2008年6月12日 星期四

磷脂質:卵磷脂、腦磷脂之生理作用與攝取

磷脂質(phospholipids),顧名思義就是指含一個或數個磷酸基(phosphate groups)的脂質。在生物體內的磷脂質,具重要性且為人所熟知的,包含兩大類:一為磷酸甘油脂類(phosphoglycerides)或叫甘油磷脂類(glycerophospholipids),與三酸甘油脂(triglyceride)分子結構具相似性,乃由甘油、脂肪酸及含磷分子所結合而成;另一類為神經醯胺磷脂類(sphingophospholipids),係由神經醯胺醇(sphingosine)、脂肪酸及含磷分子所結合而成。此兩類磷脂質,於生物體中,以磷酸甘油脂佔大多數,而神經醯胺磷脂則在生物體內含量較少。

 在生物體內,最常見的磷酸甘油脂類,有以下數種:磷脂醯膽鹼(phosphatidylcholine,或lecithin,或卵磷脂,或簡稱PC)磷脂醯乙醇胺(phosphatidylethanolamine,或cephalin,或簡稱PE)磷脂醯絲胺酸(phosphatidylserine,或簡稱PS)磷脂醯肌醇(phosphatidylinositol,或簡稱PI)磷酸醯甘油(phosphatidylglycerol,或簡稱PG)、及心磷脂(cardiolipin)

 在生物體內,最常見的神經醯胺磷脂類,則為神經鞘磷脂(sphingomyelin,或簡稱SM)

 磷酸甘油脂類之分子結構示意圖

 磷脂醯骨架及脂肪酸尾端     與磷酸基結合之頭端分子  磷酸甘油脂名稱簡寫

 

                                                                                      CH3

                                                                                      ½+

(脂肪酸)■■■■■■-O-CH2                     O-CH2-CH2-N-CH3 (膽鹼)      PC

                                            ½                                       ½          (choline)

(脂肪酸)■■■■■■-O-CH2        O                      CH3

                                             ½             ll         -------------------------------------------

                                             C – O ― P ―       O-CH2-CH2-NH3+ (乙醇胺)     PE

                                                            ½                                         (ethanolamine)

            O_       ------------------------------------------

                                                                                            NH3+

                                                                                           /

                                                                                    O-CH           (絲胺酸)      PS

                                                                                          \               (serine)

                                                                                          COO_

                                                                       ------------------------------------------

                                                                            O-<苯環帶5OH> (肌醇)    PI

                                                                                                                  (inositol)

                                                                        ------------------------------------------

              O-CH2-CH-CH2    (甘油)       PG

              ½    ½       (glycerol)

              OH OH

                                                                       -------------------------------------------

                                                                                       OH                -OH      PA

                                                                      --------------------------------------------

神經鞘磷脂(SM)之分子結構示意圖

 

    OH                           O                            CH3

                    ½                              11                            ½+

R-CH – CH – C –  O – P – O-CH2-CH2 – N – CH3

                              ½                     ½                             ½

                              NH – C = O    O_                          CH3

                                        ½

                                        R

 其中紅色部分為含脂肪酸的神經醯胺(ceramide),結合至一個磷酸根及膽鹼。

 卵磷脂之涵意

 在磷脂質中,目前最為人所熟知的,為卵磷脂(lecithin,有時又被稱作蛋黃素)。一般日常生活或商業性活動中,大家所講的「卵磷脂」,其實是指由磷脂質、醣脂質及三酸甘油脂所形成的混合物卵磷脂的食物來源有,蛋、黃豆及其製品、牛肉、動物肝臟、花生等,只是卵磷脂因動植物來源的不同,而有組成上的差別。大豆萃取而得的卵磷脂,組成以PCPEPIPA為主;而蛋黃的卵磷脂組成則以PCPE為主。雖然大豆中的PC(phosphatidyl choline;此為卵磷脂中主要的生理有效成份)大約只有蛋黃的一半,但大豆的必須脂肪酸卻高出蛋黃許多,相較於蛋黃的PC高,但必須脂肪酸低,因此整體看來,大豆卵磷脂的生理活性會比蛋黃好。另外再加上大豆磷脂質較易製備,以及產品品質和經濟效益的考量,所以目前不論在醫藥製劑或健康食品上,大都是以大豆來萃取提煉天然卵磷脂。

 但在一些較專業化學或生化的討論上,有時會將卵磷脂視為磷脂醯膽鹼(PC)之同義詞,亦即卵磷脂就是PCPC就是卵磷脂,因此卵磷脂並不代表為混合物,而是單一成分PC

 於此貼文,卵磷脂將依一般商業活動時使用為混合物之意,單一成分則直接使用磷脂醯膽鹼(PC)

 細胞膜簡述

 磷脂質分子,為具有一親水(hydrophilic)端,亦具有一親油(hydrophobic)(或叫恐水端,或拒水端,或厭水端,或疏水端),之雙性(amphiphilic)分子。當我們將磷脂質分子放入水溶液(aqueous solution)中,磷脂質分子會自動自發的排列成雙層(bilayer)結構,其中親油尾端(hydrophobic tail,通常為脂肪酸分子)會面對面(facing each other)的靠在一起,而具極性(polar)的親水頭端(hydrophilic head,通常為結合磷酸基之頭端)會朝向內外兩側,與水溶液接觸,示意圖(lipid bilayer)如下列網站所示:

 http://en.wikipedia.org/wiki/Cell_membrane

基本上,細胞膜主要由磷脂質、醣脂質及膽固醇(三者皆為雙性分子)所形成,並且在膜上鑲崁有一些蛋白質,細胞膜之示意圖如下列網站所示:

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BB%86%E8%83%9E%E8%86%9C

不同體內組織的細胞膜所含磷脂質的種類、比例,甚至分布於膜的內層或外層磷脂質的不對稱性也各不相同,所以不同組織我們並不講磷脂質的量有何不同,而講磷脂質的種類或比例有何差異。

