人造甜味剂对人体健康的影响

高玉婷，张 鹏，杜 刚，李士明，赵 辉,*

甜味剂是指能赋予软饮料或者食品甜味的添加剂，按照来源可以分为天然甜味剂和人造甜味剂（artificial sweeteners，AS）。目前天然甜味剂的商品化还远不能满足需要，AS仍然是食品行业主要的甜味添加剂[1-2]。AS过去曾经被认为是糖尿病患者的福音，然而现在越来越多的证据表明长期大量食用AS可能会引发肥胖、糖耐量异常等问题，因此对AS的健康功效再评估成为新的研究焦点。本文拟就AS对机体的影响研究进展作一综述。

1 AS的简介

表1 几种常见的AS简介Table 1 Information about several common AS

目前市面上主要的AS有三氯蔗糖、阿斯巴甜、安赛蜜和糖精等（表1），作为重要的食品添加剂，它们已经被广泛地应用于食品和饮料的生产加工过程中。三氯蔗糖是一种常见的取代二糖，合成二糖时蔗糖的3 个羟基被氯原子取代而形成，主要用于制作水性食品和饮料，其甜度为蔗糖的600～800 倍。与其他甜味剂相比，三氯蔗糖是最接近蔗糖口感和风味的甜味剂。阿斯巴甜是一种非碳水化合物类的人造甜味剂，是由天冬氨酸和苯丙氨酸形成的二肽甲基酯，主要用于制备饮料、维他命含片或口香糖代替糖，在肠道内被水解，甜度是蔗糖的200 倍。安赛蜜易溶于水，具有强烈甜味，甜度约为蔗糖的130 倍，是当前世界上第4代合成甜味剂，呈味性质与糖精相似，高浓度时有苦味，可用于液体、固体饮料、冰淇淋、糕点、果酱类、酱菜类、蜜饯、胶姆糖、餐桌用甜味料，日均最大摄入量为0.3 g/kg。糖精并不是糖，更不是糖之精华，而是从煤焦油里提炼出来的甲苯，经过碘化、氯化、氧化、氨化、结晶脱水等化学反应后制成的，化学名称叫邻磺酰苯甲酰亚胺。固体糖精具有良好的水解性、热稳定性、光稳定性等特点，并且其稳定性不受温度和pH值的影响[3]，可用于糕点、酱果、调味酱汁等食物中，以代替部分蔗糖。糖精的甜度是蔗糖的200～700 倍，可以完全被肠道吸收并快速排出。

传统观点认为，AS不仅可以让食物甜蜜可口，而且没有卡路里摄入，有利于保持体质量，维持血糖稳定[4]，甚至被美国食品药品监督管理局认可，在食品和医药领域广泛应用[5-6]。然而，近年来的流行病学和基础医学研究表明，大量使用AS与肥胖、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病等有密切关系[7-14]。此外，长期食用含阿斯巴甜的食物会导致偏头痛[15-16]。更为严重的是，阿斯巴甜还成为一种新型污染物[17]，可通过Fenton反应影响水体中的矿物质成分，改变水体环境[18]。

2 AS对肠胃生理的影响

2.1 AS对肠胃运动的影响

AS可以通过肠促胰岛素激素（glucagon-like peptide-1，GLP-1）、抑胃肽（gastric inhibitory polypeptide，GIP）、肽YY（peptide YY，PYY）和缩胆囊素（cholecystokinin，CCK）等胃肠道激素影响肠胃运动。GLP-1是由肠道L细胞分泌的，可以调节食欲、胰岛素分泌和肠道蠕动[19]。GIP通过肠道K细胞分泌[20]，在空肠中浓度最高，其次是十二指肠和回肠，其功效是刺激胰岛素释放，抑制胃的蠕动和排空。PYY是一种胃肠道肽类激素，主要由结肠、回肠黏膜的内分泌细胞分泌。它的生物学作用包括收缩血管、减少胰腺外分泌、抑制胃肠运动和胃酸分泌等延迟肠道运转。CCK存在于小肠黏膜的Ⅰ型分泌细胞中，也存在于脑和周围神经之中，是中枢和周围神经最有力的神经递质，是脑内含量最丰富的肽，其功效是刺激胰岛细胞分泌胰岛素，延迟胃排空[21-22]。

