在體內或烹飪過程中，糖分子與蛋白質或脂質分子起化學反應，最終變成小分子的糖化終產物。攝食大量膳食糖化終產物會升高體內的糖化終產物濃度。具化學活性的糖化終產物會在身體內繼續糖化作用、破壞細胞和組織、引起胰島素抵抗和慢性發炎，終於導致糖尿病、阿茨海默症等慢性病。富含脂肪的食物和肉類食品中含有最多糖化終產物；高溫烹飪，尤其是炸、煎、和烤，會導致最高量的糖化終產物。
糖化、糖化終產物、和膳食糖化終產物
糖化 (Glycation) 是指：在沒有的酶的幫助下，糖分子與蛋白質或脂質分子起化學反應。糖化終產物 (Advanced glycation end products, AGEs) 是指：從最初的糖化步驟，在經過緩慢的一連串化學反應之後，最後所產生的特殊的小分子。糖化和糖化終產物，會增加身體的老化和慢性疾病。
由於糖化的過程可以發生在體內或體外，因此糖化終產物可以是內源性的或外源性的：
- 內源性 (Endogenous)，意即來自體內，是在體內製造的。體內的糖化的發生主要是血液中的單糖 (葡萄糖、果糖、和半乳糖)和血液中的蛋白質或脂質起學反應。其中果糖和半乳糖具有葡萄糖約 10 倍的糖化活性，更具危險性。
- 外源性 (Exogenous)，意即來自體外。體外糖化過程和糖化終產物，是當糖和蛋白質或脂肪共同加熱時形成的。當烹飪溫度超過 120°C (248°F)，會大大加快化學反應，因此會增加外源性糖化終產物的形成。但在較低的溫度下的長時間烹飪也會促進它們的形成。這些化合物在人體消化過程中有大約 10％ 的被吸收率。當糖化終產物是來自膳食時，就被稱為 “膳食糖化終產物”。
有些糖化終產物是穩定的，但也有的是比單糖更具活性。具活性者會進一步和體內血管內壁、腦細胞、眼晶體蛋白質等起交聯 (cross-linking) 化學反應，破壞蛋白質和脂質，造成許多年齡相關的慢性疾病，如心血管疾病、阿茲海默症、和白內障。
N-羧甲基賴氨酸 (N(6)-Carboxymethyllysine or N(epsilon)-(carboxymethyl)lysin , CML) 是具有代表性的較穩定、低活性的糖化終產物。相反的，甲基乙二醛 (丙酮醛, Methylglyoxal, MG; 分子式 CH3C(O)CHO; 具神經毒性) 則具有高活性，被認為在研究糖化終產物對健康的破壞時，更具研究價值。甲基乙二醛會與蛋白質中的賴氨酸、精氨酸、半胱氨酸等胺基酸起化學反應，進一步形成新的糖化終產物。
有些其他膳食糖化終產物，例如丙烯酰胺 (acrylamide, 分子式 C3H5NO)，有可能致癌 (高熱使食物焦化也會形成與糖化終產物無關的其他致癌物)。
過度攝食糖化終產物，會增加第二型糖尿病的潛在危險
美國紐約市 Mount Sinai 醫學院的 Helen Vlassara 醫師和她的研究團隊，在糖化終產物和慢性疾病的關聯方面，有許多貢獻。她倡言過度攝食糖化終產物，會增加第二型糖尿病的潛在危險。她的團隊在 Nat Rev Endocrinol. 2011 年 5 月 2 日 Nat Rev Endocrinol. 期刊、和 2014 年１月份的 Curr Diab Rep. 期刊，發表這方面的回顧文章。
文章論述：
- 當代飲食偏愛會增加食慾的食物，這些食品常常是動物性、油膩、高熱烹調、和高度加工，也含有高量的糖化終產物。因此，現代飲食不但造成營養過剩 (會肥胖)，也造成氧化壓力 (oxidant stress, 會細胞受損、提升發炎)。
- 動物研究顯示，在膳食糖化終產物的持續壓力下，身體抗氧化和抗發炎的自然防禦功能漸漸會耗盡，造成氧化壓力和慢性發炎上升，長期會損傷胰島細胞和胰島素敏感細胞，終於導致糖尿病。相反的，利用限制膳食糖化終產物來降低氧化壓力，恢復動物的防禦功能、減輕炎症、防止糖尿病和其並發症、延長正常壽命。
- 在健康人和在糖尿病患的研究也都表明，攝取高量的膳食糖化終產物，是胰島素抵抗和炎症的一個決定因素，而限制攝食糖化終產物會改善兩者。
一般認為，胰島素抵抗常是因為肥胖引起氧化壓力和慢性炎症的結果。而且，糖尿病前期患者若經常處在高血糖下，會因此在體內產生較多的內源性糖化終產物，被視為日後逐漸胰島素抵抗惡化、造成胰島 β 細胞損傷、進入第二型糖尿病的潛在危險。糖尿病患者血中有較高濃度的甲基乙二醛，通過糖化作，甲基乙二醛會造成低密度脂蛋白損傷，導致其動脈粥樣硬化病變率比非糖尿病者增加了 4 倍。