 細胞可以利用translocases酵素來調控不同種類磷脂質在細胞膜上的方向性,J. Middleton BoonBradley Smith是印第安那州聖母大學的研究人員,他們研究的突破則是利用了人工的方式來合成translocases分子,並經由translocases調控細胞膜上的磷脂質使細胞膜產生型形變,他們也藉此使得紅血球的形態產生有如海膽一般的外觀;BoonSmith's相信未來可以藉此控制各種不同的磷脂,藉著移動它們到不同的細胞膜上,創造出符合需要的生物細胞形態。

 人體一天中,大約會有10億個細胞進行計畫性細胞死亡,既然細胞凋亡這麼頻繁,那麼,應該如何處理身體裡的細胞屍體呢?這可是個重要的問題,因為如果任憑死去的細胞堆積在身體內而不處理,細胞壞死後分泌的毒素,可能會引發發炎反應,造成某些器官功能異常。關於吞噬細胞如何辨識細胞屍體的問題,在1992年時由美國國家猶太醫學暨研究中心的法德克(Valerie A. Fadok)等人解開。她發現,在細胞凋亡的過程中,細胞膜的磷脂質分佈會發生改變,藉此通知吞噬細胞:「來吃我吧!」

 構成細胞膜的磷脂質主要有三種,分別為磷脂醯膽鹼(PC)、磷脂醯乙醇胺(PE)與磷脂醯絲胺酸(PS),但其中以PC所佔的比例最高;它們以親水端在外、疏水端在內的方式,形成雙層磷脂質,構成了細胞膜。在正常的細胞膜中,PS只分佈在雙層磷脂質的內層,但是一旦啟動細胞凋亡機制,細胞膜的這種不對稱性立刻消失,PS跑到外層磷脂質。法德克認為這可能就是呼叫清道夫的訊號,而且吞噬細胞表面也一定有相對應的訊號受體。之後,科學家也陸續發現凋亡的細胞在細胞膜上出現的微妙變化,例如細胞表面的蛋白質CD31構形發生改變、細胞膜帶了正電荷等等;但研究顯示,PS分佈的改變,可能才是凋亡細胞呼叫吞噬細胞的最重要訊號。

 磷脂質,為構成細胞膜的主要成分之一,全身每個細胞都需要。為了達到細胞膜的柔軟性,所以磷脂質上的脂肪酸成分都最好儘可能為不飽和脂肪酸,加上細胞膜上的磷脂質易受到自由基的攻擊而受到傷害,因此攝取足夠的不飽和脂肪酸及磷脂質,時時修復受傷害的細胞膜,正是維持身體正常運作的重要課題。

磷脂醯膽鹼(PC)之生理作用

 磷脂醯膽鹼,是由兩分子脂肪酸、一分子甘油、一分子磷酸及一分子膽鹼所結合而成,為細胞膜主要組成之一,平時應注意攝取足量。PC除廣泛存在於細胞膜外,亦以脂蛋白方式,貯存於血液循環之中,是體內含量最豐富的磷脂質。膽鹼(或稱膽素,choline),是身體所需非常重要營養素,就是以PC的型式貯存起來,當身體需要膽鹼時,便會促使PC釋放出膽鹼出來,因此若是身體缺乏PC,亦代表身體同時缺乏膽鹼。人體體內若膽鹼含量過低,就無法合成足夠的乙醯膽鹼(acetyl choline,為神經傳導物質),會導致神經系統功能異常、記憶力衰退、自律神經失調或運動機能障礙,若長期缺乏,則可能導致痴呆。

 肝臟可說是人體內最重要的代謝解毒器官,而肝臟的這些生理機能完全需由表面積三三OOO平方公尺(相當於八個足球場大)的肝細胞膜來完成,臨床上大約有超過二OO篇的臨床試驗報告顯示,PC對於肝細胞具有保護作用,尤其對於防止酗酒引發的肝細胞硬化作用更具臨床價值。人類攝取的脂質代謝作用,主要是在肝臟中完成的,酗酒的人,由於酒精降低了肝細胞膜的流動性,造成肝臟的正常功能下降.因此,脂肪在肝臟中的代謝作用受到了影響,脂質無法順利合成可運輸性的脂蛋白(lipoprotein),於是脂質淤積在肝臟中無法順利被運走,而產生脂肪肝。PC可協助脂肪的代謝作用,加速脂肪形成脂蛋白功能,防止形成脂肪肝。

 現代人的飲食中,攝取過多動物性油脂與膽固醇,加上自由基的過氧化破壞,很容易產生黏性極強的硬化斑依附在血管壁上,並沾黏許多物質造成血管硬化、阻塞的現象,很容易造成動脈硬化與心血管疾病。根據許多研究報告證實,PC具有生物乳化劑的特性,就像是個垃圾袋可將積存在血管壁上的脂肪、膽固醇帶走,因此被稱為「血液的清道夫」。

 消脂針主要成分就是PC,這種消脂或稱為溶脂的治療方式,可以用在臉部或身體各部,臉部最常見的就是雙下巴、雙頰,身體則是在臀部、大腿外側或內側,臀腿交接處,肩膀手臂交接處就是所謂的蝴蝶袖,上、下腹部等處脂肪肥厚的地方。治療療程在六至八週中,注射24次,至於效果的滿意度,在2004年全球消脂針會議上報告,非常滿意的佔74.9%,滿意的佔18.1%,不是很滿意的佔7.0%。但大家不應該把消脂針想像成魔術,它只是當運動或節制飲食或藥物治療後,都沒辦法消瘦下來時的一種療法。消脂針最主要的作用是,讓脂肪的新陳代謝加速進行,最大好處是,不需要全身麻醉,減少麻醉的風險,而且可以依部位作環狀位置的移動,使身體塑型勻稱。雖然消脂針到目前為止還沒有什麼副作用,但還是要呼籲,要在有受過訓練且有經驗的醫師操作下,才會比較放心。

 磷脂醯乙醇胺(PE)之生理作用

磷脂醯乙醇胺,被發現為細胞膜的重要組成之一,至於其它生理功能,尚不很清楚。

 磷脂醯絲胺酸(PS)之生理作用

 PS不僅存於全身各細胞膜,更重要要的是,更集中存於腦細胞中,反映出PS與腦細胞功能有密切關連,特別是神經傳導物質的釋放與突觸活性(synaptic activity)應有一定的明顯連動影響。對於隨年紀增長而腦功能下降方面,經由適當食用PS營養品,據一些研究認為可以有效減緩其腦功能下降,因此,PS可說是「腦的營養素」,台灣人甚至叫PS為「腦磷脂」。

