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禁食（fasting），是指一段時間內不吃或者減少部分/全部食物。例如，距離上一次吃東西已過去8-12小時，即可稱為進入禁食狀態。而禁食引發的代謝變化通常開始於上一次攝取食物的3-5小時後。
2019年1月29日，Nature子刊《Scientific Reports》 新髮了一篇圍繞「禁食」的文章，揭示這一常用於減肥的策略，會讓機體處於「饑餓模式」，促進人體新陳代謝（好的方向）、產生抗氧化劑，並有助於逆轉一些衰老。
總體而言，禁食會導致代謝更加活躍，且有利於健康。
44種代謝物水平上調
來自於日本沖繩科學技術大學院大學（OIST）和京都大學的科學家們以禁食34-58小時的志願者（因為需要禁食3天，所以只招募了4名參與者，他們可以喝不含卡路里的飲料）為研究對象，采集了他們的血液樣本（包括血漿、紅細胞），詳細分析了其中的代謝物變化。
結果發現，約130種代謝物中有44種代謝物（占血液可檢測到的代謝物的1/3），包括30種此前從未報導過的物質，在禁食期間水平都普遍上調了，增加了1.5-60倍。
一些伴隨著年齡增長而下降的代謝物（例如亮氨酸、異亮氨酸和視晶酸），在禁食期間，同樣會水平增加。
「這些化合物都是維持肌肉和抗氧化活性的重要代謝產物。」 文章第一作者、OIST 技術人員Takayuki Teruya博士表示，「這一結果表明，禁食可以恢復這些活力，可能有助於延長壽命。」
禁食對健康有益嗎？
我們的身體傾向於利用碳水化合物來快速獲取能量。當碳水化合物缺乏時，機體會轉向其他替代的存儲能量。這一過程會產生丁酸鹽、肉毒鹼和支鏈氨基酸代謝物。之前針對「禁食」的研究也已經表明，這些化合物確實會在禁食期間累積。
但是，禁食對於健康的影響遠遠不止「能量替代」。通過對血液樣本的綜合分析，研究人員發現了更多的「禁食標誌物」，例如由檸檬酸循環（機體釋放存儲在糖類、脂類和蛋白中能量的最後通路）產生的化合物水平增加。
這些化合物的增加意味著，在禁食期間，每個細胞的能量代謝都在超速運轉。
同時，禁食似乎也增強了嘌呤和嘧啶的代謝，這兩個物質在基因表達、蛋白合成中發揮著關鍵作用。該結果表明，禁食可能會「重新調控」蛋白質的合成，從而改變它們的功能。這些變化有益於細胞內的平衡。
而且，新陳代謝過程中，嘌呤和嘧啶也會促進抗氧化劑的產生。禁食期間，多種抗氧化劑（例如麥角硫因和肌肽）表達量增加。它們負責保護細胞免受新陳代謝過程中產生的自由基的傷害。研究人員認為，這些抗氧化作用可能是身體對於禁食的主要反應。
此外，禁食可能還會促進幾種年齡相關的代謝產物的產生，這些代謝物在年輕人中很多，但在老年人體內幾乎已經消耗殆盡。
「最近的衰老研究表明，熱量限制和禁食對於動物的壽命有延長作用，但是背後的作用機制仍然是個謎。」 Takayuki Teruya認為，通過開發能夠引起與禁食相似的代謝反應的運動項目或者藥物，或許能夠驗證其抗衰老的效果。
參考文獻
Reference：
Diverse metabolic reactions activated during 58-hr fasting are revealed by non-targeted metabolomic analysis of human blood.
Scientific Reportsvolume 9, Article number: 854 (2019)
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