Transcript 消化酵素來源與作用
食物利用與生理恆定 「生命是一種化學過程。 ─ 拉瓦錫 十八世紀末期 蕭寧馨 應用營養研究室 台灣大學生化科技系 成長所需的物質 成份 體重 (公斤) 蛋白質(公斤) 脂肪(公斤) 鈣 (公克) 鐵 (公克) 新生兒 3.5 0.41 0.6 23.2 0.23 Journal of the American College of Nutrition, Vol. 17, No. 1, 65–70 (1998) 成年 70 11 12 1000 4.2 恆定作用：生命所繫 • 體內環境保持穩定狀態，不隨環境大幅 變動，以利生存。 • 在正常情況下，體溫以及體內水分，心 搏和呼吸次數，血糖、鈣、鐵的濃度等 ，都維持在某一特定的範圍內。這種現 象稱為恆定性。 • 血漿成份 腎臟 • 功能 – 排除代謝廢物，如尿素 – 調節水份 – 調節血壓 – 維持電解質平衡 – 製造與分泌荷爾蒙 • 台灣末期腎臟病（尿毒症） – 發生率，92年居全球第一 – 盛行率，92年全球第二， 每460人中1名末期病患 – 目前洗腎人口約六萬人（ 每百萬人口約2174人）。 腎元 • 腎臟的構造單元 • 約100萬個腎元 – 腎小球 – 腎小管 • 功能 – 過濾 – 再吸收 – 生成尿液 腎臟的過濾負荷 • 每分鐘125 毫升或 每天180 公升 – 血液體積7-8公升，每天過濾20-25次 – 磷：7000 mg – 鈣：8600 mg • 腎功能降低的後果 – 降低30-40%：沒有感覺或症狀 – <25%：重度腎臟病 – 10-15%：洗腎或腎臟移植 2005年台灣新發生尿毒症的成因 原因 1. 糖尿病【糖尿病腎病變】 比例 39.2 % 2. 腎絲球腎炎(蛋白尿) 26.8 % 3. 間質性腎炎 (腎毒性藥物，如止 6.9 % 痛藥、有止痛藥、不明成份減肥藥 或中草藥…) 4. 高血壓 2.9% 5.不明原因 ~ 30% 健保局調查，約有4成的民眾不知道自己罹患腎臟 病 台灣地區主要死亡原因(96年) 主要癌症死亡原因 所有死亡原因 順位 全體 男性 女性 1 惡性腫瘤 肺癌 肝癌 肺癌 2 心臟疾病 肝癌 肺癌 肝癌 3 腦血管疾病 結腸直腸癌 結腸直腸癌 結腸直腸癌 4 事故傷害 女性乳癌 口腔癌 女性乳癌 5 糖尿病 胃癌 胃癌 胃癌 口腔癌 食道癌 子宮頸癌 6 肺炎 7 慢性肝病及肝硬化 攝護腺癌 攝護腺癌 胰臟癌 8 自殺 子宮頸癌 淋巴癌 膽囊癌 9 腎炎、腎徵候群及腎性病 變 食道癌 胰臟癌 淋巴癌 10 高血壓性疾病 胰臟癌 膽囊 卵巢、輸卵管 資料來源：行政院衛生署死因統計 消化與吸收 25 cm 50 ml 1500 ml Right Left lobe Low esophageal sphincter LES 1 ft 9 ft Surface area 300 m2 40-50 mL Common bile duct 6-9 in 膽固醇 膽色素 Clinical Features of FAP (Familial adenomatous polyposis 家族遺傳性大腸瘜肉症 • Estimated penetrance for adenomas >90% • Untreated polyposis leads to 100% risk of cancer • Risk of extracolonic tumors (upper GI, desmoid, osteoma, thyroid, brain, other) 消化系統的功能 •攝取食物﹙ingestion﹚，除了胎兒之外，這是 獲取營養最正常而健康的方式。 •儲存食物﹙storage﹚，胃具有容量，胃酸殺菌， 供大量攝取的食物暫存，以待消化和吸收。 •推送食物﹙propulsion﹚在消化道中前進，以完 成消化與吸收程序。 •分解食物﹙digestion﹚，以機械方法與化學方 法，釋放食物中的營養素與機能成分 •吸收營養﹙absorption﹚營養素與機能成分，進 入血液以運送全身利用。99%的醣類，92%的蛋白 質和95%的脂肪都可被消化吸收。 •排除﹙defecation﹚，無法吸收的食物殘渣和廢 物。 消化道的排空時間 食物通過消化道的時間 胃部排空50% 2.5 to 3 hours 胃部清空 4 to 5 hours 小腸排空50% 2.5 to 3 hours 通過大腸的時間 30 to 40 hours 消化道機能可受腦部控制 消化系統的物流: 血液循環 消化系統的物流: 腸肝循環: 有效的資源回收 •膽鹽循環利用 –每天流量20-30 g –總存量 = 2 - 4 g –每天合成量 = 0.3-0.5 g 下食道括約肌 幽門括約肌 胃腺 黏液細胞 分泌黏液, bicarbonate 壁細胞 分泌胃酸(鹽酸) 內在因子(B12吸收) 分泌胃泌素 (gastrin) 內分泌細胞 Histamine 主細胞 分泌胃蛋白酶 胃液分泌與胃壁保護 提問二 • 有人說可樂酸度很強, 會溶化鐵釘；所以 喝可樂可能會使胃壁受傷 • 這個說法正確嗎? 理由是? 潰瘍和心灼熱 •胃和十二指腸的表層保護機制損壞時，胃酸和 消化酵素就會侵蝕胃壁和腸壁，形成潰瘍 •胃食道逆流症 –胃酸逆流，導致心臟附近的食道灼痛 –原因:壓力，焦慮，長期服用阿斯匹靈等消炎藥物 –預防:富含纖維的飲食 胃食道逆流症 義大醫訊 2008;4(6) http://www.edah.org.tw/journal/29/08.html •盛行率: –台灣:1978, 9%; 2007, 30% (15%黏膜損傷) –西方國家: 20-40% •病理:下食道括約肌(LES) 功能異常 •症狀:食道發炎、潰瘍、 增加食道癌風險 •病因: –飽食大餐、躺臥 –腹部受壓: 肥胖、懷孕 –LES 放鬆：藥物、咖啡、抽菸 –先天缺陷 提問三 • 胃潰瘍是壓力大和刺激性食物引發的? • 治療方法只要多休息減輕壓力，避免刺 激性食物即可? Helicobacter pylori 胃幽門桿菌 • • • 圖片來源:This picture is of Dr. Marshall's stomach biopsy, taken 8 days after he drank a culture of H. pylori. This image is from the Helicobacter Foundation website: www.helico.com • http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2005/illpres/index.html •http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2005/illpres/index.html 有效療法: 抗生素 消化道的組織結構 腹腔 漿膜層 肌肉層 黏膜下層 腸腔 黏膜層 消化道不同部位的組織結構有差異 http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/basics/gi_microanatomy.html 小腸組織構造 微絨毛 絨毛 小場表皮細胞 持續增生、成熟， 最後從絨毛頂脫落 微絨毛 基底處 細胞新生 消化作用： 把大分子分解成小分子的程序 •機械性作用 –經由咀嚼、攪拌等力量將食團粉碎，形成食糜，以 協助酵素的作用。 •化學性反應:消化液成分 –胃酸：溶解礦物質營養素，使蛋白質變性。 –膽酸與膽鹽幫助脂肪溶解。 –各種消化酵素對食物中的營養成分進行水解反應， 使大分子分解成可供吸收的小分子。 –總共有一百多種酵素參與食物的消化過程 消化酵素來源與作用 唾液腺 胃 胰臟 唾液澱粉酶 舌下脂解酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 胰澱粉酶 脂解酶 磷酯酶 核酸酶 澱粉 油酯 蛋白質 蛋白質 蛋白質 澱粉 油酯 磷脂質 DNA, RNA 消化酵素來源與作用 小腸細胞 雙胜酶、三胜酶 雙胜肽、三胜肽 鹼性磷酸酶 有機磷酸化合物 異麥芽糖酶 寡醣與糊精 蔗糖酶 蔗糖 乳糖酶 乳糖 麥芽糖酶 麥芽糖 吸 收 作 用 消化道的水分平衡 消化道內 水分來源 唾液 胃液 膽汁 胰液 小腸液 