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人類營養學基礎/脂類功能

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

6.3 功能:脂類

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構成細胞膜。細胞膜構成細胞的屏障,控制物質進出細胞的流動。

能量儲存。甘油三酯是一種有效的能量儲存形式,可以在需要燃料時動員起來。

細胞內資訊的傳遞(訊號轉導)。脂類激素,如類固醇和二十烷酸類,也介導細胞間的通訊。

細胞代謝。脂溶性維生素 A、D、E 和 K 是代謝所必需的,通常作為輔酶。

6.3.1 必需脂肪酸

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某些脂肪被定義為“必需”是因為

  1. 身體不能製造它們;
  2. 它們是正常細胞、組織、腺體和器官功能、健康和生命所必需的;
  3. 它們必須從體外獲得,透過食物或補充劑;
  4. 它們只能來自脂肪(因此無脂肪飲食無法提供它們);
  5. 它們在飲食中的缺失最終會導致死亡;
  6. 缺乏會導致逐漸惡化,最終導致死亡;
  7. 將必需脂肪酸重新加入缺乏的飲食中會逆轉缺乏症的症狀,並恢復健康。

Omega-6 脂肪酸
什麼是這個http://www.dietriffic.com/2012/07/12/omega-6-fatty-acids/ ? Omega-6 是一種多不飽和脂肪(或 PUFA),對身體至關重要,就像 Omega-3 一樣。這兩種脂肪都不能由身體產生,因此被稱為“必需”,所以您必須透過飲食獲取。澄清一下,多不飽和脂肪和單不飽和脂肪 (MUFA) 之間的主要區別在於結構。單不飽和脂肪酸(如橄欖油)透過一個雙鍵連線。多不飽和脂肪透過多個雙鍵連線。這使得多不飽和脂肪在加工過程中更容易發生不穩定,甚至少量的光、水分、空氣或熱量都可能損壞多不飽和脂肪。這也是選擇烹飪油時務必謹慎的原因之一。記住,“植物油”並不一定等於更健康的選擇。

可能無效且證據不足[1]

可能無效用於: 當嬰兒配方奶粉中使用花生四烯酸(一種 Omega-6 脂肪酸)時,改善嬰兒的智力發育或生長。

證據不足

  1. 提高好膽固醇水平 (HDL)。
  2. 降低壞膽固醇水平 (LDL)。
  3. 降低患心臟病的風險。
  4. 降低患癌症的風險。

Omega-6 脂肪[2] 短鏈: Omega-6 的短鍊形式是亞油酸 (LA),它是西方飲食中最常見的多不飽和脂肪酸,在玉米油、葵花籽油、大豆油和菜籽油中含量豐富。

長鏈: Omega-6 的長鍊形式是花生四烯酸 (AA),它是細胞膜的重要組成部分,也是身體用來製造抵抗感染、調節炎症、促進血液凝固和讓細胞相互溝通的物質。AA 存在於肝臟、蛋黃、動物肉類和海鮮中。

Omega-6 脂肪酸是順式多不飽和脂肪酸(宏量營養素小組,2005 年)。{請參閱4.1 定義脂類,瞭解有關脂肪酸結構的更多資訊。} 存在幾種 Omega-6 脂肪酸,但唯一必需的 Omega-6 脂肪酸是亞油酸(宏量營養素小組,2005 年)。{請記住,必需營養素是指人類無法合成,必須從飲食中獲取的營養素(Jaret,2011 年)。} 亞油酸的結構式為 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH (Moore, 2011)。除了亞油酸,其他重要的 Omega-6 脂肪酸還包括 γ-亞麻酸、二高-γ-亞麻酸、花生四烯酸、腎上腺酸和二十二碳五烯酸(宏量營養素小組,2005 年)。

與其他脂肪酸一樣,亞油酸主要(98%)以甘油三酯的成分形式被消耗(宏量營養素小組,2005 年)。與其他脂肪酸一樣,亞油酸是主要的能量來源(宏量營養素小組,2005 年),它有助於身體吸收脂溶性維生素(宏量營養素小組,2005 年)。脂肪酸還在細胞訊號傳導和與脂類和碳水化合物代謝相關的基因表達中發揮作用(宏量營養素小組,2005 年)。

除了所有脂肪酸共有的上述功能外,亞油酸在體內還有獨特的功效。它是膜結構脂質的組成部分,並在特定的細胞訊號傳導通路中發揮作用(宏量營養素小組,2005 年)。亞油酸是合成其他 Omega-6 脂肪酸所必需的,這些脂肪酸對正常的上皮細胞功能至關重要(特別是維持表皮水屏障)(宏量營養素小組,2005 年)。兩種 Omega-6 脂肪酸,花生四烯酸和二高-γ-亞麻酸,也是二十烷酸類的前體(宏量營養素小組,2005 年)。

