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人类消化道——我们是怎样的“杂食动物”?

移动版    时间:2018-08-20 12:20

人类是由猿类进化而来的,所以应该像猿类那样吃素(主要是果实)——是吗?

但是现在的猿类也不是素食者,它们也会吃各种昆虫,小型脊椎动物,还有猴子——是典型的杂食动物。

那么人类也应该像现在的猿类那样,以素食为主,偶尔开点荤腥?

……

人类的消化道构成

在消化道中,胃部对吞咽下的食物进行储存和初步加工,小肠靠各种消化酶直接吸收营养,而结肠(和盲肠)则靠微生物来发酵小肠未吸收的部分,从而间接获得营养。

相比于动物性食物(尤其是各种“软组织”,比如内脏、骨骼肌),多数植物性食物(除了果实和部分根茎外)的“直接营养”(主要是糖、蛋白质、脂肪)比较少,再加上其中往往有各种“消化酶抑制剂”干扰消化,所以会有许多成分不能被小肠吸收。

而几乎所有植物性食物(包括果实和根茎)中都有大量不可消化(主要是植物纤维,也有一些多聚糖、酚类、糖醇等)(由于消化酶抑制剂和其他各种“反营养”的作用)难以消化的成分,它们都会进入结肠,在其中经历低效、缓慢的发酵。

因此饮食构成中的植物越多,就越需要结肠;动物越多,就越需要小肠。

于是黑猩猩、大猩猩、红毛猩猩,其结肠的体积往往占其整个消化道的50%以上,而小肠只占20%左右——它们的确是以植物(树叶、根茎、嫩芽、果实等等)为主食的。

即使是植物性食物中最好消化的果实,也有大量不可消化的成分(纤维、酚类、糖醇……)。

据估计,大猩猩靠结肠获得的热量可达到60%——主要形式是各种短链脂肪酸。

所以,即使健康的猩猩也总是“挺着大肚子”——那肚子下面有一大堆不可描述的东西,在慢吞吞地腐化……

而人类的结肠体积只占20%左右,小肠体积却高达60%……这说明在进化史上,人类饮食中有很多可直接被消化吸收的营养,能留给结肠发酵的很少——即:很多动物,很少植物。

同为“杂食动物”的猪,其盲肠和结肠的占比也比人类的大得多。

另外,人类的整个消化道占体重的比例,也是灵长类里最小的——这也说明在进化史上,人类吃的食物往往都很好消化——仍然是动物。

有人类学家认为:因为消化道非常耗能,靠大量获取动物性食物而缩小消化道,可以节省下来许多能量以供应更大的脑——所谓的“昂贵器官假说”。

但如果看看专业肉食动物的消化道,会发现其中占比最大的往往是胃:比如许多大型猫科动物,胃部占消化道比例可达70%,犬科动物也能达到60%。

这应该是因为:第一,它们在摄食时缺少咀嚼,基本上是大块吞肉,因此需要食物在胃里待很久,以利于分解;第二,由于捕猎成功率低,大型肉食动物一旦吃上东西,就往往能吃下相当大的量(保证自己可以好些天不吃东西)——自然需要很大的胃。

而人类由于有预先加工(石器或其他工具)、群内共享、食物储存,相当大程度上缓解了上述问题,所以不需要那么大的胃,只是还需要(想对于结肠来说)很大比例的小肠来吸收“直接营养”——这点和肉食动物一样。

说到食物加工,用火加热不是会大大提升植物性食物(尤其是根茎类)的可消化性吗?

是的,但即使经过加热,植物中不可消化的成分仍然大量存在(尤其是纤维),如果长期大量摄食,仍然需要“猩猩般的大肚子”;另外——人类用火的历史究竟是怎样的,熟食有没有参与人类的进化?我现在开始有了不同的答案……

发酵的结肠

但我们毕竟还是有结肠的吧?不还是需要植物纤维,来发酵出那神圣的丁酸吗(从而滋养肠道上皮细胞,诱导其生长、分化,维持肠道酸性环境)

是的,但结肠可发酵的并不只有植物成分——动物蛋白质也会被发酵——我们摄入的蛋白质,大约会有10%进入结肠,供细菌发酵(主要有谷氨酸,也有甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸……),产物也是各种有机酸——乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、琥珀酸……

尤其是谷氨酸(鱼肉和内脏中较多),会发酵为乙酸、丁酸。

丙氨酸也会发酵为丁酸。

另外,人体肠道分泌的黏蛋白,也会有部分进入结肠供细菌发酵(出丁酸,我知道你们喜欢丁酸……)。

我们会看到“植物纤维促进肠道黏蛋白分泌”的说法,但实际上,动物蛋白质更能促进——不仅能促进,还会给黏蛋白分泌提供直接的营养支持(毕竟都是蛋白质)

只要摄入的是“完全蛋白质”(不缺谷氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、精氨酸、半胱氨酸、支链氨基酸——相比于动物蛋白,植物蛋白往往“缺这缺那”,小肠就能利用一部分(30%~50%)从中吸收的氨基酸来合成黏蛋白等各种分泌蛋白质。

在长时间不进食、血液氨基酸水平下降的情况下,这些分泌蛋白质还会被小肠回收,通过门静脉和肝脏进入全身循环。

由此:在大量摄入(优质)蛋白质时,身体既能在一定程度上储存蛋白质(从而放缓氨基酸进入门静脉的速度,减少肝脏负荷,控制尿素产生),也能供养、维持肠道微群——在大块吃肉而非草时。

丁酸,还不能成为给人填草的理由。

人类的胃部酸性

除了小肠和结肠的比例之外,消化道中另一个与饮食构成密切相关的因素是:

胃部环境的酸碱性。

再说明一下:这里说的“胃部”,指的是动物在完成吞咽后,储存并初步加工食物的第一个消化腔——无论其在不同的动物身上,具体是怎样被称呼的——但鸟类的嗉囊并不算作“胃部”,不如把它看成是口的延伸(主要还是在做吞咽之前的工作)。

我们一直把高酸性的胃部环境视为理所当然,其实在动物界中,极低的胃部pH是很少见的。

因为无论是生产强酸(盐酸),还是保护胃部不受酸性伤害,都需要很多能量,所以除非必要,否则动物不会发展出很高的胃部酸性——这是一种昂贵的身体配置。

一般认为,胃部酸性的主要功能有:帮助分解蛋白质——酸性环境除了能直接灭活、分解许多蛋白质外,还能将“胃蛋白酶原”激活成胃蛋白酶,并保证蛋白水解的正常进行;过滤伴随饮食的外来微生物,减少感染风险,维持肠道微群的稳定。

因此:饮食中的蛋白质越少,感染致病微生物的可能性越低(比如食物很新鲜,或者与摄食者的“物种距离”很远),越不需要胃部酸性。

大体上说来,吃肉的比吃草的胃部酸性大——草的蛋白质极少,与食用者的“物种距离”也极大。

植食动物的“胃部”往往有着很低的酸性(pH多在3~7之间),有些甚至是“弱碱性”的。

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