 據一些研究指出,PS透過如下機制,強化腦部功能:(1)增進腦細胞葡萄糖代謝能力,腦細胞工作時,需要大量能量,因此葡萄糖代謝能力非常重要;(2)增加細胞膜受體(receptors)數目,因此可增加資訊接受的能力;(3)增加腦細胞膜流動性,因此有助於神經傳導物質的傳導(send and receive of chemical communication)(4)增進神經傳導物質乙醯膽鹼的釋放能力;(5)增進多巴胺(dopamine)分泌。

 食用PS營養品,業者宣稱有如下好處:(1)強化記憶力;(2)增進注意力;(3)增加學習力;(4)精神更充沛;(5)強化精神集中力;(6)降低沮喪。

 然而到目前為止,PS的對腦部的功能之實質助益,仍具爭議性。美國食品藥物管理局(FDA),仍無法認可PS對於失智症(dementia)及認知障礙(cognitive dysfunction,如老人癡呆等)具有療效。但認可PS為安全副作用小之營養品。http://www.cfsan.fda.gov/~dms/ds-ltr39.html

http://www.cfsan.fda.gov/~dms/ds-ltr36.html

 磷脂醯肌醇(PI)之生理作用

 磷脂醯肌醇,被發現為細胞膜的重要組成之一,至於其它生理功能,尚不很清楚。

 神經鞘磷脂(SM)之生理作用

 磷脂醯肌醇,被發現為細胞膜的重要組成之一,至於其它生理功能,目前正是生化學家研究重點,相信未來十年,應會有很多重要發現被發表出來。細胞膜上分子的動態研究,由於是一層非常薄的薄膜,加上具生命活動力,型態不斷變動,因此細胞膜研究,相對來說,就較為困難。

 目前對神經鞘磷脂的研究,有個訊號遞送(signal transduction)的功能,倒是已被研究出來。亦即,當細胞受到高熱、強烈紫外線、藥物毒性等強烈誘導刺激下,細胞膜上的神經鞘磷脂會進行分解,釋出神經醯胺(ceramide)出來,進而活化P 38 M ARK的活性,而導致細胞程序性死亡(programmed cell death)或謂細胞凋亡(apoptosis)。這是人體為了顧及身體整體健康生存的目的,部分細胞進行利他行的自我犧牲的行為。

 磷脂質之建議攝取量

 磷脂質,是細胞膜的重要組成,因此是人體非常重要的生化成分,但由於身體可以就食入的脂肪酸、膽鹼等自行合成,因此很難定出建議攝取量。攝取的需求,主要在於兩方面,第一要注意的是,人體一定要注意攝取足夠人體無法自行合成的必需脂肪酸(w-3w-6脂肪酸,可使細胞膜更柔軟富流動性)及膽鹼,另一方面,應注意人體代謝合成能力隨著年紀而下降的現實,則可直接攝食磷脂質,以利方便身體進行合成。

 於此須一提的是,即使食用磷脂醯膽鹼(PC)營養品,進入腸胃道,還是會被分解成脂肪酸、甘油、磷酸根、膽鹼等小分子,由身體吸收,再重新合成身體所需的特定的三酸甘油脂或特定磷脂質等。絕非食用磷脂醯膽鹼(PC),身體就一定要合成磷脂醯膽鹼,例如所食用的磷脂醯膽鹼(PC),其所含的脂肪酸可被用於合成三酸甘油脂,而所食用的磷脂醯膽鹼(PC)中膽鹼,則可能被用於合成磷脂醯絲胺酸(PS)亦不一定呢。

 然而,若我們食用磷脂醯膽鹼(PC)營養品,則相當有助於身體合成磷脂醯膽鹼(PC),因為提供身體欲合成磷脂醯膽鹼(PC)所需的營養成分都提供了,只要身體想要合成磷脂醯膽鹼(PC),身體立即可取得所須的營養素進行合成了。因此,平時適當補充卵磷脂或磷脂醯絲胺酸(PS)等營養品,對身體是有所助益的,當然營養品中,所接合的脂肪酸最好為w-3w-6脂肪酸。

磷脂質之食物來源

 目前磷脂質在食物中的含量,不易計算,因所含脂肪酸不同,磷脂質之分子量便會有所不同,加上磷脂質種類不少,因此目前不易找到食物磷脂質含量表。

 不過,目前攝取磷脂質,主要還是以攝取卵磷脂為指標,而卵磷脂含量較豐富的有蛋、黃豆製品、魚肉、牛肝、牛腦、羊腦、啤酒酵母等。

 磷脂質之攝取注意事項

 1. 磷脂質的確是身體所需的重要營養物質,只要必需脂肪酸及膽鹼攝取充分,一般說起來,身體就幾乎不致於產生磷脂質缺乏的現象。

 2. 平時,大人應多食用豆漿(最好自行製作),以補充富含磷脂質的大豆卵磷脂。小朋友,平時,應多食用蛋類(含高膽固醇)及豆漿,以補充磷脂質,滿足身體成長需要。

 3.中老年人或幼兒,由於代謝合成能力較弱,可選擇值得信任的公司,購買並適量食用(依營養品製造公司之建議)大豆卵磷脂營養品及磷脂醯絲胺酸(腦磷脂)營養品,以慎防重要磷脂質缺乏。但另外須注意的是,大豆卵磷脂及腦磷脂亦是屬於脂肪,食用適量即可,不要攝取過量。