体外研究发现，三氯蔗糖作用于人类结直肠腺癌细胞系NCI-H716时，GLP-1、GIP、PYY、CCK和5-羟色胺的释放明显增多[23]。但是基于啮齿类动物的研究结果却比较复杂。例如，三氯蔗糖并不能直接诱发小鼠十二指肠产生更多的CCK和GLP-1，只有当三氯蔗糖和豌豆蛋白结合时，这2 种激素才有明显的升高，表明三氯蔗糖是通过与其他营养成分协同作用来增强胃肠激素的释放。而在大鼠体内，AS的实验浓度即便超出无糖汽水的1 000 倍，相关激素如GLP-1、GIP的水平并没有发生明显变化。

Ma Jing等[24]以7 名健康人作为受试者（平均年龄26 岁，体质量指数为21.6），分别让受试者食用AS以及对照物质，通过二氧化碳呼吸样本评估GLP-1和GIP的水平，发现这两种激素没有增加，也没有胃排空延迟现象。Ford等[25]让受试者吞咽不同的AS，随后又进行假饲，两个小时以后检测其血液样品，发现三氯蔗糖没有增加血浆中GLP-1和PYY的浓度。用其他AS例如赤藻糖醇代替蔗糖也不能引起GLP-1和PYY的水平变化[26]。进一步研究发现，单用AS并不能引起GLP-1水平变化，只有当改进糖的摄入方式，即让受试者把AS与葡萄糖一起服用，GLP-1水平才表现出明显增加，提示葡萄糖依懒性是造成GLP-1增加的主要原因[27]。

2.2 AS对肠胃消化液分泌作用的影响

Kidd等[28]将三氯蔗糖作用于大鼠G细胞，可见胃泌素分泌增加，进而促进了胃肠道细胞的增殖活性和胃酸分泌。Bianchi等[29]对雄性大鼠进行幽门结扎，用灌胃法注入250 mg/kg的阿斯巴甜，5 h后处死大鼠并检测胃液的含量和浓度，发现其没有抑制或刺激胃液的分泌，也没有改变胃酸浓度，体外实验也发现阿斯巴甜不影响胃蛋白酶、胰脂肪酶的活性。上述研究提示，不同种类的AS对肠胃消化液分泌的影响不同。

2.3 AS对肠胃吸收和通透性的影响

Kimmich等[30]发现，糖精作用于肠上皮细胞后，对肠道上皮管腔内Na+依赖的糖转运系统几乎没有直接的影响，但却抑制了基底膜侧糖的被动运输，从而影响了葡萄糖的净流出，即增加了肠细胞内葡萄糖浓度。他们还注意到，糖精对葡萄糖的这种肠道细胞内蓄积作用成浓度依赖性，当糖精浓度仅为10 mmol/L时就可以检测到对于葡萄糖经基底膜转出的抑制作用，而在100 mmol/L时这种抑制作用可以达到50%。

2.4 AS对肠胃其他方面的影响

Kimmich等[31]发现，饲喂AS的实验组大鼠粪便更松软不易成型，盲肠组织的质量增加了45%，盲肠内容物的质量增加了80%，其主要成分为未消化的多糖或者是经肠道细菌发酵产生的多糖类物质。另外，实验鼠的胃有过度角化现象，部分实验鼠前胃出现了乳头状瘤，甚至出现胃溃疡和非典型的腺体样化生。有些AS还会引起遗传毒性，例如三氯蔗糖可在2 000 mg/kg剂量导致DNA损伤。

AS也会影响脑-肠轴信号，对机体血糖调节和饱腹感等方面产生影响[32]。Tellez等[33]发现，AS摄入增加会明显扰乱实验动物的味觉和饱腹感，导致进食量增加。他们观察到给小鼠分别灌以三氯蔗糖和D-葡萄糖后，在腹侧纹状体（ventromedial striatum，VS）可以监测到多巴胺的含量都高于基线水平，2 组间没有明显区别。但在背侧纹状体（dorsal striatum，DS），只有摄入D-葡萄糖后多巴胺的含量增加，而三氯蔗糖组多巴胺维持在基线水平，表明多巴胺细胞对甜味的敏感性在DS中更强。当把三氯蔗糖溶液与苦涩化合物甲地那铵混合后再灌胃小鼠，发现VS中多巴胺的释放受到抑制，但DS中多巴胺的释放增加。上述研究提示，AS的摄入扰乱了脑-肠轴有关甜味的信号通路[33]，这种干扰可能与动物对食物和摄食后血糖的调节有密切联系[8]。然而，目前还没有直接的证据支持AS会干扰人类脑-肠轴的可能性，尚需进一步研究确认[34]。

