禁食可能有助于人们减肥，但新研究表明，没有食物也可以促进人体新陈代谢活动，产生抗氧化剂，并有助于逆转衰老的某些影响。冲绳科学技术研究所(OIST)和京都大学的科学家确定了30种先前未报告的物质，这些物质在禁食期间的数量增加，并表明了各​​种健康益处。

“我们多年来一直在研究衰老和新陈代谢，并决定在人类禁食中寻找未知的健康影响，”该论文的第一作者和由Mitsuhiro教授领导的OIST G0细胞单位的技术人员Takayuki Teruya博士说。柳田。“与最初的预期相反，结果表明禁食导致代谢激活相当活跃。”

该研究于2019年1月29日发表在“科学报告”上，对四名禁食个体的全人血，血浆和红细胞进行了分析。研究人员监测了代谢物的变化水平 - 化学过程中形成的物质为生物提供能量并让它们生长。结果显示，44种代谢物，包括之前未被识别的30种，在禁食58小时内在受试者中普遍增加1.5至60倍。

在先前的研究中，G0细胞单元鉴定了各种代谢物，其数量随着年龄而下降，包括三种称为亮氨酸，异亮氨酸和眼用酸。在禁食个体中，这些代谢物的水平增加，表明禁食有助于延长寿命的机制。

“这些是分别维持肌肉和抗氧化活性的非常重要的代谢产物，”Teruya说。“这一结果表明通过禁食可以恢复活力，直到现在还不知道。”

代谢物为机制和健康效应提供线索

人体倾向于利用碳水化合物来获取快速能量 - 当它们可用时。当饥饿的碳水化合物，身体开始抢劫其替代能量储存。“能量替代”的行为留下了一系列证据，即称为丁酸盐，肉毒碱和支链氨基酸的代谢物。已经证明这些众所周知的能量替代标志物在禁食期间积累。

但禁食似乎远远超出能量替代的影响。在对人体血液的综合分析中，研究人员注意到已建立的禁食标记物等等。例如，他们发现柠檬酸循环产生的物质全球增加，这是一种生物释放储存在碳水化合物，蛋白质和脂质化学键中的能量的过程。明显的增加表明，在禁食期间，每个细胞运行的小型发电站都会被超速运转。

禁食也似乎增强了嘌呤和嘧啶的代谢，嘌呤和嘧啶是在基因表达和蛋白质合成中起关键作用的化学物质。这一发现表明，禁食可以重新编程哪些蛋白质细胞在何时构建，从而改变其功能。这种变化可以促进细胞的体内平衡，或者用于响应环境影响来编辑它们的基因表达。

当代谢时，嘌呤和嘧啶也会促进身体抗氧化剂的产生。在58小时的研究期间，发现几种抗氧化剂，例如麦角硫因和肌肽，显着增加。抗氧化剂用于保护细胞免受新陈代谢过程中产生的自由基的伤害。被称为“戊糖磷酸途径”的代谢途径的产物也保持氧化的有害影响，并且类似地在禁食期间增加，但仅在血浆中增加。

新发现的禁食对健康有益吗？

作者认为，这些抗氧化作用可能是身体对禁食的主要反应，因为饥饿可以促进危险的氧化内部环境。他们的探索性研究提供了抗氧化剂作为禁食标记的第一个证据。此外，该研究还介绍了一种新的概念，即禁食可能会促进几种与年龄相关的代谢产物的产生，这些代谢产物在年轻人中很多，但在老年人中已经消耗殆尽。

“最近的老化研究表明，热量限制和禁食对模型动物的寿命有延长作用......但详细的机制仍然是一个谜，”Teruya说。“通过开发能够引起与禁食相似的代谢反应的运动项目或药物，可以从各种观点来验证抗衰老效果。”

研究结果扩展了禁食可以为人类健康做出的既定想法。下一步是在更大的研究中复制这些结果，或研究如何通过其他方式触发代谢变化。

“人们对人类是否能够享受预防代谢疾病的效果以及通过禁食或热量限制延长寿命感到兴趣，就像模型动物一样，”Teruya说。“了解禁食引起的代谢变化有望为我们提供保持健康的智慧。”