糖的攝入不僅能滿足人對能量的需求，同時會激活大腦中的愉悅及獎賞系統(tǒng)，引起愉悅，滿足等正面情緒；因此會導(dǎo)致有些人對高含糖食物暴飲暴食的情況出現(xiàn)。研究表明肥胖和超重在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，預(yù)計到2030年全球?qū)⒂?1.6億人受到肥胖和超重的影響。導(dǎo)致肥胖的一個主要原因是糖過量取食。隨著近現(xiàn)代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類飲食成分中最大的變化就是蔗糖攝人量的不斷增加；從1800年到2006年，世界范圍內(nèi)人均蔗糖消費量從5千克驟增至70千克。糖過量取食不僅僅會導(dǎo)致肥胖，同時還可能會導(dǎo)致其他更有營養(yǎng)的食物的取食量減少，進而導(dǎo)致飲食不健康、情感障礙、糖尿病和藥物濫用等問題。為了應(yīng)對日益增加的糖攝取以及由此導(dǎo)致的各種疾病對社會造成的沉重的經(jīng)濟負擔；世界衛(wèi)生組織(WHO)2016年提出向高糖食品、飲料征收糖稅的提議。以期通過向高糖食品增加稅收的方式，控制食品生產(chǎn)企業(yè)食品中的蔗糖添加量。2017年英國公共衛(wèi)生部(PHE)在報告中提出減糖計劃，該計劃預(yù)計到2020年減少20％食品中蔗糖添加量，為實現(xiàn)該目標，英國每年將減少20萬噸蔗糖消費量。英國于2018年4月6日在英國正式實施第一部征收糖稅的法規(guī)《軟飲料行業(yè)稅》；美、法等國家也都相繼實施了相關(guān)的法規(guī)。

在一方面倡導(dǎo)健康飲食，一方面提高對高糖食物稅收的國際大趨勢之下。高甜度低熱量的甜味劑，以其既能減少蔗糖添加，同時又能保持食品的甜味的特性引起人們越來越廣泛的重視。目前市場上使用的甜味劑可以分為人工合成和天然甜味劑兩大類。使用量較大的人工合成甜味劑包括，阿斯巴甜、三氯代蔗糖、糖精、紐甜等。但是從1970美國FDA因?qū)嶒炞C明甜蜜素致癌而禁止其作為食品添加劑開始。關(guān)于人工合成甜味劑與某些癌癥、慢性疲勞綜合征、帕金森病、阿爾茲海默癥、多發(fā)性硬化癥、自閉癥等多種疾病之間的關(guān)系就一直飽受爭議。因此人工合成甜味劑并不適合作為食品中蔗糖的替代品。

味劑并不適合作為食品中蔗糖的替代品。天然甜味劑是指從植物中提取的天然高甜度低熱量甚至無不含熱量的甜味劑。天然甜味劑不僅甜度高熱量低，而且普遍具有無毒副作用的特點，甚至有些天然甜味劑具有抗過敏，增強免疫調(diào)節(jié)，抑制肝細胞損傷等功能。在替代蔗糖作為食品甜味劑的研究方向上，天然甜味劑未來必定會占有越來越重要的地位。其中最常見的天然甜味劑有木糖醇，甜菊糖，甘草甜素和羅漢果甙。

木糖醇是一種天然的糖醇。其甜度與蔗糖相似。木糖醇的應(yīng)用目前集中在食品，牙科和制藥三個方面。其最重要的用途是預(yù)防齲齒，因為木糖醇可以抑制導(dǎo)致蛀牙的微生物的生長，除此之外，由于其代謝獨立于胰島素，有助于治療高血糖，使其成為適合糖尿病患者使用的甜味劑。當經(jīng)常用于飲食時，木糖醇還可以限制肥胖和超重的發(fā)生。

甜葉菊是甜菊糖的來源。已知的甜菊糖有30多種，甜菊糖的甜度是蔗糖的150～300倍。然而甜菊糖溶液具有隨其濃度上升而逐漸增加的顯著苦澀后味。甜菊糖苷在高溫穩(wěn)定，因此可用于烘焙或加熱的產(chǎn)品中。而且甜菊糖在酸性和堿性介質(zhì)(pH3～9)中穩(wěn)定，適用于酸性食品的增甜和增酸。甜菊糖還具有可長期貯存，不會發(fā)酵，不發(fā)生褐變反應(yīng)的特性。同時還具有抗菌活性。在臨床研究中，甜菊糖甙還表現(xiàn)出抗高血糖、抗高血壓、促胰島素和葡萄糖抑制作用。

