名詞操作型定義

一、共軛亞麻油酸(conjugate linoleic acid, CLA)增補劑：

本研究所使用的增補劑，製備的廠商為 Stepan lipid nutrition Manufacturing, Maywood, New Jersey, USA，每顆為 0.5 公克共軛亞麻油酸之填充粉末膠 囊，其中 cis-9, trans-11 與 trans-10, cis-12 異構物的比例為 50:50。

二、胰島素敏感性(insulin sensitivity).

清除體內特定濃度的血糖所需胰島素濃度之多寡稱之為胰島素敏感性，所需 的胰島素濃度較低時，其敏感度較高；反之，所需胰島素濃度較高，則胰島 素敏感性較低。

三、口服葡萄糖耐受度測驗(Oral Glucose Tolerance Test, OGTT)

爲人體測驗「葡萄糖吸收能力」之試驗(Cartee et al.,1989)。將所有受試者在 受試前一天晚上 10 點後開始禁食（可少許飲用不含熱量的水），至受試當 天早上 8:30 分接受測試。口服葡萄糖耐受度試驗檢測流程為受試者在空腹 狀況下飲用 75 公克葡萄糖水搭配 500 毫升純水後開始計時（0 分鐘為基準 值），空腹飲用糖水後分別在第 0、30、60、90、120、150、180 分鐘個別 抽血，所採得之血液使用英國 RANDOX Laboratories 有限公司所生產的臨床 生化試劑，以葡萄糖氧化酶（GLUCOSE-GOD-PAP）的檢測方法，再置入 BIO-RAD 所生產的 SmartSpec Plus Spectrophotometer 分光光譜儀測定血糖 值。葡萄糖耐受度測試表示方式，除顯示各點血糖值外，並以所有受試者空 腹血糖值為基準線，計算與各連續點所圍成的面積作為葡萄糖曲線下面積 (glucose area under curve, GAUC)，其面積越大代表葡萄糖吸收能力越差。

第貳章 文獻探討

本章共分為三個部分來加以敘述探討。一、共軛亞麻油酸。二、胰島素敏 感性。三、本章總結。

第一節 共軛亞麻油酸

一、共軛亞麻油酸的結構與簡介

共軛亞麻油酸(conjugated linoleic acid, CLA)，是一群含有 18 個碳，1 個共軛 雙烯鍵(conjugated dienoic bond)的多元不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid)，

為必需脂肪酸-亞麻油酸(linoleic acid, LA)的位置(positional)與幾何(geometric)上 的異構物(圖 1-1)，為 ω-6 脂肪酸的一種，其中「共軛」一詞指的是兩個雙鍵的 位置被一個單鍵所連結(Azain, 2003)。

圖 2-1 共軛亞麻油酸結構，取自 Evans, Brown & McIntosh (2002)

亞麻油酸雙鍵的位置位於自羧基端(COOH-)算起第 9 及第 12 號碳，兩個雙 鍵都是順式結構(cis form)；而共軛亞麻油酸的兩個雙鍵則位於第 7、9 號碳，第 9、11 號碳、第 10、12 號碳、第 11、13 號碳、第 12、14 號碳上，並伴隨反式 結構(trans form)的出現(Kramer et al., 1998)。人體內因缺乏將 C18:1 轉變成 C18:2 的酵素系統，故無法自行合成此類脂肪酸，必須由膳食中獲取，CLA 普遍存在 於日常生活的食品中，其中以反芻動物之乳、肉類產品為最，Ritzenthaler 等學

者報導指出日常生活攝取的 CLA 中 60%來自於乳製品、37%來自於肉類產品 (Ritzenthaler et al.,2001)。Rainer 等學者(2004)分析日常生活飲食發現 CLA 富含於 牛奶、奶製品、牛肉、奶油、起司等食品當中，表 1-1 列出日常生活飲食中 CLA 含量。成人一天的平均攝取量僅有 0.2-0.4 克（Rainer & Heiss, 2004）。

