115年:營養營養學(1)
有關抗壞血酸在腸道中的吸收,下列敘述何者正確?
A抗壞血酸的吸收率約為70~95%與單次攝取量無關
B抗壞血酸於腸道中主要透過簡單擴散作用被吸收
C脫氫抗壞血酸於腸道中主要透過簡單擴散作用被吸收
D脫氫抗壞血酸被吸收後大部分會在腸細胞內被還原成抗壞血酸
詳細解析
本題觀念:
維生素C(抗壞血酸,Ascorbic acid)與其氧化態(脫氫抗壞血酸,Dehydroascorbic acid, DHAA)在腸道中的吸收機制、動力學特性及細胞內代謝轉換。
選項分析
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A. 抗壞血酸的吸收率約為70~95%與單次攝取量無關 (錯誤)
- 抗壞血酸的吸收主要是透過**鈉依賴性維生素C轉運蛋白(SVCT1)**進行的主動運輸。這是一種可飽和的載體介導過程(Saturable carrier-mediated process)。
- 當攝取量較低時(如 < 200 mg/day),吸收率確實很高(約 70~90%);但隨著單次攝取量增加,SVCT1 轉運蛋白會達到飽和,導致吸收率顯著下降。例如,當單次攝取量超過 1000 mg 時,吸收率可能降至 50% 以下。因此,吸收率與攝取量高度相關。
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B. 抗壞血酸於腸道中主要透過簡單擴散作用被吸收 (錯誤)
- 抗壞血酸(Ascorbic Acid)是帶負電的親水性分子,無法輕易通過脂質雙層。
- 其在小腸(主要是空腸)的吸收主要依賴主動運輸,具體而言是透過刷狀緣膜上的 SVCT1 (Sodium-dependent Vitamin C Transporter 1),這是一個耗能且依賴鈉離子梯度的過程,並非簡單擴散。
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C. 脫氫抗壞血酸於腸道中主要透過簡單擴散作用被吸收 (錯誤)
- 脫氫抗壞血酸(DHAA)的結構與葡萄糖相似,它是透過**促進性擴散(Facilitated diffusion)**進入腸細胞,主要的載體是葡萄糖轉運蛋白(主要是 GLUT2 和 GLUT8,部分文獻提及 GLUT1 或 GLUT3)。
- 雖然促進性擴散屬於被動運輸的一種(順濃度梯度),但它需要載體蛋白協助,與不需載體的「簡單擴散(Simple diffusion)」在生理學定義上有明確區別。
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D. 脫氫抗壞血酸被吸收後大部分會在腸細胞內被還原成抗壞血酸 (正確)
- 這是維生素C吸收與代謝的關鍵保護機制。DHAA 透過 GLUT 進入腸黏膜細胞(Enterocyte)後,會迅速被細胞內的還原系統(如 Dehydroascorbic acid reductase 或穀胱甘肽 GSH)還原成抗壞血酸(Ascorbic Acid)。
- 這一過程有兩個重要意義:
- 將維生素C鎖在細胞內(因為 AA 無法通過 GLUT 逆向流出,且 SVCT 位於基底側膜負責運出至血液)。
- 維持細胞內外 DHAA 的濃度梯度,使 DHAA 能持續透過 GLUT 進入細胞。
答案解析
正確答案為 D。 脫氫抗壞血酸(DHAA)在腸道吸收後,必須迅速在腸細胞內被還原回抗壞血酸(AA),這是為了維持細胞內的抗氧化能力並維持吸收濃度梯度。此機制在生理學上已確立,且是維生素C生體利用率的重要環節。
核心知識點
考生應掌握維生素C吸收的三大重點:
- 吸收形式與轉運蛋白:
- 抗壞血酸 (AA):主要透過 SVCT1 進行 主動運輸 (Na+ dependent)。
- 脫氫抗壞血酸 (DHAA):主要透過 GLUTs (如 GLUT2, GLUT8) 進行 促進性擴散。
- 飽和動力學:AA 的吸收率隨劑量增加而下降 (Dose-dependent absorption),因為 SVCT1 會飽和。
- 細胞內轉換:DHAA 進入細胞後會迅速被還原為 AA (Trapping mechanism)。
臨床重要性
由於維生素C的吸收具有飽和性(SVCT1限制),臨床建議補充高劑量維生素C時(如傷口癒合、感染期間),應採取少量多次的給予方式,而非單次給予極高劑量,以提高整體的生物利用率並減少滲透壓性腹瀉的副作用。
參考資料
- Intestinal absorption of vitamin C - NCBI Bookshelf
- Wilson, J. X. (2005). Regulation of vitamin C transport. Annual Review of Nutrition, 25, 105-125.
- Malo, C., & Wilson, J. X. (2000). Glucose modulates vitamin C transport in adult human small intestinal brush border membrane vesicles. The Journal of Nutrition, 130(1), 63-69.