3 AS与肠道微生物

肠道微生物组是一种定居于肠道的集群和多样的微生物生态系统，不仅参与机体多种生理活动，而且是许多病理效应的易感因素。微生物与饮食的相互作用及其所导致的易感性疾病是学术界关注的焦点，目前被大家接受的共识包括：特定的饮食可以快速改变微生物的组成和功能[35]；不同微生物的组成和功能与机体的肥胖、Ⅱ型糖尿病、胰岛素抵抗[36]以及其他代谢综合征都有关系。因此，微生物可认为是影响宿主健康及疾病倾向的枢纽[37]，肠道微生物组的改变会加剧许多人类疾病，但这种作用的分子机制尚未完全明确[38]。

3.1 AS对啮齿类动物的肠道菌群影响

随着测序技术的发展，人类对于啮齿类动物摄入AS后肠道微生物组的认识不断深化[9]。在早期的研究中，Anderson等[39]利用第一代DNA测序技术发现大鼠摄入糖精后盲肠中嗜氧微生物的数量增加，而总的微生物数量并没有改变，即降低了厌氧/嗜氧微生物的比率，至于是哪些特定的微生物种类具体变化当时的技术还无法确定。Mallett等[40]给大鼠饲喂含有5%（质量分数，下同）或7.5%糖精的食物后，利用猎枪宏基因组技术对盲肠内容物进行检测，发现大鼠盲肠内容物的质量增加，盲肠中乳酸浓度增加，挥发性脂肪酸的含量降低，同时丁酸和戊酸水平也有所降低，淀粉酶对淀粉的水解作用受到抑制。大鼠粪便中可溶性多糖的剂量依赖性增强，更多的碳水化合物被肠道菌群利用。随后对盲肠中酶进行评估，发现大鼠存活时间越长，细菌的总量明显增多，平均氮含量与对照组相比也增加了30%～50%，盲肠中大多数细菌的酶活力显著降低（P＜0.05），比如硝酸还原酶、β-葡萄糖醛酸酶，同时小肠中乳酸杆菌和大肠杆菌的数量也降低了。Lawrie等[41]发现，糖精的摄入也会影响氨基酸代谢，实验组小鼠中色氨酸的代谢产物尿靛苷和对甲苯酚的含量增加了3～4 倍，苯酚却被完全抑制。Abou-Donia等[42]通过对服用AS的小鼠进行粪便pH值、细胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）、P-gp（一种跨膜糖蛋白）水平以及细菌组分检测，发现服用AS后小鼠粪便pH值有明显的增加并会持续保持最高值，小肠中P-gp、CYP3A4和CYP2D1的表达也增强。此外他们还注意到，小鼠小肠中厌氧菌总数与对照组相比降低了约50%，即便接受最低剂量AS的小鼠，其粪便中双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌的含量也明显降低，嗜氧细菌含量也有降低，而肠杆菌的含量没有变化。上述研究结果表明，AS不仅会影响啮齿类动物肠道菌群的数量和构成比，还会影响肠道细菌的酶活力。

3.2 AS对人体肠道菌群的影响

研究表明，定植于人类肠道的微生物其数量大约是人体细胞数量的100 倍，肠道微生物数量和种类多样性对于人体健康具有重要的意义，特别是这些微生物集体代谢活动程度及其代谢产物与宿主的相互作用，必然会对人体的生理和病理活动造成影响[43]。例如Frankenfeld等[44]研究发现，大量摄入AS的个体与对照组个体比较，肠道微生物构成多样性的差异较大。据Suez等[45]报道，食用AS的个体肠道微生物的组成显著异于未食用AS的个体（P＜0.05），经16S rRNA测序得知，Ⅱ型糖尿病相关菌群与AS的消耗量呈正相关，包括肠杆菌科、变形菌纲、放线菌门、梭菌目等。且受试者食用AS后，部分出现了葡萄糖耐受性降低和小肠微生物构成改变等现象。该小组进一步将对AS有反应的受试者粪便移植到无菌小鼠体内做验证，发现其小肠内乳杆菌目的脆弱类杆菌属和魏斯氏菌属增加，梭菌目的节线菌属减少；而将对AS无反应的受试者粪便移植实验并没有发现此现象。该小组后续的研究证明，造成上述不同菌群差异的原因可能是人类肠道微生物的个性化组成，即不同的个体之间肠道微生物具有高变异性，那些肥胖倾向的个体肠道微生物的类型有助于无菌小鼠发展为肥胖[46]。总地看来，肠道微生物生物信息负载量巨大，其动态变化会随着宿主的生活、工作、所处环境而变化，不能用统一确定的组成及结构来表征[47]。此外，中西方国家由于地理、文化差异及饮食习惯的不同，肠道微生物也有巨大的差别[48]。因此，今后的研究中将宏基因组和代谢组学技术联合起来，可能会有助于进一步揭示AS对人类肠道菌群的影响。

