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 電子報第166期粒線體與營養治療(上)(文 蔡玲貞/血管醫學防治中心營養師)
2017.11.13
   
一、粒線體如何產生能量ATP(adenosine triphosphate)
有學者稱粒線體進行生理功能時粒粒皆辛苦,當休息或運動時,身體的器官和組織的運作都需要能量腺嘌呤核苷三磷酸 (adenosine triphosphate, ATP),身體細胞所需能量ATP由粒線體產生,主要經過三個階段,階段一:進行糖解作用,由脂肪酸、葡萄糖和胺基酸氧化產生乙醯輔酶 A;階段二:將產生的乙醯輔酶 A進入檸檬酸循環;階段三:電子進入電子傳遞鏈,被 NADH (reduced nicotinarnide adenine dinucleotide) 和 FADH2 (reduced flavin adenosine dinucleotide) 攜帶注入粒線體,最後產生能量ATP。經過此複雜的生化反應,始能提供身體活動所需要的能量,故稱粒線體是細胞發電廠也不為過它控制及提供能量來源,決定了細胞的存活,當細胞老化,自粒線體開始病變,走向能量減少,致細胞功能失調、凋亡、癌化或老化。但在粒線體工作的過程中會產生附產品廢料,就是自由基,它會破壞細胞,所以提供粒線體健康的原料及提供清除自由基的抗氧化物相形重要,這些均與食物提供營養素相關。
二、如何維持粒線體膜的健康
正常細胞運作,需有完整且流動性佳的細胞膜,同樣粒線體也有粒線體膜,人體每個細胞約含有50個~數千個粒線體,不論細胞或粒線體的膜健康,都是維持細胞健康的關鍵,含雙層磷脂質、蛋白質、膽固醇、醣脂質等,其中磷脂質含磷酸及三酸甘油脂,含量佔比75%。飲食中脂肪酸種類會改變粒線體雙層磷脂質膜中脂肪酸組成,因此建議飲食應攝取優質脂肪酸;在正常細胞膜的不飽和脂肪酸比例n-6 (ω6) 亞麻油酸/n-3 (ω3) 次亞麻油酸1~2:1,但受西方飲食影響一般大眾攝取n-6/n-3比例已超過10:1,遠高於世界衛生組織之建議4~5:1;日本較符合達5:1,推測可能吃魚較多,而美國大約10:1,台灣達8.5:1與美國屬於偏吃紅肉、炸物多。當n-6/n-3比例失衡,易使細胞破裂,致細胞運作效率降低。富含n6脂肪酸的食物有葵花油、葡萄籽油、玉米油、紅花油等,建議減少攝取;富含n3脂肪酸則有深海魚油、亞麻仁籽油、芥花油、黃豆油、堅果等,建議使用比率增加;但不論使用何種油,不要長時間高溫烹調,如油炸、油煎,最好低溫加油後再加水烹調。盡量不選擇反式脂肪酸TFA (trans fatty acids)的食物如油炸物或減少添加白脫油、氫化油的糕餅、酥脆點心類、麵包類等,已証實過多易造成高血脂,有研究提到增加2% TFA,會增加冠心病發生率23%。
三、氧化壓力增加粒線體受損產生相關的病變
許多證據也說明氧化壓力增加粒線體受損,這與發生早期神經病變性相關,例如幾種神經變性疾病,包括帕金森氏症,阿茲海默氏病的發病機制,弗里德賴希共濟失調(Friedreich's ataxia, FRDA),多發性硬化和肌萎縮性側索硬化症等。除此外目前研究與粒線體功能失調發生的相關疾病包括:癌症、老年痴呆症、糖尿病、精神病、憂鬱症、病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝病、血管硬化、慢性疲乏徵候群、肌膜疼痛症、老化、神經毒物病變、心肌病、心律不整及偏頭痛等。研究提到當體內產生過量自由基,加速疾病惡化與老化。自由基是不成對電子的原子、分子或離子,常見的自由基有超氧化物 (superoxide anion radical, O2− )、過氧化氫 (hydrogen peroxide, H2O2 )、過氧化脂質 (lipid hydroperoxide, LOOH)等等,過量自由基致使體內氧化壓力增加。一般在正常的生理運作下都會產生自由基,一、體內正常的生理運作所產生如新陳代謝; 或防禦外來病菌,例如細菌或病毒侵入,白血球藉由分泌含大量活性氧
(reactive oxygen species, ROS) 的溶體 (lysosomes) 去瓦解外來的入侵者,因此當身體有發炎症狀的時候,體內便會有大量自由基;二、受到外界不良影響,例如濫用化學物質添加物、農藥、藥物添加、環境汙染等,抽菸、酗酒,不當接收過多放射線、電磁波、過度日曬、紫外線等,高溫烹調、暴飲暴食、運動過度等。人體內的器官黑盒子記錄著以上現象,經過時間的推演,致使基因表現改變或突變,當持續不良生活型態,使得疾病惡化或老化;當良好生活型態包含正確飲食、營養均衡、適當運動等,朝減少或逆轉身體的不良現象,使之防治疾病。許多醫學研究證實,增加抗氧化物以減少自由基產生,主要是清除、抑制自由基,建議自食物獲得富含天然抗氧化劑,例如蔬菜水果含有上千至上萬種有益的植化素,以及幫助人體形成抗氧化酵素的成分,如銅、鋅、硒、鐵等,存在各種天然食物、牛奶、全穀根莖類、肉類、油脂堅果類,所以每天均衡飲食是獲得天然抗氧化物最好的來源。下期主要介紹對於促進粒線體功能的天然抗氧化物有哪些?食物的來源?如何攝取日常均衡飲食?
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