二十烷酸類是區域性激素(影響產生它們的細胞和鄰近細胞,但不進入血液),如前列腺素、血栓烷和白三烯(Moore, 2011 年)。存在許多具有不同功能的前列腺素,但它們都降低血壓,誘導平滑肌收縮,並作為炎症反應系統的一部分發揮作用(Moore, 2011 年)。血栓烷在血液凝固中很重要(Moore, 2011 年)。白三烯由白細胞產生;它們與過敏有關(Moore, 2011 年)。

花生四烯酸在視網膜和腦的細胞膜中也很重要(Duyff & Association, 2006 年)。它對嬰兒的眼睛和大腦發育至關重要,特別是早產兒(Duyff & Association, 2006 年)。現在有些嬰兒配方奶粉中添加了花生四烯酸(除了亞油酸),儘管 FDA 只批准了這些配方奶粉用於足月嬰兒,並且這種花生四烯酸補充劑的益處尚無定論(Duyff & Association, 2006 年)。

食物來源和膳食建議

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Omega-6 脂肪酸主要存在於植物來源,如堅果、種子和某些植物油(玉米油、大豆油和葵花籽油)(Jaret, 2011 年)。Omega-6 脂肪酸的主要膳食形式是亞油酸(Jaret, 2011 年)。共軛亞油酸可以在反芻動物的乳製品和肉製品中找到{請參閱下面的“共軛亞油酸”,瞭解更多資訊}(宏量營養素小組,2005 年)。亞油酸的 AI(基於美國人的中位攝入量,對健康人沒有缺乏症的症狀)為年輕男性每天 17 克,年輕女性每天 12 克(宏量營養素小組,2005 年)。美國心臟協會建議 Omega-6 脂肪酸提供食物卡路里的至少 5% 到 10%(Jaret, 2011 年)。

缺乏症

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Omega-6 脂肪酸攝入不足會導致幾種不同的症狀和臨床體徵:皮膚粗糙和鱗狀、皮疹、生長遲緩以及二十碳三烯酸與花生四烯酸的比率(三烯與四烯)升高(宏量營養素小組,2005 年)。{請參閱4.4.2.1 必需脂肪酸缺乏症,瞭解更多資訊。}

由於缺乏足夠的證據,尚未設定對 ω-6 脂肪酸的 UL 值(巨量營養素小組,2005 年)。一些研究表明,攝入 ω 脂肪酸與多種疾病的風險降低有關,但 ω-6 與 ω-3 脂肪酸的比例很重要(具體而言,比例應較小)(Jaret,2011 年){見下文“ω-6 與 ω-3 脂肪酸比例”}。{有關更多資訊,請參閱 4.4.1 脂類攝入:過量。}

ω-6 與 ω-3 脂肪酸比例

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除了亞油酸外,還存在另一種必需脂肪酸:α-亞麻酸,這是一種 ω-3 脂肪酸,是體內其他 ω-3 脂肪酸的前體(Duyff & Association,2006 年)。ω-3、ω-6 和 ω-9 脂肪酸在細胞內競爭同一酶(Δ6 和 Δ5 去飽和酶);該酶的活性也會因其底物和反應產物而降低(例如,亞油酸、α-亞麻酸、花生四烯酸)(巨量營養素小組,2005 年)。因此,攝入過多的亞油酸或 α-亞麻酸(或其他 ω-6 或 ω-3 脂肪酸)可能會抑制 ω-6 衍生和 ω-3 衍生類花生酸的產生(巨量營養素小組,2005 年)。

典型的美國人攝入的 ω-6 脂肪酸是 ω-3 脂肪酸的 15 倍;而在人類進化的絕大部分時間裡,兩種型別脂肪酸的攝入量大致相同(Simopoulos,2002 年)。 ω-6 脂肪酸的過度攝入以及極高的 ω-6:ω-3 比例與心血管疾病、癌症、炎症性疾病(如哮喘)和自身免疫性疾病(如類風溼性關節炎)的風險增加相關(Simopoulos,2002 年)。{有關更多資訊,請參閱 4.3.1.2 ω-3 脂肪酸4.4 脂類攝入 以及 4.4.3 ω-3 脂肪酸與健康。}

