吃對食物讓細胞發電廠電力充沛,吃錯食物迎接逐漸凋亡的粒線體

我們需要的能量從何而來

細胞發電廠粒線體 檸檬酸循環 ATP

人體的所有活動都要仰賴細胞發電廠粒線體,不論你是在睡覺還是在運動都需要仰賴ATP(腺苷三磷酸,adenosine triphosphate)產生能量,而細胞內90%的ATP都是由粒線體產生的。粒線體在產生ATP的過程中必須消耗氧氣、電子,是個高度好氧的胞器,為細胞中氧化還原反應最頻繁的地方。氧分子對電子有很高的親和力,食物中醣類、脂肪酸、胺基酸這三大營養素,正是含有許多電子的有機化合物,因此營養素代謝進入粒線體之後,轉換爲乙醯輔酶A或檸檬酸循環的中間體,會經由檸檬酸循環(citric acid cycle),轉換成能量。

既然粒線體這麼重要,而粒線體所需的原料又有大部分從食物而來,因此我們吃進什麼食物也就影響著能量代幣ATP產生的速率。並不是所有的食物對粒線體都好,像是許多精神科藥物會破壞粒線體而加劇其功能障礙,或是一些有毒物質會傷害我們的粒線體;吃入新鮮的、營養豐富的原型食物,可以為你的粒線體提供很好的原料!(延伸閱讀:保持年輕的秘密|粒線體的應用,讓你越活越年輕)

 

吃錯食物真的會癱瘓粒線體嗎?

近期許多米酵菌酸攻擊粒線體(mitochondrion)的報導,是台灣首次驗出米酵菌酸,受到大家的重視。

113年3月爆出台北市寶林茶室食物中毒案,在死亡的病患血中檢驗出米酵菌酸。米酵菌酸是(Bongkrekic Acid)唐蒼蒲伯克氏菌(Burkholderia gladioli)產生的,這種菌喜歡在在富含脂肪酸的食物中繁殖,就算洗滌或高溫烹飪也不會破壞,因為米酵菌酸有強烈毒性,會攻擊細胞的發電廠「粒線體」,影響肝臟、腎臟,引起頭暈、是睡、嘔吐、腹痛、精神不濟......等等症狀,嚴重的會出現酸中毒、茶色尿、急性肝衰竭等情況。

國外發生的米酵菌酸中毒案幾乎與椰子或玉米等有關,寶林茶室案是台灣首次出現案例,但可能受到汙染的食物,不只是椰子製品或是玉米發酵食品,變質的新鮮銀耳、變質的澱粉類食品,包含糯米、小米、高粱米與馬鈴薯粉等,都有可能出現米酵菌酸,也就是說我們常見的米粉、河粉、腸粉、濕米粉、濕冬粉、涼皮、久泡木耳、久泡銀耳、發酵玉米麵,都可能會出現米酵菌酸。因為唐蒼蒲伯克氏菌在溫暖、中性環境等條件下,才容易產生米酵菌酸,所以盡量不要吃長期放在不當環境的澱粉發酵食品,也不要吃過期食品。我們儲存食物的地方,冷藏的溫度要在7度以下,保溫的話最好在60度以上,吃之前也要加熱過在食用。不要讓這些會傷害你粒線體的毒素吃進嘴裡。

粒線體因為缺乏組蛋白的保護,也沒有完善的修復機制,容易發生突變,加上粒線體在產生ATP的同時也會製造大量的活性氧自由基,而且粒線體的複製頻率很高,當人體在運動或有壓力時,更容易大量複製,因為沒有像一般細胞中有除錯跟修復機制,突變或出錯的機率大增。如果我們的喜歡吃高糖、精製糖、加工麵粉、工業油和反式脂肪的食物,又不愛運動、作息不正常或壓力太大,粒線體的耗損就會非常快,當接觸有毒物質時,粒線體也就首當其衝。

如果粒線體因為老化或是上述因素導致功能退化,產出ATP的能力就會降低許多,細胞沒有能量的支持,就無法完成修復,加速老化,更會有慢性疲勞、慢性病、癌症等疾病發生。

 

粒線體有多重要

粒線體是細胞的能量發電廠。你的健康品質,根源就是由粒線體品質決定!

我們可以看到右圖列出了導致線粒體功能障礙的因素:毒素、不健康食物和壓力,這些因素導致自由基的產生和器官老化。

左側的圖顯示,有助於線粒體健康的因素包含:體力活動、良好的環境和健康食物,特別是NRF年輕因子(粒線體活化因子),這些因素共同促進ATP細胞能量的產生

研究顯示一些神經退化性疾病(例如:帕金森氏症、阿茲海默症、肌萎縮側索硬化症)或是偏頭痛,與粒線體功能失調有關,但透過一些營養素的補充可以改善相關症狀,例如維生素B群、輔酶 Q10 (CoQ10)、硒、鎂、α-硫辛酸、L-肉鹼…