2008年5月31日 星期六

n-6族脂肪酸:亞麻油酸、珈瑪-次亞麻油酸、花生油酸之生理作用與攝取

w-6(W-6,或omega-6,或n-6)族脂肪酸,為必需脂肪酸(essential fatty acids),表示為人體維持生存所必要的脂肪酸,但卻為人體自體無法自行製造的脂肪酸。w-6脂肪酸,在人體腦部功能、及人體生長、發展,擔當非常重要關鍵的角色,例如皮膚、頭髮的生長,骨骼健康的維持,前列腺素代謝形成等。w-6脂肪酸的缺乏,容易導致成長遲緩、皮膚炎、不孕症等症狀。一個較明顯的例子為,有些婦女常有經前症候群(premenstrual syndrome)的困擾,其中約有一半的情況可能是由於w-6脂肪酸中的gamma-次亞麻油酸缺乏所致,經由大家所熟知的方法,即食用月見草油(evening primrose oil),症狀常可以得到緩解。

常見w-6脂肪酸

以下表列常見w-6脂肪酸之名稱

中文名稱

英文名稱

速寫記號

英文簡寫

亞麻油酸

Linoleic acid

C182w-6

LA

Gamma-次亞麻油酸

g- Linolenic acid

C183w-6

GLA

雙碳-Gamma-次亞麻油酸

Dihomo-g-Linolenic acid

C203w-6

DGLA

花生油酸(或花生四烯酸)

Archidonic acid

C204w-6

AA

二十二碳四烯酸

Adrenic acid

C224w-6

 

n-6二十二碳五烯酸

n6-Docosapentaenoic acid

C225w-6

 

此篇貼文主要集中於簡述亞麻油酸(AA)Gamma-次亞麻油酸(GLA)、雙碳-Gamma-次亞麻油酸(DGLA,或珈瑪次亞麻油酸)及花生油酸(AA)之生理作用與攝取。

w-6脂肪酸在體內之代謝轉化

透過體內酵素的作用,亞麻油酸(LA),可被轉化成Gamma-次亞麻油酸(GLA)及雙碳-Gamma-次亞麻油酸(DGLA),再轉化成花生油酸(AA)其轉化過程,須依賴兩種酵素(enzyme)的作用,方能進行,一為碳鏈延長脢(elongase)促使碳鏈增長,每次作用增加兩個碳原子,另一為去飽和脢(desaturase)使碳鏈上再形成一個雙鍵(double bond)

w-6脂肪酸轉化反應路徑(pathway)圖示如下:

LA        C-C-C-C-C-C=C-C-C=C-C-C-C-C-C-C-C-COOH

¯ (slow conversion)       ¯ D6 desaturase (D6去飽和脢,或Delta6去飽和脢)

GLA      C-C-C-C-C-C=C-C-C=C-C-C=C-C-C-C-C-COOH

¯ (rapid conversion)       ¯ elongase (碳鏈延長脢)

DGLA     C-C-C-C-C-C=C-C-C=C-C-C=C-C-C-C-C-C-C-COOH

¯ (slow conversion)       ¯  D5 desaturase (D5去飽和脢)

AA        C-C-C-C-C-C=C-C-C=C-C-C=C-C-C=C-C-C-C-COOH

上述反應步驟,僅為示意簡述,實際生化反應過程,較為複雜。值得注意的是,若攝取多量或過量的a-次亞麻油酸及EPA(w-3脂肪酸),會抑制亞麻油酸(LA)轉化為GLA,因為a-次亞麻油酸與亞麻油酸會同時競爭使用相同的去飽和脢,進行脂肪酸轉化。

LA轉化成GLA,為非常重要之轉化反應,但轉化反應卻相當慢(slow conversion);而GLA轉化成DGLA,則轉化速度很快(rapid conversion);然而DGLA轉化成AA,其轉化速率亦很緩慢(slow conversion)LA在一般蔬菜油品中含量頗豐,因此身體不致於產生缺乏的現象;而花生油酸則在動物油脂中含量頗豐,因此葷食者而言,亦不易產生缺乏的現象。一旦LA轉化為GLA,則所形成的GLA就會很快的轉化成DGLA,而所形成的DGLA只有一小部分會轉化為AA因此存於體內的w-6脂肪酸為LADGLAAA三種,LADGLA主要以三酸甘油脂型式貯存,AA則常以磷脂類的方式貯存於細胞膜上。

LA轉化為GLA,其轉化效率,則取決於Delta6去飽和脢(或簡稱為D5D)的活性上,一般正常健康的年輕人,是可以由LA產生足夠人體所需的GLAGDLA的,不需額外食用GLA補充品;但嬰幼兒及老人,由於Delta6去飽和脢的活性低,因此無法由LA轉化足量的DLA,至於嬰兒則可由母乳獲得足量的GLA而幼兒及老人,則可由食用如月見草油等植物油類,獲取足量的GLA。一般來說,年紀越大,Delta6去飽和脢的活性越低,因此越要注意GLA的補充。但有些人,可能因為遺傳或先天體質的關係,Delta6去飽和脢的活性很低,因此天生就會產生GLA缺乏症,就必須經常補充GLA營養品。然而須注意的是,未均衡飲食而造成某些營養素的缺乏,如鎂、鋅、維生素C、維生素B3及維生素B6等,亦會導致Delta6去飽和脢的活性降低,而使身體產生GLA缺乏症。

w-6脂肪酸局部性類荷爾蒙之代謝路徑

 ()名詞說明

w-6脂肪酸藉著產生局部性類荷爾蒙(eicosanoids,或叫類二十碳酸物質),如前列腺素類物質(prostanoids):如前列腺素(prostagladin,或叫PG)與前列凝素(thromboxane,或叫TX),及白三烯素(leukotrienes,或叫LT),對身體產生重要影響。在形成類荷爾蒙過程,所需要參與的酵素為,

(1)磷脂脢A2(phospholipase A2,或叫PLA2)進行使細胞膜上的磷脂質(phospholipids)釋放DGLAAAEPA,或者另一選擇磷脂脢C(phospholipase C,或叫PLC)進行使細胞膜上的二醯甘油脂(diacylglycerol,或叫DAG) 釋放DGLAAAEPA

(2)環氧化脢(cyclooxygenase,或叫COX):有兩種COX-1COX-2,利用COX-1COX-2進行反應,再經一次氧化反應,如DGLA可轉化成前列腺素G1(prostaglandin G1,或叫PGG1)AA則轉化為PGG2,接著再經由酸基還原反應,可將PGG1PGG2,分別轉化為重要的中間產物前列腺素H1(prostaglandin H1,或叫PGH1)及前列腺素H2

