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| 甜點。圖片來源：維基百科 |
有句話說「三歲看老」，意思是說從小時候的表現可以預測長大後的行為；但是也可以想做小時候發生的事件可能會影響一輩子！
最近的一個研究發現，小時候吃糖吃多了，也會影響一輩子喔！
2024年11月6日 星期三
2016年11月5日 星期六
糖（sugar）的發現史
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| 圖片來源：Wikipedia |
英文的「sugar」這個字應該是來自於波斯文 shakkar，而波斯文則源自於梵文 （Sanskrit）的śarkarā。雖然糖應該最早由義大利商人帶入英國，但義大利文的糖 -- zucchero -- 卻不是英文的sugar的詞源，反而是 jaggery （粗糖）的詞源才是源自於義大利文。
愛甜是人的天性，這句話一點也沒說錯，因為碳水化合物是哺乳動物的主要能量來源；尤其是大腦，更是完全的依賴糖給的能量；因此，我們在演化上學著愛上了甜味，因為這是生存所需要的口味。
不像印度或亞洲，歐洲不是甘蔗的原產地；因此歐洲人在十字軍東征（1095-1099）以前，主要是以蜂蜜作為甜味劑。羅馬人曾經使用薩帕（sapa）作為甜味劑，但薩帕其實是醋酸鉛，對人並沒有好處；還好羅馬帝國滅亡後，似乎就沒有人使用過薩帕了，不過鉛製的水管、容器等還是有繼續被使用著，直到十七世紀末德國的高克爾醫師（Eberhard Gockel）發現鉛對人體的損害之後，才慢慢的不再使用。
為什麼不是糖的東西還是可以產生甜味呢？基本上來說，只要能夠與甜味接受器（T1R3與T1R2所形成的雙元體）產生足夠穩定的連結，就可以把信息傳到大腦，產生甜味的感覺。所以如薩帕、阿斯巴甜（aspartame，IUPAC 學名為Methyl L-α-aspartyl-L-phenylalaninate，天門冬醯苯丙氨酸甲酯）等甜味劑，雖然不是碳水化合物，但因為可以與甜味接受器產生穩定的連結，也就可以產生甜味。
由於植物主要運輸的糖是蔗糖，所以我們最熟悉的甜味自然也來自於蔗糖。有些天然的糖或人工甘味劑（如阿斯巴甜），我們嚐起來會覺得味道怪怪的，那是因為它們與甜味接受器的連結位置跟蔗糖不大相同的關係。
到了中世紀以後，歐洲的科學開始有了進展，糖的研究當然也就開始起步囉！
？ 澱粉（starch）
？ 蔗糖（sucrose）
1633 乳糖（lactose）
1747 葡萄糖（glucose）
1832 海藻糖（trehalose）
1838 纖維素（cellulose）
1847 果糖（fructose）
1848 肝醣（glycogen）
1852 山梨糖（sorbose）
1856 半乳糖（galactose）
1872 麥芽糖（maltose）
1881 木糖（xylose）
1889? 阿拉伯糖（arabinose）
1891? 甘油醛（glyceraldehyde）
1891 核糖（ribose）
1909? 甘露糖（mannose）
1917 景天庚酮糖（sedoheptulose）
參考資料：
Wikipedia. Sugar.Sweetness.
