根據劍橋大學的實驗室研究，常用甜味劑可能直接干擾有助於維持健康腸道的細菌生長。
研究人員發現，當食品和飲料業使用的甜味劑異麥芽酮糖醇（isosteviol）與抗憂鬱藥物度洛西汀（duloxetine）結合時，會產生最強烈的影響。這兩種化合物共同作用，顯著抑制了與消化健康、血糖調節和免疫功能相關的兩種重要細菌物種的生長。
科學家們謹慎地指出，這些實驗是在實驗室而非人體內進行的。因此，需要更多研究來確定在真實世界條件下，這些細菌變化是否會導致有意義的健康影響。
甜味劑可能並非生物惰性
甜味劑存在於無數日常產品中，包括軟性飲料、糖果、甜點、早餐穀物、零食以及某些藥物。它們通常被宣傳為提供甜味但糖分或熱量較少的替代品。
然而，越來越多的證據將甜味劑的攝取與第二型糖尿病、肥胖和癌症等疾病聯繫起來。這些關聯並不證明甜味劑直接導致這些疾病，研究人員仍在努力理解可能解釋這些聯繫的生物學過程。
一個可能的因素是腸道微生物群，即居住在消化系統中的龐大細菌和其他微生物群落。這些微生物有助於分解食物、產生有益化合物、訓練免疫系統並影響新陳代謝。這些生物的數量或平衡的變化可能會影響全身健康。
儘管甜味劑被廣泛使用，但很少有研究探討它們是否直接影響單獨的腸道細菌。
劍橋大學醫學研究委員會（MRC）毒理學部門的Kiran Patil教授表示：「我們對甜味劑潛在健康影響的了解，大多來自動物研究或人群研究。雖然這些研究已表明微生物群在介導甜味劑影響中發揮作用，但很難知道甜味劑在體內是如何作用的——是透過與我們腸道細菌的直接互動嗎？」
該研究的主要作者之一、同樣來自MRC毒理學部門的Sonja Blasche博士補充說：「我們很少單獨攝取甜味劑，這使得問題更加複雜——我們通常將它們與飲料、零食，甚至藥物一起攝取，以掩蓋苦味。」
測試 39 種甜味劑對腸道細菌的影響
在這項發表於《分子系統生物學》（Molecular Systems Biology）期刊上的研究中，Blasche博士和她的同事們調查了人工和低熱量甜味劑如何影響腸道細菌。他們還研究了當甜味劑與食物、飲料和藥物中常見的物質混合時，這些影響是否會改變。
研究團隊在實驗室中單獨培養了 25 種細菌。這些菌種包括被認為是有益、中性或潛在有害的細菌。
隨後，每種細菌都暴露於 39 種商業上使用的甜味劑，包括天然和人工品種。研究人員監測了每種細菌培養物的增殖速度，以及其生長是否減緩或停止。
大約四分之三的甜味劑影響了至少一種細菌物種的生長。其中幾種甜味劑減緩或完全阻止了與健康消化系統相關的細菌的生長。
這些發現表明，一些甜味劑並非簡單的惰性物質，會在不與其中微生物互動的情況下通過消化道。
超過 100 種意想不到的相互作用
人們很少單獨攝取甜味劑。它可能與飲料中的咖啡因、甜點中的調味劑或藥物中的活性成分同時出現。
為了重現這種複雜性，研究人員將甜味劑與咖啡因、香蘭素（香草提取物）、安甜素（一種人工甜味劑）以及八種常用藥物等物質配對。
研究團隊確定了超過 100 種情況，其中甜味劑的效果在存在另一種化合物時發生了變化。在 34 種情況下，聯合效應增強，在 68 種情況下減弱。
這意味著特定甜味劑的影響可能部分取決於同時攝取的其他物質。
抗憂鬱藥物組合脫穎而出
最顯著的結果涉及異麥芽酮糖醇和度洛西汀，這是一種用於治療抑鬱症、焦慮症和某些慢性疼痛的抗憂鬱藥物。
當這兩種化合物結合使用時，它們強烈抑制了羅斯氏菌（Roseburia intestinalis）和梅氏擬桿菌（Parabacteroides merdae）。這兩種細菌都被認為是腸道微生物群的重要成員，並與消化健康和代謝調節有關。
度洛西汀被廣泛使用。2023 年，美國有超過 420 萬患者獲得了該藥物的處方。
一次研究一種細菌物種可以揭示直接影響，但人體腸道是一個擁擠的生態系統，微生物之間不斷相互作用。為了更好地反映這些條件，科學家們構建了一個包含所有 25 種細菌物種的簡化微生物群落。
他們讓該群落發展，然後將其暴露於不同組合的甜味劑和藥物。研究團隊追蹤了哪些物種變得更豐富，哪些物種減少，以及群落是否保留了其整體多樣性。
異麥芽酮糖醇和度洛西汀的組合降低了合成群落內的微生物多樣性。更高的多樣性通常被認為是具有彈性且健康的腸道微生物群的特徵，儘管理想的微生物組成可能因人而異。
這種組合還改變了群落的內部平衡，使某些細菌物種得以繁衍，而其他物種則衰退。
額外的實驗表明，這些變化增加了對某些宿主細胞的毒性。它們還破壞了參與炎症和免疫反應的其他細胞的活性。
這些結果引發了一種可能性，即甜味劑、藥物和微生物之間的相互作用可能影響的不僅僅是消化。
然而，簡化的實驗室系統無法完全複製人體的複雜性。
Blasche博士說：「甜味劑經常被標榜為代謝中性，但我們的研究挑戰了這一觀點。我們發現它們可以直接影響腸道細菌，特別是當與藥物和食品添加劑等其他化合物混合時。這些常見的組合可能對我們的腸道微生物群產生意想不到的影響。」
研究人員強調，這些發現不應被解釋為甜味劑或所測試的組合對人體有害的證明。
實驗是在受控的實驗室條件下對細菌和細胞模型進行的。在人體消化系統中，甜味劑在到達特定微生物之前可能會被吸收、化學改變、稀釋或分解。飲食、遺傳、藥物使用以及個人微生物群的現有組成也可能改變結果。
未來的研究需要確定類似的相互作用是否在人體中發生，需要多少劑量，以及任何微生物變化是否會產生可衡量的健康影響。
該研究的資深作者Patil教授補充說：「我們的研究表明，人工甜味劑並非僅僅被動地通過身體——它們可以與腸道微生物相互作用，而且這些影響可能會被藥物等其他物質放大或改變。這些發現有助於指導新的研究，以了解甜味劑可能如何以意想不到的方式影響健康。」
該研究由歐盟的「地平線2020」（Horizon 2020）計畫和英國醫學研究委員會資助。