較少被認知的是，慢性炎症的一個直接原因是西方飲食過度攝食糖化終產物。作者認為，不只是高血糖會導致體內糖化終產物的氧化壓力，而是外源性膳食糖化終產物的氧化壓力也能導致糖尿病。因此，作者提倡限制膳食糖化終產物的攝取，讓與生俱來的防禦功能恢復，是糖尿病的預防與治療的一個新視角。
過度攝食糖化終產物 (例如甲基乙二醛)，會增加小鼠類似阿茲海默症的機率
阿茨海默症協會說，在美國目前有超過500萬的人罹患老年癡呆症。到 2050 年，隨著老年人口的增長，這個數字可能會膨脹到了近 1600 萬。
雖然有些阿茲海默症 (Alzheimer's disease, 老人失智症) 病人並沒有代謝疾病，但是有越來越多的證據支持阿茲海默症和代謝疾病息息相關；它有胰島素抵抗的的分子和生物化學特徵，也和肥胖及糖尿病具有關聯性。(請參閱本網站的兩篇文章 “中年肥胖增加失智症機會” 及 “失智症：與膽固醇、血壓、糖尿病有關聯”)
腦部胰島素 (或類胰島素生長因子 insulin-like growth factors, IGFs) 抵抗及其引起的後果，可以解釋阿茲海默症病人的腦部的大部分結構變異和功能異常。無論是直接或間接地，腦胰島素/ IGF 抵抗和氧化壓力會引發神經炎症。這些有害過程會破壞神經元和神經膠原細胞的功能，減少神經傳遞物質的動態平衡，並引起 Tau 蛋白和 β 澱粉樣蛋白 (amyloid beta) 的不溶性聚集，最後導致具毒性神經原纖維纏結和斑塊積聚在大腦、引發阿茲海默症。
上述美國紐約市 Mount Sinai 醫學院的 Helen Vlassara 醫師和她的研究團隊，在 2014 年 2 月 24 日網路版 Proc Natl Acad Sci U S A. 期刊發表一篇文章說，過度攝食某些糖化終產物 (例如據神經毒性的甲基乙二醛)，會增加小鼠和老人罹患阿茲海默症的機率。
研究者將正常小鼠，在年齡與熱量攝入匹配下分組，終身餵食三種不同飲食。研究者發現，當小鼠被餵食含較大量糖化終產物飼料 (類似西方飲食的量)，在大腦中產生較大量的 β-澱粉樣蛋白 (β-澱粉樣蛋白是構成常見於阿茲海默症者的大腦“斑塊”的蛋白質)，老年時產生較多的運動和記憶問題。更重要的是，飲食中添加甲基乙二醛的那組小鼠，其各種腦部病變及運動和記憶問題，最為嚴重。
研究者也發現，有腦部病變的小鼠，這是伴隨著 SIRT1-酶 (參與機體的防禦機制)，其血液和腦組織中的 SIRT1 (去乙酰化酶存活因子 sirtuin 1) 機能也下降。SIRT1機能是抗氧化壓力、幫助長壽的防禦功能之一。SIRT1機能下降是阿茲海默症的一個重要特徵；SIRT1 機能能提高胰島素敏感性，SIRT1 機能下降也和代謝症候群、糖尿病有因果關聯。
血中糖化終產物 (例如甲基乙二醛) 高，會加速老人的認知能力下滑
同一篇文章說，類似以上小鼠數據也在人類實驗中被證實。受試者是 93 位 60 歲以上的成人。研究者發現：在 9 個月追蹤期內，受試者膳食和血清甲基乙二醛含量，和其認知能力受損程度 (及胰島素敏感度下降) 有顯著正相關性，而和 SIRT1 的基因表達有負相關性。
研究者評論說，這些數據顯示：可能是透過抑制 SIRT1 和其他體內防禦系統，來造成慢性氧化壓力和炎症，而成為阿茲海默症和代謝症候群的危險因子；又因為 SIRT1 機能下降是可以靠降低血中糖化終產物來預防和逆轉，所以，減少攝食糖化終產物，可能是對抗阿茲海默症和代謝症候群的新策略。
低糖化終產物飲食對第 2 型糖尿病人，在扭轉胰島素抵抗確實有好處。但是目前還不清楚，減少攝食糖化終產物，能否幫助恢復大腦的能力；也尚不清楚，在人類每天糖化終產物的攝取量應該限制在多少以下才有效。
低糖化終產物 N-羧甲基賴氨酸的食物含量表
同樣是上述美國紐約市 Mount Sinai 醫學院的 Helen Vlassara 醫師和她的研究團隊，在
2004 年 8 月 J Am Diet Assoc. 期刊發表一篇文章，報告針對 250 項食品，用抗N-羧甲基賴氨酸的單株抗體，以酶聯免疫吸附試驗的方法，測得它們的N-羧甲基賴氨酸 (CML, 在此當做糖化終產物的代表) 的含量。然後他們又在 2010 年 6 月 J Am Diet Assoc. 期刊發表一篇類似的報告，把報告 CML 值的項目增多到 549 項食物，也報告了 39 項食物的甲基乙二醛含量。
該研究所提供的數據的最嚴重的局限性，在於絕大多數食物只依賴單一的 N-羧甲基賴氨酸 (CML) 數值當做複雜的糖化終產物的代表，而且測量的方法也只有一種。所以，下面的數字僅能對食物糖化終產物內容，給予大概、相對的了解。