(3)再經由各種合成脢的作用,可將中間產物轉化為各種類荷爾蒙,例如經由前列腺素E合成脢(prostaglandin E synthase,或叫PGE synthase),可將PGH1PGH2轉化為前列腺素E1(prostaglandin E1,或叫PGE1)及前列腺素E2;經由血栓素A合成脢(thromboxane-A synthase,或叫TXA synthase)作用,可將PGH1PGH2分別轉化為血栓素A1((thromboxane A1,或叫TXA1)及血栓素A2;經由前列環素合成脢(prostacyclin synthase)的作用,可將PGH1PGH2分別轉化為前列腺素I1((prostaglandin I1,或叫PGI1)及前列腺素I2;經由前列腺素D合成脢(prostaglandin D synthase,或叫PGD synthase),可將PGH1PGH2轉化為前列腺素D1(prostaglandin D1,或叫PGD1)及前列腺素D2

(3)脂氧合成脢(lipoxygenase,或叫LOX)作用,可用於製造白三烯素(leukotrienes) 。透過5-LOX進行反應,AA則可生成5-HPETE(hydroperoxyeicosatetraenoic acid),再經由白三烯素環氧水解酵素(leukotriene epoxide hydrolase,或叫LTH)進行反應,即會形成白三烯素,例如經由A4白三烯素環氧水解酵素(leukotriene A4 epoxide hydrolase,或叫LTA4H),即會形成白三烯素A4(leukotriene A4,或叫LTA4),再經水解反應,可將LTA4轉化為白三烯素B4(leukotriene B4,或叫LTB4),或經由C4白三烯素環氧水解酵素(leukotriene C4 epoxide hydrolase,或叫LTC4H)的作用,可將LTA4轉化為白三烯素C4(leukotriene C4,或叫LTC4)。透過15-LOX,則DGLA可被轉化為15-HETrE(15-hydroxy-eicosatrienoic acid)。透過15-LOX,則EPA可被轉化為15-HEPE(15-hydroxypentaenoic acid),再透過5-LOX,可將15-HEPE轉換為LXA5(lipoxin A5);而透過5-LOX,則EPA可被直接轉化為白三烯素A5(leukotriene A5,或叫LTA5)

()人體內類荷爾蒙之代謝路徑(pathway)示意圖如下:

 

                                            15-HETrE

           &

                            "" DGLA" LTA3LTC3LTD3

           (

                                                (                         & PGE1

                                             " PGG1 " PGH1 " PGI1

                                                                            ( TXA1

 

 

                                                12-HPETE " 12-HETE

            &

經由刺激選擇                    &                 5-HETE

釋放DGLA                   &                  &                 &  LTB4

AAEPA,再      "" AA "" 5-HPETE " LTA4

利用PLA2PLC              (                                      ( LTC4 " LTD4 " LTE4

在細胞膜釋放出                  (                      PGD2

DGLAAAEPA                  (                   &        &PGE2"PGF2

                                                  PGG2 " PGH2       " PGI2 " PGF1a

                                                                                  ( TXA2

                                             

                                                 15-HEPE " LXA5 " LXB5

                                                  &

                                              &              & LTB5

                                 ""EPA  " LTA5

                                           (                  ( LTC5 " LTD5 " LTE5

            (

                                                     (                        &PGE3

                                                   PGG3 " PGH3 " PGI3

                                                                                ( TXA3 " TXB3

 

以上人體產生類荷爾蒙之代謝路徑示意圖,甚為簡化,實際的生化反應路徑則比以上之示意圖,繁複非常多,於此提醒。

 w-6脂肪酸所衍生類荷爾蒙之個別生理作用特性

 w-6脂肪酸藉著類荷爾蒙的生理作用,對身體產生重要影響。此處僅舉出幾個類荷爾蒙略為說明:(1)前列腺素E1(PGE1) –其功能與PGE2雷同,但僅能引起低度炎症(less inflammatory)(2) 前列環素I1(PGI1) –擴張血管(血管鬆弛)、抑制血小板凝固;(3) 血栓素A1(TXA1) – 其功能與血栓素A2雷同,但影響力(power)很小;(4) 前列腺素E2(PGE2) – 增強發炎(引起痛、紅腫、發燒)、收縮血管、升高血壓、增強血小板凝固、氣管緊縮、刺激B細胞(B淋巴球,B lymphcytes,或叫B cells)產生過敏的免疫球蛋白(IgE)、促進胃壁分泌為胃黏液、促進腸胃平滑肌蠕動、子宮收縮;(5)前列環素I2(PGI2) – 擴張血管、抑制血小板凝固、促進腸胃平滑肌蠕動;(6)血栓素A2 (TXA2) --收縮血管、增強血小板凝固、氣管緊縮;(7) 白三烯素B4 (LTB4) – 中性粒細胞(neutrophils)趨化(chemotactic)因子(強烈增進發炎)、增強血小板凝固、增進氣管、促進血管通透性;(8) 15-HETE – 可抑制B細胞釋放過敏的免疫球蛋白(IgE)(9) 前列腺素E3(PGE3) –其功能與PGE2雷同,但僅能引起低度炎症(less inflammatory) (10) 前列環素I3(PGI3) --擴張血管(血管鬆弛)、抑制血小板凝固;(11) )血栓素A3 (TXA3) –輕微增強血小板凝固;(12) 白三烯素B5(LTB5) – 其功能與LTB4雷同,但其能力(power),至少低於LTB4三十倍。

 人體內正常發炎作用與類荷爾蒙之關聯

 在正常無受傷、無病症及無外界刺激下,COX-2平時僅少量存在,因此花生油酸(AA),大都會經由環氧化脢COX-1作用,製造產生PGE2PGI2TXA2,由於PGE2PGI2TXA2濃度皆低,不致於發生發炎疼痛的不適感;而凝血作用TXA2與抗凝血作用PGI2,保持平衡,使血液中之血小板不致結成血栓或血塊;由於PGE2會促進胃壁分泌為胃黏液,保護胃壁不受胃酸侵蝕,以維持胃道黏膜的完整性;PGE2使血管適度擴張,維持腎血流循還順暢;即使在外界刺激下(如溫度、受傷、病痛等)COX-1濃度亦會保持恆定,以維持正常的生理機能。