Miscellaneous 999. sapa（薩帕）：古羅馬人的糖。
Miscellaneous 999. 苯丙胺酸（phenylalanine）。
2016年9月1日 星期四
解碼糖的成癮性
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| 圖片來源：wiki |
是因為糖能為我們帶來能量嗎？
還是只因為糖很甜，大家都愛甜味而已嗎？
耶魯大學的團隊，透過偵測大鼠大腦的基底節（basal ganglia)的紋狀體區（striatal areas）的多巴胺（dopamine）分泌後發現，紋狀體區的背側（dorsal striatal sector，DS）負責對糖的能量進行反應，而紋狀體區的腹側（ventral striatal sector，VS）則負責對糖的甜味進行反應。
當以葡萄糖餵食大鼠時，大鼠的紋狀體背區與紋狀體腹區都分泌多巴胺；而以人工甘味（蔗糖素，sucralose，為所有人工甘味中口味最接近天然糖的）餵食大鼠時，大鼠只有紋狀體腹區分泌多巴胺。而當研究團隊以苦味劑苯甲地那銨（denatonium benzoate，全世界最苦的化合物，即使只有10 ppm 時也可以感覺到苦味）遮蓋了糖的甜味時，大鼠只有紋狀體背區分泌多巴胺。
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| 苯甲地那銨。圖片來源：wiki |
大鼠究竟愛能量還是甜味多呢？研究團隊讓大鼠在只有人工甘味的溶液與加了苦味劑的糖，發現大鼠寧可吃加了苦味劑的糖！這個現象在飢餓的大鼠上尤其明顯。
當然，獲取能量是生存所需，所以要選擇時，當然能量優先囉～不過，研究團隊想更進一步了解，究竟這個行為是否真的與神經有關嗎？
由於多巴胺分泌會使得D1r神經元興奮程度上升，研究團隊將大鼠的紋狀體腹區或背區的D1r神經元去除，再觀察這些大鼠的飲食行為。
結果發現，在面對美味但不營養或營養但不美味的選擇時，紋狀體背區去除的大鼠會選擇美味；而控制組以及紋狀體腹區去除的大鼠，則都選擇了營養。
類似的反應也在果蠅裡觀察到，顯示能量的獲取是所有生物的頭號重點。
由於碳水化合物是生物能量獲取的第一順位，因此我們在演化的長河裡學會了喜愛甜味。只是沒想到在我們的腦中，還是將對於糖的能量與甜味進行反應的腦區給分開了。
看到這裡，大家是否好奇，為何我們的腦要把甜味與能量分開反應呢？難道天然的糖也有徒具甜味但沒有能量的？
是的！我們平常攝食的糖是D構形（D-form），它的鏡像異構物L構形（L-form）雖有甜味，但它是不會產生能量的；而由甜菊（Stevia rebaudiana）所產生的甜菊糖苷（steviol），也是徒具美味但不產生能量的天然化合物喔！當研究團隊餵食大鼠L構形的葡萄糖時，大鼠的紋狀體只有腹區分泌多巴胺，背區就不會分泌呢！
（本文版權為台大科教中心所有，其他單位需經同意始可轉載）
（本文版權為台大科教中心所有，其他單位需經同意始可轉載）
參考文獻：
Tellez L.A. et. al., 2016. Separate circuitries encode the hedonic and nutritional values of sugar. Nature Neuroscience.
2014年8月18日 星期一
伊莉莎白女王（Elizabeth I）的黑牙齒
十六世紀的一位德國旅人，在旅行到英國時得以覲見伊莉莎白女王。當時據說女王已經65歲（也就是說，這件事應該是在1598年發生）。
這位德國旅人寫下他對女王的印象：
The Queen, in the 65th year of her age (as we were told), very majestic; her face oblong, fair but wrinkled; her eyes small, yet black and pleasant; her nose a little hooked, her lips narrow, and her teeth black.