共軛亞油酸

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共軛亞油酸 (CLA) 指亞油酸的幾種具有相鄰雙鍵的異構體(巨量營養素小組,2005 年)。關於兩種異構體的生物活性證據有限:順式-9,反式-11(抑制致癌作用和動脈粥樣硬化)和反式-10,順式-12(減少脂肪細胞對脂類的攝取並抑制動脈粥樣硬化)(巨量營養素小組,2005 年)。CLA 存在於反芻動物的乳製品和肉類中,這是因為反芻動物消化道中存在一種微生物(巨量營養素小組,2005 年)。順式-9,反式-11 CLA 可以透過哺乳動物細胞轉化為反油酸(可逆過程)(巨量營養素小組,2005 年)。另一方面,反式-10,順式-12 CLA 只能透過微生物可逆地轉化為反式-10 十八碳烯酸,因為哺乳動物細胞缺乏必要的酶;因此,食用含有反式-10,順式-12 CLA 的食物是獲得這種異構體的唯一途徑(巨量營養素小組,2005 年)。

參考文獻

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Duyff, R. L.,& Association, A. D. (2006)。美國營養學會完整食品和營養指南。(第 3 版)。霍博肯:Wiley。
Jaret, P. (2011 年 3 月 2 日)。瞭解 ω 脂肪酸。摘自 http://www.webmd.com/diet/healthy-kitchen-11/omega-fatty-acids
Moore, J. (2011)。生物化學傻瓜指南。(第 2 版)。印第安納波利斯:Wiley 出版社。
巨量營養素小組,食品與營養委員會 (FNB),醫學研究所 (IOM),巨量營養素小組,營養素上限參考水平和膳食參考攝入量的解釋和使用分委員會,以及膳食參考攝入量科學評估常設委員會。(2005)。能量、碳水化合物、膳食纖維、脂肪、脂肪酸、膽固醇、蛋白質和氨基酸 (巨量營養素) 的膳食參考攝入量 (0-309-08525-X)。摘自美國國家科學院出版社網站:http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10490
Simopoulos, A. P. (2002)。ω-6/ω-3 必需脂肪酸比例的重要性。生物醫學與藥物治療,56(8),365–379。doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0753-3322(02)00253-6

ω-3 脂肪酸
ω-3 脂肪酸是一種多不飽和脂肪,人體從食物中獲取。ω-3(和 ω-6)被稱為必需脂肪酸 (EFA),因為它們對健康至關重要。人體無法自行製造這些脂肪酸,因此必須從食物中獲取 ω-3 http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/19302.htm

富含 ω-3 的食物對您有何益處?[1]

  • 有助於預防癌細胞生長
  • 降低肥胖風險,透過刺激瘦素的分泌來改善機體對胰島素的反應能力,瘦素是一種有助於調節食物攝入、體重和新陳代謝的激素,主要由脂肪細胞(脂肪細胞)表達
  • 減少稱為細胞因子的信使化學物質的產生,這些物質參與與動脈粥樣硬化相關的炎症反應
  • 增加另一種源自內皮細胞的化學物質(內皮來源的一氧化氮)的活性,該物質會導致動脈放鬆和擴張
  • 抑制動脈增厚,透過減少內皮細胞產生血小板衍生生長因子(動脈內壁由內皮細胞組成)
  • 減少血小板聚集,防止過度凝血
  • 降低血液中迴圈的脂類(如膽固醇和甘油三酯)的含量
  • 維持細胞膜的流動性
  • 防止血液過度凝固
  • 減少全身炎症

我們飲食中有兩種主要的 ω-3 脂肪酸 http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/omega-3/

  1. 一種是 α-亞麻酸 (ALA),存在於一些植物油中,如大豆油、菜籽油(油菜籽油)和亞麻籽油,以及核桃中。ALA 也存在於一些綠色蔬菜中,如球芽甘藍、羽衣甘藍、菠菜和生菜。
  2. 另一種是二十碳五烯酸 (EPA) 和二十二碳六烯酸 (DHA),存在於肥魚中。人體部分將 ALA 轉化為 EPA 和 DHA。

我們不知道植物性 ω-3 脂肪酸或魚類 ω-3 脂肪酸是否同樣有益,儘管兩者似乎都有益。不幸的是,大多數美國人攝入的這兩種型別都不足。為了保持良好的健康,您應該每天至少攝入一種富含 ω-3 脂肪酸的食物來源。這可以透過食用一份肥魚(如三文魚)、一湯匙新增到沙拉醬或烹飪中的菜籽油或大豆油,或一把核桃或亞麻籽粉混合到您的早餐燕麥粥中來實現。