 然一旦當人體受到外界刺激時(如溫度、受傷、病痛等)COX-1濃度雖保持恆定,但COX-2受刺激誘導後濃度會急遽增加,大量的COX-2會製造更多的PGE2PGI2TXA2,而引起一連串的發炎反應,特別是PGI2的大量產生,會誘導出發炎的疼痛、腫脹之不適感。

 消炎止痛藥

 一般傳統使用的類固醇及非類固醇消炎止痛藥,都是在抑制COX的作用,且會同時抑制COX-1COX-2。當COX-2被抑制時,會使PGI2減少而產生消炎止痛的作用,但亦會促使血小板的凝集,易產生血栓,對有心血管疾病者很不利;而COX-1被抑制時,則會破壞腸胃道黏膜的完整性及影響腎血流,而導致傷胃傷腎等副作用,且會抑制血小板的凝集而較易出血。消炎止痛藥正如上述,確有其副作用的存在,一般最常見的就是胃腸道的傷害如胃潰瘍,嚴重者甚至有可能引起腎臟的傷害。

 近年來藥廠努力研發只作用於COX-2而不作用於COX-1的消炎止痛劑,稱COX-2抑制劑,如此即可有消炎止痛的治療作用,但由於COX-1仍可正常分泌,製造PGE2PGI2,促進胃黏液分泌及血管擴張,以避免了傷胃、腸、腎等副作用。如希樂葆(celebrex)及偉克適(Vioxx)等。然而目前尚未有完美的「COX-2抑制劑」存在,目前所謂「COX-2抑制劑」的產品存在,只是對COX-1的抑制作用比一般的止痛藥少一點,而可能對胃腸道的副作用也少一點而已。由於Vioxx只抑制COX-2而對COX-1幾無抑制作用,雖然大大的減少了胃腸道副作用的發生率,但卻破壞了血小板凝集的平衡狀態,而導致心肌梗塞、心絞痛、缺血性中風等心血管方面副作用的增加,由於此研究的發現,藥廠即以負責任的態度、隨即在2004930公告此研究結果,並立即宣佈停產Vioxx,且回收市面上所有的Vioxx,藥廠的負責任態度令人讚賞。

 只要身體有發炎疼痛,一旦服用類固醇,馬上見效,疼痛消除,因此類固醇有「美國仙丹」之雅號,但類固醇同時抑制COX-1COX-2反應,因此會有一些副作用,如腸胃潰瘍、骨質疏鬆、青光眼、血糖上升、荷爾蒙不平衡、精神恍忽等,所以最好不要自行服用類固醇, 應透過 醫師建議,以免因過量或長期服用,造成對身體的傷害。

 w-6脂肪酸GLAw-3脂肪酸EPA之抗發炎作用

 w-6脂肪酸花生油酸(AA),一旦遇刺激就轉換成PGE2PGI2TXA2LTB4,則使身體容易產生紅腫、疼痛、免疫失調的發炎反應,而發炎部位非常容易產生自由基,如此易刺激癌細胞的生成、增殖及轉移,進而使癌細胞失去控制;因此即使身體僅受到微小刺激,動不動就引起過敏或發炎反應,將對身體相當不利。

 由於GLAEPA的代謝過程,與AA會互相競爭,亦即GLA產生的PGE1PGI1TXA1,與EPA所產生的PGE3PGI3TXA3LTB5,相對於AA所產生的PGE2PGI2TXA2LTB4的分子結構極類似,且幾乎使用體內相同的酵素,因此可以抑制AA產生PGE2PGI2TXA2LTB4的轉化反應。如此若能從食物中充分攝取GLAEPA,促進其轉化反應,進而抑制AA的轉化反應,如此便可使身體,不致於因任一微小刺激,就動不動過敏或發炎,而相當惱人了。因此注意充分攝取GLA(如月見草油,但健康年輕人注意攝取LA即可)EPA(如魚油),對身體頗為重要。

w-6脂肪酸GLA之生理功能

 (1)經前症候群(premenstrual syndromePMS):經前症候群每個月以不同方式及程度困擾許多女性,除了外科手術摘除卵巢之患者外,每位青春期至停經前的任何婦女均可能有PMS問題,包括子宮切除但仍保留卵巢之婦女。據統計約30-50%的女性曾有PMS的問題,而其中有20-30%屬於中重度症狀。PMS大約在月經開始的六天前左右發生(會因個人體質不同而有所差異),而痛經(dysmenorrheal)則在經血開始產生時出現並在月經開始的第一至二天內會消失。PMS的症狀嚴重程度較痛經小,其症狀種類約有150多種,如身體有腹部膨脹、乳房疼痛、臉潮紅、疲倦、失眠、頭痛、嘔吐、心悸等,或情緒有易怒、煩燥、焦慮、敵意、暴力傾向、挫折感、自殺傾向、沮喪、罪惡感、對食物有渴望等。目前已知的現象為,PMS實為血清素(serotonin)濃度太低所致。因此有PMS的原因,有可能為缺乏合成血清素的輔脢維生素B6所致,也可能因為黃體酮(progesterone)缺乏所致,或動情素過多所致等等。但自營養學試驗基礎,發現食用月見草油可緩解PMS後,目前又有一理論出現,即PMS可能由於在中樞神經系統(central nervous system)(胰臟(pancreas)缺乏PGE1所致;然而對於PMS患者,食用月見草油,據研究,卻只有61%患者得到緩解(relief)23%只有部分緩解(partial relief),而有15%患者,食用月見草油,完全得不到效果(no relief);目前為何有些人有效,有些人無效,仍然無結論,因此食用月見草油為何能緩解PMS的原因,目前尚不清楚。