4 AS与肥胖、糖尿病等疾病的关系

4.1 AS与肥胖

上述研究结果提示，人类应该重新审视无卡路里人造甜味剂与代谢相关疾病之间的联系。美国心脏病协会为此专门进行了食用AS对美国儿童心血管疾病的影响的调查[49]，该调查发现，大量的AS摄入会增加儿童罹患心血管疾病、肥胖和血脂异常的风险。实验室研究也表明，给小鼠、猪、牛等动物饲喂糖精、安赛蜜、甜叶菊、阿斯巴甜、三氯蔗糖等AS后，都有体质量增加现象[50-51]。《美国公共卫生杂志》发表的一篇研究报告指出，与未食用AS者相比，食用了AS（尤其是含AS的饮料）的个体体质量指数（body mass index，BMI）显著增加，肥胖指数也有增大[52]。长期饮用含AS饮料的个体不仅有进一步增加体质量、增加腹部脂肪沉积的风险[53]，并且还会增加与肥胖相关的Ⅱ型糖尿病、高血压、中风、心血管疾病的风险[54-55]。最新的数据显示[56]，孕妇如果在怀孕期间大量饮用含AS饮料，其后代出现肥胖的可能性会增大，婴儿在1岁期间超质量的风险也会增加2 倍，并且这种现象用一些已知的肥胖相关因素无法解释。一项对截至2015年所有发表的关于含AS饮料摄入与肥胖之间的荟萃分析结果证实[57]，摄入含AS的碳酸饮料人群肥胖的发病风险会增加1.58 倍（95%可信区间下为1.22～2.08）。因此，在食用含AS饮料时要注意把握合适的限度。

4.2 AS与糖尿病

近年来，无论是基础研究还是流行病学调研都提示糖尿病可能与AS过多摄入之间存在着一定的联系。小鼠摄入糖精和阿斯巴甜后可以引起体内葡萄糖代谢紊乱，加剧葡萄糖的不耐受性，其中糖精的作用效果最强；而大鼠摄入含5% AS的食物就可以导致体内血糖显著升高（P＜0.05）和代谢紊乱[58-60]。Suez等[45]观察到长期食用AS的个体有关糖尿病风险因素的临床相关参数都有所改变，如体质量增加、腰臀比增大、血糖升高、糖化血红蛋白含量明显增多、胰岛素抵抗等。他们在这项研究中还注意到，尽管和受试者个体因素有关，但是AS摄入的受试人群发生血糖升高、糖耐受性降低的几率增加。为了探讨原因，该研究组通过粪便移植试验和16S rRNA测序证实肠道菌群中有40多个可操作分类单元的丰度发生显著改变（P＜0.05），比如拟杆菌、梭菌属的代表菌种相对丰度都有所增加。通过猎枪宏基因组测序，将粪便样品中的微生物与人类微生物基因组数据库进行比对，发现AS处理组引起肠道菌群的变化最大。通过生物信息学对菌群的功能注释，发现摄入AS导致多糖降解途径显著增强（P＜0.05），多糖可以进一步被发酵产生包括短链脂肪酸在内的多种代谢产物。这些代谢产物已被证实与啮齿类和人类肥胖密切相关，例如短链脂肪酸可以作为前体物质或者信号分子参与宿主从头合成葡萄糖和脂类。此外，摄入AS的小鼠有关淀粉和蔗糖代谢，果糖和甘露糖代谢，叶酸、甘油脂类和脂肪酸的生物合成等代谢通路也都发生了变化，从而加剧体内葡萄糖的蓄积，升高血糖水平，增加了罹患Ⅱ型糖尿病的风险[61]。该研究组进一步调查了个性化特征与餐后血糖反应的关系[46]，他们发现连续几周给受试者提供相同的食物，尽管BMI、糖化血红素、唤醒葡萄糖的能力、年龄等因素与餐后血糖水平有一定联系，但是受试者个体差异仍然是主导餐后血糖反应的关键要素。通过对受试者个体肠道微生物分析，他们认为个体之间肠道菌群构成的固有差异是导致上述现象的主要原因。

