吃进含有油脂的食物,如肉类、煎炸食品、坚果、沙拉酱、曲奇饼等,油脂随之进入口腔。油脂首先与唾液混合。虽然口腔不会消化脂类,但咀嚼与唾液会帮助把食物分解成颗粒,便于吞咽。
第二步:消化与吸收
2.胃
食物经食道到达胃后与胃液混合。胃液的主要成分包括:
• 盐酸——其作用包括消毒灭菌,激活胃蛋白酶原,调节及促进消化;
• 各种消化酶——主要是胃蛋白酶原,其作用是分解蛋白质;
• 黏液——黏液的成分主要是糖蛋白和碳酸氢盐,其作用是形成物理屏障,润滑和保护胃壁;
• 内因子——其作用是促进维生素B12的吸收;
• 水——水占了胃液的95%,其主要作用是溶解食物,以便消化吸收;
• 电解质——电解质的作用是维持胃肠道的渗透压。
3.胆囊
胆囊位于胃的旁边,连接着十二指肠。胆囊中储存着由肝脏产生的胆汁。胆汁的主要成分包括水、胆盐、胆固醇、脂肪酸、卵磷脂、胆色素及无机盐。肝脏每天会连续不断地生成约一升左右的胆汁,储存在胆囊中。当食物进入十二指肠时,十二指肠会分泌激素,刺激胆囊释放出胆汁。胆盐、胆固醇和卵磷脂都是乳化剂,将脂肪乳化。
乳化是一个物理过程,通常是指将两种或多种原本互不相溶的液体 (如油和水)混合,使其中一种液体以液滴的形式分散在另一种液体中,形成分散而稳定的状态。油的乳化有几种形式(图2):一种是油包水,即水滴分散在油中,例如黄油、奶油。另一种是水包油,即油滴分散在水中,如牛奶。另外还有油包水再包油,水包油再包水。由于我们食用的油比水要少,因此主要的乳化形式是水包油。
图2,乳化的几种形式
影响乳化的因素包括:
• 机械搅拌——搅拌可以加速乳化。同理,肠道的蠕动会加速乳化。
• 乳化剂的作用——乳化剂分子具有亲水端和亲油端,可以降低互不相溶的两种液体之间的界面张力,并在液滴表面形成较坚固的薄膜。此外,乳化剂的电荷能阻止液滴彼此聚集,从而形成均匀稳定的乳液。
• 粘度——粘度越高,液滴在其中的运动越困难,越有助于乳状液的稳定性。
• 温度——温度会影响乳化剂的性能和液体的粘度,从而影响乳状液的形成和稳定性。
乳化能极大地增加油脂的表面积,是脂肪消化和吸收的重要步骤。
古人们很早就知道胆汁了。古希腊人错误地把胆汁分成黑胆汁和黄胆汁,也错误地理解了胆汁的作用。
4.胰腺
胰腺位于胃的下方,连接着十二指肠。胰腺每天分泌约为1升左右的胰液,其成分主要是水、各种胰酶(包括胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶等)及各种离子。胰脂肪酶把乳化的脂肪分解成脂肪酸和甘油酯。
胰液的作用是法国科学家克劳德·伯纳德 (Claude Bernard,1813年—1873年)(图3)发现的。伯纳德出生在法国中部,他的父亲经营一个小酒庄,家境平平。伯纳德小时候学习成绩不大好,高中毕业时未能拿到学位。他原想当个作家,努力几年后,写了一个剧本带到巴黎请教行家,结果被劝告转学医学。因此他进了医学院读书。有一位教授注意到他解剖做得好,请他当助理。从此他走上了生物医学研究之路,从研究助理开始一直做到法国国家自然博物馆的教授。伯纳德注意到素食的兔子在吃了肉后尿液会变色。他深入研究,用实验证明了胰液会把脂肪分解为脂肪酸和甘油,因此改变了尿液的颜色。这一发现使他入选法国科学院院士。
伯纳德反对当时流行的生命有灵说,坚持认为植物和动物的生命基础都是一样的物质。他还力主活体解剖,认为只有这样才能了解生命的运作。一次,他把家中的宠物狗开膛破肚,他的太太和女儿看到后惊恐万分,尖叫逃走,很长时间都不敢回家。伯纳德还发现肝脏会把糖转化为肝糖 (glycogen),证明了消化系统不但能够消化糖,还能够合成糖,以供身体所需。此外,他在人体神经系统及生物生长环境方面也都有建树,是现代医学的奠基人之一。
图3,法国科学家克劳德·伯纳德
5.小肠
小肠是油脂消化和吸收的主要场所。在这里,油脂在胃液、胰酶和胆汁的共同作用下形成乳糜微粒( Chylomicron,或简称Chylo)。乳糜微粒由小肠上皮细胞中的脂肪输送蛋白吸收。小肠吸收脂肪的效率高达90%以上。
第三步:运输与利用
6.淋巴系统与血液循环系统(图4)