「女王今年六十五歲了，但還是很莊嚴；她的鵝蛋臉雖略有皺紋，但皮膚還是很好；黑色的眼珠閃耀著愉快的光芒；鼻尖略微彎曲，配上薄薄的嘴唇跟黑牙齒。」
看到「黑牙齒」時，大家應該都會嚇一跳吧！女王的黑牙齒，是因為吃太多糖，加上當時每天刷牙尚未被認為是一種好習慣的關係。歐洲直到十七世紀末（當時女王已經去世多年）到十八世紀初，才於法國開始有醫生推動每天刷牙。事實上，有紀錄顯示，伊莉莎白女王到晚年牙齒都蛀光了。
當時的英國，只有貴族吃得起糖，而一直到1655年（當時女王已經逝世超過50年了），英屬巴貝多群島（Barbados）所產的第一批蔗糖才運到英國，接著糖在英國的價格才開始逐漸下降，而糖也隨著用量的增加，開始從醫藥逐漸轉變為食品。
以我們現在看起來，糖頂多可以當作安慰劑，而不會有什麼實際上的醫療用途。但是，當時的英國人以及歐洲人是相信糖有醫療效果的。這部分的「迷信」主要是來自於伊斯蘭教徒，據信他們可能在公元前400年前就已經開始種植甘蔗。
一份在伊朗發現的第九世紀的阿拉伯文件上面已經詳載了波斯、土耳其兩地的甘蔗的種植到製糖過程。不過當時歐洲人還不知道蔗糖，直到十字軍東征（第十到十一世紀），歐洲人才看到、吃到蔗糖，學會怎樣種甘蔗，並在加納利群島（Canary Islands）、瑪黛拉島（Madeira）等地種起甘蔗來。
歐洲人由伊斯蘭教徒那裡學到了糖可以做為藥用，並且深信不疑。在一本十二世紀的醫書（Circa Instans）中提到，發燒、乾咳、肺病、嘴唇乾裂以及胃病都可以用糖治癒。但是當時並不是人人吃得起糖，糖在當時的價格可能比黃金還要貴，所以對於負擔不起糖的窮人家，醫師會以蜂蜜來代替。看在現代人的眼裡，由於全球暖化加上蜂群崩潰問題，現在好的蜂蜜不容易買，筆者也看到有許多朋友找出「古方」相信蜂蜜可以治病，對照將近一千年前的狀況，未免有滄海桑田之感。
由於當時糖的價格十分昂貴，而且這個狀況一直持續到十七世紀，於是在十四、十五世紀時，糖成為歐洲貴族炫富的手段。歐洲的王族與貴族，以能在宴會中擺設用糖、杏仁與杏仁油調製成的膏狀物所做成的雕塑來彰顯自己的權力與財富。 在Thomas Warton的History of English Poetry書中曾經記載，牛津大學校長 Wareham，在他即位時的盛宴的第一道菜就是用糖膏雕塑成牛津大學的模型：包括了八個塔、塔下有國王、有Wareham以及許多的學者，都穿著正式服裝，排成四句拉丁韻文。在當時，這些糖的雕塑在宴會上是要跟與會者分享的；也就是他們會被吃掉。
雖然十七世紀以後糖開始成為食品，而在現代我們都被教育「不要吃太多糖」，也都了解糖是造成齲齒的原因；但是在現代社會，製作這些可愛的糖餅模型仍然成為慶典時的一種傳統；如聖誕節的薑餅屋製作、生日或婚禮時蛋糕上的小人等。
不過，在所有的歐洲人裡面，最愛吃糖的可能就屬於英國人了。英國人愛吃糖的程度，連在歐洲最早開始產糖的西班牙人都大為吃驚。在十七世紀初（1603年）跟著西班牙大使Villamediana伯爵來到英國的西班牙人記錄下了英國人如何的喜愛甜食：
At Canterbury the English ladies are described as peeping through the latticed windows...at the hidalgos, who presented the "curious impertinent fair ones" with the bonbons, comfits, and sweet meats that were upon the table, "which they enjoyed mightily; for (it is remarked) they eat nothing but what is sweetened with sugar, drinking it commonly with their wine and mixing it with their meat."