甘草甜素的甜度是蔗糖的100～500倍，入口后其甜味開始較慢，隨后有甘草的余味。這種余味限制了它作為純甜味劑的使用。甘草甜素可以增強食物的風(fēng)味，掩蓋苦味，增加蔗糖的甜味。同時還具有提供功能特性的潛力，包括免調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗病毒以及抗氧化特性。

羅漢果是一種高甜度水果。對羅漢果的甜味化學(xué)成分的研究始于20世紀70年代。作為一種理想的天然甜味劑，羅漢果被大量的添加進適合糖尿病人食用的不含糖食品的同時，羅漢果其他特性如抗氧化，護肝，增強免疫力，活血化瘀，抑制1:3腔病菌等也得到了深入的研究。

目前關(guān)于天然甜味劑的研究都集中在生產(chǎn)工藝的改進，品質(zhì)的提升等方面。關(guān)于攝入天然甜味劑之后激活的腦區(qū)與蔗糖激活的腦區(qū)之間的是否存在差異；以及這些現(xiàn)象背后的具體機制目前尚未見報道。在神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域由于小鼠大腦與人類具有很高的相似性；常以小鼠為模式生物，通過對小鼠的研究來揭示人類大腦運作的機制。因此為了研究天然甜味劑替代蔗糖作為食品甜味劑添加劑的可行性，在滿足人類對甜味的需求的同時降低食品中的蔗糖含量。本研究借用小鼠模型，模仿人類間斷取食高糖食物的行為；研究長期間斷高糖飼喂情況下，小鼠對不同高糖飼料的取食傾向。以期選擇出取食量較為接近蔗糖的天然甜味劑，為后續(xù)研究取食天然甜味劑與蔗糖對大腦影響的是否存在差異打下基礎(chǔ)。

二、實驗材料和方法

1、實驗動物

購買于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司的成年8周齡C57BL／6J雄性小鼠60只。5只一籠飼養(yǎng)于恒溫(23℃)12h明暗交替(07:00燈亮，19:00燈滅)SPF級動物房。水與普通飼料不限制供應(yīng)。所有動物相關(guān)實驗均獲得中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院實驗動物管理和使用委員會倫理審查(IACUC編號：SIAT-IRB-171205-NS-ZYJ-A0387)，且所有實驗操作均符合實驗動物福利倫理審查指南。

2、實驗方法

8周齡C57BL／6J雄性小鼠60只，每5只一籠。分為對照組10只、蔗糖組10只、木糖醇組10只、甜菊糖組lO只、羅漢果甙組10只、甘草甜素組10只。購買的小鼠進人動物房后先適應(yīng)一周。期間，使用普通飼料飼喂。每個鼠籠中均有2個食盒，適應(yīng)期間，普通飼料固定加入一個食盒中。適應(yīng)一周后，于周一17:00向各組空食盒中加入相應(yīng)高糖飼料過夜；第二天移除高糖飼料。然后在周三，周五17:00～19:00給各組小鼠提供高糖飼料。實驗期間，每周一、三、五，17:00向高糖組小鼠鼠籠空食盒中加入各自25％甜度的高糖飼料，對照組空食盒中加普通飼料。19:00稱量各組小鼠2h內(nèi)取食高糖飼料和普通飼料的質(zhì)量。并移除籠中高糖飼料。19:00為界，計算每24h普通飼料取食量。整個實驗期間水無限制供應(yīng)。整個實驗持續(xù)8周。

3、飼料制作

本研究參考市場上奧利奧高糖餅干22％蔗糖含量，制作25％蔗糖含量的高糖飼料，同時以200倍甜度甜菊糖，1．05倍甜度木糖醇，200倍甜度甘草甜素，300甜度羅漢果，按其與甜度比制作同樣甜度的天然甜味劑飼料；并保證所有飼料單位質(zhì)量均含有相同的能量。

4、數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)由Origin8．0和SPSS22．0進行作圖和顯著性分析。

三、實驗結(jié)果

為了準確了解間斷高糖飼喂2h內(nèi)，小鼠對不同高糖飼料的取食量的具體情況；首先在實驗開始前一周，在17:00～19:00兩個小時內(nèi)，稱量不同分組小鼠對普通飼料的取食量。以此作為參考?？紤]到小鼠對間斷高糖飼喂方案的適應(yīng)性，前期在提供高糖飼料的兩個小時內(nèi)，小鼠對高糖飼料的取食動力可能沒有太大；或者還沒有適應(yīng)高糖間斷飼喂的方案，導(dǎo)致高糖飼料取食有浮動。因此選取最后兩周，統(tǒng)計不同組小鼠在高糖提供日，兩小時內(nèi)高糖飼料以及普通飼料的取食量。結(jié)果如表1。
 

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