攝取紅肉會增加心血管疾病風險

肉類是補充蛋白質、礦物質及維生素的重要來源,受到養生風潮影響,很多人在挑選肉類時,會在紅肉與白肉之間再三思量,認為白肉比較健康,而紅肉比較不健康。確實,攝取紅肉會增加心血管疾病風險,腸道菌代謝副產物-氧化三甲胺(TMAO)是增加罹病率的重要因子(膳食肉鹼 → γBB → TMA → TMAO)。特定基因群gbu的厭氧菌會主導 TMA的代謝,飲食條件左右微生物 gbuA  基因的活性,攝取紅肉會提高微生物的 gbuA 基因表現量,進而誘發心血管疾病的致病因子產生。

圖片來源:Pixabay

撰文/陳淵銓

紅肉和白肉的區分

肌紅蛋白(myoglobin)是一種由153個胺基酸環繞血基質組成的單鏈蛋白質,主要存在於肌肉內,對氧氣的親和力大於血紅素(hemoglobin),所以動物的肌肉組織具有儲存氧氣的功能。紅肉及白肉的區別,關鍵在於肌紅蛋白比例,而且主要視烹調前的肌肉色澤而定,較紅的、肌紅蛋白比例較高的稱紅肉,反之則是白肉。烹飪好的肉類顔色並不能作為判斷紅肉或白肉的標準,所以不管牛肉作成何種料理都是紅肉,豬肉雖然在烹飪後變為白色,但仍然是紅肉。相反地,家禽(如雞、鴨、鵝、火雞等)、爬蟲類動物、兩棲類動物及魚類、甲殼類動物(如蝦、蟹、牡蠣、蛤蜊等)等海產的肉都屬於白肉,例如:鮭魚肉是紅色,也不能算作紅肉,因其為蝦紅素的呈色,而非肌紅蛋白的顏色;鳥類的肌肉雖含有微量肌紅蛋白,但也不算是紅肉,僅被認為是深色肉(dark meat)。此外,紅肉或白肉不一定以動物種類作區分,還要視不同的部位而定,例如:鮪魚雖是魚類,但肉色呈現暗紅色,歸屬於紅肉;雞肉雖大部分屬於白肉,但雞腿肉色澤較紅也偏屬於紅肉。

紅肉可能致癌且飽和脂肪酸偏高

紅肉富含各類礦物質及造血元素(如鐵、鋅、維生素B12等),屬於良好的補血聖品,很適合貧血者及懷孕婦女攝取;而白肉的蛋白質含量稍高而熱量僅有紅肉的一半,是想要減肥或增加身體肌肉量的人之絕佳選擇。既然紅肉的營養成分較高,那為何卻被普遍認為較不健康?這是因為世界衛生組織(WHO)在2015年將加工肉品(如培根、香腸、火腿跟熱狗等)列為「1級致癌物」(對人體具有顯著致癌效果),而紅肉(如牛肉、豬肉、馬肉及羊肉)則被列為「2A級致癌物」(對人類很可能有致癌性,但對動物確定具有致癌性)。此外,紅肉與白肉相比,因其所含飽和脂肪量較高,攝取過多容易造成膽固醇沉積在血管壁,造成血管內壁增厚、動脈阻塞、血管彈性降低及血壓增高,進而增加血栓、心血管疾病與腦中風的風險。

紅肉代謝物與心血管疾病的關聯性

目前已知紅肉在人體中的代謝副產物-氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide, TMAO)是增加罹病率的重要因子。肉鹼(carnitine)是肉品中含有的天然物質,可協助將脂肪酸送入粒線體內進行代謝,許多腸道微生物可將肉鹼轉換為 γBB(gamma-butyrobetaine),但很少再參與將 γBB 代謝為三甲胺(trimethylamine,TMA是TMAO 的前驅物)的過程 。

在2021年,美國科學家在一篇發表於《Nature Microbiology》的研究結果顯示,已發現紅肉代謝物與心血管疾病間的分子作用機制,他們發現特定腸道微生物群會將攝取肉類的中間代謝物轉換為 TMAO 的前驅物,最終增加罹患心血管疾病的機率;相反的,素食者罹病機率則較低。他們首先從近 3,000 名受試者血清樣本分析 γBB 濃度,確認 γBB 濃度越高,患有心血管疾病或中風風險也相對提升。為了解哪些微生物群參與致病因子 TMA 的代謝途徑,他們接著以受試者的糞便樣本進行微生物培養,確認厭氧菌 Emergencia timonensis 是在體內將 γBB 代謝為 TMA 的主要菌種,再將此菌進行 DNA 定序,發現 6 個基因的gbu基因簇(γBB utilization gbu gene cluster)在 γBB 高濃度的條件下,基因表現量會增加。結合基因選殖和功能研究確定了四種gbu基因(gbuAgbuBgbuC 和 gbuE)在大腸桿菌中共同表達時,這些基因是必要的且足以重述(recapitulate)γBB 向 TMA 的轉化過程。 研究團隊最後針對來自臨床隨機飲食干預(diet intervention)研究的樣本 (n = 113) 進行分析,顯現受試者糞便檢體中微生物的 gbuA 基因表現與血清中的 TMAO 成正相關性,可確認Emergencia timonensis參與紅肉的 γBB 代謝過程。研究結果揭示了一個微生物基因簇對於膳食肉鹼 → γBB → TMA → TMAO在宿主中的轉化至關重要,並會提高罹患心血管疾病的風險。

上述研究結果顯示攝取紅肉與心血管疾病的關聯性,確認與腸道微生物參與轉換肉品的中間代謝產物(將 γBB 代謝為 TMA)緊密相關,亦即攝取紅肉會提高微生物的 gbuA 基因表現量,進而產生罹患心血管疾病的致病因子。此外,這個研究也發現隨著受試者的飲食習慣從肉食改成素食後, gbuA 表現量便隨之降低,這可能是透過改變飲食習慣以降低心血管疾病風險的作法。

 

參考資料

  1. Buffa JA, Romano KA, Copeland MF, Cody DB, Zhu W, Galvez R, Fu X, Ward K, Ferrell M, Dai HJ, Skye S, Hu P, Li L, Parlov M, McMillan A, Wei X, Nemet I, Koeth RA, Li XS, Wang Z, Sangwan N, Hajjar AM, Dwidar M, Weeks TL, Bergeron N, Krauss RM, Tang WHW, Rey FE, DiDonato JA, Gogonea V, Gerberick GF, Garcia-Garcia JC, Hazen SL. The microbial gbu gene cluster links cardiovascular disease risk associated with red meat consumption to microbiota L-carnitine catabolism. Nat Microbiol. 2022 Jan;7(1):73-86. doi: 10.1038/s41564-021-01010-x. Epub 2021 Dec 23.
  2. Wolk A. Potential health hazards of eating red meat. J Intern Med. 2017 Feb;281(2):106-122. doi: 10.1111/joim.12543. Epub 2016 Sep 6..
  3. Diallo A, Deschasaux M, Latino-Martel P, Hercberg S, Galan P, Fassier P, Allès B, Guéraud F, Pierre FH, Touvier M. Red and processed meat intake and cancer risk: Results from the prospective NutriNet-Santé cohort study. Int J Cancer. 2018 Jan 15;142(2):230-237. doi: 10.1002/ijc.31046. Epub 2017 Oct 16..
views