6.3.2 甘油三酯

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甘油三酯是人體中最複雜的脂肪,也是人體中主要的脂肪型別。它們是消化膳食中攝入的脂肪的結果。甘油三酯也可以在體內從蛋白質和碳水化合物等能量來源合成。

甘油三酯作為一種脂類存在於血液中,佔所有膳食脂肪的 95%。食用時的熱量以碳水化合物、蛋白質和脂肪的形式存在。其他不需要立即使用的熱量會轉化為這種型別的脂類,並儲存在人體的脂肪細胞中(Hal Bender,2001 年,2003 年)。這表明甘油三酯的主要功能是儲存能量以備後用。儲存甘油三酯的脂肪細胞會儲存這些分子,直到身體表明需要能量,例如在兩餐之間(Mayo Clinic,1998-2015 年)。在激素的幫助下,這些儲存的甘油三酯被釋放出來,以便在兩餐之間提供這種能量。然而,如果攝入的熱量多於身體消耗的熱量,則身體的甘油三酯水平會升高,這可能會導致負面影響。如果沒有甘油三酯,身體就會耗盡能量,除非不斷攝入熱量。

甘油三酯包括飽和脂肪、不飽和脂肪、單不飽和脂肪、多不飽和脂肪和反式脂肪。飽和脂肪具有單鍵,並且具有最大數量的氫鍵。它們應該避免,因為它們是高 LDL 濃度的主要原因。不飽和脂肪缺乏氫鍵,至少有一個雙鍵被認為是“不飽和點”。單不飽和脂肪缺乏兩個氫原子,並且具有一個雙鍵,而多不飽和脂肪缺乏至少四個氫原子,具有兩個或多個雙鍵。多不飽和脂肪是必需的,需要透過飲食獲取。兩種常見的多不飽和脂肪形式是亞油酸(ω-6)和亞麻酸(ω-3)。反式脂肪在作用方式上與飽和脂肪類似。它們與心臟病有關,反式脂肪最初是為了延長產品的保質期而創造的,可以防止氧化,這個過程稱為氫化。並非所有反式脂肪都是有害的,例如共軛亞油酸,它是一種天然物質,對人體有益。

甘油三酯 (甘油三酯、TAG 或甘油三酯):[2] 是一種由甘油與三個脂肪酸結合而成的酯。它是植物油和動物脂肪的主要成分。

大多數人類消化吸收的脂肪是甘油三酯。甘油三酯由一個甘油分子和三個脂肪酸分子組成。甘油分子具有三個羥基(OH-)基團。每個脂肪酸都具有一個羧基(COOH-)基團。在甘油三酯中,甘油的羥基與脂肪酸的羧基結合形成酯鍵。
適量的甘油三酯對健康很重要,但高水平的甘油三酯會增加患心臟病和中風的風險。高甘油三酯也是代謝綜合徵的組成部分之一,代謝綜合徵是一組同時發生的健康問題。您的甘油三酯水平可以透過一項稱為血脂檢查的血液檢查來測量。血脂檢查顯示您的甘油三酯水平、總膽固醇水平、高密度脂蛋白(好)膽固醇水平和低密度脂蛋白(壞)膽固醇水平。[3]

可以透過血液檢查來確定某人的甘油三酯水平是否在可接受範圍內。甘油三酯在確定某人的心臟健康方面起著重要的作用。高水平的這種脂肪會透過增加患心臟病的風險而產生負面影響。

對健康重要的甘油三酯水平
在確定某人的甘油三酯水平是否處於健康水平的適當範圍內時,需要注意幾個範圍(2015 年)。• 低於 150 毫克每分升(mg/dL)或低於 1.7 毫摩爾每升(mmol/L)表示甘油三酯水平正常。• 150 至 199 mg/dL(1.8 至 2.2 mmol/L)不是一個明顯的高水平,但確實表示甘油三酯處於臨界高水平。• 200 至 499 mg/dL(2.3 至 5.6 mmol/L)表示甘油三酯水平高。• 500 mg/dL 或更高(5.7 mmol/L 或更高)表示甘油三酯水平非常高。

如果甘油三酯水平超過可接受的正常範圍,這種脂肪的高水平可能會使動脈硬化或使動脈壁增厚,也稱為動脈粥樣硬化。極高的甘油三酯水平,1000 mg/dL(11.29 mmol/L)可能會導致急性胰腺炎(1998-2015)。高水平的甘油三酯可能是許多健康缺陷和問題的徵兆。例如,高水平可能表明甲狀腺功能減退症、肝病、腎病、2 型糖尿病控制不佳的徵兆,甚至表明可能存在影響身體將儲存脂肪轉化為可用能量的遺傳疾病(1998-2015)。

