膽鹼、細胞膜、生理作用、運動表現、攝取建議、食物來源

膽鹼與運動表現 – 肌肉功能、認知能力與甲基供應源

膽鹼(Choline),也稱作膽素,天然存在於一些食物裡的營養素。人類的肝臟能自行合成膽鹼,大部分是磷脂醯膽鹼,只是自行生成的量並不足以支撐身體的需求;也因為這樣,我們得額外從飲食獲取一些膽鹼,彌補缺少的量。

膽鹼在人體裡的角色

主要貢獻甲基的營養素

人體內新陳代謝的過程中,有許多反應步驟得用到「甲基(CH3)」,膽鹼就是甲基的主要來源,另外,葉酸也能貢獻出甲基,當體內膽鹼缺乏的時候,葉酸可能就得貢獻出更多的甲基,填補膽鹼的空缺,並影響原本葉酸應該支持的生理作用

構成細胞膜的主要分子

人體使用膽鹼合成磷脂醯膽鹼(phosphatidylcholine) 和神經鞘磷脂(sphingomyelin),是細胞膜上兩個不可或缺的主要磷脂質,幫助維持細胞膜的正常功能。也因此,所有植物與動物細胞都需要膽鹼來維持它們的結構完整性。

合成神經傳導因子 – 乙醯膽鹼的原材料

體內生成乙醯膽鹼也需要膽鹼的協助。乙醯膽鹼在記憶、情緒、肌肉控制與其他腦與神經系統功能上,是很重要的神經傳導因子。

此外,膽鹼在調節基因表現、細胞膜的訊號、脂質運輸與新陳代謝,還有初期腦部發育上也都是必要的營養素。

人體對膽鹼的需求與食物來源

停經前女性對飲食的膽鹼需求量會比兒童與其他成年階段少,原因在於雌激素會促使體內生成膽鹼的相關基因表現,讓身體合成更多的膽鹼。當飲食缺乏葉酸時(也是人體內的甲基供應來源),為了補足葉酸提供甲基的缺口,體內對膽鹼的需求隨之增加。

日常飲食中最常見的膽鹼來源食物是脂溶性的磷脂質 — 磷脂醯膽鹼(phosphatidylcholine) 和神經鞘磷脂(sphingomyelin),以及水溶性化合物 — 磷酸膽鹼(phosphocholine)、 甘油磷酸膽鹼(glycerolphosphocholine)和游離膽鹼。

當人攝取含有膽鹼化合物的食物時,大約一半的脂溶性和一些水溶性會被胰臟和小腸粘膜酵素作用,分離出膽鹼。游離膽鹼、磷酸膽鹼(phosphocholine)、 甘油磷酸膽鹼(glycerolphosphocholine)在小腸吸收,接著進入肝門靜脈送到肝臟貯存,之後經磷酸化,並分佈到全身,構成細胞膜。

其餘的脂溶性磷脂質會以完整的型態吸收,跟乳糜微粒整合在一起,透過淋巴循環運送到組織與其他器官,其中也包含大腦和胎盤。

健康人通常不會刻意驗體內膽鹼的狀態。健康成年人血中膽鹼的濃度範圍在 7 到 20 mcmol/L。根據一篇研究的發現,飢餓成人血中膽鹼的濃度範圍是 7 到 9.3 mcmol/L。正常情況下,血中膽鹼的濃度不會降到 50% 以下,即便超過 7 天都沒吃東西,也依然維持在一定的濃度範圍內,原因可能是水解細胞膜上的磷脂質,釋放出膽鹼來維持血中的膽鹼濃度。

建議攝取量

目前對於膽鹼攝取量的證據還不足矣建立平均每日建議攝取量(RDA),目前有適當攝取量(AI)給一般民眾參考。個體需要的膽鹼量會受到許多因素影響,包括:飲食中甲硫胺酸、甜菜鹼與葉酸的含量;性別;懷孕與哺乳狀態;發育階段;體內自行合成膽鹼的能力;以及影響膽鹼需求的基因突變。下表從「國人膳食營養素參考攝取量」第八版截取出膽鹼的 AI 供大家參考:

膽鹼的食物來源

許多食物含有膽鹼,主要來自動物來源的食物,例如肉、禽肉、魚、乳製品和雞蛋。十字花科蔬菜與某些豆類也含有豐富的膽鹼,其他飲食來源還包括堅果、種子與全穀類。

動物的肝含量最豐富,以牛肝為例,85 公克就能攝取到 356 毫克的膽鹼,很容易就能吃足一日適當攝取量的建議。下表示常見食物的膽鹼含量表,作為你飲食攝取的參考。

保健食品形式的膽鹼

除了從食物獲取,我們也能從保健食品攝取膽鹼,有單方,也有跟其他營養素搭配而成的設計,常見的型態有重酒石酸膽鹼( choline bitartrate)、磷脂醯膽鹼(phosphatidylcholine)和卵磷脂,目前還沒有研究比較這三種不同化合物的生物可利用率。也就是說,如果你想透過保健食品補充膽鹼,目前不太需要在意是哪種形式。

膽鹼的攝取與狀態

目前台灣的國民營養健康調查還沒有就膽鹼方面的資料,因此我們先參考美國的調查。根據 2013 ~ 2014 年 NHANES(National Health and Nutrition Examination Survey)調查的結果發現 2 ~ 19 歲的兒童與青少年從食物與飲料的膽鹼平均攝取量是 256 毫克;成人男性 402 毫克、女性 278 毫克。而來自補充品的攝取量就不多了。

膽鹼缺乏

肝臟能自己行合成膽鹼,不過在前面的內容我們也提到,光靠肝臟的產量無法供應全身的需求,也就是說,當飲食攝取量太少時,就可能出現膽鹼缺乏的問題。

膽鹼缺乏可能導致肌肉損傷、肝損傷,以及非酒精性脂肪肝疾病。儘管大多美國人的膽鹼攝取量低於適當攝取量,只不過在健康男性與非懷孕女性身上,膽鹼缺乏其實非常少見,至於為什麼會這樣,很可能是體內合成的膽鹼量提升帶來的結果。

非懷孕女性膽鹼攝取量少或許不會影響健康與生理功能,不過在懷孕女性身上,膽鹼就是一個需要認真看待、增加攝取的營養素了。

膽鹼-運動表現

膽鹼與運動表現

從生理機制探討的話,膽鹼可能影響肌肉功能、認知功能的正常運作,並減少疲勞與肌肉的損傷,進而對整體的運動表現與恢復有幫助,而從回顧文獻來看,在激烈運動的情況下,單次補充膽鹼能顯著增加運動員的耐力與爆發力。

幫助維持肌肉功能

  • 膽鹼能維持細胞膜的完整性,即使在激烈運動期間,也能維持著肌肉功能。
  • 膽鹼是神經傳導因子 — 乙醯膽鹼的前驅物質,是肌肉收縮不可或缺的分子。因此當體內膽鹼不足時,就可能降低乙醯膽鹼的生成,進而影響運動耐力與表現

改善認知功能

  • 乙醯膽鹼在記憶與專注力等認知功能上,也是很重要的神經傳導因子,體內維持足夠的膽鹼,有助於確保充分的乙醯膽鹼生成。
  • 有些研究發現,補充膽鹼可能有助於改善需要專注與決策任務的認知表現。

減少疲勞

  • 高強度運動期間身體會大量消耗膽鹼,並可能因而促使疲勞
  • 運動員維持體內膽鹼的濃度,可能有助於延緩疲勞的發生,並且改善他們的耐力

另外,也有人體隨機對照試驗在進行視覺瞄準任務前,補充膽鹼與安慰劑,發現補充膽鹼 70 分鐘後,可能有助於提升瞄準的精準度。

總結來說,不管你是一般健康人還是有運動習慣的人,增加膽鹼的攝取,可能對你的健康、運動表現或恢復會有幫助。

    Choline Fact Sheet for Health Profesionals – NIH

    Penry, J. T., & Manore, M. M. (2008). Choline: an important micronutrient for maximal endurance-exercise performance?. International journal of sport nutrition and exercise metabolism, 18(2), 191-203.

    Naber, M., Hommel, B., & Colzato, L. S. (2015). Improved human visuomotor performance and pupil constriction after choline supplementation in a placebo-controlled double-blind study. Scientific Reports, 5(1), 13188.

    Jäger, R., Purpura, M., & Kingsley, M. (2007). Phospholipids and sports performance. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 4(1), 5.

    Naber, M., Hommel, B., & Colzato, L. S. (2015). Improved human visuomotor performance and pupil constriction after choline supplementation in a placebo-controlled double-blind study. Scientific Reports, 5(1), 13188.

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