消化道分泌總水量 飲食攝取 總量 小腸吸收水量 大腸吸收水量 再吸收總量 每天體積 ﹙毫升﹚ 1500 2000 500 1500 1500 7000 2000 9000 7500 1400 8900 膳食纖維(dietary fiber) • 也稱為「非澱粉性多醣」，木質素 • 來源: – 天然: 植物細胞壁與細胞間質所含的多醣 成份，維持植物細胞結構所必需的成分 – 人工合成或製造的不消化多醣成分也歸屬 此類 • 利用: – 無法被人體的消化酵素所分解 – 腸道微生物可代謝利用 膳食纖維與消化道健康 膳食纖維攝取量 與排便量的關聯 大腸癌與 排便量的關聯 膳食纖維建議攝取量與注意事項 • 建議攝取量: – 每天20-35公克膳食纖維就可以使排便順暢，降低 大腸癌的危險，並且預防便秘、痔瘡、憩室炎等。 – 攝取量加高並沒有額外的益處，會干擾礦物質營 養素的吸收。若方法不當也會造成不適症狀。 • 水分攝取配合增加: – 若水分不足，糞便會乾硬，反而增加便秘的困擾。 – 攝取量突然大增，會增加腸道氣體而引發脹氣。 • 兒童與老人: – 胃納量較小，不宜給予過量。 – 注意不會降低食量，以免排擠其他食物的攝取， 導致熱量與營養素攝取不足的危險，因此這些人 群 膳食纖維分類與組成 寡醣類 膳食纖維的生理功能 不溶性纖維 • • • • • 增加糞便體積 增加糞便保水性 預防或治療便秘 降低血膽固醇 預防或治療憩室炎 可溶性纖維 • 控制血糖與血脂 • 增加飽足感 • 預防與治療便秘 常見的消化道疾病 •胃食道逆流症 •胃潰瘍, 十二指腸潰瘍 •乳糖不耐症不是病 •食物過敏 •大腸激躁症、發炎性大腸疾病 腹 瀉 •原因:細菌或病毒感染，缺乏免疫力，以及營養 素缺乏。 •後果:耗盡體內的水份和營養素，導致營養不良， 對嬰幼兒的影響特別嚴重。嚴重或持續兩週可能 會導致脫水，心臟和腎臟功能失常，甚至死亡。 •休養:需要注意補充水分與電解質。補水之後， 都該吃固體食物;不要迷信腹瀉時應該「讓腸胃 休息」。 •可用食物:優格，米飯、雞肉，馬鈴薯，蔬菜和 其它榖類都容易消化，而且能提供修補腸道所需 的營養素。 •禁忌:不要喝含糖飲料，或含糖超過2%的運動飲 料。高糖飲料不會加強水份的吸收，反而會使加 重脫水問題 便 秘 •症狀: 糞便乾硬，或是排便困難與痛苦。 •病因: 糞便在大腸中形成，如果長時間抑制排 便，大腸吸收了水分，糞便就變乾硬了; 服用 中和胃酸的制酸劑、鐵補充劑、食量太少以及 欠缺膳食纖維等。 •預防與紓解: 充足的水分與膳食纖維，每天吃 20到30克的膳食纖維，加上8到10杯的水。 •膳食纖維來源: 以全榖類最為豐富，蔬菜水果 的水分高，提供的纖維量不足。 •有人使用瀉藥刺激腸道蠕動來紓解便秘，也可 服用吸水性纖維成分，以吸附水分並增加糞便 體積，後者比較安全。頻繁使用瀉藥，應有醫 師的照護。 痔 瘡 •病因: 直腸與肛門的 •估計50歲以上的人約 靜脈腫大，因為血管 有半數都有痔瘡，不 在排便時受到極大的 過未必自知，只有發 壓力； 生痛癢或便血才會驚 覺。 •危險因子: 懷孕、肥 胖、長坐、劇烈咳嗽 或噴嚏、便秘引發排 便用力等，都會加重。 •飲食建議: 與消除便 秘一樣，水分與膳食 纖維都要充足。 膽囊結石 •危險因子: –不進食，膽囊收縮減少，減少膽汁流通 –過重與肥胖(女性) –年紀增大 (男女) –膽汁成分改變，膽固醇增多，膽鹽減少 –快速減重與長期節食，肝臟代謝大量脂質，並排出 大量膽固醇 •症狀: –上腹疼痛、脹氣、噁心等 •預防: –避免過重，不要快速減重，多用植物性食品，增加 纖維攝取 乳糖不耐，不是病 •嬰幼兒小腸都具有乳糖酶；若有欠缺，為先天性 疾病，不可食用母乳或牛奶類配方 •成人95%的都沒有乳糖酶；隨著成長，2歲開始， 乳醣酶減少。 –少數北歐與非洲族裔因基因突變，成年之後保留了乳 糖酶，稱為乳糖酶續存性。 •你有乳糖不耐症嗎？最明顯的症狀就是，吃了含 乳糖的食物15分鐘到數小時之後，胃腸脹氣。 •乳糖不耐症要怎麼辦？ –利用優格或乳酪等醱酵乳製品，少量食用等適應方法 –一定要喝奶嗎？其他的營養來源 •優質蛋白質、鈣、維生素B2 乳糖基因表現與環境相關