能量
它們具有非常重要的功能,因為體內大多數細胞都使用甘油三酯作為能量來源。(一個值得注意的例外是大腦細胞,它們不使用它們作為能量來源。)它們是體內發現的最濃縮的能量形式,每克產生的能量是其他形式的能量(蛋白質和碳水化合物)的兩倍多。這就是為什麼身體可以儲存大量甘油三酯的原因。[4]

甘油三酯的主要功能是將脂肪中的能量儲存起來,以便身體日後使用。當身體攝入的卡路里超過需要時,它會將多餘的卡路里儲存為甘油三酯。它們由脂肪細胞儲存,一旦它們接收到表明身體準備使用這種能量的激素訊號,這些脂肪細胞就會釋放甘油三酯。如果沒有甘油三酯,人們就必須不斷地進食才能避免能量耗盡。

隔熱
脂肪組織中的甘油三酯可以保護您的身體免受溫度變化的影響 http://www.livestrong.com/article/245739-what-are-the-benefits-of-triglycerides/#ixzz2Oa2PXJzR 。這些組織在您的身體周圍形成隔熱層,並緩衝內臟器官,以保護它們免受衝擊或鈍性外傷。皮膚和粘膜中的腺體含有潤滑組織以防止乾燥和刺激的甘油三酯。

器官保護
甘油三酯可以保護心臟和腎臟等器官免受損傷和熱量流失。[5]

甘油三酯的主要儲存部位是脂肪組織,白色脂肪和棕色脂肪。脂肪組織還能使身體隔熱,保持最佳溫度,並緩衝內臟器官。

保護你的心臟:

您服用的一些免疫抑制藥物可能會升高您的膽固醇水平和/或血壓。如果膽固醇水平過高,血管可能會部分堵塞,減緩或阻斷血流。這會增加患心臟病和中風的風險。食用富含飽和脂肪和膽固醇的食物會導致血膽固醇升高到不健康的水平。血膽固醇或血脂主要有三種類型:低密度脂蛋白、高密度脂蛋白和甘油三酯。

降低甘油三酯水平和降低患心臟病的有效方法包括:如果您超重,減少卡路里攝入;減少飽和脂肪和反式脂肪的攝入;增加水果和蔬菜的攝入量;適量飲酒,因為它會影響血甘油三酯水平;每週完成 5 天的 30 分鐘運動。美國食品藥品監督管理局建議將飽和脂肪的卡路里攝入量控制在總卡路里攝入量的 10% 以內,總脂肪的卡路里攝入量不超過 30%。除非高密度脂蛋白水平下降而低密度脂蛋白水平升高,否則甘油三酯的積累本身可能不足以增加患心臟病的風險。

腎臟

血甘油三酯水平高的人可能會出現腎功能下降,這會導致腎病。醫生可能會推薦降低甘油三酯的治療方法,幫助患者控制腎病。

高膽固醇是腎衰竭的關聯異常。腎衰竭患者通常的甘油三酯水平超過 200 mg,因為它們不是由腎臟分解的,而是由肝臟中的酶分解的。未知原因導致腎衰竭期間酶活性降低,導致甘油三酯積聚。

6.3.3 磷脂

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磷脂是一類脂類,由兩個脂肪醯基分子酯化在甘油的 sn-1 和 sn-2 位置,並且在 sn-3 位置透過磷酸殘基連線一個頭部基團。

. 磷脂排列成雙層形式,構成細胞膜。由於它們的雙親性或同時具有疏水性和親水性區域的能力,它們非常適合這種作用。疏水性或“怕水”區域由長的非極性脂肪酸尾部組成。尾部很容易與非極性分子相互作用,但不能與水相互作用。親水性或“親水”區域由一個包含帶負電荷的磷酸基團的頭部組成。由於頭部是極性和帶電的,因此它可以與水相互作用。在雙層中,親水性頭部朝外,與液體相互作用,而疏水性尾部則隱藏在內部,避免周圍的水分。如果磷脂具有短尾部,它們可以形成單層球體(膠束),如果它們具有龐大的尾部,它們可以形成空心雙層膜(脂質體)。

