果糖的大量長期食用會引發代謝病徵群
文明流行病：代謝病徵群
肥胖(obesity)是「代謝病徵群」(metabolic syndrome)的外表性徵候，而脂肪肝至肝硬化與肝癌的一連串肝病變、糖尿病、高血壓、心臟病等，就是由肥胖導致的「代謝病徵群」。肥胖人口的增加是全球性的健康問題，而經濟越發達的社會其發生頻率越大，可說為一種文明病。以前是中年以後才會比較明顯地發生肥胖，現在發生的年齡下降，肥胖兒童都常見，甚至於有六個月大肥胖嬰兒的報導。肥胖的害處普遍被認知，因而現下減肥成為一種社會共識運動，而飲食控制與運動是被採用的主要手段。
過食是肥胖的原因
食物含有的「大量營養素」(macro nutrients)有蛋白質、醣類（碳水化物）與油脂三種，而是計算食品含熱量（卡，calorie）的對象（蛋白質與醣類一克4卡，油脂一克9卡，可參考包裝食品的標示）。非重勞動成人一天熱量需求大約二千卡上下，假如攝取量過多，不被代謝的營養素以生體成份留下而增加體重，是「熱力學第一定律」（能量保存原理）的明確表徵。
減肥的原理很簡單；減少輸入或增加輸出即可。飲食量控制（減少輸入）對減肥的效益明顯，但是，運動（增加輸出）雖然對維持健康非常有益，要以運動量增加而消耗熱量的效益不明顯，因為慢步一小時也不會消耗兩片麵包的熱量。
食物是維持生命的運作所必要物質，因此，人的正常生理反應有「飢餓感」與「飽食感」來控制飲食的節奏，而這等生理反應是由賀兒蒙調節的神經作用。是故，飲食不當而妨害調節食慾的生理功能，也會導致「過食」。
限制油脂的攝取有效防止肥胖？
大量營養素中，油脂首先被點出為飲食控制的主要對象，有其為含熱量最高以外的理由。關心代謝病徵群的人，都知道醫院的生化檢驗有LDL，VLDL，HDL等項目；L代表低(low），H代表高(high)，D代表密度(density)，V代表「很」(very)，而L代表脂蛋白質(lipoprotein)。脂蛋白質是經過代謝作用在體內產生的三甘油脂(triglyceride)與膽固醇(cholesterol)在血液中的運輸型態，而低密度脂蛋白質量高時，其中的膽固醇會成為心血管症的原因，因而被稱為「壞膽固醇」(bad cholesterol)，與HDL中的「好膽固醇」相對比。因為在肝臟中產生的三甘油脂會增加低密度脂蛋白質的生成量，又多餘的油脂攝取會增加脂肪組織的主成份三甘油脂的量，減少油脂的攝取有減輕心血管病的危脅，因而美國政府衛生單位及醫學會，於1980年代初期對全民發出減少油脂攝取量的勸告。依據食物消費的統計資料，雖然二十年來美國人消耗食物熱量有明顯的增加，油脂消耗量卻自攝取總熱量的四成多減少到三成多，但是期間的肥胖人口卻繼續增加，顯出油脂不是美國增加肥胖人口的原因。
然而，增多消耗的食品是什麼？統計顯示是屬於碳水化物之類的糖（甜料）。
食品中存在的醣類
生物化學課本都以葡萄糖為說明醣類代謝的主要對象，因為主食的主成份澱粉是由葡萄糖組成的聚醣。葡萄糖之外，人類可代謝利用的其他醣類，主要還有乳糖(lactose)成份半乳糖(galactose)及蔗糖(sucrose)成份果糖(fructose)（這兩種糖的另一種成份都是葡萄糖）。雖然植物界有這兩種單醣為構成份的聚醣存在，都不是人類可消化利用者。乳糖是乳汁的成份而都以牛乳之類奶品食用。蔗糖是植物行光合作用的最初穩定產物，又是將光合作用產物運輸於所有植物細胞的形式，因此，所有植物性食品或多（如水果）或少（如葉菜）都含有，並且可以蔗糖為儲存物質的甘蔗與甜菜為原料，以結晶糖方式大量生產的製糖工業產品，是傳統的加工食品與飲料的甜味料。
加工食品與飲料中添加的甜味料：轉化糖與高果糖糖漿
