[精彩]乳糖不耐症

[精彩]乳糖不耐症 乳糖不耐症 政四A 吳家宏 90114122 背景: 在上課的內容中,老師有上到關於「乳糖不耐症」的部分,但是老師只是稍微帶過,沒有比較詳盡的介紹與說明,而自己本身在小的時候也是對牛奶有過敏的反應,即使到現在也是偶而會因為喝牛奶而導致身體不適,所以便想對「乳糖不耐症」有多點了解。在後來的課程中有關於基因的部份,雖然是基因食品改造方面的議題,然而「乳糖不耐」也是因為基因所造成的一種病症,因此便想將基因這個部份也加進來,就「乳糖不耐」與基因的相關性一起探討。 要探討「乳糖不耐」的問題,就要先了解什麼是乳糖、乳糖的活性以及和乳糖息息相關的乳糖酶,本篇探討引用廖哲逸先生於2004年曾經對乳糖、乳糖的活性和乳糖酶所作過的研究作討論。再將黃吉田先生等人於2003年研究指出「乳糖不耐」,和廖哲逸對「乳糖不耐症」所做的成因分類。最後整理這兩篇文章介紹有關減緩乳糖不耐的一些處置。主要以這兩篇文章做探討,並輔以其他的參考資料。 什麼是「乳糖」 乳糖為牛奶中之主要的碳水化合物,約佔牛奶之4.4%(於人乳中為7.2%)。乳糖為D-葡萄糖(Glucose)與D-半乳糖(Galactose)以β-1,4鍵結之雙醣。 乳糖只存在於哺乳類動物之乳之中,為人類嬰兒時期最重要之能源,但不是所有之哺乳類動物之乳汁中皆含有乳糖(例如:鯨魚、海豹等海獸類之乳汁中,即不含乳糖)。乳糖具有以下,種物性特徵:1、溶解度不佳:此為乳製品加工時之主要問題。2、甜度低:α態之乳糖,其甜度僅為蔗糖甜度之16-18(以蔗糖為100換算) 。3、具有難消化性:乳糖之吸收效率僅為葡萄糖之1/32。 乳糖的功用 一、乳糖具有促進鈣質吸收之作用。 乳糖可促進鈣質之擴散輸送之觀念已廣被接受。造成此現象之理由為, 乳糖於腸道內不易被分解(即使乳糖酶Lactase存在),故可於腸道內長時間滯 留。而乳糖精乳糖酶作用後所形成之有機酸,會使腸道ph值下降,因而可促 進鈣離子之吸收。此外,乳糖分解後形成容易被吸收之葡萄糖也有促進鈣質 吸收之作用。Kobayashi等於1975即指出,其曾比較出生8個月之嬰兒,於 餵食ㄧ般之牛奶、去除乳糖之無乳糖牛乳與經乳糖酶處理之牛奶(低乳糖牛乳) 後之鈣質吸收率。結果發現餵食ㄧ般牛奶之嬰兒鈣質吸收率為60%,餵食無 乳糖牛乳者鈣質吸收率僅為36%,而餵食經乳糖酶處理之低乳糖牛奶之嬰兒 的鈣質吸收率為72%,顯示乳糖經水解後生成之葡萄糖與半乳糖,確實具有 促進鈣質吸收之效果。 二、乳糖具有整腸效果。 在小腸內未被乳糖酶分解之乳糖會被移往大腸,於大腸內有許多腸內微 生物棲息,這些微生物會利用乳糖。這些於腸內菌中佔優勢之乳酸菌、比菲 德氏菌等菌會將乳糖轉變成乳酸、醋酸等有機酸,將使腸道之ph值下降,而 生成之有機酸也會刺激腸道之蠕動,因而具有整腸的作用,也可以防止嬰兒 發生便秘之現象。 三、乳糖的消化 有了乳糖是沒有用的,因為人體是沒有辦法直接將乳糖分解,必須透過 乳糖酶。在人之小腸內之黏膜上皮細胞之刷子緣(絨毛),便存在有可分解乳 糖之酵素,Nils等(1969)將其稱為「乳糖酶」。人類之乳糖酶的活性,於十二 指腸低,而於空腸中最高,至回腸部分慢慢降低,至大腸則未被檢出。