5 结 语

尽管目前的研究提示大量食用AS可能会改变肠道菌群的组成与结构，增加易感人群发生肥胖或糖尿病的机会，但是关于AS与人类健康的确切关系还有很多问题需要阐明。例如大量摄取AS是否会影响肠道黏膜屏障构成，如何调节肠道免疫反应及抗菌特性，肠道细菌生理条件下种类构成和定植位置在暴露于AS后其种类、代谢产物及空间分布变化与疾病的关联等。不过我们有理由相信，随着测序技术和成像技术的不断进步，我们会更加清晰地理解AS对人类的影响，从而有助于开发新型更符合生理需求的甜味剂，或者直接寻找理想的天然甜味剂，以满足消费者对味道和健康的双重需求。

参考文献：

[1] TEY S L, SALLEH N B, HENRY J, et al. Effects of aspartame-,monk fruit-, stevia- and sucrose- sweetened beverages on postprandial glucose, insulin and energy intake[J]. International Journal of Obesity,2017, 10: 450-457. DOI:10.1038/ijo.2016.225.

[2] GREMBECKA M. Natural sweeteners in a human diet[J]. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 2015, 66(3): 195-202.

[3] DUBOIS G E, PRAKASH I. Non-caloric sweeteners, sweetness modulators, and sweetener enhancers[J]. Annual Review of Food Science and Technology, 2012, 3: 353-380. DOI:10.1146/annurevfood-022811-101236.

[4] SUEZ J, KOREM T, ZILBERMAN-SCHAPIRA G, et al. Non-caloric artificial sweeteners and the microbiome: findings and challenges[J]. Gut Microbes, 2015, 6(2): 149-155. DOI:10.1080/19490976.2015.1017700.

[5] SHARMA A, AMARNATH S, THULASIMANI M, et al. Artificial sweeteners as a sugar substitute: are they really safe?[J]. Indian Journal of Pharmacology, 2016, 48(3): 237-240. DOI:10.4103/0253-7613.182888.

[6] GARDER C, WYLIE-ROSETT J, GIDDING S S, et al. Nonnutritive sweeteners: current use and health perspectives a scientific statement from the American heart association and the American diabetes association[J]. Diabetes Care, 2012, 35(8): 1798-1808. DOI:10.2337/dc12-9002.

[7] GONG T, WEI Q W, MAO D G, et al. Effects of daily exposure to saccharin and sucrose on testicular biologic functions in mice[J].Biology of Reproduction, 2016, 95(6): 1-13. DOI:10.1095/biolreprod.116.140889.

[8] SHEARER J, SWITHERS S E. Artificial sweeteners and metabolic dysregulation: lessons learned from agriculture and the laboratory[J].Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders, 2016, 17(2): 179-186.DOI:10.1007/s11154-016-9372-1.

[9] LASKA M N, MURRAY D M, LYTLE L A, et al. Longitudinal associations between key dietary behaviors and weight gain over time:transitions through the adolescent years[J]. Obesity, 2012, 20(1): 118-125. DOI:10.1038/oby.2011.179.

[10] BRUNKWALL L, CHEN Y, HINDY G, et al. Sugar-sweetened beverage consumption and genetic predisposition to obesity in 2 Swedish cohorts[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2016,104(3): 809-815. DOI:10.3945/ajcn.115.126052.

[11] FAGHERAZZI G, VILIER A, SARTORELLI D S, et al. Consumption of artificially and sugar-sweetened beverages and incident type 2 diabetes in the Etude Epidémiologique auprès des femmes de la Mutuelle Générale de l'Education Nationale-European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition cohort[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2013, 97(3): 517-523. DOI:10.3945/ajcn.112.050997.

[12] DING M, BHUPATHIRAGU S N, CHEN M, et al. Caffeinated and decaffeinated coffee consumption and risk of type 2 diabetes: a systematic review and a dose-response meta-analysis[J]. Diabetes Care, 2014, 37(2): 569-586. DOI:10.2337/dc13-1203.

