449 法則

所謂 449 ，是我們對於三大基本熱量來源——碳水化合物、蛋白質、脂肪——對人體的熱量供應量，的記誦口訣。它意味著：

  • 每公克的碳水化合物可以提供人體 4 大卡的熱量。
  • 每公克的蛋白質可以提供人體 4 大卡的熱量。
  • 每公克的脂肪可以提供人體 9 大卡的熱量。

久而久之，我們只聞其口訣，不聞其來源與本質。甚至「449」口訣本身，在過度簡化之下，搖身一變成了「449 法則」。

然而，這麼簡單美好的計算方式，只需要稍作思量，就知道「代誌應該不是憨人想的那麼簡單」。

怎麼說呢？試想：

  1. 「澱粉」與「纖維素」都是碳水化合物，所以每公克的「澱粉」跟每公克的「纖維素」，都一樣能提供給「人體」4 大卡的熱量嗎？
  2. 剛染上腸胃炎，正在上吐下瀉的小明，與身體健康的小美，同時吃下了「重量相同的吐司」，都一樣能「吸收利用」等量的熱量嗎？

關於第一點，很顯然地，人類並沒辦法消化纖維素，遑論 4 大卡了，其實幾乎無法獲取任何熱量。

關於第二點，就算是健康的小美，在不同時刻進食，或是用不同的咀嚼速度，其消化吸收的效率都會有所差異了。在不同個體之間，怎麼可能一模一樣呢？

那麼，這個「449 法則」，究竟是從何而來？究竟如何理解它呢？

Atwater system

於是問題來到：「我們當初是如何測量食物熱量的？」

幾乎所有的文獻都指出，濫觴就是 Atwater 與他的團隊們（十九世紀末的事）。他們運用的道理很簡單：

可代謝能量 = 食物總能量 - 排遺總能量

白話來說就是，他考量到了吃進去到拉出來有多少被排掉，剩下的就是當做被吸收利用了。以蛋白質為例，排遺或排洩出來的含氮廢物（在這個例子中，還真的不容易定義究竟是排遺還是排洩），會拿來當做浪費掉的能量作為計算。

而這裡的熱量測量方式，採用的是彈卡計（Bomb Calorimeter），將食物進行完全燃燒反應，測定系統的升溫。我們知道，人體最終利用食物產生能量的方式是「呼吸作用」，而呼吸作用化約而論即是將食物氧化，產生能量。這也是為什麼彈卡計測量出來的熱量具有生物學上的效度。

考量到「排出的」，與「蛋白質有很多種啊」，與「單糖多糖也有差異啊」，與「脂肪酸有很多種啊」，Atwater 的方式經過了後續其他團隊的優化，最終得出的「平均值」就是 4-4-9 這個簡單粗暴的數據了。

然而，我們終歸要知道，「用燒的」跟「消化吸收」之間，依然存在或大或小的差異。例如：

  • 有些食物能燒出能量，但我們不一定有酵素去消化它。
  • 直接用燒的氧化，跟用呼吸作用氧化，化學式子依舊不一樣，其能量運用效率也不是完全相同。
  • 即使考量到最後沒消化吸收而排出的比例，但生物體的個體差異並沒有被完整交代。
  • 其實動物大部分能量都拿去用來「消化」了。
    • 也就是說，效益問題其實在所謂的 449 系統中，並沒有考慮進去。
    • 再簡潔一點解釋，就是「你上一餐消化出來的能量，大部分都拿去消化下一餐了」！
    • 這件事本身很有趣：你「吃」，主要不是為了「生活」，而是為了「消化」。

結論

至此，我們知道：

  • 「449 法則」源自於「Atwater System」。
  • 「Atwater System」利用「彈卡計」測量食物熱量，考量了「未吸收」的內容，計算出「人體吸收的熱量」。
  • 「4-4-9」這個數據，是近似值，也是平均值。
  • 「4-4-9」這個數據，至今還在使用，具有一定參考價值，但根據食物種類的差異，其誤差「可大可小」。

題外話

順帶一提，酒精是 7。