人到底是怎样长胖的?

发布时间:2022-03-23 发表于话题:胖人怎样降低吸收率 点击:2150 当前位置:114养生网 > 社会 > 人到底是怎样长胖的? 手机阅读

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小 结

1.长胖是脂肪储存>脂肪消耗

2.长胖主要考虑甘油三酯

3.甘油三脂由甘油(3-磷酸甘油)和脂肪酸合成

4.对于脂肪酸来说,人体主要通过吃脂肪获得,因为葡萄糖转脂肪酸的步骤和消耗的能量太多

5.对于3-磷酸甘油来说,肝脏可以通过甘油(甘油激酶)产生,脂肪组织可以通过葡萄糖或者其他途径产生,低碳、0碳水饮食都不会限制3-磷酸甘油的合成

6.因此【没有碳水无法合成脂肪】的说法不攻自破


一、长胖即体内脂肪增多

作为常识,胖瘦取决于脂肪合成和脂肪分解之间的差值,人体的脂肪变化是个动态平衡,一边用吃下去的食物合成自身脂肪,一边通过运动/身体日常消耗等各种支出来分解脂肪。

因此,胖瘦主要取决于总热量[2,3,4],只要制造的热量缺口大小类似,减肥效果就差不多。一项包含了107个随机对照试验和3268名参与者的元分析得出:低碳水饮食的体重减少主要与是因为热量摄入减少和,不是因为碳水化合物摄入减少[5]。

当然,食物类型也有单独影响,同样是碳水,水果OK/果汁不OK;同样是碳水,全谷物和粗纤维食物OK/精细碳水和添加糖不OK[6]。

二、甘油三酯(TG):甘油和脂肪酸

众所周知,食物和人体都含有多种油脂。

考虑长胖,只看甘油三酯(triglycerides,TG)就行了,其他类型的油脂,如磷脂/类脂/胆固醇等,对于肥胖的贡献可以忽略不计。

因为不管是吃下去的脂肪,还是人身上长的肥肉,90-95%都是甘油三酯[1],它才是真核生物储存能量的主要物质[62]。从结构看,甘油三酯就是一个甘油跟三个脂肪酸[66](Fatty Acid,FA)以分子键结合在一起[7]。

甘油三酯

注意,虽然TG是甘油和脂肪酸构成的,但是人体脂肪细胞/肝脏合成TG[64,65]用的是甘油的另一种化学形式:3-磷酸甘油(Glycerol 3-Phosphate,G3P)。

也就是说,只要人体脂肪细胞有了3-磷酸甘油脂肪酸,就能合成自身的脂肪了。接下来得分开讲。

三、脂肪酸的来源

脂肪酸有两种来源,直接从食物中的脂肪水解获取,或者用碳水化合物转化而来。

1. 吃下去的脂肪(主要途径)

我们吃下去的食物中的脂肪(甘油三酯),首先在口腔由舌脂肪酶开始消化,然后在胃通过蠕动下以乳滴的形式进入小肠[26,30]。

在小肠腔,在胰脂肪酶的作用下[8],约70%[28,29]的甘油三酯被拆解为甘油单酯和2个脂肪酸[18,19,20],少部分被水解为甘油和3个脂肪酸[14,15,16]。

这些被水解的产物,从肠道腔进入肠细胞[31],在酶的作用下[12,13]重合成甘油三酯[32]。

由于甘油三酯是疏水的,不溶于血液,因此被打包成乳糜微粒[21,22](Chylomicrons,CM),从淋巴[27]进入血液[10,11]运输。

在血液中,乳糜微粒大部分被运往脂肪细胞[9](和肌肉)。乳糜微粒通过毛细血管的时候,被毛细血管内壁的脂蛋白酯酶(LPL)水解[28],释放脂肪酸进入脂肪细胞。

脂肪细胞获取FA的过程

乳糜微粒中的TG还有一部分没有被完全水解,留在里面,连同逐渐变小的乳糜微粒一起成了残渣,被运往肝脏处理。


2. 碳水转化(次要途径)

知乎上有许多人都对碳水有很大的误解,认为过量碳水很容易的转化为脂肪。但实际上这个步骤繁多,过程复杂:

葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸辅酶A棕榈酸。

其中,光葡萄糖到丙酮酸,就有十一个步骤之多:

葡萄糖—脂肪酸

相比之下,膳食脂肪得到脂肪酸,只需要经过水解就行了,较为便捷。

很可能因为这个原因,人体拿到葡萄糖,一般先用来满足身体热量开支,还有补充肌糖原和肝糖原,实在用不完了,才转化为脂肪酸。


3. 注意,实质上,人体身上的肥肉,多数来自食物中的脂肪

研究发现,可以通过人体身上的脂肪来确定近2~3年内膳食脂肪的摄入量和摄入情况[52,53,54];

对儿童的研究发现[61],断奶后摄入乳制品较少,皮下脂肪中的豆蔻酸(豆蔻酸主要包含于乳制品)也随之减少;随年龄增加,摄入的动物油(猪油等)增加,皮下脂肪中的棕榈酸等(饱和脂肪)也逐渐增加。

动物研究也一样,不同的饮食脂肪组成能明显改变动物乳腺中的脂肪酸组成[55,56]。


(1)在脂肪细胞,碳水合成脂肪酸很少

肥胖者长期吃高碳水饮食得来的葡萄糖合成脂肪酸的量,大约仅有10g/天[34];在非肥胖受试者体内,这种方式储存的量不能超过几克/天[35];

注射了含有标记的25g葡萄糖后,非肥胖者的脂肪中,只有0.5%来自这些标记的葡萄糖,在肥胖者的脂肪组织中,有2%来自标记的葡萄糖[36]。

与此有关的证据是,肥胖者缺乏用糖类合成脂肪的酶(该酶的基因表达较低)

葡萄糖合成脂肪酸的过程是葡萄糖 → 丙酮酸 → 乙酰辅酶A → 丙二酸辅酶A → 棕榈酸;其中乙酰辅酶A向丙二酸辅酶A的转化,需要乙酰辅酶羧化酶(ACC)。肥胖患者脂肪组织中的ACC较少[38],把葡萄糖直接转化为脂肪酸的能力较低。

此外,胰岛素对脂肪储存的作用来说,主要是让脂肪细胞摄取脂肪酸。虽然胰岛素也促进葡萄糖合成脂肪酸,但已被证明这是次要作用[36,37]


(2)在肝脏,过量碳水合成的脂肪酸也只占1/5-1/4

在禁食状态下,肝脏中的脂肪仅有5%来自于碳水[43]。如果超量进食,摄入总热量50%的额外碳水,升高胰岛素水平,肝脏用葡萄糖合成的脂肪也小于5g/天,仅占肝脏合成脂肪总量的13%;高碳水摄入导致碳水燃烧增加了6倍,多余的碳水没有实质性的促成肝脏脂肪增加[39];

Kerry等人用同位素追踪发现,肝脏中约74%的脂肪来自游离脂肪酸和膳食脂肪,26%脂肪来自葡萄糖生成[40];Dirison等人报告肝脏脂肪的15%是由葡萄糖转化[41];Tim等人得出餐后肝脏脂肪23%是葡萄糖转化[42]。

但是添加糖/果糖跟一般的碳水不同,只要剂量稍高,就容易出问题。它们比吃下去的脂肪本身更促进脂肪肝、肝脏纤维等[44,45,46,47,48,49,50,51],而且还造成全身性炎症和氧化应激,促进肥胖/糖尿病/代谢疾病/心血管疾病/癌症/等。

四、3-磷酸甘油的来源

人体脂肪细胞中,三磷酸甘油有3种途径获得,分别是:

(1)甘油途径:甘油在甘油激酶的作用下,转化为3-磷酸甘油;

(2)葡萄糖途径:葡萄糖 → 3-磷酸甘油;

(3)甘油新生:用糖酵解中间产物进行转化,丙酮酸(三羧酸循环) → 苹果酸 → 草酰乙酸 → 磷酸烯醇丙酮酸 → (逆糖酵解) → 1,3-二磷酸甘油 → 3-磷酸甘油;

如果用图形表达,就是这样:

到这里,脂肪合成的情况大家就清楚了。

五、碳水不足就无法合成3-磷酸甘油吗?

我之前写过文章,列举证据证明人体脂肪主要是膳食脂肪转化来的,就算不吃碳水,人一样可以合成脂肪为什么碳水和糖才是长胖元凶,明明脂肪热量更高啊?

