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吃瘦肉精能「瘦身」嗎?小心傷心又傷肝

miss9_96
・2020/11/21 ・2561字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 558 ・八年級

在畜牧業中,有類可減少豬、牛的脂肪、提高瘦肉率的藥物,泛稱「瘦肉精」。唔……豬吃了會瘦,那人吃了也會瘦嗎?

瘦肉精的「瘦身」機制(對豬、牛等動物而言

在很久很久以前,藥廠在研發氣喘的藥物(支氣管擴張劑)時,偶然地發現到這群能與腎上腺素受體結合的藥物(β-adrenergic agonists),例如:克倫特羅( Clenbuterol)、萊克多巴胺(Ractopamine)[註1],似乎能讓豬、牛、馬減少脂肪、提高肌肉量、快速增重[1, 2]

在肥肉的減少上,科學家發現到瘦肉精改變了培養皿裡脂肪細胞的代謝。藥物促進脂肪分解、降低脂肪合成[3]。而實際讓動物吃瘦肉精後,科學家發現這些藥物,影響動物體內脂肪細胞的腎上腺素受體(β-adrenergic receptor),使脂肪細胞的脂肪合成能力降低[4];或增加心跳、血壓,進而提升基礎代謝率(BMR, basal metabolic rate),讓動物能更快地分解、代謝能量[5]。換言之,瘦肉精讓動物體內的脂肪更少,更快速地消耗能量。

瘦肉精能讓動物體內脂肪更少、肌肉健美。圖/Pexels

而在肌肉的生長、強化上,瘦肉精讓羊隻的肌肉更大、蛋白質合成效率更高[6]。簡單來說,羊、豬用了這些藥,就能擺脫肥胖,成為身型強壯、肌肉健美,甚至肥肉更少的肉品。因此在市場上,肉商能以更高的價格售出,取得強勁的商業競爭力。

那,真的有人跑去吃瘦肉精嗎?

當然!瘦肉精在動物展現了燃脂、增強肌肉的效果;身為注重外型的哺乳類,人類當然也開始吃起了瘦肉精。於是乎,畜牧用藥搖身一變,成了運動界或減肥界的傳說禁藥[7]

然而,瘦肉精在人體試驗中,效果真能「只減肥肉、肌肉強壯」嗎?

來自丹麥的研究團隊,邀請了 6 名年輕男性進行人體試驗[8]。他們吃了克倫特羅 (Clenbuterol)後,針對燃燒能量等進行評估。研究發現,瘦肉精對於股四頭肌(quadriceps muscle)[註2]燃燒碳水化合物的效率沒有影響;神奇的是,瘦肉精提升了肌肉靜止時,代謝能量的效率約 21% ,而燃燒脂肪的效率增加了 39% !而在伊朗針對 52 名健康男性,其減肥(觀測 BMI 和體重的變化)的研究,似乎也支持了瘦肉精能減少體重的效果[5]

克倫特羅(Clenbuterol)對人體肌肉的能量消耗之影響。圖/論文提供,作者翻譯註解[1]

傷心又傷肝的禁藥

瘦肉精在人體試驗上展現神乎其技的效果;只靠藥物就能強壯肌肉,還能提高脂肪的燃燒效率,如此驚人的能力,自然被體育界所關注。但僅吃了一顆藥,就能只長肌肉、不生肥肉,此等超乎常理的藥物為運動員們所不許,因此國際奧委會和世界反興奮劑組織,也已將克倫特羅等藥劑視為禁藥之一[7, 9]

瘦肉精在人體試驗展現神奇的效果,因此被體育界列為禁藥。圖/Pexels

然而,身為普通人類的我們,並非追求破記錄的全壘打或簽約金,如果不考慮瘦肉精是體育禁藥的情況下,服用克倫特羅等藥劑,將什麼風險呢?