  • 維生素B群和α-硫辛酸粒線體中的檸檬酸(TCA)循環中扮演重要角色
    • 維他命B1多存在於全穀類食物,像是糙米、燕麥或是瘦肉中
    • 維他命B2多存在奶蛋製品、肝臟、深綠色蔬菜中
    • 維他命B6則可在小麥胚芽、甘藍菜、蛋、堅果、豆類中找到
    • 維他命B12存在於蛤蠣、魚類、奶蛋類、牛、豬、雞肉中。
  • 輔酶Q10(CoQ10)很棒的抗氧化劑,也是粒線體的電子傳遞鏈中,重要的一部分,如果缺乏Q10,粒線體可能就無法合成ATP了。而且Q10含量低還會導致注意力不集中、記憶力減退、情緒易怒或是容易感到憂鬱。天然CoQ10含量高的食物來源包括有機紅棕櫚油和草飼 牛肉心。
  • 鎂離子細胞內含量第二多的礦物質,是人體需要非常重要的礦物質,因為鎂離子參與了人體300-600種酵素的作用,而且鎂離子還是粒線體製造的ATP後,能夠讓細胞利用的關鍵!酵素可以讓細胞正常運作,但酵素需要有鎂離子的輔助;粒線體製造出的ATP要有鎂離子作為媒介,才能讓ATP被細胞內的酵素利用,他的功能就像是我們加的開關,雖然有電(ATP),但開關壞了(鎂離子),一樣燈不會亮。
    • 十大含鎂食物排行榜:酪梨、黑巧克力、堅果、豆腐、高脂肪魚類、香蕉、全穀類、深色蔬菜
  • L-肉鹼(Carnitine)是一種胺基酸,用於提高粒線體活性,並有助粒線體代謝長鏈脂肪酸,調節體內脂質平衡,減少脂肪堆積,增加肌肉細胞。L-肉鹼也能夠讓脂肪酸更容易穿過血腦屏障,去活化大腦中的粒線體,因此有助於改善情緒相關的狀況,提升記憶力和精力,還能夠緩解慢性憂鬱的症狀 。
    • 最好的食物來源為紅肉,而羊肉更富含肉鹼,是牛肉的3倍。
  • 硫辛酸(Alpha Lipoic Acid)肉鹼具有協同作用,硫辛酸是脂溶性的,跟L-肉鹼可以一起更有效的協助大腦中的粒腺體,減少腦中的氧化壓力,我們也可以將ALA看成一種粒線體酶或抗氧化劑,保護原本的粒線體,並在大腦中產生新的粒線體。硫辛酸會啟動Nrf2化合物,影響新陳代謝、線粒體功能和發炎反應Nrf2被稱爲健康的守護者、長壽的守門人,因爲它保護細胞免受損害和衰老。硫辛酸還有助於修復氧化的蛋白質,防止與年齡有關的炎性反應,幫助線粒體健康和能量生產,並提高谷胱甘肽水平。
    • 人體能製造硫辛酸的非常少,食物的攝取可以選擇菠菜、甘藍、啤酒酵母、牛肉、動物內臟等等,但含量也不多。

 

吃進健康食物,幫助細發的發電廠能量滿滿

地中海飲食
國民健康署地中海飲食金字塔營養指南(圖片來源:國民健康署 )


《美國新聞與世界報導》(U.S. News and World Report)2024年度最佳飲食排行榜出爐,地中海飲食連續奪得七年冠軍。在希臘、西班牙、土耳其、法國和義大利南部等地中海沿岸的南歐國家盛行的地中海飲食(Mediterranean diet),也因為有益心血管健康,受到美國心臟協會(American Heart Association)的認可。地中海飲食以植物食材為主,像是:蔬菜、水果、全穀類食物、豆類、堅果,除了新鮮植物之外,也注重食用健康脂肪,所謂的健康脂肪胞含括初榨橄欖油、酪梨、堅果、鮭魚和沙丁魚。至於我們常吃的紅肉,每個月只能吃個幾次。

仔細看這些在國際上受到推崇的地中海飲食之食材,也就是前面提到的那些對粒線體好的食物,除了這些食材,NRF超級食物對於粒線體的幫助也很大。You are what you eat.光是靠飲食,就可以讓我們遠離疾病、延緩老化,你的選擇會走向不同的結果,從現在開始,好好選擇吃進體內的食物吧。

 

參考文獻

1.Seyfried TN, Flores RE, Poff AM, D'Agostino DP. Cancer as a metabolic disease: implications for novel therapeutics. Carcinogenesis. 2014 Mar;35(3):515-27. doi: 10.1093/carcin/bgt480. Epub 2013 Dec 16. PMID: 24343361; PMCID: PMC3941741.

2.Depeint F, Bruce WR, Shangari N, Mehta R, O'Brien PJ. Mitochondrial function and toxicity: role of the B vitamin family on mitochondrial energy metabolism. Chem Biol Interact. 2006 Oct 27;163(1-2):94-112. doi: 10.1016/j.cbi.2006.04.014. Epub 2006 May 1. PMID: 16765926.

3.Mantle D, Hargreaves IP. Mitochondrial Dysfunction and Neurodegenerative Disorders: Role of Nutritional Supplementation. Int J Mol Sci. 2022 Oct 20;23(20):12603. doi: 10.3390/ijms232012603. PMID: 36293457; PMCID: PMC9604531.

4.Hoepner CT, McIntyre RS, Papakostas GI. Impact of Supplementation and Nutritional Interventions on Pathogenic Processes of Mood Disorders: A Review of the Evidence. Nutrients. 2021 Feb 26;13(3):767. doi: 10.3390/nu13030767. PMID: 33652997; PMCID: PMC7996954.

5.Elangovan S, Hsieh TC. Control of cellular redox status and upregulation of quinone reductase NQO1 via Nrf2 activation by alpha-lipoic acid in human leukemia HL-60 cells. Int J Oncol. 2008;33(4):833-838.

6.Lewis KN, Mele J, Hayes JD, Buffenstein R. Nrf2, a guardian of healthspan and gatekeeper of species longevity. Integr Comp Biol. 2010;50(5):829-843.

 

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