蛋雞膽固醇與卵磷脂相關生合成代謝

代謝。在血液中主要與脂蛋白結合形成低密度脂蛋白 (low-density lipoprotein) 及 高密度脂蛋白 (high-density lipoprotein) 存在，膽固醇代謝轉化途徑如圖 1-3 所 示。

二、血脂形成及降低途徑機制

血脂泛指血液中所含脂類總稱，大致包括膽固醇、三酸甘油酯、類脂質及脂 蛋白等級。血液中含量受年齡、飲食成分、遺傳、脂質代謝功能和疾病等許多因 素。脂蛋白中蛋白質為載脂蛋白 (apolipoprotein, Apo)，因載脂蛋白的質及量不 同，，載脂蛋白是決定脂蛋白結構、功能及代謝中心。脂蛋白含 VLDL、LDL 及 經卵磷脂膽固醇脂醯基轉移酶 （lecithin-cholesterollacyltransferase, LCAT） 途徑 逆向轉送回肝臟進行代謝後排除於體外 (張等 2004)。

造成膜脂質破壞，體內 HDL cholesterol (HDL-C)ヽLDL cholesterol (LDL-C) 脂質 代謝混亂，膽固醇等脂質無法順利排除，透過清除體內多餘自由基可達到降血脂 的目的(Hermier 1997; 張等 2004)。

三ヽ蛋雞膽固醇生合成途徑

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產蛋母雞膽固醇生合成代謝途徑大致與哺乳類動物相同。蛋雞卵巢及肝臟是 還原酶 (HMG CoA reductase) 作用後，續轉變為 mevalonate 及 isopentenyl/

geranyl/farnesyl pyrophosphates，而 HMG CoA 還原酶是主要合成速率限制步驟，

決定膽固醇之生合成速度與產量，也是調控體內膽固醇含量之主要關鍵步驟，再 B100 (apolipoprotein B100) 組成形式經 VLDLy 由血液運輸到卵母細胞，供應卵 黃足夠膽固醇，雞蛋中膽固醇主要來源途徑如圖 1-6 所示 (汪及佟 2002)。在雞 蛋中膽固醇主要係由血液中極低密度脂蛋白 y (very low density lipoprotein y, VL DLy) 運輸，蛋雞由於產蛋時需要大量脂質，因此不像其他哺乳動物或蛋雞分泌 的極低密度脂蛋白 (very low densitylipoprotein, VLDL) 會受到脂蛋白脂解 (lipo proitein lipase, LPL) 予以降解成中密度脂蛋白 (intermediate density lipoprotein, I DL) 和低密度脂蛋白 (low density lipoprotein, LDL)，最主要係因在 VLDLy 中 有一個脫輔基脂蛋 apoVLDL-II 其可抑制 LPL 水解。在卵母細胞上經過卵母細 胞卵黃生成素受體 (oocyte vitellogensis receptor, OVR) 的胞飲作用，被生長中卵 母細胞吸收，而使膽固醇進入蛋黃中 (Grummer and Carroll 1988; 張及張 2005;

陳及張 2003)。

五、蛋雞膽固醇脂蛋白轉運途徑

食物來源和肝臟等組織合成之膽固醇主要以脂蛋白形式通過血液轉送至蛋黃中 或周邊組織。禽類脂蛋白包括 VLDL、 IDL、LDL、高密度脂蛋白 HDL 及乳糜 微粒 (chylomicron, CM)。產蛋期肝臟主要合成 VLDLy、卵黃生成素 (vitellogenin, VTG) 以及 HDL；血液代謝中產生 LDL，乳糜微粒則在小腸細胞合成 (Walzem et al. 1999; Wilson and Rudel 1994; 丁及張 2007; 曹等 2012)。

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圖 1-2. 膽固醇結構 Fig 1-2. Cholesterol structure

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圖 1- 3. 膽固醇代謝轉化途徑 (Liscurn 2002) Fig 1-3. Cholesterol metabolic pathway

Cholesterol

Pregnenolone 7-Dehydrocholesterol 7-Hydroxycholesterol

Progesterone

Androgens Mineralocorticoids Glucocorticoids

Cholecaliferol Primary bile acids

Secondary bile acids

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圖 1-4. 體內膽固醇經膽酸代謝及排泄途徑 (Hermier 1997; 張等 2004) Fig 1-4. Bile acid-mediated metabolism and excretion pathway

