在西元前400年，那位后来被尊称为「西方医学之父」的希腊医师希波克拉提斯（Hippocrates），写下他亲眼看见的奇蹟痊癒事件。有一个男人患有严重癫痫，不吃东西一段时间后，他的症状有了不可思议的大幅改善。在那个时代，当然没有癫痫症这样的名词，也不了解断食为何会有效果，但很明显的就是，当一个患有癫痫症的人断食时，癫痫发作的状况也会停止。

一直到了二十世纪，科学家乔治?卡希尔（George Cahill）发现，断食可以预防癫痫发作，是因为患者进入了一种称为酮症（ketosis）的生理状态。经过一段时间的断食，或是严格限制碳水化合物的摄取，肝脏就会分解脂肪酸，制造酮体（ketone bodies），这是一种水溶性的分子，是粒线体的最佳燃料，比糖好非常多。当你的粒线体使用酮体做为燃料制造ATP，你就是处在酮症状态。这是一种高表现的状态（但也是一种你可能不想一直维持的状态），它能增加粒线体的能量输出，降低自由基的产生，并且制造更多重要的抑制性神经传导物质GABA。

结果发现，酮症是凭藉一把双面刃在保护癫痫发作：氧气。细胞需要氧气制造能量，但是氧气会刺激神经元，如果神经元受到太多刺激，就会导致兴奋性毒性（excitotoxicity）。在这个过程中，过度活跃的神经传导物质受体会杀死神经元，并造成氧化压力，然后引起癫痫发作。酮体能增加GABA 和抗氧化剂的量，帮助预防癫痫发作。粒线体使用酮体制造ATP 比使用葡萄糖更有效率，因为过程中不容易制造氧化压力38 ，而且会提供更多能量给神经元去控制兴奋性毒性，这个过程完全不会有害。而且正如你学过的，当粒线体功能较好时，就会制造较少自由基。

酮症似乎就是为了保护我们免于受到种种威胁，如果不是酮症状态，我们就会因为粒线体没办法从脂肪中制造ATP，而经常感觉饥饿。既然我们是一直到过去几百年内，才终于可以在一天之内的任何时刻都接触到食物，所以很明显的是，就是酮体让人类这个物种存活了几千年。过去当食物不充足时。酮体给我们适应力对抗低血糖，还有最极端的情况：饥荒。

是什么原因让酮症如此有效？制造能量的第一步，就是把燃料带进粒线体。和葡萄糖不一样，酮体可以全部完好无缺地进入粒线体，它们可以被直接分解成乙醯辅酶A（CoA），也就是能立即开始克氏循环。但是葡萄糖呢，则必须先在粒线体外分解为丙酮酸（pyruvate），接着再到粒线体内，把丙酮酸分解成CoA。长话短说：酮体可以在正式开始制造能量前，就先跳过一个步骤。

酮体制造出增量的CoA，也驱使克氏循环替更多NADH「充电」，那就是提供能量给电子传递系统的分子。简言之：酮体让身体释放和回收能量的循环加速，比起葡萄糖，酮体使用的氧气比较少，在过程中制造的氧化压力也较少。

而且因为酮体的能量含量比丙酮酸多，也因此能制造较多ATP。一百克的葡萄糖可以制造出，文长至少800字，图片请标注来源，并请附上个人100字内简介，文章若采用将由编辑润饰，标题及图片如需修改将事先与您连络讨论。