[13] COHEN L, CURHAN G, FORMAN J. Association of sweetened beverage intake with incident hypertension[J]. Journal of General Internal Medicine, 2012, 27(9): 1127-1134. DOI:10.1007/s11606-012-2069-6.

[14] ANDERSSON C, SULLIVAN L, BENJAMIN E J, et al. Association of soda consumption with subclinical cardiac remodeling in the Framingham heart study[J]. Metabolism, 2015, 64(2): 208-212.DOI:10.1016/j.metabol.2014.10.009.

[15] ZAEEM Z, ZHOU L, DILLI E. Headaches: a review of the role of dietary factors[J]. Current Neurology and Neuroscience Reports, 2016,16(11): 101. DOI:10.1007/s11910-016-0702-1.

[16] SATHYAPALAN T, THATCHER N J, HAMMERSLEY R, et al. Aspartame sensitivity? a double blind randomised crossover study[J]. PLoS ONE, 2015, 10(3): e0116212. DOI:10.1371/journal.pone.0116212.

[17] SEO P W, KHAN N A, HASAN Z, et al. Adsorptive removal of artificial sweeteners from water using metal-organic frameworks functionalized with urea or melamine[J]. ACS Applied Materials &Interfaces, 2016, 8(43): 29799-29807. DOI:10.1021/acsami.6b11115.

[18] LIN H, OTURAN N, WU J, et al. Removal of artificial sweetener aspartame from aqueous media by electrochemical advanced oxidation processes[J]. Chemosphere, 2017, 167: 220-227. DOI:10.1016/j.chemosphere.2016.09.143.

[19] JANG H J, KOKRASHVILI Z, THEODORAKIS M J, et al. Gutexpressed gustducin and taste receptors regulate secretion of glucagonlike peptide-1[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2007, 104(38): 15069-15074. DOI:10.1073/pnas.0706890104.

[20] TERRY N A, WALP E R, LEE R A, et al. Impaired enteroendocrine development in intestinal-specific Islet1 mouse mutants causes impaired glucose homeostasis[J]. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2014, 307(10): G979-G991.DOI:10.1152/ajpgi.00390.2013.

[21] OGAWA E, HOSOKAWA M, HARADA N, et al. The effect of gastric inhibitory polypeptide on intestinal glucose absorption and intestinal motility in mice[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2011, 404(1): 115-120. DOI:10.1016/j.bbrc.2010.11.077.

[22] EDHOLM T, DEGERBLAD M, GRYBACK P, et al. Differential incretin effects of GIP and GLP-1 on gastric emptying, appetite, and insulin-glucose homeostasis[J]. Neurogastroenterology & Motility,2010, 22(11): 1191-1200. DOI:10.1111/j.1365-2982.2010.01554.x.

[23] SPENCER M, GUPTA A, VAN DAM L, et al. Artificial sweeteners:a systematic review and primer for gastroenterologists[J]. Journal of Neurogastroenterology and Motility, 2016, 22(2): 168-180.DOI:10.5056/jnm15206.

[24] MA Jing, BELLON M, WISHART J M, et al. Effect of the artificial sweetener, sucralose, on gastric emptying and incretin hormone release in healthy subjects[J]. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2009, 296(4): G735-G739.DOI:10.1152/ajpgi.90708.2008.

[25] FORD H E, PETERS V, MARTIN N M, et al. Effects of oral ingestion of sucralose on gut hormone response and appetite in healthy normal-weight subjects[J]. European Journal of Clinical Nutrition, 2011, 65(4): 508-513. DOI:10.1038/ejcn.2010.291.

[26] OVERDUIN J, COLLET T H, MEDIC N, et al. Failure of sucrose replacement with the non-nutritive sweetener erythritol to alter GLP-1 or PYY release or test meal size in lean or obese people[J].Appetite, 2016, 107: 596-603. DOI:10.1016/j.appet.2016.09.009.

[27] BROWN R J, WALTER M, ROTHER K I. Ingestion of diet soda before a glucose load augments glucagon-like peptide-1 secretion[J].Diabetes Care, 2009, 32(12): 2184-2186. DOI:10.2337/dc09-1185.

[28] KIDD M, HAUSO Ø, DROZDOV I, et al. Delineation of the chemomechanosensory regulation of gastrin secretion using pure rodent G cells[J]. Gastroenterology, 2009, 137(1): 231-241.DOI:10.1053/j.gastro.2009.01.005.