表 1-1、食物中共軛亞麻油酸的含量

Food mg/g fat Food mg/g fat

Dairy Product Meats/Fish 4.3

Homogenized milk 5.5 Veal 2.7

2% milk 4.1 Lamb 5.8

Butter fat 6.1 Pork 0.6

Condensed milk 7.0 Chicken 0.9

Cultured buttermilk 5.4 Fresh ground turkey 2.6

Butter 4.7 Salmon 0.3

Sour cream 4.6 Egg yolk 0.6

Ice cream 3.6

Low fat yogurt 4.4

Custard style yogurt 4.8 Vegetable Oils

Plain yogurt 4.8 Safflower oil 0.7

Frozen yogurt 2.8 Sunflower oil 0.4

Medium Cheddar 4.1 American processed 5.0

取自 Rainer and Heiss（2004）

膳食中 CLA 大多以 cis-9，trans-11 CLA 與 trans-10，cis-12 CLA 為主，這 兩種結構的 CLA 也最具有生物活性(Pariza, Park, & Cook, 2000)，其中超過 90%

為 cis-9，trans-11 CLA 異構物，也稱為瘤胃酸(rumenic acid；RA) (Ritzenthaler et al., 2001)，學者研究發現瘤胃酸是 CLA 中最具生物活性、具抗氧化、抗癌且影 響細胞膜磷脂質的機能的異構物(Lin, Boylston, Luedecke, & Shultz, 1995)；而 trans-10，cis-12 CLA 能影響能量代謝，以及改變體脂肪組成的功效(Park et al.,

1999)，Park 等學者(1997)的老鼠實驗得到 trans-10，cis-12 CLA 可降低體脂肪的 結果後，更多的研究開始針對 CLA 是否可以改變身體組成來探討。雖然齧齒動 物研究中，補充 CLA 可減少體脂肪已經被廣泛的發表(Park et al. 1997；

Tsuboyama-Kasaoka et al. 2000)，卻也有學者發現補充 trans-10，cis-12 CLA 異構 物後出現胰島素敏感性惡化的現象(Risérus, et al., 2002)，CLA 雖被視為人類減肥 的增補劑，如何安全的食用 CLA 卻也成為重要的一個課題。

二、共軛亞麻油酸的來源

（一）生物合成

共軛亞麻油酸中的 cis-9，trans-11 CLA 為瘤胃微生物（butyirivibrio

fibrisolvens）對亞麻油酸及次亞麻油酸進行生物氫化(biohydrogenation)過程中間 產物(Kepler et al., 1966)，硬脂酸(stearic acid)為瘤胃微生物氫化作用的最終產 物，在亞麻油酸 (LA)和次亞麻油酸(LNA)經生物氫化作用轉化至脂肪酸的過程 中，cis-9，trans-11 CLA 可以直接被吸收或再經生物氫化成為反式-11-十八碳烯 酸(trans-11-octadecenoic acid, trans-vaccenic acid, TVA)，當 TVA 的合成速率大於 因生物氫化作用轉化而成的硬脂酸速率，此中間產物 TVA 在瘤胃中的濃度即增 加，而 TVA 更進一步被腸道吸收後，哺乳動物細胞中的 Δ9-去飽和酶

(Δ9-desaturase)會將其轉化成 cis-9，trans-11 CLA，而這似乎即是牛乳中 cis-9，

trans-11 CLA 之主要來源(Bauman, Baumgard, Corl, & Griinari, 1999)。另一方面，

Verhulst 等學者(1987)分離出一株微生物可以將 LA 轉化成 trans-10，cis-12 CLA，

所以，反式-10-十八碳烯酸可能亦是藉由微生物將 LA 代謝成為 trans-10，cis-12 CLA 後，在 cis-12 鍵之處被生物氫化而在瘤胃之中產生，而哺乳動物沒有 Δ12-去飽和酶(Δ12-desaturase)，因此反芻動物組織中的 trans-10，cis-12 CLA 可能是 藉由腸胃道吸收 trans-10，cis-12 CLA 而來(Pariza et al., 2000)。

（二）化學合成

除了生物合成之外，工業上，可利用化學合成的方式，透過純的 LA 或富含 LA 的油(如紅花油、葵花油等)，在鹼性的環境下精油加熱而合成 CLA。化學合 成 CLA 的過程包含兩個步驟，首先經由轉脂化作用(transesterification)，形成甲 基脂化亞麻油酸，接著經由共軛作用(conjugation)，產生 cis-9，trans-11 CLA 以 及 trans-10，cis-12 CLA 兩種異構物，例如 1989 年 Ha 等學者就使用葵花油，其 中富含 64%的亞麻油酸，作為合成 CLA 的前驅物，來合成 CLA (Ha, Grimm, &

