明天更健康:论大肥肉的消化与吸收

 



【良心剧透】

  • 大肥肉的消化从送进嘴里的时候就开始了
  • 大部分的大肥肉是在小肠里被消化的
  • 胆汁大大提高了小肠消化和吸收大肥肉的能力
  • 切掉胆囊并不会帮助你减肥
和碳水化合物一样,饭菜里的大肥肉也需要先被消化成身体可以吸收的营养物质,然后才能进入咱们的身体。还记得脂肪长什么样子吗?一个甘油“脑袋”,拖着三条长短不一的脂肪酸“尾巴” 【注1】。简单说,消化大肥肉,就是把它的脂肪酸尾巴一个一个地切下来的过程。

这个过程从肥肉被送进嘴里就开始了。对健康的成年人来说,在嘴里消化脂肪主要只是让你能感受到那股油腻腻的香滑口感和油脂特有的风味。这个阶段并不会从大肥肉里分解出那么多能让我们长胖的脂肪酸来。但是对小婴儿可就不一样了。乳汁中有相当一部分的脂肪都是被嘴里的消化工人消化掉的【注2】。

胃里也有专门负责消化脂肪的工人。然而对于健康的成年人来说,这个阶段的消化工作还是不那么重要。日常膳食中只有大约10-30%的脂肪是被嘴里和胃里的消化工人消化掉的【注3】。剩余的大部分脂肪会堆积在胃里,降低胃的排空速度。所以油乎乎的饭菜很“顶饱”。

饭菜中大部分的脂肪最终都是在小肠里完成消化过程的。小肠里负责脂肪消化工作的工人与嘴里和胃里的工人相比可就更厉害了,它们不但可以切掉脂肪所有的尾巴,而且还有更加专业的搭档协助提高工作效率【注4】。比起工人自己,这些搭档的名气可就大多了。它们就是胆汁。胆汁是怎么协助提高脂肪的消化效率的呢?这个过程的原理其实跟肥皂能洗掉衣服上的油污是一样的。油不溶于水,饭菜里大块大块的脂肪“浮”在小肠溶液的表面,让消化工人无从下手。胆汁像肥皂一样,把不溶于水的脂肪拆成一个一个能溶于水的小颗粒,然后“拖”进小肠溶液里,交给消化工人处理【注5】。

胆汁中的胆盐对脂肪的乳化作用(图片来源:www.pj-house.com)

微胶粒的模型。黄色的是裹在外层的胆盐,蓝色的是各种脂类的消化产物。(图片来源:www.amalgam-models.co.uk)

脂肪并不会像碳水化合物那样被“完全消化”。换句话说,经过消化的脂肪并不一定会被拆成成三条脂肪酸“尾巴”和一个光秃秃的甘油“脑袋”。饭菜中的大肥肉经过消化之后变成的实际上是一大堆“消化了一半的脂肪”【注6】。这样就有问题了。短一点的尾巴如果被顺利切下来还有可能直接被吸收进入身体【注7】,长一点的大尾巴们就困难了。油比水轻,这些大个儿头的家伙们会“漂”在覆盖着小肠绒毛的黏液上面,海葵一样的小肠微绒毛根本够不着它们。怎么办呢?又该胆汁出场了。和帮助消化一样,胆汁把这些大块头的家伙聚在一起,用自己的身体围住它们,包成一个可以溶于水的小球,然后就可以“沉”到黏液里了【注8】。这样,就顺利地把那些大个儿头的家伙们也都送到了小肠微绒毛的手里,吸收进了小肠细胞。等饭菜里的脂肪统统都被吸收完成之后,胆汁也就顺利完成了这次的消化任务,之后它们会回到肝脏,休整一下,再重新进入胆囊待命,等待下一次任务【注9】。

在胆汁的大力协助下,小肠能够迅速地消化和吸收大量的脂肪。据说就算你一次吃掉一斤大肥肉也能很快被吸收进身体[1]。可别以为切掉胆囊就可以肆无忌惮的吃大肥肉不用担心长胖了。胆囊里虽然存储着帮助消化脂肪的胆汁,可分泌胆汁的是肝脏。即使没有胆囊,肝脏还是会源源不断地分泌胆汁辅助小肠进行脂肪的消化和吸收,只是刚开始的时候效率会降低一些而已,并不影响你长胖。所以,在肥胖症的治疗过程中,医生们打的都是胰脂肪酶的主意。给肥胖症患者服用的处方药“赛尼可”就是通过抑制胰脂肪酶的工作来减少脂肪的消化吸收,最终达到减少热量摄入的目的来帮助减肥的[2]。当然,这些都是处方药,一定要在医生的指导下安全用药。