Cholesterol 7α-Hydroxycholesterol 7α-hydroxylase

Bile acids

Primary bile acids

Secondary bile acids

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圖 1-5. 膽固醇生合成途徑 (Liscurn 2002) Fig 1-5. Cholesterol biosynthesis pathway

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圖 1-6. 雞蛋中膽固醇來源途徑 (汪及佟 2002) Fig 1-6.The transport pathway of egg cholesterol

血液 小腸

肝臟

蛋黃

卵巢 主要途徑

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六、雞蛋膽固醇代謝調控

總結目前研究降低雞蛋膽固醇方法，大致上分為遺傳性因素、營養性因素及非營 養性因素。基本上為通過飼糧中添加脂肪酸、中草藥 (或提取物)、植物固醇、

礦物質及 statin 類藥物和遺傳選育等方法。

(一) 遺傳因素：

蛋雞品種、品系及年齡都可影響膽固醇含量。HMG CoA reductase 是體 內膽固醇合成過程中的限速酶，apoVLDL-II 在血液中與膽固醇結合，OVR 則通過胞飲作用使脂蛋白完整轉運進入生長中卵母細胞；從這些基因找出影

statin 類藥物是 HMG-CoA reductase 抑制劑，lovastatin 抑制 HMG-CoA reductase 活性能有效降低蛋黃膽固醇含量 (Gylling and Miettinen 2005)。

七、卵磷脂化學結構與生理活性 者不僅能顯著調節 PE (phosphatidylethanolamine) 及 PmE (plasmenylethanolami ne) 中多不飽和脂肪酸比例，而且還能促進自發和誘導乙醯膽鹼 （acetylcholine, ACh） 釋放 (Moriyama et al. 1996)，Ach 含量增加能促進大腦中神經細胞間傳 遞信息速度加快，提高注意力及思維能力，加強記憶力，並能改善各種神經官能 症(吳等 2001)。同時卵磷脂是構成細胞膜的重要組成成分，隨年齡增長清除自 由基能力下降，過多自由基與不飽和脂肪酸作用形成丙二醛 (malondialdehyde, MDA)，再與蛋白質胺基結合而使脂質與蛋白質交聯形成脂褐素 (lipofuscin)，損 傷神經元的代謝傳遞功能；而卵磷脂具備清除自由基能力，可修復損傷之細胞膜，

故其具有延緩衰老功能。卵磷脂中之膽鹼對脂肪有親和力，若體內膽鹼不足，會

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圖 1-7. 卵磷脂結構

Fig 1-7. Phosphatidylcholine structure

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表 1-3. 蛋黃磷脂類組成成分 (譚等 2006) Table 1-3. Phospholipid composition of egg yolk

Items Contents (%)

Phosphatidylcholine 73.0 Phosphatidylethanolamine 15.0 Phosphatidylinositol 0.5

Sphingomyelin 2.5

Lysophosphatidylcholine 5.8 Lysophosphatidylethanolamine 2.1

Others 1.1

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影響脂肪代謝造成脂肪肝，同時可降低血清膽固醇。再則具有乳化分解血脂作用， 作用於卵磷脂分子的 C2 脂鍵上分解為溶血卵磷脂 (lysophosphatidylcholine)，再 分解為甘油、膽鹼及磷酸鹽後被吸收，由肝門靜脈血液系統進入肝臟。肝臟中膽 鹼或乙醇胺在 choline kinase 作用下生成磷酸膽鹼 (phosphocholine) 或磷酸乙 醇胺 (phosphoethanolamine)，與經轉胞苷酶 1 或 2 (phosphate cytidylyl transfer- ase 1 或 phosphate cytidylyltransferase 2) 催化下之胞苷三磷酸 (cytidine triphosp- hate, CTP) 作用生成胞苷二磷酸膽鹼 (cytidine diphosphate choline, CDP-choline) 或胞苷二磷酸乙醇胺 (cytidine diphosphate ethanolamine, CDP-ethanolamine) ，在 diacylglycerol cholinephosphotransferase 作用下與 1,2-diacylglycerol 反應 (同時 為肝臟轉化生合成三酸甘油酯關鍵步驟)，最後形成 cytidine monophosphate 與 phosphatidylethanolamine 或 phosphatidylcholine。在肝臟細胞內質網內合成後之 卵磷酯，經高基氏體分泌至血液中。卵磷脂生合成另外一途徑為在腸道細胞分解 之 lysophosphatidylcholine，經醯基化 (acylation reaction) 後再重新合成卵磷脂，