Pariza, 1989)。

生物合成與化學合成的 CLA 在異構物的含量上有明顯的不同，反芻動物的 乳及肉中，富含 cis-9, trans-11 CLA 異構物；而化學合成的 CLA 中通常含有等量 的 cis-9，trans-11 CLA 及 trans-10，cis-12 CLA 的異構物。

三、共軛亞麻油酸之生理功能 (一)腫瘤細胞抑制作用

惡性腫瘤向來是國人十大死因之首，近年來死亡機率更是居高不下，CLA 對於腫瘤細胞的作用也逐漸進行研究，Ha 等學者(1987)發現，小鼠餵飼含有 CLA 之飼料，可抑制由 7,12-dimethylbenz[a] anthracene (DMBA)所引起之小鼠表皮腫 瘤(mouse epidermal tumors) (Ha et al., 1987)，以及由 benzo[a]pyrene (BP)所引發之 小鼠前胃腫瘤(mouse forestomachtumor)(Ha et al., 1990)。此外，膳食 CLA 對於以 DMBA 或 MNU(methylnitrosourea)對大鼠所誘發的乳腺腫瘤也有顯著的抑制效果 (Ip, Singh, Thompson, & Scimeca, 1994)，且不論以游離脂肪酸(free fatty acid, FFA)

或三酸甘油脂(triglyceride, TG)型式的 CLA 餵飼，其抑制腫瘤細胞生長的效果皆 相同(Ip, Scimecab, & Thompsonc, 1995)，這些飼糧中脂肪的總含量或型式(飽和或 不飽和)並不影響 CLA 抑制腫瘤細胞的效果。所有 CLA 之異構物都會被吸收進 入組織三酸甘油酯中，但只有 cis-9, trans-11 CLA 異構物會被吸收進入細胞膜中 之磷脂質中，被認為是具有生物活性之異構物(Ha et al., 1990；Ip, Chin, Scimecab,

& Pariza, 1991)。

2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline (IQ)是一種雜環香基胺(heterocyclic aromatic amine, HAA)致癌物，為肉類及魚在高溫烹煮下所形成之產物，且為具 高度誘導有機體突變之突變劑(mutagen)，在生理酸鹼度下，經 N-hydroxylation 活 化後之 IQ 可直接與 DNA 結合，而形成 IQ-DNA 加合物(Thorgeirsson et al., 1994)。Liew 等學者(1995)利用由紅花油(safflower oil)鹼異構化而來的 CLA，測 試其對以 IQ 誘發的大鼠結長腫瘤之影響，結果顯示，以口服 CLA 方式之大鼠 (100mg/kg 體重)，可預防結腸中 IQ-DNA 加合物之形成，且能明顯地抑制結腸 中畸形隱性病灶(aberrant crypt foci, ACF)數目，意即達到抑制腫瘤細胞之效果 (Liew, Schut, Chin, Pariza, & Dashwood, 1995)。

以高劑量(10g/kg 體重)之 CLA 餵飼小鼠，對巴豆脂 phorbol ester

(12-o-tetradecanoylphorbol-13-acetate, TPA)所誘發的皮膚腫瘤有顯著抑制的效果 (Belury et al., 1996)。另外，CLA 對於其他腫瘤細胞的抑制功效，也陸續在其他 的文獻之中被探討，例如可以減少 SCID 小鼠(Severe Combined Immune

Deficiency mice)前列腺腫瘤負荷(Cesano, Visonneau, Scimeca, Kritchevsky, &

Santoli, 1998)、減少大鼠大腸直腸腫瘤負荷(Kim & Park., 2003)、減少小鼠乳腺癌 轉移至肺部(Hubbard, Lim, & Erickson, 2003)、持續的保護大鼠避免乳腺腫瘤的誘 發(Ip et al., 1995)、減少小鼠腹膜轉移的結腸及胃癌細胞連結(Kuniyasu et al., 2006) 等，故 CLA 對於動物體內抑制腫瘤細胞的效果應傾向肯定的。

