±0.4
数据是平均值±SEM。 心率：没有注意到（P> 0.05） 收缩压：*条件（p = 0.006） 舒张压：*条件（P = 0.0004）;**时间（p = 0.01） 胃口：**时间（P <0.0001）

对于血清葡萄糖，注意到相互作用效果（P <0.0001）和时间效应（P <0.0001），只有在30分钟内摄取仅为常规苏打水的值增加。条件效果未能达到意义（P = 0.07）。葡萄糖的数据在图1中提供。对于血清胰岛素，注意到相互作用效果（P <0.0001）和时间效应（P <0.0001），只有30分钟的值增加，仅为常规苏打摄入60次摄入。条件效果也具有重要意义（P <0.0001），与所有其他苏打相比，常规苏打的值更高。图2中提供了胰岛素的数据。

图1.在摄入四种不同饮料之前和后期血清葡萄糖。

数据是平均值±SEM。条件：P = 0.07，时间：P <0.0001，条件X时间：P <0.0001

图2.血清胰岛素摄入四种不同饮料后，数据是平均值±SEM，条件：P <0.0001，时间：P <0.0001，条件X时间：P <0.0001

讨论

目前的研究数据证实了两项重要的事情:首先，摄入高糖饮料会导致胰岛素大幅上升，在摄入后可持续约60-90分钟。第二，在餐后两小时内，饮用20盎司含三氯蔗糖或阿斯巴甜的人工甜味剂苏打水不会导致血糖或胰岛素的任何急性升高。基于这些发现，没有理由相信摄入人工加糖饮料会随着时间的推移促进胰岛素抵抗。任何与大量摄入人造甜味剂有关的胰岛素敏感性变化，都可能是由过量的卡路里和人造甜味剂食品中的加工成分造成的。

葡萄糖和胰岛素水平的升高预期，预期糖甜苏打苏打水平，并同意涉及摄入葡萄糖载荷的事先研究[16]。这些糖甜钠含有大量的快速吸收“简单”碳水化合物，并且通常在相对短的时间内以大量摄入[17]。这些因素伴随着增加的血糖水平[17]，导致胰岛素的分泌增加。胰岛素通过将葡萄糖摄取成骨骼肌和脂肪来降低血糖，同时还通过肝脏降低葡萄糖[18]。然而，葡萄糖和胰岛素的频繁和长时间的尖峰可能对代谢健康有害 - 如果消费者在整个一天中经常摄取这些糖加苏打水，可能是这种情况。

血糖中的间歇性尖峰看起来比长期稳定的高葡萄糖水平更有害[19-22]。这些波动导致增加氧化应激和各种细胞的凋亡，特别是胰岛β细胞[19-23]。β-细胞产生和分泌胰岛素响应于升高的葡萄糖水平，并且重复的葡萄糖波动可能导致β细胞功能障碍和细胞凋亡[22,23]。altered和抑制β-细胞未能调节过量的血糖，最终导致血糖高血糖和高胰岛素血症[24-26]。因此，β细胞功能障碍成为个体开发II型糖尿病的主要机制之一[24]。

葡萄糖和胰岛素水平的破坏也会影响其他代谢途径，特别是脂肪酸血液血液。激素敏感的脂肪酶（HSL）在动员储存的脂肪酸和整体能量稳态中起主要作用[27,28]。然而，在餐后状态下，升高的胰岛素可防止HSL的活化，因此破坏来自甘油三酯储存的脂肪酸的动员[29]。这可能会对使用脂肪作为燃料源的能力产生负面影响，试图减少体脂。HSL还表达于β-细胞中，其与高葡萄糖水平波动导致的并发症β细胞经验，也可能导致胰岛素敏感性降低。我们的研究结果表明，摄入常规的糖醇溶液导致摄入后高达90分钟的胰岛素升高。考虑到各个人可能会在一天中经常消耗常规的苏打水，如果随着时间的推移，这种做法可能会对代谢健康产生非常有问题。

我们的研究清楚地表明，从代谢的角度来看，人工甜味的苏打水比常规糖加苏打水更好。葡萄糖和胰岛素本质上仅仅不受人工甜味的苏打水的影响，证实这些饮料的消耗不应对代谢健康或胰岛素抵抗的发展不关心。因此，寻找常规糖甜苏打苏达甘露糖的更好替代的个人可以考虑用阿斯巴甜或蔗糖加糖的苏打水。即使在20盎司的体积消耗时，血糖和随后也没有增加。此外，根据我们的研究结果，似乎没有理由认为更高体积的人工甜苏打水将导致葡萄糖或胰岛素升高。我们的研究结果涉及年轻，健康的男性。未来的研究是为了将这些调查结果扩展到妇女以及可能在代谢地受到影响的人，以确定是否观察到类似的结果。

利益争夺

本研究没有任何外部资金。作者声明没有竞争利益。

作者的贡献

RJB负责研究设计，生化工作，统计分析和稿件准备。SAP，RGM和JJM负责主题招聘，数据收集，血液收集和处理，数据进入和稿件准备的帮助。所有作者都阅读并批准了最终手稿。

致谢

这项工作的资金由孟菲斯大学提供。

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