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葡萄糖胺真相(3):人體吸收與代謝效率

107/12/12 瀏覽次數 8067

葡萄糖胺(glucosamine)雖然是體內重要的構造單元,但是不需要從飲食攝取。在生物化學成分的分類中,葡萄糖胺稱為「糖胺類(amino sugar)」,因為它是葡萄糖衍生而成的分子。體內分子的來源可分為內在合成或是飲食外來提供。


 

ㄧ、內在合成反應

 

人體細胞可以自行合成葡萄糖胺,原料是葡萄糖,加上由胺基酸「麩醯胺酸(glutamine)」提供的胺基NH2

細胞內的合成反應包括三個酵素反應步驟:

  1. 葡糖糖先磷酸化,生成葡糖糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate),
  2. 接著轉化成異構分子果糖-6-磷酸(fructose-6-phosphate),
  3. 然後與麩醯胺酸進行轉胺反應,生成葡萄糖胺-6-磷酸(glucosamine-6-phosphate),作為聚合反應的原料。
軟骨細胞合成葡萄糖胺的原料和反應軟骨細胞合成葡萄糖胺的原料和反應
 
二、外部提供糖胺的反應

 

口服葡萄糖胺在人體的利用,必須藉助藥物臨床實驗來追蹤和測量,這種動態的實驗稱為「藥物動力學」。

 

研究中,受試者口服三種不同劑量(750, 1500, 3000毫克)的葡萄糖胺,每次服用前須抽血,測量基準值。服用後須計時並按時抽血檢驗,以追蹤血中濃度的變化量;這個操作與血糖耐受性的檢測一樣。

 

口服前的血中基準濃度約0.28 微莫耳(μM),服用後快速升高,約3小時可達到最高濃度約10 μM上下,然後開始下降而維持一個穩定的濃度。服用1500毫克多天後,血中的濃度維持穩定,達到1.4 uM,是基準值的5倍。服用劑量高,血漿濃度也會隨之升高,但是服用至3000毫克時,濃度並沒有比例性的增加。所以一次口服量超過1500 毫克並無更大的益處,這是現行藥廠建議劑量的實證基礎。

人體的葡萄糖胺代謝動力人體的葡萄糖胺代謝動力

 

三、標記來源準確追蹤

 

血中的葡萄糖胺有兩個來源:體內合成與外來口服,一般檢驗分析無法區別來源。若要準確追蹤口服葡萄糖胺的代謝量,必須利用放射性同位素作標記,實驗會用碳13C或氚3H來標記口服的葡萄糖胺分子,以及用放射性硫35S標記硫酸根分子─如同GPS定位追蹤一台特定的車輛一樣。如此可以準確地測量葡萄糖胺在腸道的吸收(Absorption),進入體內的組織分布(Distribution),新陳代謝 (Metabolism)和排泄(Excretion),文獻上縮寫為 ADME。

 

同位素追蹤必須包括至少兩次實驗:一次採用靜脈注射,另一次為口服。兩個實驗的總劑量相同,持續抽血以測量血中的活性和濃度。

 

靜脈注射的結果代表完全吸收的血漿濃度變化。口服實驗則可以定量糞便和尿液的排泄量和吸收率。比對口服和注射後的血中總活性,可以計算進入身體循環,並真能為組織利用的比率,稱為「生體利用率(bioavailability)」。

 

人體臨床實驗結果可見,一次口服葡萄糖胺後,糞便排出約10%,表示吸收率約高達90%。尿中的排泄量大約29%,留存於體內之量佔60%。吸收的葡萄糖胺首先進入肝臟,然後進入身體循環,組織可用的生體利用率大約是26%,表示肝臟代謝了約30%。換言之,一次攝取1500毫克時,進入大體循環之量約390毫克,但是軟骨組織只能獲取0.3%,約4.5 毫克。

葡萄糖胺利用率葡萄糖胺利用率

組織的分布數據無法從臨床實驗獲得,必須藉助動物實驗,才能進行徹底地解剖與進行組織分析。大鼠對葡萄糖胺的吸收率與人體相近。大鼠的組織分析可見,肝臟的含量最高,表示大量的葡萄糖胺會經肝臟分解代謝,並且有大量分解產出CO2,約佔攝取量的50-80%。

 

市售的葡萄醣胺(GlcN)主要有硫酸鹽(GlcN.SO4)與鹽酸鹽(GlcN.HCl)兩種形式。藥廠宣稱兩者的吸收率和效益不同,目前難以用學理解釋。

 

四、主要結論

 

臨床實驗提供了安全性和服用量兩項結論。葡萄糖胺相當安全,大劑量都沒有不良反應。然而口服劑量並不需超過1500毫克,血液濃度增加不多。口服之後,只有約30%可經血液運送供各組織代謝,大部分會先在肝臟進行代謝,最後分解成CO2。軟骨等結締組織只能獲取少量。民眾購買產品前可以先參考這些資訊。

 

責任編輯:許珊菁|實踐大學食品營養與保健生技系

審       校:邱琬淳|台北醫學大學保健營養學系

                  邱彥碩|衛生福利部雙和醫院骨科/關節重建科

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-食品營養與安全之民眾科普教育計畫」執行團隊撰稿)

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