將蔗糖予以水解而得的葡萄糖與果糖的等分子混合物稱為「轉化糖」，比蔗糖有1.2倍甜度；因為，雖然葡萄糖的甜度只有等重量蔗糖的七成，果糖的甜度卻有等重量蔗糖的1.74倍：換言之，果醣的甜度有葡萄糖的大約2.5倍。所以，使用轉化糖做為甜點與飲料的食品加工業者不少。除了有較高甜度效益之外，高濃度的蔗糖容易結晶而增加糖菓的硬度並損害口感，使用轉化糖就有避免此等缺點的利益。
近代利用酵素的生物技術中，最為成功的一例是將澱粉水解而得的葡萄糖，轉化成為「轉化糖」的工業。在美國使用玉米澱粉為原料之故，其產品稱為「高果糖玉米糖漿」（high fructose corn syrup），其含糖量約80%而果糖含量有全糖量的42到55%，大致上可看做由蔗糖製成的轉化糖漿。因為價廉又好用，幾乎所有飲料都使用。在台灣亦有「糖漿」產品販售；又，除了碳酸飲料之外，以果汁加味的「果汁飲料」所含甜味料都是這一種糖漿。因此，隨着漢堡、比薩等速食物配合「可樂飲料」的美國式餐飲的世界性普及結果，果糖成為人類必要消化代謝的主要醣類之一。
果糖與葡萄糖的代謝機制不同：果糖的生化作用類同酒精
葡萄糖的分解代謝的第一步驟是磷酸化，其後轉換為磷酸化的果糖才進入分解代謝程序，因此，很容易誤解葡萄糖與果糖的生化代謝與生理作用相同。最近二十年的生理化學與分子生物研究成果，明確顯示，葡萄糖經過血流運般的八成被全體細胞吸收代謝而只有兩成在肝臟內代謝，而其主要作用是成為合成肝醣(glycogen)（化學結構與澱粉類同，故又稱動物澱粉）的原料而貢獻於肝醣之葡萄糖庫存功能（亦即發揮血糖量的調節作用），而只有一小部分被轉換成脂肪。
但是果糖的代謝全在肝臟進行，因為只有肝臟細胞才有輸入果糖的功能。與葡萄糖不一樣，果糖的代謝與肝醣的代謝沒有關連，只能進入轉換為脂肪的產生路徑。有六個碳原子的單醣一分子分解為兩分子的三碳分子的階段是可逆的生化程序。但是脂肪酸的合成的必須前體有二碳分子，而三碳分子變成二碳分子的反應是不可逆的。人類食用最多的二碳分子是酒精，所以食用果糖的後果可視與飲酒相同，只是人腦可代謝酒精而會產生醉意有所不同而已。英語稱碳酸飲料為「軟飲料」（soft drink）而烈酒為「硬飲料」(hard liquor)，顯然，含多量果糖的軟飲料其實是變裝的硬飲料，長期多量飲酒之害不必多說，代謝病徵群就是其最大項。「軟飲料」的常用亦有與酒精中毒相同後果，不可不慎。
果糖妨害「飽食感」的產生
近年來有關果糖生化代謝研究，也證明其有擾亂胰島素及稱為leptin的兩種賀兒蒙的生理調節功能。果糖的代謝會導致細胞對胰島素敏感度的下降，因而促進胰島素的分泌以維持其應有的功能。但是胰島素的濃度提升卻妨害leptin的功能，使得腦不能發出飽食感信號，其後果是食量過多，並且加強胰島素主導的脂肪合成，加速肥胖。
結語
流行病學及基礎生物化學研究都相當明確的證明，多吃「美國式」飲食，特別是多喝含有「高果糖糖漿」的飲料是導致肥胖的主要原因之一。但是能否以法令來規範含果糖甜味料的使用嗎？筆者認為不可能。雖然果糖的長期毒性與酒精相同，卻沒有酒精的即時毒性，不能如以「酒測」規範汽車駕駛一樣的管制行為。最難的一點是它是一種所有植物性食品中，或多或少普遍存在的物質，而如果食量只佔有飲食總量的小部分就不會有害。一根香蕉就含有好幾克，還有不少水果的含量也很可觀，而只有長期多量攝取才會引起病症。所以，筆者認為只有消費者依據自己的認知自行規範，以及管理兒女的飲食習慣而無他。（本文刊登於「科技報導」2012年5月號）(蘇仲卿，2012/4/30)
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