[29] BIANCHI R G, MUIR E T, COOK D L, et al. The biological properties of aspartame. II. actions involving the gastrointestinal system[J]. Journal of Environmental Pathology Toxicology and Oncology, 1980, 3(5/6): 355-362.

[30] KIMMICH G A, RANDLES J, ANDERSON R L. Inhibition of the serosal sugar carrier in isolated intestinal epithelial cells by saccharin[J]. Food & Chemical Toxicology an International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association,1988, 26(11/12): 927-943. DOI:10.1016/0278-6915(88)90091-9.

[31] KIMMICH G A, RANDLES J, ANDERSON R L. Effect of saccharin on the ATP-induced increase in Na+permeability in isolated chicken intestinal epithelial cells[J]. Food & Chemical Toxicology, 1989,27(3): 143-149. DOI:10.1016/0278-6915(89)90062-8.

[32] DUCA F A, BAUER P V, HAMR S C, et al. Glucoregulatory relevance of small intestinal nutrient sensing in physiology, bariatric surgery, and pharmacology[J]. Cell Metabolism, 2015, 22(3): 367-380.DOI:10.1016/j.cmet.2015.07.003.

[33] TELLEZ L A, HAN W, ZHANG X, et al. Separate circuitries encode the hedonic and nutritional values of sugar[J]. Nature Neuroscience,2016, 19(3): 465-470. DOI:10.1038/nn.4224.

[34] BRYANT C, MCLAUGHLIN J. Low calorie sweeteners: evidence remains lacking for effects on human gut function[J]. Physiology &Behavior, 2016, 164: 482-485. DOI:10.1016/j.physbeh.2016.04.026.

[35] DAVID L A, MAURICE C F, CARMODY R N, et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome[J]. Nature, 2014,505: 559-563. DOI:10.1038/nature12820.

[36] NETTLETON J E, REIMER R A, SHEARER J. Reshaping the gut microbiota: impact of low calorie sweeteners and the link to insulin resistance?[J]. Physiology & Behavior, 2016, 164(Pt B): 488-493.DOI:10.1016/j.physbeh.2016.04.029.

[37] KOETH R A, WANG Z, LEVISON B S, et al. Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis[J]. Nature Medicine, 2013, 19(5): 576-585.DOI:10.1038/nm.3145.

[38] FABER F, TRAN L, BYNDLOSS M X, et al. Host-mediated sugar oxidation promotes post-antibiotic pathogen expansion[J]. Nature,2016, 534: 697-699. DOI:10.1038/nm.3145.

[39] ANDERSON R L, KIRKLAND J J. The effect of sodium saccharin in the diet on caecal microflora[J]. Food and Cosmetics Toxicology,1980, 18(4): 353-355. DOI:10.1016/0015-6264(80)90188-1.

[40] MALLETT A K, ROWLAND I R, BEARNE C A. Modification of rat caecal microbial biotransformation activities by dietary saccharin[J]. Toxicology, 1985, 36(2): 253-262. DOI:10.1016/0300-483x(85)90058-7.

[41] LAWRIE C A, RENWICK A G, SIMS J. The urinary excretion of bacterial amino-acid metabolites by rats fed saccharin in the diet[J]. Food and Chemical Toxicology, 1985, 23(4): 445-450.DOI:10.1016/0278-6915(85)90138-3.

[42] ABOU-DONIA M B, El-MASRY E M, ABDEL-RAHMAN A A, et al. Splenda alters gut microflora and increases intestinal p-glycoprotein and cytochrome p-450 in male rats[J]. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 2008, 71(21): 1415-1429.DOI:10.1080/15287390802328630.

[43] LOZUPONE C A, STOMBAUGH J I, GORDON J I, et al. Diversity,stability and resilience of the human gut microbiota[J]. Nature, 2012,489: 220-230. DOI:10.1038/nature11550.

[44] FRANKENFELD C L, SIKAROODI M, LAMB E, et al. Highintensity sweetener consumption and gut microbiome content and predicted gene function in a cross-sectional study of adults in the United States[J]. Annals of Epidemiology, 2015, 25(10): 736-742.DOI:10.1016/j.annepidem.2015.06.083.

[45] SUEZ J, KOREM T, ZEEVI D, et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota[J]. Nature, 2014,514: 181-186. DOI:10.1038/nature13793.

[46] ZEEVI D, KOREM T, ZMORA N, et al. Personalized nutrition by prediction of glycemic responses[J]. Cell, 2015, 163(5): 1079-1094.DOI:10.1016/j.cell.2015.11.001.