在小肠吸收的乳糜微粒首先进入淋巴系统 (Lymph),然后进入血液循环系统 (Bloodstream)。血液循环系统再将其输送到全身,为身体各个器官与组织的细胞提供能量。剩余的乳糜微粒 (Chylomicron Remnant简称Chylo R)则输送到肝脏进行重组。
7.肝脏
脂肪在肝脏重组后合成四种脂蛋白:
• 极低密度脂蛋白(Very Low Density Lipoprotein,VLDL)。极低密度脂蛋白可以高效地为细胞提供甘油三酯及脂肪酸,从而提供能量或储存能量。
• 低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)。低密度脂蛋白会成为胆固醇 (cholesterol,简称c)。低密度脂蛋白过多会造成血管粥样硬化,诱发心血管疾病,因此被称为“坏胆固醇”。
• 中间密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein,IDL)。中间密度蛋白是低密度脂蛋白的代谢产物,在血液中起运输脂质的作用。
• 高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)。高密度脂蛋白摄取血管内的游离胆固醇,将其转化为胆固醇酯,送至肝脏进行代谢成为胆汁酸再次使用。高密度脂蛋白具有抗氧化、抗炎、保护血管的作用,因此被称为“好胆固醇”。高密度脂蛋白的作用是美国科学家迈克尔·布朗 (Michael Stuart Brown,1941年—)和约瑟夫·戈尔茨坦 (Joseph Leonard Goldstein,1940年—)最先发现的。他们也因此获得了1985年的诺贝尔医学与生理学奖(图5)。
图4,乳糜的运输与作用
图5,迈克尔·布朗(左)和约瑟夫·戈尔茨坦(右)
第四步:存储、排泄和平衡
8.脂肪
甘油三酯和脂肪酸主要用作产生能量。多余的脂肪酸储存在脂肪中备用。脂肪是身体的一个器官,而不是简单的组织(图6)。这是科学家们在2000年左右才证实的。
图6,人体的脂肪
过去曾经认为脂肪只是用于存储能量。今天我们知道脂肪对于生存非常重要,其功能包括:
• 脂肪细胞像个超级耐用的储能气球。当身体中有多余的能量时,脂肪细胞的数量和大小就会增加。当身体缺乏能量或饥饿时,这些细胞会萎缩,但不会消失。脂肪细胞可以在人体内存活长达十年。当身体再次获得多余能量时,较小的脂肪细胞会优先获得能量,迅速变大。这是节食减肥易于失败的原因之一。
• 脂肪也是一个内分泌器官,它会分泌好几种激素,其中包括控制食欲的瘦素 (Leptin )和调控血糖水平的脂联素 (Adiponectin )。
• 人体中有两种不同的脂肪:白色脂肪与棕色脂肪。白色脂肪组织占绝大多数,主要用于储存能量。棕色脂肪的颜色来自于线粒体和铁。棕色脂肪在寒冷条件下被激活时会产生热量。熊和一些啮齿动物在冬眠期间就是依靠棕色脂肪来产生热量以维持生存。人类幼儿的棕色脂肪较多,因此不大怕冷。成年人只有少量棕色脂肪,存储于颈部、椎骨和心脏外部,以保护这些器官与组织。
• 脂肪在睡眠时为大脑提供能量,维持大脑和其他器官的功能。这对于生存不可或缺。
• 脂肪的位置很重要。皮下脂肪 (即皮肤下面的脂肪)通常对身体健康并无害处。但过多的皮下脂肪 (即肥胖)会导致脂肪细胞过大,从而排出部分脂肪酸,并经静脉流向肝脏,导致肝脏的脂肪堆积 (肝脏的脂肪含量超过5%就是脂肪肝了)。脂肪肝是可逆转的,但如果不加控制,可能会发展为肝硬化甚至肝癌。此外,过多的皮下脂肪还会引起炎症,甚至引起某些癌症。内脏脂肪 (即储存在内脏各个器官中的脂肪)会影响内脏的代谢功能,引起心脏病、II型糖尿病及各种癌症。
9.肠道和肾脏
脂肪代谢的副产物经肠道和肾脏排出体外。
油脂在人体内的旅程是一个复杂过程,涉及到多个器官、多个调控机制。通过这个旅程大部分的油转化成脂肪酸和甘油酯,为身体的各个器官提供能量。一克油在体内完全氧化时大约可以产生39.8千焦的热能,能够把1升水加热9℃。此外,油也在支撑细胞结构和维持身体健康等多方面起着重要作用。因此我们需要食用油脂。返回搜狐,查看更多