有知友(小明)提出了质疑,他认为不吃碳水,人不能合成脂肪。

理由是:3-磷酸甘油是人合成甘油三酯(长胖)的关键,但甘油 → 3-磷酸甘油这条路,在脂肪细胞中走不通(脂肪细胞中的甘油激酶活性很低),于是没有碳水就无法合成脂肪(3-磷酸甘油)。

脂肪细胞中的甘油激酶活性低这事,应该没假,文献和教材上都是如此:

在教材上,脂肪细胞的确是以糖酵解(甘油新生)和葡萄糖两种途径合成3-磷酸甘油的:

于是,小明就说,(合成3-磷酸甘油时)甘油途径走不通,就只能走葡萄糖和丙酮酸途径,它们一个是糖酵解的原料,一个是糖酵解中间产物。

总而言之,怎么都离不开碳水,所以碳水才是发胖的元凶。


这个观点看上去有道理,但实际上是错的。因为,葡萄糖水平不低,甚至禁食,都不影响身体合成3-磷酸甘油。

在高碳水条件下,3-磷酸甘油的合成,葡萄糖途径占83%,丙酮酸途径占17%;在低碳水条件下,丙酮酸途径合成了提高到了50%[57]——这说明葡萄糖不足,似乎不影响3-磷酸甘油合成。

啥都不吃,禁食期间[58],丙酮酸途径提供了90%的3-磷酸甘油合成,主要靠丙酮酸/乳酸、丙氨酸。作者说:“葡萄糖途径对于3-磷酸甘油的合成作用不是必须的”。

在棕色脂肪组织中的3-磷酸甘油合成,非葡萄糖途径可以提供的比例更大,高达81%[60];难怪很早就有学者提出哺乳动物体内的非葡萄糖途径3-磷酸甘油生成才是更重要的方式[63]。

不但合成少了可以增加,合成多了也可以抑制:chaves等人[59]的研究表明,可通过调节葡萄糖和非葡萄糖途径,来灵活调节3-磷酸甘油的产量,使其适应脂肪酸供应的量。

当然,小明看了这段,估计会反对说:丙酮酸是糖酵解来的,你没有葡萄糖哪来丙酮酸?到头来,不还是要吃碳水才能合成脂肪(3-磷酸甘油)吗?

别急,我们马上会解释。

六、为什么没有葡萄糖也可以合成3-磷酸甘油?

没有葡萄糖,或者葡萄糖水平很低,可以用丙酮酸合成3-磷酸甘油。但我估计小明不知道,丙酮酸可以从葡萄糖和糖酵解以外的途径获得,比方说,蛋白质。

蛋白质水解可以得到肽、氨基酸;氨基酸脱氨基得到α酮酸,然后可以转丙酮酸。此外,α酮酸还可以转为草酰乙酸,它也可转为3-磷酸甘油。


那么大家肯定会觉得:那书上不就写错了?

是的,“糖酵解产物”几个字其实有一些歧义,这是书本的局限性,我认为应当考虑修订。

糖酵解指的是从葡萄糖到丙酮酸的11个步骤中的产物,包括:

葡萄糖到6-磷酸葡糖、 6-磷酸果糖、1,6-二磷酸果糖、磷酸二氢丙酮、3-磷酸甘油醛、1,3-二磷酸甘油酸 、3-磷酸甘油酸、2-磷酸甘油酸、磷酸烯醇丙酮甘油酸、烯醇丙酮酸、丙酮酸

大家可以看到,从葡萄糖开始,可以按顺序反应,得到3-磷酸甘油;反过来,用丙酮酸进行逆糖酵解反应,也可以得到3-磷酸甘油。所以书上说,用糖酵解代谢产物都行。

这个“糖酵解代谢产物”,就把大家的思维都限制死了,以为非要是糖的代谢产物。

其实不是糖也行,蛋白质也可以。

我相信不会有人为了减肥,蛋白质也不吃吧?那里面有必要氨基酸哦。


所以“糖酵解代谢产物”其实不那么妥当,学术界早就用“甘油新生”(Glyceroneogenesis)来表达:指的是一切用葡萄糖和甘油外的生成3-磷酸甘油的途径,也就包括了丙酮酸,而且也没把蛋白质等途径(还有丙氨酸)排除在外。

小明就是受“糖酵解”几个字误导了,以为3-磷酸甘油的合成,如果不考虑甘油激酶途径,就非糖不可,于是闹出了笑话。



由于甘油携带的能量很少(一般占甘油三酯的5%内),所以人体甘油新生很容易,根本不在乎有没有碳水,有没有葡萄糖你就是啥都不吃也能给你合成很多出来。

那么,为什么人体甘油新生的能力很强?

这就是另外一个故事了。

本文来源:https://www.114yangsheng.com/articles/32628.html

标签组:[健康] [脂肪酸] [碳水] [葡萄糖] [中性脂肪] [磷酸] [丙酮酸] [糖酵解

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