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甲酸的来源

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甲酸的来源

发布日期:2020-12-21 作者: 点击:

在哺乳动物中,甲酸可以来自不同的饮食。小鼠腹腔注射[3-13C]-L-丝氨酸并定量测定血浆丝氨酸和甲酸,结果显示丝氨酸分解代谢的甲酸占小鼠体内总甲酸的50%左右[ 21]。肠道中的厌氧菌的发酵产生的甲酸约占剩余的50%。在小鼠肠腔甲酸浓度在毫摩尔水平,在无菌小鼠中降至微摩尔水平[8]。肠道中的甲酸可进入血液循环被利用。

   肠道微生物组代谢的另一种副产物是甲醇,甲醇可以在肝脏中代谢成甲醛,进一步生成甲酸[27]。果胶是水果的天然成分,被肠道微生物组降解为甲醇。人每天食用1kg苹果或10-15g果胶能产生0.4-1.4g甲醇,处于甲醇内生总量的范围内(0.3-0.6g/d)[67]。食用200克大白菜(Brassica rapa pekinensis)可使血浆甲醇浓度从168mM增加到225mM [68]。饮酒也是甲醇的重要来源。人体内每天甲醇的产量相当于饮用0.3升40%白兰地[67]。但是,乙醇会抑制甲醇代谢成甲酸(如下所述)。因此,因为饮用高浓度酒精饮料所积累的甲醇有可能通过尿液清除。

甘氨酸裂解,胆碱分解代谢,色氨酸分解代谢,胆固醇合成和甾醇合成是哺乳动物甲酸生产的潜在来源。但是,我们对它们对全身甲酸生产的净贡献知之甚少。通过一些文献报告可以获得一些估计。在大鼠中,肝脏中胆固醇的合成速率约为600nmol/g组织/h[40]。由于胆固醇的合成中释放一个甲酸分子,并且大鼠肝脏约占大鼠体重的2%,因此与肝脏胆固醇合成有关的甲酸生成速率大约为0.01µmol/g体重/h。该速度比大鼠体内甲酸产生的总速率低(0.25-0.36µmol/g体重/h,表1),这表明胆固醇合成只是大鼠体内甲酸生成的很小的来源。我们注意到,这并不排除它可能是肝脏中甲酸的来源,或者肝脏完全可以利用胆固醇合成产生的甲酸。


有其他饮食来源的循环甲酸,如果过量食用,可能会变得有意义。甜味剂阿斯巴甜被代谢为天冬氨酸,苯丙氨酸和甲醇。因此,过量摄入的含阿斯巴甜的饮料可代谢产生甲醇,进而转化为甲酸。已经在人体中进行了补充阿斯巴甜的实验[69]。如果阿斯巴甜能代替日粮中的所有蔗糖甜味剂,阿斯巴甜的单次食用剂量为10和34 mg / kg,相当于蔗糖的平均推荐剂量和替代所有蔗糖量的99%分量,结果循环甲醇的水平有所增加。

但是,甲醇的增加在循体甲醇水平的自然变化范围之内。另一项研究报道,给予200 mg / kg的大剂量阿斯巴甜后,循环甲酸水平无明显变化[70]。尽管这些数据表明从甲醇中毒的角度来看,阿斯巴甜用作甜味剂是安全的,但它也告诉我们阿斯巴甜可以是甲醇或甲酸的重要来源。假设每消耗1克阿斯巴甜生产0.1 mol甲醇(基于甲醇和阿斯巴甜的摩尔质量),则每天34mg/kg的阿斯巴甜可以将甲酸的消耗速度计算为0.14µmol/g/h。后者的值与大鼠体内甲酸生成的速率相当(0.25-0.36µmol/g体重/h,表1)。这些估计表明如果引用大量阿斯巴甜饮料,阿斯巴甜可能是人体重要的甲酸的来源。

肌酸是另一种潜在的甲酸来源。肌酸可以被肠道微生物组代谢为甲胺。甲胺进入循环系统,被血清酶氨基脲敏感性胺氧化酶(SSAO)代谢为甲醛,H2O2和氨。已经研究了补充肌酸一水合物对身体机能和健康的积极影响[71]。在补充肌酸一水合物的实验中,受试者每天摄入21g肌酸,试验持续14天,尿液中甲胺的水平增加了90%,而甲酸的水平增加了13%[72]。因此,补充肌酸有助于提高体内甲酸水平。

但并非不重要的是,饮料,食物和药物中的甲基化分子可以在肝脏中脱甲基,释放出甲醛,随后甲醛转化为甲酸。咖啡因就是一个很好的例子,也被称为1,3,7-三甲基黄嘌呤。摄入咖啡因后,几乎100%的食物通过肠道吸收,仅约3%的食物原样排泄[73]。在肝脏中,咖啡因脱掉其中一个甲基,形成对黄嘌呤(1,7-二甲基黄嘌呤,80%),可可碱(3,7-二甲基黄嘌呤,12%)和茶碱(1,3-二甲基黄嘌呤,4%),在每种情况下都会释放甲醛。例如,一杯浓缩咖啡含有约60mg咖啡因,吸收并在肝脏脱甲基后具有释放0.31mmol甲醛的潜力。假设一个70公斤的人每天摄入1杯浓缩咖啡,这将导致咖啡因代谢出甲酸的速率为0.18µmol/h/kg。这个速度与大鼠体内总甲酸的产出速度相当(表1)。对于含咖啡因的软饮料,可以得出类似的估算值(表2)。在这种情况下,我们可以考虑使用阿斯巴甜作为甜味剂,这也有助于甲醛和甲酸的生产。例如,将咖啡因和阿斯巴甜加在一起,每天饮用1罐低碳可乐有可能将甲酸生产速率提升为0.55µmol/h/kg。咖啡因还存在于某些药物中,在一些药物中咖啡因的含量超过咖啡和软饮料(表2)。在没有估算人体甲酸总生产率或每日1C总需求的情况下,很难从这些数据得出结论。然而,这些数据表明摄入含咖啡因的饮料可能是人类甲酸的重要饮食来源。



本文网址:http://chuckguyon.com/news/1178.html

关键词:甲酸钙,饲料酸化剂,饲料级甲酸钙

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