(2)原發性痛經(dysmenorrheal):痛經發生的原因依原發性痛經或次發性痛經而有所不同,所謂原發性痛經就是在骨盆腔或子宮內並無病理性因素存在。近代的研究認為原發性痛經與子宮肌肉的活動性有關,而子宮強烈收縮劑的前列腺素PGE2PGF2a的濃度上升更是與痛經有密不可分的關係。痛經可使用藥物療法,亦可嘗試使用飲食療法。在飲食療法方面,可適當補充魚油及月見草油,其所含的EPAGLA,所進行的代謝過程,會與AA代謝成PGE2競爭,因此可降低PGE2PGF2a的產生量,因此可減輕痛經的症狀。

(3)過敏及異位性皮膚炎(atopic dermatitis):異位性皮膚炎屬於免疫型疾病,七~八成的患者,血液中可測得E型免疫球蛋白(IgE)上升,但這種免疫功能異常不等於缺乏免疫力。異位性皮膚炎最大的特徵就是癢,尤其睡覺時,常因癢而無意識搔抓,導致發炎,增加傷口感染的機率,嚴重時甚至要住院治療。異位性皮膚炎的確實病因目前仍不是十分清楚,免疫系統的異常被認為是重要因素之一,與遺傳性的過敏體質有關,常常伴隨其他有過敏性體質的病症,例如氣喘、過敏性鼻炎等。病患通常有過敏的家族史,如果父母親有異位性皮膚炎,小孩罹患異位性皮膚炎的機會也很高。人體的免疫樞紐T細胞(T-cells)淋巴球(T淋巴球),分成四種(即殺手型T細胞、輔助型、抑制型及記憶型),而其中之輔助型T細胞(helper T-cells),又可分為兩種,一為第一型輔助型T淋巴球(或叫Th1),主要分泌g干擾素(INFg),而另一為第二型T淋巴球(或叫Th2),主要會分泌介白素-4(IL-4)IL-13,而IL-4IL-13會刺激B淋巴球分泌免疫球蛋白E抗體(IgE)。例如當人體受外界刺激時,Th2會開始分泌大量IL-4,刺激B淋巴球分泌IgEIgE附著於肥大細胞(mast cells)表面,一旦過敏原進入體內與肥大細胞上的IgE結合,此一結合便會刺激脂肪細胞釋出發炎激素,於是形成過敏發炎的現象。IgE的濃度更因此被稱為過敏指數。因此降低Th2活性,阻斷IL-4產生,或消除IgE,皆可達治療過敏的目的。基本上,據研究發現,PGE2會強列抑制INFg的效應與增加IL-4的產生(production),而增加Th2的活性,使人體易過敏。而PGE1,據一些實驗結果,應可調節Th1/Th2活性至較正常平衡狀態。因此服用GLA營養品(如月見草油等),可在體內增加PGE1濃度,抑制PGE2的生成,而使得過敏症狀及異位性皮膚炎得以緩解,然而其真正的生化機制目前仍不十分明朗。

 總之,由於GLA可以代謝成PGE1PGI1TXA1,可抑制AA代謝成PGE2PGI2TXA2LTB4,因此GLA可以緩解一些發炎、過敏、自體免疫的症狀,如食物過敏、氣喘、類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis)、多發性硬化症(sclerosis)、乾眼症、糖尿病引發的神經症狀、血栓性心血管病症等。因此,對於小朋友或老人,應注意攝取GLA營養品,以防體內GLA缺乏,而容易產生過敏、發炎、氣喘等症狀。

 w-6脂肪酸LA之生理功能

 (1)LA可用於產生GLA,以製造PGE1PGI1TXA1,以制衡AA代謝成PGE2PGI2TXA2LTB4之發炎與過敏作用,使身體運作正常,不致動不動就過敏、發炎。

(2)在人類皮膚上,含量最豐富的不飽和脂肪酸就是LALA最重要的功能就是保濕的功能。在皮膚上是以高含量的鞘脂質(sphingolipids)存在,為皮膚角質層的主要組成,約佔角質層重量百分比19%。皮膚要好,則不能有LA缺乏的現象。

(3)透過15-LOX催化作用,LA會轉化為(13-HODE),會促進角質細胞增殖,對表皮腫瘤不利,但GLA經由15-LOX作用,可以轉化為15-HETrE(參見類荷爾蒙之代謝圖),正好會抑制角質細胞增殖,因此讓促進及抑制角質細胞增殖達到合理平衡。於是我們可知,要擁有美好膚質,LAGLA人體都不可缺乏。

(4)LA為細胞膜與皮膚之重要成分,因此小朋有若缺乏LA,易造成生長遲緩。

(5)LA為皮膚之重要成分,若LA缺乏,皮膚傷口不易癒合。

 w-6脂肪酸AA之生理功能

 (1)AA通常以磷脂質的方式,貯存於一般細胞膜上及腦部細胞膜上,因此若缺乏AA將影響幼兒的腦部發育及體格的成長。

(2)在人體受外界刺激後,在50-60秒左右,AA可以透過PLA2被釋放出來,並代謝成各種類荷爾蒙(PGE2PGI2)以啟動身體免疫防衛機制,對身體維護非常重要。

(3)但過量攝取AA,對身體相當不利,AA代謝成過多的類荷爾蒙,造成防衛過度,反而不利身體維護,使身體容易發炎、過敏及自體免疫反應過度,在精神則容易產生沮喪的心情,因此在AA的攝取上應注意不要過量,並且攝取AA時,亦應同時攝取LA(正常健康者而言)GLA(LAgGLA代謝緩慢者,如食用月見草油)EPADHA(如魚油),以平衡AA的代謝影響。

 LAGLAAA建議攝取量

 (1)   LA建議攝取量,澳洲National Health and Medical Research Council2005

http://www.nhmrc.gov.au/publications/synopses/_files/n35.pdf page301

 

成長階段

年齡

男性(/)

女性(/)

嬰兒

0-6個月

4.4

4.4

嬰兒

7-12個月

4.6

4.6

幼兒

1-3

5

5

兒童

4-8

8

8

兒童

9-13

10

8

兒童

14-18

12

8

成人

19 -

13

8

懷孕

19 -

 

10

哺乳

19 -

 

12

 