「在坎特伯利的英國淑女們，擠在格子窗外偷看放在桌上的甜食：小糖果、包裹著糖衣的堅果或果乾、糕點等等。這些她們都好喜歡。任何東西不加糖他們就不吃，連喝酒也要在酒裡面放糖，煮肉也要放糖。」
因此，也就不難想像，從十七世紀開始，因為英國開始在西印度群島的殖民地產糖，糖的價格開始一路穩定下跌之後，英國人吃糖就吃得愈來愈凶了。根據估計，英國人在十八世紀的頭十年（1700-1709），每年人均糖攝取量是4磅（1.8公斤）；而這個數字在1720-1729年翻了一倍，到十七世紀末（1780-1789）時增加到三倍（12磅，5.4公斤）；到十九世紀的頭十年增加到四點五倍（18磅，8.1公斤）。
到這個時候，糖已經成為英國人的生活必需品，而用餐時的甜點也從十七世紀只有富有人家才吃得起，到十九世紀時，每餐都一定要有甜點了。這時候，黑牙齒已經不是貴族的專利，而是人人都可以有一口黑牙齒了；幸好也在那個時間點，開始有牙醫推動每天刷牙，而大量生產的牙刷也在1885年問世。雖然當年那位德國旅人認為，英國的平民因為買不起糖，所以（口腔的）健康狀況應該比貴族要好得多，但是對於當時的英國王族與貴族來講，糖是好東西，吃得起糖又是一種身份與財富的象徵，所以，為什麼不吃呢？
參考文獻：
Sideny W. Mintz. 1985. Sweetness and Power: the Place of Sugar in Modern Society. Penguin Books USA. ISBN : 0140092331
Toby Musgrave and Will Musgrave. 2000. An Empire of Plants : People and plants that changed the world. Cassell.ISBN: 9781844030200
Mary Bellis. History of Dentistry and Dental Care.
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| 1575年時的伊莉莎白女王。 圖片來源：維基百科 |
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| 1595年的伊莉莎白女王，應該很接近 德國旅人看到的形象。圖片來源：維基百科 |
The Queen, in the 65th year of her age (as we were told), very majestic; her face oblong, fair but wrinkled; her eyes small, yet black and pleasant; her nose a little hooked, her lips narrow, and her teeth black.
「女王今年六十五歲了，但還是很莊嚴；她的鵝蛋臉雖略有皺紋，但皮膚還是很好；黑色的眼珠閃耀著愉快的光芒；鼻尖略微彎曲，配上薄薄的嘴唇跟黑牙齒。」
看到「黑牙齒」時，大家應該都會嚇一跳吧！女王的黑牙齒，是因為吃太多糖，加上當時每天刷牙尚未被認為是一種好習慣的關係。歐洲直到十七世紀末（當時女王已經去世多年）到十八世紀初，才於法國開始有醫生推動每天刷牙。事實上，有紀錄顯示，伊莉莎白女王到晚年牙齒都蛀光了。
當時的英國，只有貴族吃得起糖，而一直到1655年（當時女王已經逝世超過50年了），英屬巴貝多群島（Barbados）所產的第一批蔗糖才運到英國，接著糖在英國的價格才開始逐漸下降，而糖也隨著用量的增加，開始從醫藥逐漸轉變為食品。
以我們現在看起來，糖頂多可以當作安慰劑，而不會有什麼實際上的醫療用途。但是，當時的英國人以及歐洲人是相信糖有醫療效果的。這部分的「迷信」主要是來自於伊斯蘭教徒，據信他們可能在公元前400年前就已經開始種植甘蔗。
一份在伊朗發現的第九世紀的阿拉伯文件上面已經詳載了波斯、土耳其兩地的甘蔗的種植到製糖過程。不過當時歐洲人還不知道蔗糖，直到十字軍東征（第十到十一世紀），歐洲人才看到、吃到蔗糖，學會怎樣種甘蔗，並在加納利群島（Canary Islands）、瑪黛拉島（Madeira）等地種起甘蔗來。
歐洲人由伊斯蘭教徒那裡學到了糖可以做為藥用，並且深信不疑。在一本十二世紀的醫書（Circa Instans）中提到，發燒、乾咳、肺病、嘴唇乾裂以及胃病都可以用糖治癒。但是當時並不是人人吃得起糖，糖在當時的價格可能比黃金還要貴，所以對於負擔不起糖的窮人家，醫師會以蜂蜜來代替。看在現代人的眼裡，由於全球暖化加上蜂群崩潰問題，現在好的蜂蜜不容易買，筆者也看到有許多朋友找出「古方」相信蜂蜜可以治病，對照將近一千年前的狀況，未免有滄海桑田之感。
