Science：糖类促进了人类大脑的进化

悉尼大学和格拉斯哥大学的最新研究表明，水果、蜂蜜和其他天然甜味食物可能促进了人类大脑的进化。这项发表在《科学》杂志上的研究模拟了人类及其祖先从四百万年前到近代的葡萄糖需求，发现天然糖分可能在烹饪出现之前为大脑发育提供了所需的能量，而烹饪使得块茎和谷物等富含淀粉的食物更容易消化。该研究结果对长期以来认为肉类消费是人类进化关键驱动因素的科学观点提出了不同的视角，也可能有助于解释为什么人类常常渴望甜食。

　　

这项发表在《科学》杂志上的研究模拟了人类及其祖先从四百万年前到最近的葡萄糖需求，发现天然糖分可能提供了在烹饪出现之前维持大脑生长所需的能量，而烹饪的出现使得块茎和谷物等富含淀粉的食物更容易消化。   

“生淀粉不会释放葡萄糖，这意味着早期人类可能在谷物成为日常饮食的一部分之前很久就依赖天然甜味食物，”主要作者、 悉尼大学 查尔斯·珀金斯中心 和 生命与环境科学学院人类营养学教授Jennie Brand-Miller教授说。 

这些发现对长期以来认为肉类消费是人类进化关键驱动因素的科学观点提出了不同的视角。它们或许还能解释为什么我们常常渴望甜食。  

“虽然动物性食物很重要，但人类学家对大脑对葡萄糖的需求却鲜有关注，”Jennie Brand-Miller教授说。  

在四百万年的时间里，人类大脑的重量从早期人类的约300克增加到现代人类的约1500克。随着大脑的增长，对葡萄糖的需求也随之增加，而葡萄糖是包括红细胞、肾脏和生殖器官在内的其他组织所必需的。  

“人脑相对于我们的身体尺寸来说异常庞大，需要大量的能量，”Brand-Miller教授说。   

“葡萄糖是大脑的主要能量来源，在人类进化的大部分时间里，它都来源于水果和蜂蜜等食物中的碳水化合物。” 

模拟大脑生长发育过程中的营养需求 

研究人员建立了一个涵盖约四百万年人类进化历程的模型，以检验膳食碳水化合物是否能够满足大脑生长发育日益增长的葡萄糖需求。他们计算了所谓的“必需葡萄糖需求”——即大脑、红细胞、肾脏以及包括胎儿、胎盘和乳腺在内的生殖组织所需的葡萄糖——并将其与我们祖先在不同进化阶段可能获得的食物来源进行了比较。  

该模型包括六个进化阶段，并评估了动物和植物性食物比例的变化如何影响碳水化合物的可用性。  

研究人员结合食物成分、代谢、生理、化石同位素研究、牙齿形态、考古学、灵长类动物饮食和遗传学等方面的证据，估算出随着大脑体积增大，人类是如何满足其葡萄糖需求的。  

这种模型表明，最早的人类祖先（例如脑容量与黑猩猩相当的“露西”、能人和直立人）可能高度依赖富含碳水化合物的食物，尤其是水果。后来，随着用火和烹饪的普及，来自地下食物来源（例如野生山药、睡莲根茎和非洲马铃薯）的淀粉也成为葡萄糖摄入的重要来源。 

布兰德-米勒教授表示，考古证据表明，谷物进入人类饮食的时间要晚得多。  

“人们通常认为碳水化合物是面包和谷物，但对人类进化的大部分时间来说，碳水化合物都来自水果、蜂蜜和地下植物食物，”她说。  

“最早的种子研磨证据可以追溯到65000年前，当时我们发现了用石头研磨面粉的最早证据。” 

葡萄糖在生殖过程中的重要性 

这项研究强调了孕期和哺乳期女性的营养需求。研究人员估计，由于胎儿、胎盘和乳汁分泌的需求，育龄女性所需的葡萄糖量远高于其他成年人。  

“当我们思考支持人类进化的食物时，我们不仅需要考虑大脑发育，还需要考虑怀孕和养育孩子的营养需求，” 查尔斯·珀金斯中心营养生态学教授、该研究的合著者David Raubenheimer教授说道。

“胎儿和胎盘需要额外的葡萄糖，因此需要更多富含碳水化合物的食物。这有助于我们理解为什么孕妇经常渴望吃水果。” 

这些发现或许还能解释为什么甜食对孩子有吸引力。  

“我们对甜味的渴望是本能的，”Brand-Miller教授说。  

儿童在发育期间，大脑消耗的基线代谢率高达其总量的三分之二，因此需要比成人更多的碳水化合物形式的能量。

将天然糖分纳入我们的饮食中

布兰德-米勒教授表示，这项研究有助于我们理解长期以来对甜味的偏好。

在漫长的进化过程中，水果和蜂蜜都是宝贵的能量来源，有助于满足身体对葡萄糖的需求。

天然糖通常被包装在含有纤维、维生素、矿物质及其他有益化合物的食物中。

这些发现基于悉尼大学此前的研究，该研究显示蜂蜜是大自然的原始抗生素。

“蜂蜜并非如我们常被误导认为的那样是‘空热量’。在人类漫长的进化过程中，蜂蜜是一种备受珍视的食物来源，能提供能量以及其他有益的特性，”布兰德-米勒教授表示。

了解碳水化合物与肉类、脂肪和蛋白质共同作用的角色，有助于更全面地理解人类的进化历程。我们的研究表明，糖类和淀粉可能在塑造人类大脑发育以及许多使我们成为人类的特征方面发挥了重要作用。

现代人类能如何理解这些原始的发现？

证据表明，富含碳水化合物的食物有助于满足我们不断增长的大脑对能量的需求。人们不应害怕碳水化合物，而应关注高质量的来源，包括全果、豆类和营养谷物，并将多种碳水化合物食物作为健康饮食的一部分予以优先考虑。