根據ISSFAL(International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids)機構建議,LA每天的攝取量最好不要超過6.67http://www.issfal.org.uk/adequate-intakes.html

 (2)GLA建議攝取量

目前並無任何機構提出GLA建議攝取量,一般來說,正常健康年青人,並不需要攝取GLA,因為所攝取的LA,經由Delta6去飽和脢作用的轉化,即可獲得足夠的GLA。對於老人或小孩,或自己覺得可能略有GLA缺乏的人,則每天可食用100-200毫克,就足夠了,約為月見草油1-2若有PMS、痛經、異位性皮膚炎或其它症狀,則GLA攝取量,可提至每天200-600毫克,視症狀情況,GLA攝取量,甚至需達1000-3000毫克以上。基本上,至今尚未有GLA食用過量的病例出現,因此無法確認多少是GLA攝取量的上限,不過有專家建議,一天GLA的攝取量切勿超過2.8

 (3) AA建議攝取量目前並無任何機構提出AA建議攝取量,以現代的攝食方式,幾乎很難產生AA缺乏的情況,反而一直不斷呼籲大眾應儘量想辦法減少AA食用量,因AA過量,對身體並不利。只有對尚無法食用肉類或蛋類的嬰兒,則提醒需注意攝食足夠的AA,以幫助腦部成長。根據ISSFAL機構之建議,嬰兒AA攝取量約為LA攝取量的二十分之一即可。http://www.issfal.org.uk/adequate-intakes.html

LAGLAAA之食物來源

 (1)LA的來源主要來自於植物油,如堅果類食物及植物油品

堅果類食物脂肪成分表,皆為未加鹽乾烘烤製作(dry roasted),且皆為100可食用部分的各類脂肪含量

堅果

SAFA*()

MUFA()

PUFA***()

ALA()

LA()

花生

6.9

24.6

15.7

0

15.7

腰果

9.2

27.3

7.8

0.1

7.7

杏仁果

4.9

33.5

10.8

0.4

10.4

胡桃仁(pecan)

5.2

40.3

16

0.7

15.3

榛果仁(Hazel)

4.9

52

6.4

0.2

6.2

核桃

5.6

14.2

39.1

6.8

31.8

*SAFA代表Saturated Fatty Acids,即飽和脂肪酸

**MUFA代表Monounsaturated Fatty acids,即單元不飽和脂肪酸

***PUFA代表Polyunsaturated Fatty Acids,即多元不飽和脂肪酸

 植物油品脂肪成分表,為100可食用部分的各類脂肪含量

油品

SAFA()

MUFA()

PUFA()

ALA()

LA()

芥花油(canola)

7.1

58.9

29.6

9.3

20.3

椰子油

86.5

5.8

1.8

0

1.8

玉米油

12.7

24.2

58.7

0.7

58

欖油

13.5

73.7

8.4

0.6

7.9

棕櫚油

49.3

37

9.3

0.2

9.1

花生油

16.9

46.2

32

0

32

紅花籽油

9.6

12.6

73.4

0.2

73

芝麻油

14.2

39.7

41.7

0.3

41.3

大豆油

14.4

23.3

57.9

6.8

51

葡萄籽油

12

17

71

0

71

葵花油

11.9

20.2

72

1

68

(2)GLA的來源,在一般植物油中並不存在,僅存於少數植物油中

幾種含GLA之植物油之脂肪成分表,為100可食用部分的各類脂肪含量(/100)

油品

SAFA

MUFA

PUFA

ALA

LA

GLA

月見草油

~8

~11

~81

2<

70-75

8-12

琉璃苣(borage)

~14

~26

~60

1<

~37

20-24

黑醋栗(blackcurrant)

~12

~10

~78

12-15

45-60

15-18

大麻籽(hemp seed)

~9

~12

~79

~19

~60

~19

 (3)AA的來源,主要在一般動物油脂中,以下為為100可食用部分的AA含量表(/100)

大西洋鱈魚(cod atlantic)28mg。黑線鱈魚(haddock)29mg。沙丁魚,0mg。美國北部龍蝦,0mg。藍蟹(blue crab)84mg。雞胸肉,60mg。羊肉(羊膝shank及羊肋sirloin)50mg。牛肉(里肌肉tenderloin)50mg。豬肉(腰肉loin)70mg。豬肉(頸肉shoulder)70mg。火腿(ham)0mg。培根(bacon)130mg。白米飯,0mg。乳酪,0mg。優酪乳,0mg。水煮蛋,149mg。腰豆(kidney beans)0mg

 w-6脂肪酸攝取注意事項

 1. 對於有經前症候群、痛經之女性,或每次感冒容易喉嚨痛(支氣管發炎)、氣喘者,或老人及小孩,可考慮攝取GLA營養品,如月見草油等。

2. 對於疑心自己有GLA缺乏者,亦可考慮攝取GLA營養品。

3. 對於哺乳的婦女,若曾有經前症候群、痛經症狀,且服用GLA營養品治癒者,則哺乳期間,應食用GLA營養品,如此母乳方能含有GLA,經由喝母乳,而使嬰兒能夠獲取GLA脂肪酸。

4. 經研究,魚油與月見草油等,數種油混合的膠囊,有助於魚油吸收率。

5. 嬰兒初生時的腦重約為成年後之70%,約有30%腦重在0-5歲成長完成。嬰兒停乳後,應適量食用雞肉泥、豬肉糜等,以獲取大腦的營養素AA,並適量食用魚油,以獲取大腦的營養素DHA

6. 對於素食者而言,可以食用Martek之海藻提煉植物油,富含DHAAA,加上各種普遍之植物油皆富含LA,而月見草油富含GLA,因此只有EPA較難獲取外,其它的w-3脂肪酸及w-6脂肪酸,皆有營養品可以補充。EPA,則只能靠體內ALA想辦法轉換了。

7. 至於平常不用植物油炒菜者,足量LA攝取,僅需約20 -30花生,就夠了。或者利用煮湯時加入植物油,或者利用植物油與醬油或辣椒等調味品,製成沾醬,配合水煮疏菜或白飯或白麵,一起食用,亦是獲取LA不錯的方法。