[47] ZMORA N, ZEEVI D, KOREM T, et al. Taking it personally:personalized utilization of the human microbiome in health and disease[J]. Cell Host & Microbe, 2016, 19(1): 12-20. DOI:10.1016/j.chom.2015.12.016.

[48] MARTINEZ I, STEGEN J C, MALDONADO-GOMEZ M X, et al. The gut microbiota of rural Papua New Guineans: composition,diversity patterns, and ecological processes[J]. Cell Reports, 2015,11(4): 527-538. DOI:10.1016/j.celrep.2015.03.049.

[49] VOS M B, KAAR J L, WELSH J A, et al. Added sugars and cardiovascular disease risk in children: a scientific statement from the American Heart Association[J]. Circulation, 2017, 135(19):e1017-e1034. DOI:10.1161/cir.0000000000000439.

[50] DE MATOS FEIJÓ F, BALLARD C R, FOLETTO K C, et al.Saccharin and aspartame, compared with sucrose, induce greater weight gain in adult Wistar rats, at similar total caloric intake levels[J].Appetite, 2013, 60: 203-207. DOI:10.1016/j.appet.2012.10.009.

[51] STERK A, SCHLEGEL P, MUL A J, et al. Effects of sweeteners on individual feed intake characteristics and performance in group-housed weanling pigs[J]. Journal of Animal Science, 2008, 86(11): 2990-2997. DOI:10.2527/jas.2007-0591.

[52] BLEICH S N, WOLFSON J A, VINE S, et al. Diet-beverage consumption and caloric intake among US adults, overall and by body weight[J]. American Journal of Public Health, 2014, 104(3): e72-e78.DOI:10.2105/AJPH.2013.301556.

[53] FOWLER S P G, WILLIAMS K, HAZUDA H P. Diet soda intake is associated with long-term increases in waist circumference in a biethnic cohort of older adults: the San Antonio longitudinal study of aging[J]. Journal of the American Geriatrics Society, 2015, 63(4): 708-715. DOI:10.1111/jgs.13376.

[54] SWITHERS S E. Not-so-healthy sugar substitutes?[J]. Current Opinion in Behavioral Sciences, 2016, 9: 106-110. DOI:10.1016/j.cobeha.2016.03.003.

[55] O’CONNOR L, IMAMURA F, LENTJES M A H, et al. Prospective associations and population impact of sweet beverage intake and type 2 diabetes, and effects of substitutions with alternative beverages[J].Diabetologia, 2015, 58(7): 1474-1483. DOI:10.1007/s00125-015-3572-1.[56] AZAD M B, SHARMA A K, DE SOUZA R J, et al. Association between artificially sweetened beverage consumption during pregnancy and infant body mass index[J]. JAMA Pediatrics, 2016,170(7): 662-670. DOI:10.1001/jamapediatrics.2016.0301.

[57] RUANPENG D, THONGPRAYOON C, CHEUNGPASITPORN W,et al. Sugar and artificially-sweetened beverages linked to obesity:a systematic review and meta-analysis[J]. QJM: Monthly Journal of the Association of Physicians, 2017, 110(8): 513-520. DOI:10.1093/qjmed/hcx068.

[58] CILLISON K S, MAKHOUL N J, ZAIDI M Z, et al. Gender dimorphism in aspartame-induced impairment of spatial cognition and insulin sensitivity[J]. PLoS ONE, 2012, 7(4): e31570. DOI:10.1371/journal.pone.0031570.

[59] PALMNAS M S A, COWAN T E, BOMHOF M R, et al. Low-dose aspartame consumption differentially affects gut microbiota-host metabolic interactions in the diet-induced obese rat[J]. PLoS ONE,2014, 9(10): e109841. DOI:10.1371/journal.pone.0109841.

[60] SWITHERS S E, LABOY A F, CLARK K, et al. Experience with the high-intensity sweetener saccharin impairs glucose homeostasis and GLP-1 release in rats[J]. Behavioural Brain Research, 2012, 233(1):1-14. DOI:10.1016/j.bbr.2012.04.024.

[61] NETTLETON J E, REIMER R A, SHEARER J. Reshaping the gut microbiota: impact of low calorie sweeteners and the link to insulin resistance?[J]. Physiology & Behavior, 2016, 164(Pt B): 488-493.DOI:10.1016/j.physbeh.2016.04.029.