細胞膜

所有活細胞和細胞內部的許多細胞器都被薄膜包圍。這些膜通常被描述為磷脂雙層,主要由磷脂和蛋白質組成。

細胞膜脂類

1. 糖脂位於細胞膜表面,它們連線有一個碳水化合物糖鏈。它們幫助細胞識別身體的其他細胞。

2. 膽固醇是細胞膜的另一種脂類成分。它有助於使細胞膜變硬,並且僅存在於動物細胞中。

3. 磷脂是細胞膜的主要成分。它們形成一個脂質雙層,其中它們的親水性(吸引水)頭部區域自發排列成面向水性細胞質和細胞外液,而它們的疏水性(排斥水)尾部區域則遠離細胞質和細胞外液。脂質雙層是半透性的,只允許某些分子穿過膜。

膜蛋白執行對生物體生存至關重要的各種功能

1. 細胞粘附分子允許細胞相互識別和相互作用。例如,參與免疫反應的蛋白質。

2. 膜酶,如氧化還原酶、轉移酶和水解酶。

3. 轉運蛋白將分子和離子跨膜移動。它們可以根據轉運蛋白分類資料庫進行分類。

4. 膜受體蛋白在細胞的內部和外部環境之間傳遞訊號。

來源:Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. 細胞分子生物學。第四版。紐約:Garland 科學出版社;2002. 脂質雙層。可從以下網址獲取:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26871/

6.3.4 類固醇

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類固醇,也稱為甾醇,是類固醇的一個亞組,也是一類重要的有機分子。它們天然存在於植物、動物和真菌中,其中最常見的動物類固醇是膽固醇。膽固醇對細胞功能至關重要,是脂溶性維生素和類固醇激素的前體。[6]

細胞結構
膽汁
膽汁的形成是透過分泌膽汁酸、膽固醇、磷脂和無機陰離子來實現的,在肝細胞的竇狀隙質膜和毛細膽管膜中都發現了許多這些物質的轉運系統。[7]

膽汁酸(膽汁鹽)是膽固醇的極性衍生物。它們在肝臟中由膽固醇形成,並排入肝管。從那裡,它們可以透過膽總管進入小腸,或透過膽囊管進入膽囊。膽汁儲存在膽囊中並濃縮。當膽汁流經管道時,它的稠度會透過新增富含碳酸氫根的液體而改變。一旦膽汁酸進入小腸,它們就會幫助消化脂肪和脂溶性維生素。膽汁酸是兩親性的,具有去垢劑性質。它們將脂肪球乳化成更小的膠束,從而增加脂酶可接觸的表面積。膽汁酸還有助於溶解脂類分解產物。肝臟將膽汁鹽和膽固醇分泌到膽汁中是膽固醇排洩的唯一機制。與脂類結合的膽汁酸形成膠束,進入血液。膠束中的膽固醇和膽汁酸在小腸中被重新吸收,透過門靜脈返回肝臟,並可能被重新分泌。這就是肝腸迴圈。

膽汁 是一種苦味、深綠色到黃褐色的消化液。在大多數脊椎動物中,膽汁由肝臟產生,並儲存在膽囊中。膽汁有助於小腸中脂類(脂肪)的消化和吸收。成年人每天產生 400 到 800 毫升的膽汁,並將濃縮的膽汁儲存在膽囊中(Fox,2011)。典型的哺乳動物膽汁由水 (82%)、膽汁酸 (12%)、磷脂 (4%)、膽固醇 (1%) 和各種溶質 (1%) 組成 (Agellon, 2002)。

膽汁是膽汁系統的一部分,膽汁系統有助於食物的消化,特別是脂肪的乳化,並有助於將肝臟的廢物排出到十二指腸,最終透過大腸(結腸)排出體外。膽汁系統由肝臟、膽管、膽囊和其他參與膽汁產生和運輸的結構組成。膽汁成分的重要組成部分包括膽固醇、膽鹽(也稱為膽汁酸)、膽紅素(紅細胞分解產物)、水、體鹽(如鉀和鈉)以及少量銅和其他金屬(Bowen, 2011)。其他物質包括脂肪酸、卵磷脂、鈣、氯和碳酸氫根離子。

膽汁通路

肝臟是人體最大的內臟器官,也是代謝最活躍的器官。它負責產生用於食物消化的膽汁。肝臟中的膽汁含有高濃度的水、鈉、氯和碳酸氫根離子。膽汁存在於整個膽汁系統中,並在消化過程中存在,特別是在高脂肪攝入後。

