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油甘先生聊養生|細胞膜營養學② 為什麼腦眼細胞膜 總是在找 DHA?


油甘先生聊養生|細胞膜營養學②

為什麼腦眼細胞膜總是在找 DHA?


從格陵蘭到牛津的營養流行病學研究談起


從微藻、魚類食物鏈,到人體腦眼細胞膜,DHA 的故事不是單一營養素的流行,而是細胞膜組成、

流動性與訊號傳遞效率之間的生理學關係。

上一篇我們談到:


每天吃進去的油,很可能成為明天細胞膜的一部分。


那麼,為什麼談到細胞膜,最後幾乎都會談到 DHA?

很多人認為,DHA 是嬰幼兒才需要的營養。

但如果真是如此,為什麼營養學研究總是不斷聚焦在 DHA?

為什麼人體又會想盡辦法,把有限的 DHA 優先留給大腦與眼睛?

答案,其實就藏在人體自己的生理設計裡。


① 格陵蘭與牛津的營養流行病學研究──DHA 大不同


如果想知道一種營養到底重不重要,最直接的方法,就是觀察不同飲食型態的人。

1970 年代,丹麥學者 Bang 與 Dyerberg 前往格陵蘭,研究當地伊努特人的飲食與健康。

由於極地環境幾乎無法耕種,伊努特人長期以深海魚、海豹等海洋食物為主,因此攝取大量 Omega-3 與 DHA。

研究發現,伊努特人體內 EPA 與 DHA 的比例明顯高於一般西方人,也因此開啟了全球對 Omega-3 與 DHA

的研究熱潮。

多年後,英國牛津大學 EPIC-Oxford 大型營養流行病學研究,則從另一個角度得到相似的結果。

研究分析不同飲食型態族群的脂肪酸組成,發現不吃魚的素食者,尤其純素者,血液中的 DHA 濃度明顯低於

吃魚族群。


兩項研究雖然來自不同年代、不同地區,卻共同指向同一個事實:
人體一直需要 DHA,但人體本身合成 DHA 的能力卻十分有限。


② 人體從哪裡取得 DHA?


理論上,人體可以利用植物中的 Omega-3(ALA,α-次亞麻油酸),經由一連串酵素逐步轉換成 DHA。


ALA → EPA → DHA


但實際上,這條轉換路徑的效率並不高。

目前多數研究認為:

  • ALA 轉換為 EPA 約 5~10%
  • ALA 轉換為 DHA 約僅 0.5~5%

而且還會受到許多因素影響,例如 Omega-6 攝取過多、年齡增加、飲食型態、個人體質與酵素活性差異。


吃進植物性的 Omega-3,不一定代表身體就能產生足夠的 DHA。


很多人以為魚會製造 DHA,其實不是。

真正能合成 DHA 的,是海洋中的微藻。

微藻先製造 DHA;浮游生物吃微藻,小魚吃浮游生物,大魚再吃小魚,DHA 才逐漸累積到魚體內。


魚是 DHA 的累積者;微藻才是 DHA 的源頭。


生活在低溫、高鹽與強光等環境中的許多海洋微藻,會合成大量 DHA,以維持細胞膜良好的流動性,

幫助自己適應多變的海洋環境。

有趣的是,從海洋中的微藻,到人體的大腦與眼睛,DHA 扮演的角色竟然十分相似——

都是維持細胞膜良好的流動性。

也因此,對於不吃魚、茹素,或希望直接補充 DHA 的族群而言,由微藻直接取得 DHA,是合理且

有效率的方式。

DHA來源:微藻與食物鏈
圖 2|DHA 可直接來自微藻,也可經由食物鏈進入魚類,再由飲食進入人體。


③ 為什麼偏偏腦眼細胞膜最需要 DHA?