除了 人類之外,世界上也存在許多具有分解乳糖能力之微生物(因其也會產生乳糖 酶),其大致上可區分為「黴菌、酵母菌與細菌」。源自黴菌之乳糖酶,大多 作用於酸性ph值範圍,而來自酵母菌者,於中性ph值範圍作用,而由細菌 產生者,通常具有強的轉移活性。由Kluyveromyces lactis產生之乳糖酶,因 作用範圍於中性ph 值範圍,故被工業上應用較多,可應用於含乳飲料、優 酪乳、冰淇淋等食品中,也可用於適用於「乳糖不耐症」患者之低乳糖乳品 的製造。 人的「乳糖不耐症」 「乳糖不耐」是一種隱性的遺傳疾病,病患因製造乳糖酶的基因產生缺陷,造成小腸絨毛細胞無法製造足夠的乳糖酶,此基因是位在人類第二對染色體上。乳糖酶的作用是專門用來分解乳糖成為葡萄糖及半乳糖,以供人體使用,在正常人體中,乳糖的吸收與乳糖酶的活性及乳糖運送至空腸黏膜所需的時間,有很大的關連性,在乳糖酶缺乏或不足的情況下,身體無法吸收過多的乳糖,會形成腸腔內高滲透壓,使得水分吸至腸腔,大量增加腸道中的含水量;除此之外,這些無法吸收的乳糖受到結腸中細菌的影響,產生發酵作用:fermentation:,分解乳糖成為單醣並產生氣體,但結腸黏膜並無法吸收這些單醣,也會使滲透壓增加,吸引更多的水分進入腸腔,結果造成大量的水分及氣體存在腸腔造成腹脹、腹瀉及腹絞痛。 「乳糖不耐症」的種類 乳糖不耐症的種類共有四種。第一種稱「先天性(遺傳性)乳糖酶缺乏症」。這是由於遺傳上之缺失,人出生就缺乏乳糖酶活性:案例很少:。此類嬰兒喝奶就會腹瀉,因此若未能及早診斷出來而繼續餵奶,則嬰兒可能會營養不良、脫水、體重減輕而致死。此為嚴重之乳糖不耐症,例如先天性乳糖酶缺乏之嬰幼兒,因為對乳糖完全無法耐受,必須將飲食調整為完全不含乳糖的型態,才能使症狀減輕。所以除了奶類之外,必須避免任何含有乳糖的食品,如麵包、餅乾、蛋糕等。此類患者於服用藥物之前也應詢問藥師,因為有些藥品於製作過程添加了乳糖為填充劑,也同樣會導致腸胃不舒服的症狀發生。(詹惠婷, 2000) 第二種稱為「二次性(外在性、續發性) 乳糖酶缺乏症」。此類乳糖不耐症與年齡、種族無關。其乃因小腸黏膜受損:如:過敏性腸炎、憩室症、腸發炎等:、環境因子而無法合成乳糖酶:常發生於腸胃道疾病之患者或酗酒者:。抗生素等藥品、細菌、病毒、寄生蟲等造成小腸黏膜障礙,亦會造成缺乏乳糖酶。此外,癌症治療等腸道外科手術、放射線照射、感染,,,等,也會形成缺乏乳糖酶之併發症。 第三種為「暫時性之低乳糖酶症」。此乃因小腸黏膜生病,使含有乳糖酶知粘膜受到損傷,使人暫時缺乏乳糖酶,但等症狀消除回復健康後,乳糖酶自動又會產生及回復原來之活性。 第四種為「成人性(原發性)乳糖不耐症」。國人最常見者為此型:乳糖酶於嬰兒時期雖有分泌,但卻不能持久:。於嬰兒時期乳糖酶活性正常,故攝取還含乳糖食品沒問題,但隨著年齡漸長,體內小腸中之乳糖酶活性就不明原因的逐漸減少,因此攝食含乳糖之乳製品就會腹瀉,有些成年人甚至幾乎皆無乳糖酶活性。 「乳糖不耐」的病徵 在乳糖不耐症的臨床病徵上,ㄧ般民眾常常將乳糖不耐和對牛奶過敏兩者混淆,然而乳糖不耐並不等於患者對牛奶或奶製品過敏。