膽汁由肝臟不斷產生並分泌到膽管中,儲存在膽囊中或用於小腸中的脂肪消化。膽汁在肝臟中由肝細胞(肝細胞)從膽固醇中產生。一旦食物被食用,部分消化的食物,稱為食糜,從胃中進入十二指腸。隨後,酸和食糜會刺激膽囊收縮素和促胰液素的分泌。當膽汁在膽囊中時,一種稱為膽囊收縮素 (CCK) 的酶會感知十二指腸中脂肪的存在。然後它會刺激膽囊收縮,導致膽汁透過膽總管分泌到十二指腸(Graefer,2012)。當膽囊收縮素髮出膽汁釋放訊號時,它還會導致胃中消化酶釋放到十二指腸。結果,促胰液素被釋放,併發出訊號給胰腺和膽管釋放碳酸氫根離子,以中和胃酸。一旦消化完全完成,膽汁酸和其他酶透過肝門靜脈返回肝臟,或進入結腸排洩。大約 95% 釋放到十二指腸的膽汁酸在肝臟中被重新吸收,並每天迴圈 6-10 次(Fox,2011)。這些膽汁酸在迴腸內被重新吸收到血液中。這種血液隨後被引導到門靜脈和肝臟的竇狀隙。肝細胞可以從竇狀隙血液中分離出膽汁酸並將其捕獲,從而使很少量的膽汁酸逸出肝臟。然後膽汁酸從肝細胞中轉運出來,分泌到膽小管中。這種肝腸迴圈過程會持續進行,直到膽鹽被有效利用為止。

功能

膽汁作為一種表面活性劑,有助於乳化食物中的脂肪。在大多數脊椎動物中,膽汁酸是兩親性分子,它們同時具有親水性和疏水性。在小腸中存在脂肪的情況下,疏水側會遷移並附著到脂類上,而親水尾部則會面向外部,從而形成一個膠束。這些膠束使甘油三酯和磷脂能夠透過稱為絨毛的結構被小腸吸收,然後透過乳糜管被淋巴系統吸收。這樣,膽汁創造了一個水性環境,便於液體溶解和運輸。此外,膽汁在脂溶性維生素的運輸和吸收中也很重要。

以下是膽汁的一些基本功能

  • 中和和沉澱酸性蛋白腖
  • 膽汁是鹼性的,有助於在酸性蛋白腖進入十二指腸之前中和任何過量的胃酸。
  • 器官的刺激劑
  • 潤溼和潤滑
  • 促進吸收
  • 作為排洩物
  • 脂肪的乳化
  • 膽汁酸,如鵝去氧膽酸和膽酸,會改變脂類以創造一個更少的疏水性分子,使其能夠更有效地在水性環境中相互作用 (Agellon, 2002)。
  • 乳化劑是代謝脂類(脂肪)以及幫助消化脂溶性維生素 (A、D、E 和 K) 的非常重要的輔助劑。
  • 作為一種防腐劑
  • 膽汁作為一種殺菌劑,可以殺死食物中可能存在的許多有害微生物。
  • 抗氧化劑
  • 當存在細菌、病毒和毒素時,膽汁有助於將毒素從肝臟中排出。
  • 增加脂肪的吸收;是脂溶性維生素 (A、D、E 和 K) 吸收的必要組成部分。
  • 透過將其排放到胃腸道中來排出體內的過量膽固醇,膽固醇作為糞便的一部分被排出體外。

膽汁缺乏和併發症

在沒有膽汁的情況下,人體無法代謝脂肪,這會導致脂溶性維生素 (A、D、E 和 K) 缺乏以及鈣的利用率降低 (Graefer,2012)。這會導致皮膚乾燥,在食用高脂肪餐後過度打嗝、噁心、脹氣和腹脹。如果膽汁產生過多,它對身體可能有細胞毒性。這可能是由於身體中獲得性缺陷或物理性阻塞造成的,這會導致膽汁酸積聚。常見的膽總管結石、由於炎症引起的膽管狹窄和癌症都是膽汁積聚的原因 (Fang,2012)。常見症狀包括黃疸(皮膚髮黃)和壞死(線粒體受損),當紅細胞分解產物積聚時就會發生這種情況 (McEvoy,2011)。肝硬化 - 慢性肝病,健康肝臟組織被纖維化、瘢痕組織和再生結節替代,導致肝功能喪失。通常由乙型肝炎、丙型肝炎、酒精中毒和脂肪肝疾病引起。膽鹽不足 - 會導致燒心或胸痛、毒素積聚和激素合成不良。鹼性膽鹽會中和食物並乳化脂肪,從而實現順利消化。也會出現腹脹、腹脹和消化脂肪困難 (McEvoy,2011)。膽結石(也稱為膽石症) - 鹽和膽固醇失衡,肝臟中會積聚毒素,形成結石。這些結石可能是由膽固醇、膽紅素、鈣鹽或這些物質的混合物積累形成的。