人體不同器官、不同細胞,細胞膜中的脂肪酸組成並不相同。原因很簡單。


不同細胞,有不同的工作。


例如,肝臟細胞負責代謝;肌肉細胞負責收縮;免疫細胞負責防禦。

而大腦神經細胞與視網膜感光細胞,每天都必須高速處理大量訊號。

神經細胞需要快速接收、整合與傳遞神經訊號;視網膜感光細胞則需要持續把光線轉換成神經訊號。

因此,它們需要一層具有高度流動性的細胞膜,才能讓受體、離子通道與各種訊號蛋白有效率地運作。

另一方面,人體許多組織可以透過細胞更新來維持功能,例如皮膚、腸道黏膜與血液細胞,

都具有相對較高的更新能力。

但大腦的重要神經細胞與視網膜感光細胞,大多需要陪伴我們很長的人生,一旦受損,

修復與替代能力都相對有限。

因此,相較於其他較容易更新的組織,維持腦眼細胞膜的品質,就顯得格外重要。

研究也發現,大腦神經細胞與視網膜感光細胞的細胞膜中,DHA 的比例明顯高於身體許多其他組織。

這不是巧合,而是人體長期演化後形成的生理設計。


不同細胞膜脂肪酸組成不同
圖 3|不同細胞膜脂肪酸組成不同;腦神經與視網膜感光細胞需要高速處理訊號,因此特別富含 DHA。


④ 細胞膜真正重要的,不只是包住細胞


很多人以為,細胞膜只是細胞最外層的一層薄膜。

其實,它更像是細胞與外界溝通的重要介面。

神經訊號、視覺訊號、荷爾蒙訊號、免疫訊號,以及養分與離子的進出,都必須透過細胞膜完成。

細胞膜保持良好的流動性,受體、離子通道與各種訊號蛋白才能正常運作。

因此,細胞膜的流動性,不只是結構上的特性,更直接關係到細胞處理訊號的效率。

大腦的重要神經細胞更新能力十分有限,因此人體演化出血腦屏障(Blood-Brain Barrier)等保護機制,

嚴格調控哪些物質可以進入腦部,以維持腦內環境的穩定。

DHA 是少數具有專一運輸機制、能有效進入腦部的重要脂肪酸之一,也再次反映出人體對腦眼細胞膜

品質的重視。

如果長期缺乏 DHA,細胞膜中的 DHA 比例可能逐漸下降,脂肪酸組成也可能逐漸改變。

細胞膜原有的流動性可能降低,受體、離子通道與訊號蛋白的運作效率也可能受到影響。

對腦眼細胞而言,這代表腦神經訊號與視覺訊號的傳遞效率,可能受到一定程度的影響。


維持足夠的 DHA,不只是維持腦眼細胞膜良好的流動性,更有助於腦神經
訊號與視覺訊號有效率地傳遞。


⑤ 人體早已告訴我們 DHA 有多重要


人體雖然無法大量自行合成 DHA,但在生命最早期,卻會優先把有限的 DHA 留給下一代。

懷孕期間,母體會經由胎盤持續供應 DHA 給胎兒。

出生後,又透過母乳持續提供給嬰兒。

即使母親平時攝取 DHA 不足,身體仍會優先重新分配自身儲存的 DHA,

盡可能供應胎兒與哺乳中的嬰兒,因此母體本身的 DHA 儲存也可能因此下降。


人體的這項生理機制,其實已經告訴我們:生命早期,大腦與眼睛是人體最
優先保護的器官之一,而 DHA 正是其中的重要營養。


⑥ 三歲之後,還需要 DHA 嗎?


很多人認為,DHA 只是嬰幼兒的營養。

其實,三歲以前與三歲之後,需求並沒有消失,只是角色不同。

三歲以前,大腦、神經與視覺系統快速發育,DHA 是建立腦眼細胞膜的重要材料。

三歲之後,大腦與眼睛的重要神經細胞大多不再大量增生,但腦眼細胞膜中的脂質仍持續進行新陳代謝。

就像一棟房子蓋好了。

主要結構可以使用很多年,但油漆、防水層、水電設備仍需要持續維護。

人體也是如此。

三歲以前,重在建立。三歲之後,重在維持。


真正需要持續進行新陳代謝的,是腦眼細胞膜。



三歲之前與三歲之後DHA角色不同

圖 4|生命早期,DHA 主要用於建立腦眼細胞膜;三歲之後,則主要參與腦眼細胞膜的新陳代謝。


阿宏的小提醒

從格陵蘭到牛津的大型營養流行病學研究,科學家開始重視 DHA 與人體健康的關係;而人體自身的生理機制也告訴我們,從胎兒、嬰幼兒到成年,DHA 始終都是腦眼細胞膜的重要組成成分。

生命早期,DHA 主要用於建立腦眼細胞膜;三歲之後,則主要用於腦眼細胞膜的新陳代謝,有助於維持細胞膜良好的流動性,支持腦神經與視覺訊號的有效傳遞。


科學參考資料

  • Bang, H. O., & Dyerberg, J. (1980). Plasma lipids and lipoproteins in Greenland West-coast Eskimos. Acta Medica Scandinavica, 208(1-6), 401-406.
  • Dyerberg, J., & Bang, H. O. (1979). Haemostatic function and platelet polyunsaturated fatty acids in Eskimos. The Lancet, 314(8140), 433-435.
  • Rosell, M. S., Lloyd-Wright, Z., Appleby, P. N., Sanders, T. A., Allen, N. E., & Key, T. J. (2005). Long-chain n–3 polyunsaturated fatty acids in plasma in British meat-eating, vegetarian, and vegan men. American Journal of Clinical Nutrition, 82(2), 327-334.
  • Broadhurst, C. L., Wang, Y., Crawford, M. A., Cunnane, S. C., Parkington, J. E., & Schmidt, W. F. (2002). Brain-specific lipids from marine, lacustrine, or terrestrial food resources: potential impact on early Homo sapiens. Comparative Biochemistry and Physiology Part B.

本文為一般營養科普內容,並非醫療診斷或治療建議;若有孕期、哺乳期、特殊疾病或用藥需求,請依醫師或營養專業人員建議調整飲食。