Science子刊 | 研究发现嚼口香糖可以让身体的代谢率提高15%！

哺乳动物咀嚼能量成本的任何变化都会影响食物的净能量增益。尽管咀嚼的能量效率是理解人类咀嚼系统进化的基础，但目前对咀嚼不同物品的相关代谢成本一无所知。

2022年8月17日，德国马克斯普朗克进化人类学研究所Adam van Casteren在Science Advances 在线发表题为“The cost of chewing: The energetics and evolutionary significance of mastication in humans”的研究论文，该研究使用咬肌的呼吸测量和肌电图，证明人类受试者的咀嚼代表了可测量的能量汇。咀嚼无味口香糖可将基础代谢率提高 10% 至 15%。

对于现代人来说，咀嚼很可能只占日常能量的一小部分。然而，对于我们的祖先来说，在烹饪和复杂的食品加工方法出现之前，成本一定是相对较高的，这为人类牙面部化石的解释增加了一个以前未被探索的能量维度。

我们的祖先有效获取、加工和消费食物的能力支撑了他们的生存，而他们咀嚼系统的变化在我们自己物种的进化中发挥了关键作用。进食系统的效率对于维持较高和相对恒定温度的所有吸热动物（例如哺乳动物）非常重要。优化进食的需要，以便从食物来源中提取最大能量而不将其浪费在加工成本上，是哺乳动物咀嚼进化背后的主要驱动力之一，并导致哺乳动物牙齿、颌骨、咽部和咀嚼肌的大量形态学进化。咀嚼是一个复杂的运动学过程，涉及下颌骨以循环方式进行垂直和横向运动，同时下颌反复闭合，迫使牙齿的工作表面接触食物颗粒，从而将它们缩小到原始大小的一小部分。咀嚼在大约 2.6 亿年前进化，与一系列脊椎动物分类群有关。然而，将哺乳动物咀嚼作为一种显著的进化新奇的精确咬合和横向运动推动了饮食的多样化，并被认为对哺乳动物的全球辐射做出了贡献。

典型的呼吸测量轨迹示例（图源自Science Advances ）咀嚼的一个重要结果是将食物粉碎成小颗粒，用唾液润滑它们，从而促进形成易于吞咽然后被消化。牙齿通过断裂的起始和传播在口腔中机械地分解食物，这些食物的内部机械特性通常会抵抗这些断裂。将食物颗粒从摄入的大小减少到被吞下所需的能量决定了该过程的效率。哺乳动物饮食的变化被认为推动了可变复杂的牙齿形态和咀嚼运动学的进化，因为咀嚼形态的适应性变化被认为至少部分地减少了生产给定食物所需的工作量粒径。来自一系列胎盘和有袋类哺乳动物的证据表明，个体咀嚼能力的下降会对动物的生存产生不利影响 。

虽然有大量工作已经测量和估计咀嚼过程中产生的咬合力和运动学动作，但几乎没有工作专注于咀嚼能量学。这种疏忽是出乎意料的，因为能量学的变化已被用来解释人类许多肌肉骨骼系统的进化，尤其是当这些系统与独特的人类特征（如双足行走）相关时。然而，这些往往是大型的、耗能的系统，例如运动或消化，占人类总能量消耗 (TEE) 的很大比例 。尽管与我们已灭绝或现存的亲属相比，现代人类的咀嚼系统是高度衍生的，现代人类具有更小、更纤细的牙面部特征，但很少有人关注这种简化形式的进化是否具有等同于 TEE 的有意义的差异。该研究使用咬肌的呼吸测量和肌电图，证明人类受试者的咀嚼代表了可测量的能量汇。咀嚼无味口香糖可将基础代谢率提高 10% 至 15%。对于现代人来说，咀嚼很可能只占日常能量的一小部分。然而，对于我们的祖先来说，在烹饪和复杂的食品加工方法出现之前，成本一定是相对较高的，这为人类牙面部化石的解释增加了一个以前未被探索的能量维度。

参考消息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abn8351

转自：“iNature”微信公众号

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