消化好的脂肪在进入小肠细胞之后,等待着他们的也是不一样的命运。那些切下来的短小的脂肪酸尾巴的命运跟单糖差不多。它们可以直接穿过小肠细胞进入血液循环系统,通过肝脏,被分配到需要的岗位上去【注7】。剩下那些大个儿头的家伙们呢?小肠细胞里有专门的工人会把这些“消化了一半的脂肪”再重新组装成完整的脂肪,然后塞进货运专列,交给淋巴系统,运进身体【注10】。

乳糜微粒的样子。被磷脂包裹着的橘黄色的就是在小肠上皮细胞中重新形成的脂肪(图片来源:www.studyblue.com)

货运专列拉着重新组装好的脂肪,从小肠开始,绕开肝脏,沿着淋巴系统一路向上,一直走到心脏附近才最终进入血液循环系统,然后随着血液流遍全身,把装载的脂肪分配给沿途需要的细胞们【注11】。换句话说,从吃进肚子开始,经过漫长的旅程,好不容易才消化掉的脂肪被小肠细胞吸收之后,是先又被重新组装成脂肪,然后才送进身体的。为什么会这样呢?可能是因为重新组装成脂肪之后提高了脂肪酸在身体中的运输效率【注12】。也可能是因为货运专列在淋巴系统中的旅程可以大大降低脂肪进入血液循环系统的速度,防止饱餐一顿大肥肉之后血脂会猛然上升【注13】。 无论通过哪种途径,吃进肚子的大肥肉最后都顺利进入咱们的身体了。那接下来它会不会就被贴在小肚腩上了呢?咱们下次再说。

脂肪的消化和吸收(图片来源:web.ics.purdue.edu)