下面數據是該食物每克（固體）或每毫升（液體）所含的 CML 單位量：
| 食物類/ 食材 |
食品/ 烹調 |
CML (單位/克) |
| 堅果類 |
杏仁，生 |
54,730 |
| |
杏仁，177℃ 焙 |
66,514 |
| |
腰果，生 |
67,300 |
| |
腰果，177℃ 焙 |
98,082 |
| |
核桃，177℃ 焙 |
78,874 |
| 鮭魚 |
生魚肉 |
5,573 |
| |
蒸 10 分鐘 |
12,120 |
| |
225℃ 烤 |
33,470 |
| 去皮雞胸肉 |
生肉 |
7,686 |
| |
煮 1 小時 |
11,236 |
| |
微波 5 分鐘 |
15,245 |
| |
225℃ 烤 15 分鐘 |
58,281 |
| |
177℃ 炸 8 分鐘 |
73,896 |
| 鴨皮 |
177℃ 燒烤 |
62,590 |
| 牛肩肉 |
切塊，燉 1 小時 |
22,305 |
| |
切塊，225℃ 烤 15 分鐘 |
59,636 |
| 培根 |
微波 3 分鐘 |
90,230 |
| |
177℃ 煎 5 分鐘 |
915,770 |
| 人乳、牛奶類 |
人乳，新鮮 |
52 |
| |
牛奶，脫脂 |
5 |
| |
牛奶，全脂 |
48 |
| |
嬰兒配方奶 |
4,861 |
| 起司 (Cheese) |
American cheese, 低脂 |
40,395 |
| |
American cheese, 全脂 |
86,775 |
| |
Cream cheese, 軟奶油起司 |
108,843 |
| 雞蛋 |
煮 12 分鐘 |
573 |
| |
177℃ 炒，用人造奶油 |
27,494 |
| 豆腐 |
生豆腐 |
7,875 |
| |
225℃ 烤豆腐 |
41,067 |
| 植物油類 |
初搾橄欖油 |
10,000 |
| |
玉米油 |
24,000 |
| |
芥籽油 (Canola oil) |
90,200 |
| |
芝麻油 |
216,800 |
| 燕麥、飯、麵包 |
免煮燕麥片， 乾片 |
188 |
| |
白米飯，煮 10 分鐘 |
88 |
| |
全麥麵包中間片 |
536 |
| |
全麥麵包中間片，烘 |
1,080 |
| |
全麥麵包外層片 |
730 |
| |
全麥麵包外層片，烘 |
1,394 |
| |
意大利麵，煮 12 分鐘 |
2,420 |
| 馬鈴薯、薯炸品 |
馬鈴薯，煮 25 分鐘 |
174 |
| |
炸洋芋片，Lay’s 牌 |
28,818 |
| |
177℃ 炸薯條，家裡炸 |
6,939 |
| |
炸薯條，速食店買 |
15,219 |
| 水果、蔬菜 |
蘋果，生 |
127 |
| |
蘋果，177℃ 烘 |
445 |
| |
鱷梨，生 |
15,772 |
| |
胡蘿蔔，罐頭 |
103 |
| |
番茄，生 |
234 |
| 飲料 |
速溶咖啡 |
47 |
| |
茶 |
19 |
| 其他 |
比薩，薄皮 |
68,248 |
| |
燕麥葡萄乾餅乾 |
13,707 |
| |
甜甜圈 |
42,574 |
根據這些數據，我們可以做出以下概括論述：
- 富含脂肪的食物和肉類食品中含有最多 CML；碳水化合物含有較少的 CML；加工食品比天然的或自製的食物更多的 CML。
- 較高的烹飪溫度會提高食物的CML量：例如，炸、煎、和烤，會導致最高量的 CML，隨後是焙、燒，最低是蒸、煮。加水烹飪、或較短的烹飪時間，會降低 CML。
結語：
- 正確的飲食、避免過重、運動、和不吸菸，這四項生活準則都能減少身體的氧化壓力和發炎，也都有益於預防預防代謝症候群、糖尿病、和失智症。
- 在正確的飲食方面，地中海飲食法 (或哈佛大學公共衛生院的飲食法和許多有臨床試驗支持的飲食法) 都提倡多吃富含抗氧化物的蔬菜、水果、全穀，少吃肉、甜物、加工品，也少吃炸、烤食物，有利於降低膳食糖化終產物的攝食。至於核果和初搾橄欖油，又富含抗氧化物和好油，卻也有高熱量和糖化終產物，則是適合適量地吃。
- 請參閱本網站的 “地中海飲食法的原則和臨床證據” 、“遵守地中海飲食，較少失智症” 和 ”吃油炸物：增體重、糖尿、心血管病”)
Ｒｅｆ：