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外來化學物進入人體後,會發生什麼變化?

《油甘先生聊養生》

從 BaP 新聞,看懂人體的第一相與第二相代謝

近期食品中檢出 苯並[a]芘(Benzo[a]pyrene,BaP) 的新聞,引起不少人關注。

有人開始擔心:「吃到這類化學物,身體怎麼辦?」

其實,人體每天都會接觸各種外來化學物,例如烹調過程產生的 BaP、酒精、部分藥物,以及生活環       境中的一些化學物質。

現在,我們一起來了解:

人體每天都在進行代謝工作


這篇文章談的,不是細菌或病毒等病原微生物,而是像 BaP、酒精、部分藥物,以及其他需要人體代謝處理的化學物質

胃酸主要負責阻擋病原微生物;而像 BaP 這類化學物質,真正的重點則是腸道吸收、肝臟代謝與後續排出

其中,像 BaP 這類脂溶性化學物,通常不容易直接排出體外,而需要先經過肝臟代謝,再逐步轉變成較容易排出的型態。

人體處理這些外來化學物,大致可分為兩個重要階段:


第一相代謝(Phase I)──初步轉化

第二相代謝(Phase II)──結合排除


第一相代謝:先做初步轉化


第一相代謝主要利用 CYP 等代謝酵素,改變化學物的結構,讓它們可以進一步被人體處理。

許多化學物經過第一相代謝後,會形成一般性代謝物;部分已具備足夠水溶性的代謝物,可以進一步排出,也有部分仍需要進入第二相代謝。

但少數化學物在第一相代謝後,可能形成高反應性的中間代謝物。BaP 就是很典型的例子。

BaP 經第一相代謝後,可能形成高反應性的 BPDE(Benzo[a]pyrene diol epoxide)

BPDE 的化學活性較高,可能與 DNA 結合,增加細胞變異風險。

因此,第一相代謝並不是代謝工作的終點,接下來的第二相代謝非常重要。



圖二:第一相先轉化,第二相再依不同代謝物特性進行結合與排除。

第二相代謝:結合排除


第二相代謝可以理解成人體的「善後工程」。

人體會依不同化學物或代謝物的特性,利用不同的結合反應,讓部分高反應性物質降低反應性、提高水溶性,接著再經膽汁或尿液排出體外。

常見的第二相代謝途徑包括:


  • 穀胱甘肽結合(Glutathione conjugation)
  • 葡萄醣醛酸化(Glucuronidation)
  • 硫酸化(Sulfation)


三者都是平行的重要第二相代謝途徑,各有較擅長處理的對象,並不是一個接著一個進行。


為什麼 BaP 被列為第一級致癌物?


BaP 之所以被國際癌症研究機構(IARC)列為第一級致癌物,並不是因為 BaP 本身直接與 DNA 結合。

真正需要注意的是:BaP 經第一相代謝後,可能形成高反應性的 BPDE。

若這些高反應性代謝物未能及時經第二相代謝處理,就可能與 DNA 結合,增加細胞變異風險。

其中,穀胱甘肽(GSH) 是協助處理這類高反應性代謝物的重要第二相代謝因子之一。


穀胱甘肽(GSH):人體自行合成的重要第二相代謝因子


人體內可利用的穀胱甘肽(GSH),主要不是由食物直接提供,而是由人體利用三種胺基酸每天自行合成:


●麩胺酸(Glutamate)

●半胱胺酸(Cysteine)

●甘胺酸(Glycine)


人體每天都會消耗 GSH,也需要持續重新合成,因此必須不斷提供足夠的胺基酸原料。


小知識:穀胱甘肽不是像一般維生素一樣,只靠直接吃進去就能完成補充。人體真正可利用的 GSH,主要仍仰賴細胞自行合成與持續更新。

圖三:植物蛋白提供胺基酸原料,人體再自行合成並持續更新 GSH。


原來,蛋白質不只是用來長肌肉


很多人提到蛋白質,第一個想到的是肌肉。

其實,人體每天都在利用胺基酸製造各種具有不同功能的重要生理分子。

代謝酵素、消化酵素、抗體、白蛋白,以及皮膚、血管、肌腱、韌帶與骨骼等組織所需要的膠原蛋白,都需要胺基酸持續合成與更新。

而我們前面談到的穀胱甘肽(GSH),雖然本身不是蛋白質,但它也是由三種胺基酸組成。因此,人體仍需要持續攝取充足的蛋白質,提供合成 GSH 所需的胺基酸原料。

蛋白質本身不是排毒劑,卻是人體製造代謝酵素、穀胱甘肽,以及維持許多正常生理功能的重要原料。


人體正常代謝,需要的不只是蛋白質


穀胱甘肽與蛋白質固然重要,但人體的正常代謝能力,從來不是依靠單一營養素。

蛋白質提供胺基酸原料,協助合成代謝酵素、穀胱甘肽、抗體、膠原蛋白等重要生理分子。
維生素許多代謝反應需要維生素作為輔酶或參與酵素系統,才能順利進行。
礦物質鋅、硒、鎂等礦物質,是多種酵素系統維持正常運作的重要輔助因子。
膳食纖維支持腸道健康與正常排便,也有助於部分經膽汁排入腸道的代謝物順利排出,降低再次吸收的機會。
水分維持正常循環與腎臟排泄功能,是尿液排出代謝物不可缺少的基礎。

人體的代謝能力,不是由某一種神奇營養素決定,而是建立在均衡飲食與完整營養的基礎之上。


圖四:蛋白質、維生素、礦物質、膳食纖維與水分,共同支持人體正常的代謝與排出。


BaP 能排出,為什麼仍然需要注意?


對於代謝功能正常的人而言,像 BaP 這類化學物,多半可在數天內經由人體代謝逐步排出。

真正值得注意的,是它在代謝過程中可能產生高反應性中間代謝物;

因此,暴露量、暴露頻率,以及人體能否順利完成後續代謝,都會影響實際健康風險。

但並不是所有脂溶性環境污染物都像 BaP 一樣容易排出。

例如戴奧辛,即使肝臟功能正常,也可能因為化學性質非常穩定、又容易蓄積於脂肪組織,而在人體內停留數年,甚至更久。

因此,降低不必要的暴露,與維持人體正常代謝能力,兩者同樣重要。


油甘先生的小提醒

看到食品安全新聞時,與其急著尋找各種「排毒」方法,不如先了解人體原本就具備的代謝能力。

新聞中的化學名稱會不斷改變,但人體的代謝原理並沒有改變。

真正值得長期投資的,不是追求神奇的排毒方法,而是減少不必要的暴露、維持均衡飲食,持續提供蛋白質、維生素、礦物質、

膳食纖維與充足水分等身體真正需要的營養,支持人體每天正常運作的代謝能力。


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