經組裝成 CM 及 VLDL，結合載脂蛋白 (liproprotein) 後經淋巴系統運送至血液 中，卵磷脂生合成代謝路徑詳如圖 1-8 (Hawke 1959; Krishnan Rajalekshmy 2010;

Kushwaha and Jensen 1975; Mackay et al. 1997)。

九、提高雞蛋卵磷酯含量調控

圖 1-8. 卵磷脂生合成路徑 (Hawke 1959; Krishnan Rajalekshmy 2010;

Kushwaha and Jensen 1975; Mackay et al. 1997)

Fig 1-8. Phosphatidylcholine biosynthesis metabolic pathway Choline

Phosphocholine

CDP-Choline

Liver

Phosphatidylcholine

1,2-diacylglycerol

途徑合成，有研究指出飼料添加可提供甲基之甜菜鹼與膽鹼，可發揮升卵磷脂效 果 (Cohn et al. 2008; Jiang et al. 2001; Krishnan Rajalekshmy 2010)。

十、蛋雞卵磷脂與三酸甘油酯生合成代謝途徑關係

卵磷脂與三酸甘油酯生合成途徑於生成二酸甘油酯 (diacylglcerol) 前為相 同途徑，如在 diacylglcerol acyltransferase 反應下加上脂肪酸時則為產生三酸甘 油酯；但在加入 CDP-choline 經 1,2-diacylglycerol phosphocholin transferase 作 用下，二酸甘油酯與 CDP-Choline 連接則生合成 phosphatidylcholine，肝臟卵磷 脂與三酸甘油酯生合成關係詳如圖 1-9 所示 (Budowski et al. 1961; Coleman 2004; Husbands 1970; Vance and Vance 2004)。

十一、雞蛋中卵磷脂運載途徑

雞蛋中卵磷脂運載途徑 VLDLy 與 VTG 為主運載途徑。雛禽時肝臟生合 成 VLDL，產蛋期在雌激素調控作用下生合成膽固醇後與細胞內膽固醇酯、卵 磷脂及其他脂質與脂蛋白 Apo B₁₀₀ 結合，產生 VLDLy 分泌進入血液。禽類之 VLDLy 脂蛋白因含大量 ApoVLDL-Ⅱ，為 LPL 抑制劑，VLDLy 中之三酸甘 油酯不會被組織中微血管內皮細胞上 LPL 降解，即無法轉變成 IDL 和 LDL 轉 運代謝，故膽固醇等脂質可由 VLDLy 經血液載運至卵巢卵母細胞，卵母細胞上 OVR 之胞飲作用，吸收沉積形成蛋黃，蛋黃中 95％ 膽固醇由此途徑形成；蛋 黃中膽固醇另一主要來源是卵黃原蛋白 (vitellogenin) ，提供其他 4％ 膽固醇。

因飼料因素，蛋雞由外源性食物攝入膽固醇量較低，大部分為雞隻體內肝臟及其 他組織自行合成，每日內源性合成膽固醇量約 300 mg ，而其中約 200 mg 經血 行途徑由脂蛋白轉運至蛋黃中，蛋雞膽固醇及卵磷脂等脂質脂蛋白運送途徑詳如 圖 1-10 所示 (Musa et al. 2010; Schneider et al. 1990)。

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圖 1-9. 肝臟卵磷脂與三酸甘油酯生合成關係圖 (Budowski et al.

1961; Coleman 2004; Husbands 1970; Vance and Vance 2004) Fig 1-9. Relationship between liver phosphatidylcholine and triglyceride

biosynthesis Glucose

Choline Phosphocholine CDP-Choline

圖 1-10. 蛋雞膽固醇、卵磷脂及脂質脂蛋白運送途徑 (Walzem et al. 1999) Fig 1-10. Cholesterol, phosphatidylcholine, and lipid lipoprotein transportation

s of laying hen

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