【注】

  1. 生活中常提到的脂肪,指的是脂类家族中的甘油三酯。日常膳食中大约95%的脂类都是甘油三酯。每个甘油三酯分子都是由一个甘油分子和三个脂肪酸分子通过酯化反应连接在一起形成的。组成甘油三酯的脂肪酸有的碳链很长,有的碳链很短;有的是饱和脂肪酸,有的是不饱和脂肪酸。
  2. 嘴里负责消化脂肪的工人叫做舌脂肪酶。舌脂肪酶有两个偏好,一是喜欢含有中链或者短链脂肪酸的甘油三酯;二是喜欢先切掉甘油三酯上连接的第三条脂肪酸。这些偏好可能是在长期的进化过程中锻炼出来的。因为乳汁中的甘油三酯里,中短链的脂肪酸一般刚好都在第三条的位置上。所以,舌脂肪酶对婴儿非常重要。在它的帮助下,宝宝们能更快更有效地消化乳汁中的脂肪。也正是因为舌脂肪酶的这些个偏好,婴儿配方奶粉中都添加了丰富的“有第三条短尾巴”的脂肪,促进宝宝的成长[3]。
  3. 胃里负责消化脂肪的工人叫做胃脂肪酶。虽然胃脂肪酶可以在强酸性的环境下继续消化脂肪,不过因为在胃里的消化过程还没有胆汁的辅助,大块的脂肪只能依靠胃的蠕动被机械破碎成比较小的脂肪颗粒。所以消化效率虽然比在嘴里大了些,但仍然不高。不过胃脂肪酶和舌脂肪酶有相同的偏好,都能非常有效地消化乳汁中的甘油三酯。再加上婴儿的胰腺功能还没有发育完全,小肠对脂肪的消化能力还很有限,所以舌脂肪酶和胃脂肪酶对乳脂肪的消化就是宝宝们获取营养的重要途径了。
  4. 当小肠感知到有脂肪进入的时候,就会开始大量分泌胰液,同时通知胆囊,向小肠中释放胆汁。与胆汁一同进入小肠的胰液里有专门中和胃酸的重碳酸盐,也有专门负责消化脂肪的工人——胰脂肪酶。
  5. 辅助胰脂肪酶进行工作的是胆汁中的胆盐。胆盐能够协助提高脂肪的消化是因为它具有两亲性。同一个胆盐,它的一端能够溶于水(亲水),另一端能够溶于油(亲油,或者叫疏水)。在遇到脂肪的时候,胆盐分子把自己疏水的一端“插进”脂肪里,然后在小肠蠕动的帮助下,“撬”下一颗小油滴,然后亲水端向外裹住这颗小油滴,让它能够溶进水里。这样,小肠里大块的不溶于水的脂肪就被逐渐破碎成了悬浮在小肠溶液中的小油滴。这个过程叫做乳化,它大大增加了脂肪的表面积,方便胰脂肪酶开展工作
  6. 胰脂肪酶也有自己的消化偏好。它喜欢先切断甘油三酯上第一位置上的脂肪酸,再切掉第三位置上的那条脂肪酸,最终把甘油三酯变成两条游离的脂肪酸,和一个单甘油酯。只有少数的甘油三酯会真的被完全消化变成一个游离的甘油分子和三个游离的脂肪酸。所以,脂肪在小肠里的消化产物实际上是很复杂的混合物,里面有甘油二酯,有单甘油酯,也有游离的脂肪酸和少量的甘油。
  7. 中短链的脂肪酸(包含少于10-12个碳原子)可以穿过小肠上皮细胞直接进入血液循环系统,然后与血液中的白蛋白相结合,通过肝脏,被分配到身体各处。脂肪酸穿过小肠细胞的机理还不完全清楚,有专门负责运输的蛋白质,也有不依靠蛋白质的扩散机制。但不管是通过哪种方法,小肠对脂肪酸的吸收都不需要消耗额外的能量[4] 。
  8. 这些小球有个专门的名字,叫做微胶粒。不光是甘油三酯,膳食中脂类物质的消化产物比如胆固醇和溶血卵磷脂都需要先被胆盐包裹成微胶粒,然后才能穿过小肠上皮细胞外覆盖的那层静止的水隔离层,进入小肠微绒毛内部的空间。微胶粒非常的小。它的直径大约只有5nm左右,远远小于没有消化之前的小肠里游荡着的脂肪小颗粒。
  9. 脂肪酸的吸收发生在十二指肠的末端和回肠的部分。但是胆汁中帮助消化的胆盐并不会随着脂肪酸一起被吸收掉。胆盐会随着食物残留继续前行,直到空肠部分才被重新吸收及身体,被送回肝脏,重新做成胆汁,储存在胆囊里以备后用。这个循环再利用的过程叫做胆盐的肝肠循环。
  10. 甘油三酯的消化产物进入小肠上皮细胞之后,有专门的酶把这些“半成品”里游离的长链脂肪酸再拼装在甘油二酯和单甘油酯上面,做成新的甘油三酯。然后把这些新的甘油三酯封装在一个叫做乳糜微粒的“货运专列”里,通过胞吐作用离开小肠上皮细胞,进入淋巴循环系统。乳糜微粒就像是一粒费列罗巧克力,中心包裹着香滑的甘油三酯和其他脂类,以及脂溶性的维生素A和E,外面是一层单层的磷脂外壳。磷脂外壳上还“镶嵌”着游离的胆固醇和大块儿的载脂蛋白。
  11. 乳糜微粒从小肠微绒毛中心的乳糜管进入淋巴循环系统,一直到心脏附近的胸导管才最终进入血液循环系统。因此通过乳糜微粒吸收进入身体的甘油三酯绕过肝脏直接通过淋巴和血液循环系统流遍了全身。在这个过程中,沿途的细胞都可以从血液中的乳糜微粒里取用它们需要的甘油三酯[5]。
  12. 把长链脂肪酸重新拼装成甘油三酯,再封装进乳糜微粒里大大提高了身体中脂肪的运输效率。所以膳食脂肪中绝大部分的脂肪酸最后都是以乳糜微粒的形式进入身体的。只有中短链的脂肪酸可以直接从小肠通过血液循环系统进入肝脏,然后再进行进一步的处理和分配。
  13. 乳糜微粒从淋巴系统进入血液循环系统的速度很慢。所以就避免了血液中的脂类含量在进食之后会有大幅度的波动变化。饱餐一顿高脂肪含量的饭菜之后,乳糜微粒从淋巴系统进入血液循环系统的过程最长可以持续14个小时之久[2]。一般来说,血液中的脂类含量会在一餐后30分钟到3个小时这个区间内达到峰值,然后逐渐下降,大约5-6个小时之后恢复正常水平。当然,有很多因素会影响这个过程的长短,比如胃排空的时间、饭量的大小、饭菜的构成等等。


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