膽汁的用途

膽汁皂 - 從屠宰的動物中提取的膽汁可以與肥皂混合。如果在洗滌前幾小時塗抹,它可以去除紡織品上的頑固汙漬。

熊膽 - 熊膽中發現的熊去氧膽酸在中藥中已經使用了幾百年。它被發現對治療原發性膽汁性肝硬化和溶解膽結石具有治療作用 (Agellon, 2002)。在中國,這種從熊身上擠取膽汁的做法是合法的,但隨著熊數量的減少,越來越多的人開始反對圈養熊和提取熊膽 (Bristow, 2012)。

參考文獻

Agellon, L. (2002)。“膽汁酸的代謝和功能”。脂類、脂蛋白和膜的生物化學,第 4 版,433-448。

Bowen, R. (2001 年 11 月 23 日)。膽汁分泌和膽汁酸在消化中的作用。取自 http://biology.about.com/library/organs/bldigestliver3.htm

Bristow, M. (2012 年 3 月 1 日)。中國的熊膽農場激怒了活動人士。BBC 新聞。取自 http://www.bbc.co.uk/news/world-asia-china-17188043

Fang Y, Gurusamy KS, Wang Q, Davidson BR, Lin H, Xie X, Wang C. 梗阻性黃疸的術前膽道引流。系統評價Cochrane 資料庫 2012 年第 9 期。文章號:CD005444。DOI:10.1002/14651858.CD005444.pub3。

Fox, S. (2011)。人體生理學。(第 12 版)。美國紐約州紐約:麥格勞-希爾。 ISBN 978-0-07-337811-4.

Graefer, D. (2012)。什麼是膽囊?。取自 http://www.gallbladderattack.com/gallbladder.shtml

McEvoy, M. (2011 年 9 月 14 日)。膽汁缺乏:燒心、消化不良、中毒。取自 http://metabolichealing.com/key-integrated-functions-of-your- body/gut/bile-deficiency-heartburn-poor-digestion-toxicity/

Staels, B. 和 Fonseca, V.A. (2009)。膽汁酸和代謝調節:機制和對膽汁酸螯合劑的臨床反應。糖尿病護理,32(補充 2)。

4.3.4.3 激素

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激素是由內分泌腺產生的化學訊號分子,直接分泌到血液中。它們透過血液迴圈到達特定的器官和組織,在那裡與細胞位點(受體)結合。當與受體結合時,激素可以觸發不同的反應。它們允許資訊在全身傳遞。

激素的例子

皮質醇

皮質醇是一種由腎上腺產生的甾醇激素。它在應對壓力、禁食、食物、鍛鍊和社會心理壓力時被釋放。皮質醇有助於調節能量以滿足施加在身體上的需求。皮質醇會提高血液中的葡萄糖水平,並幫助大腦利用葡萄糖。它會降低在“戰或逃”反應期間不那麼重要的功能。例如,它會抑制消化和生殖系統,並改變免疫系統反應。皮質醇還會影響情緒、動機和恐懼。

維生素 D

維生素 D 實際上是一種激素,而不是維生素。它是正常生長發育所必需的。它有助於維持骨骼和牙齒,並影響鈣和磷的代謝。在陽光的幫助下,人體可以從皮膚中的膽固醇合成維生素 D。維生素 D 符合激素的定義,因為它是在體內製造的,會到達身體各個部位,並能觸發反應。

維生素 D 的主要靶部位是腸道、腎臟和骨骼。這些器官對維生素 D 的影響做出反應,使鈣可用以促進骨骼生長。維生素 D 是製造腸道細胞中結合鈣的蛋白質所必需的。維生素 D 缺乏會導致鈣缺乏,因為沒有維生素 D,鈣的吸收就會受阻。

資料來源

Morris HA. 維生素 D:四季皆宜的激素 - 需要多少才足夠?理解新的壓力。臨床生化評論。2005;26(1):21-32.

美國國家生物技術資訊中心 (US). 基因與疾病 [網際網路]. 貝塞斯達 (MD): 美國國家生物技術資訊中心 (US); 1998-. 腺體和激素。可從以下網址獲取:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22231/

  1. http://www.whfoods.com/genpage.php?tname=nutrient&dbid=84
  2. http://www.news-medical.net/health/Triglycerides-What-are-Triglycerides.aspx
  3. http://www.functional-fitness-facts.com/what-are-triglycerides.html
  4. http://cholesterol.emedtv.com/triglycerides/triglycerides.html
  5. http://www.vitalhealthzone.com/health/glossary/t/triglycerides.html
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Sterol
  7. http://www.turkgastro.org/pdf/559.pdf
華夏公益教科書