由於當時糖的價格十分昂貴，而且這個狀況一直持續到十七世紀，於是在十四、十五世紀時，糖成為歐洲貴族炫富的手段。歐洲的王族與貴族，以能在宴會中擺設用糖、杏仁與杏仁油調製成的膏狀物所做成的雕塑來彰顯自己的權力與財富。 在Thomas Warton的History of English Poetry書中曾經記載，牛津大學校長 Wareham，在他即位時的盛宴的第一道菜就是用糖膏雕塑成牛津大學的模型：包括了八個塔、塔下有國王、有Wareham以及許多的學者，都穿著正式服裝，排成四句拉丁韻文。在當時，這些糖的雕塑在宴會上是要跟與會者分享的；也就是他們會被吃掉。
雖然十七世紀以後糖開始成為食品，而在現代我們都被教育「不要吃太多糖」，也都了解糖是造成齲齒的原因；但是在現代社會，製作這些可愛的糖餅模型仍然成為慶典時的一種傳統；如聖誕節的薑餅屋製作、生日或婚禮時蛋糕上的小人等。
不過，在所有的歐洲人裡面，最愛吃糖的可能就屬於英國人了。英國人愛吃糖的程度，連在歐洲最早開始產糖的西班牙人都大為吃驚。在十七世紀初（1603年）跟著西班牙大使Villamediana伯爵來到英國的西班牙人記錄下了英國人如何的喜愛甜食：
At Canterbury the English ladies are described as peeping through the latticed windows...at the hidalgos, who presented the "curious impertinent fair ones" with the bonbons, comfits, and sweet meats that were upon the table, "which they enjoyed mightily; for (it is remarked) they eat nothing but what is sweetened with sugar, drinking it commonly with their wine and mixing it with their meat."
「在坎特伯利的英國淑女們，擠在格子窗外偷看放在桌上的甜食：小糖果、包裹著糖衣的堅果或果乾、糕點等等。這些她們都好喜歡。任何東西不加糖他們就不吃，連喝酒也要在酒裡面放糖，煮肉也要放糖。」
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| comfits（堅果或果乾外面包著糖衣） 圖片來源：維基百科 |
因此，也就不難想像，從十七世紀開始，因為英國開始在西印度群島的殖民地產糖，糖的價格開始一路穩定下跌之後，英國人吃糖就吃得愈來愈凶了。根據估計，英國人在十八世紀的頭十年（1700-1709），每年人均糖攝取量是4磅（1.8公斤）；而這個數字在1720-1729年翻了一倍，到十七世紀末（1780-1789）時增加到三倍（12磅，5.4公斤）；到十九世紀的頭十年增加到四點五倍（18磅，8.1公斤）。
到這個時候，糖已經成為英國人的生活必需品，而用餐時的甜點也從十七世紀只有富有人家才吃得起，到十九世紀時，每餐都一定要有甜點了。這時候，黑牙齒已經不是貴族的專利，而是人人都可以有一口黑牙齒了；幸好也在那個時間點，開始有牙醫推動每天刷牙，而大量生產的牙刷也在1885年問世。雖然當年那位德國旅人認為，英國的平民因為買不起糖，所以（口腔的）健康狀況應該比貴族要好得多，但是對於當時的英國王族與貴族來講，糖是好東西，吃得起糖又是一種身份與財富的象徵，所以，為什麼不吃呢？
參考文獻：
Sideny W. Mintz. 1985. Sweetness and Power: the Place of Sugar in Modern Society. Penguin Books USA. ISBN : 0140092331
Toby Musgrave and Will Musgrave. 2000. An Empire of Plants : People and plants that changed the world. Cassell.ISBN: 9781844030200
Mary Bellis. History of Dentistry and Dental Care.
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