人體方面，CLA 抑制腫瘤細胞的效果也陸續得到正面的答案，Aro 等學者 (2000)針對停經後的女性受試者，血清 CLA 的濃度增加，結果降低乳癌的風險

(Aro et al., 2000)；Larsson 等學者(2005)針對女性受試者膳食 CLA 混和異購物，

結果降低結腸直腸癌的風險(Larsson, Bergkvist, & Wolk, 2005)。然而，並非所有 的文獻都顯示，補充 CLA 對於人體抑制腫瘤細胞的功效都是正面的，Chajès 等 學者(2002)針對女性做切片檢查乳房中所儲存脂肪的 CLA 發現，脂肪中儲存的 CLA 與良性的乳房疾病無明顯關聯(Chajès, Lavillonnière, Ferrari, 2002)；Voorrips 等學者(2002)研究女性受試者補充 CLA，反而輕微增加得乳癌的風險(Voorrips et al., 2002)。CLA 對於人體抑制腫瘤細胞的功效雖然已被多數文獻報導，仍有少數 文獻認為並非完全有效，甚至可能有反效果，而 CLA 抑制腫瘤細胞的機制，未 來需要更多方的深入研究來加以證實。

(二)免疫的調節

Azain 學者(2003)指出，CLA 與類花生酸(eicosanoid)的代謝、細胞激素 (cytokine)產生或基因之表現有相關(Azain, 2003)，會影響前列腺素(prostaglandins) 合成，尤其是前列腺素 E2(prostaglandin E2, PGE2) (Li & Watkins, 1998)。由於 CLA 異構物可使脂質產生去飽和與延長作用，進一步經由代謝生成 CLA 衍生物-類花 生酸及其他新的介質，這些介質對於可作為傳遞胞內訊息之脂質介體之生成與活 性具有影響效果(Sébédio et al., 1997)。Pariza(1997)指出，由花生二烯酸

(eicosadienoic acid)以鹼催化，加熱生成的共軛花生二烯酸(conjugated

eicosadienoic acid, CEA, C20:2)，對小鼠身體組成所產生之變化與 CLA 相似，推 測 CEA 與 CLA 能改變脂質代謝及具細胞激素生成作用之生物活性。CLA 對於 免疫調節之影響最可能是與細胞激素(cytokine)的產生有關(Sugano, Taujita, Yamasaki, Noguchi, & Yamada, 1998；Turek, Li, Schoenlein, Allen, & Watkins., 1998；Hayek et al., 1999)，也可能與類花生酸有間接關連(Bulgarella, Patton, & Bull, 2001；Pariza et al., 2001；Whigham et al., 2002)。

細胞激素為免疫及發炎反應之類內泌素(hormone-like)介體(mediators)，當巨 噬細胞(macrophage)及其他免疫細胞受到刺激後所分泌之低分子量蛋白質(Pariza

et al., 2000)。TNF-α 及 IL-1 會誘發免疫細胞的一些效應，其中包含發炎反應(Lewis, 1983)。除了具有調節免疫反應強度之外，這些細胞激素也會對其他細胞造成生 化方面之改變，誘發骨骼肌異化代謝之提升(Hotamisligil & Spiegelman, 1994)及 細胞表面蛋白質之變化(Carlos et al., 1990)。身體每一個細胞都有 TNF-α 受體，

而許多種細胞(如神經細胞及脂肪細胞)也會分泌這些細胞激素(Hotamisligil &

Spiegelman, 1994)。值得注意的是，TNF-α 及 IL-1 都會受到類花生酸的調節，特 別是 PGE2(Lewis, 1983)。

Weber 等學者(2001)指出，餵飼 CLA 的豬隻對豬肺炎黴漿菌(Mycoplasma hyopneumoniae)有較高之抗體力價，但對於豬隻生殖及呼吸綜合症病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)之力價則沒有差異。餵飼 CLA 亦能提高豬隻體內殺手細胞(killer cell)之含量。Bassaganya-Riera 等學者(2001)指 出，餵飼 CLA 能誘發 CD8+淋巴球之百分率增加，可能提高某些疫苗之實際應

Weber 等學者(2001)指出，餵飼 CLA 的豬隻對豬肺炎黴漿菌(Mycoplasma hyopneumoniae)有較高之抗體力價，但對於豬隻生殖及呼吸綜合症病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)之力價則沒有差異。餵飼 CLA 亦能提高豬隻體內殺手細胞(killer cell)之含量。Bassaganya-Riera 等學者(2001)指 出，餵飼 CLA 能誘發 CD8+淋巴球之百分率增加，可能提高某些疫苗之實際應