人體試驗發現,吃了克倫特羅的人,血液裡的肝臟酵素濃度增加 (AST, Aspartate Transaminase; ALT, ALanine aminoTransferase);換言之,瘦肉精可能具有傷害人體肝臟的危險性[5]

同時,血液裡的膽固醇(cholesterol)、三酸甘油酯(Triglycerides)、低密度脂蛋白(LDL, Low density lipoprotein)濃度也顯著提高,代表中風、血管硬化等心血管疾病的風險也隨之提高[5]

而且,瘦肉精中毒更會引起一系列的症狀,如:躁動不安,心搏過速、高血糖、低血鉀等症狀[9]。在澳洲的新南威爾斯州,吃瘦肉精而中毒,導致報案送醫的最大宗原因是——想要減肥。

瘦肉精具危害人體肝臟的危險性,但仍有民眾為了減肥而冒險服用。圖/Pexels

在九年內,新南威爾斯州發生 63 起瘦肉精中毒案件。其中約有八成的中毒者必須住院,最常見的症狀是心搏過速、噁心腹瀉等,更有兩例出現心臟驟停的嚴重致命副作用[9]。顯見在減肥的慾望驅動下,民眾仍會鋌而走險地服用瘦肉精(矛盾的人類)。

聲明:在沒有醫療團隊的指示下,不建議使用藥物來控制體重

若瘦肉精用在正確用途上?

當然,藥物本身沒有好壞,只有人類才會走歪。

1993 年,克倫特羅被測試用於軟骨手術(半月板,膝蓋部位)後的肌肉恢復。結果發現,克倫特羅似乎能增加膝蓋肌肉的恢復速度。未來可能可用於輔助術後恢復,甚至治療肌肉萎縮的可能性[10]

註解

  • 註1:我沒有找到這段歷史,但個人猜測應該是在治療動物的氣喘時,意外發現動物用藥後,肌肉量提高。
  • 註2:股四頭肌為大腿的四組肌肉。

參考文獻

  1. Guy H. Loneragan ,Daniel U. Thomson,H. Morgan Scott (2014) Increased Mortality in Groups of Cattle Administered the β-Adrenergic Agonists Ractopamine Hydrochloride and Zilpaterol Hydrochloride. PLoS ONE.
  2. 農委會預告受體素「Ractopamine」及「Clenbuterol」解禁。行政院農業委員會。
  3. Hye-Kyeong Kim, Mary Anne Della-Fera, Dorothy B Hausman, Clifton A Baile (2010) Effect of clenbuterol on apoptosis, adipogenesis, and lipolysis in adipocytes. Journal of Physiology and Biochemistry.
  4. S. E. Mills, C. Y. Liu, Y. Gu, A. P. Schinckel (1990) Effects of ractopamine on adipose tissue metabolism and insulin binding in finishing hogs. Interaction with genotype and slaughter weight. Domestic Animal Endocrinology.
  5. Wafa Saleh Abdulredha (2019) Effect of Clenbuterol using as weight loose on liver enzymes and lipids profile. Iraq Medical Journal
  6. M. C. Claeys, D. R. Mulvaney, F. D. McCarthy, M. T. Gore, D. N. Marple, J. L. Sartin (1989) Skeletal Muscle Protein Synthesis and Growth Hormone Secretion in Young Lambs Treated with Clenbuterol. Journal of Animal Science.
  7. 神奇小藥丸-禁藥面面觀。運動視界。
  8. Søren Jessen, Sara A. Solheim, Glenn A. Jacobson, Kasper Eibye, Jens Bangsbo, Nikolai B Nordsborg, Morten Hostrup (2019) Beta2‐adrenergic agonist clenbuterol increases energy expenditure and fat oxidation, and induces mTOR phosphorylation in skeletal muscle of young healthy men. Drug Testing and Analysis.
  9. Jonathan Brett, Andrew H Dawson and Jared A Brown (2014) Clenbuterol toxicity: a NSW Poisons Information Centre experience. The Medical Journal of Australia.
  10. C. A. Maltin; M. I. Delday; J. S. Watson; S. D. Heys; I. M. Nevison; I. K. Ritchie; P. H. Gibson (1993) Clenbuterol, a β-Adrenoceptor Agonist, Increases Relative Muscle Strength in Orthopaedic Patients. Clinical Science.

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miss9_96
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》