牛奶過敏是指對牛奶中的蛋白過敏而非乳糖酶缺乏,乳糖不耐常見的徵狀包括噁心、腹部絞痛、脹氣、排氣、腹瀉等,主要是患者在攝取大量的乳糖後,因結腸內的滲透壓提高,大量的水分跑到腸腔,加速腸胃的排空而產生的症狀(黃吉田, 2003)。對牛奶蛋白過敏的患者,容易併有其他的過敏疾病,如氣喘、過敏性鼻炎、易位性皮膚炎等。而乳糖不耐的患者則只有侷限於腸胃道的不適症狀。(張文華, 2001) ㄧ般來說,原發性乳糖不耐的患者在喝下超過250-350c.c.的牛奶後,約30分至2小時之間,就會現出臨床症狀,症狀會依攝取乳糖量多寡及個人對乳糖的消化能力而有差異性。此外尚有許多因素也會影響症狀的嚴重程度,包括種族、年齡和藥物,而年紀越大發生症狀的可能性相對提高。臨床上「乳糖不耐」最常見的鑑別診斷是「大腸激躁症」(Irritable bowel syndrome; IBS),「大腸激躁 症」是一種多重因子造成的胃腸功能障礙,兩者有相似症狀及影響範圍,建立正確的診斷並不容易,因為患有大腸激躁症的病人對許多食物耐受性不良,尤其是乳製品,且至少有百分之二十五的大腸激躁症患者合併有乳糖吸收不良的情形。 「乳糖不耐」和「大腸激躁症」的主要區別在於,「乳糖不耐」是器質性不良,而非功能性障礙,限制乳糖攝取對於這兩種疾病可能都會有改善。(黃吉田, 2003) 「乳糖不耐」症狀的因應之道 一、藉由食用經「乳糖分解」等處理之低乳糖食品來改善。 日本在1977年於市面上就有利用來自酵母菌之中性β-Galactosidase「分 解乳糖」之低乳糖乳飲料被製造販售,乳糖分解乳之製造法為將牛乳於殺菌 後,先冷卻至低溫(5~10?),再加入乳糖酶將乳糖分解,再將乳糖分解乳殺 菌使酵素失活,再填至容器中,即為乳糖分解之低乳糖乳之成品(此乃模擬於 人類腸道內之乳糖分解反應過程,所設計出之製造法)。 二、補充「食用乳糖酵素」。 乳糖不耐症之患者除了可購買降低乳糖含量之低乳糖牛奶或自行DIY 製造此類牛奶(將ㄧ般牛奶加入乳糖酶後放置隔夜)外,亦可於飲料中補充乳 糖酶來幫助乳糖之消化,如此亦可減緩乳糖不耐症之現象。 三、「基因藥丸」的治療。 「乳糖不耐症」是一種「正染色體之隱性遺傳(Autosomal Recessive Inhernance)的缺陷」(Suarez,1973),是因為主宰分解乳糖之酵素β-Galactosidase 缺乏所引起。負責製造β-Galactosidase的基因乃位於人類之第二對染色體 上,簡單的說就是因為負責製造乳糖分解酵素這個基因不健全,使得乳糖不 耐症患者小腸之絨毛細胞無法製造β-Galactosidase,因而產生「失去乳糖酶 活性(Lactose Nonpersistence)」現象,無法將乳糖分解為葡萄糖與半乳糖,以 供人體力用。對於乳糖不耐症之基因療法,費城Thomas Jefferson大學中樞 神經系統基因治療中心之Matthew等(1998)曾加以研究。其將β-Galactosidase 基因植入病毒之基因中,再將病毒送入大白鼠之腸道中,結果發現有20%之 腸絨毛細胞開始製造β-Galactosidase。另有一群紐西蘭科學家,則將 β-Galactosidase基因以病毒為載體送入兔子之腸道中,結果發現6小時內酵 素之活性即出現,並且維持活性6個月之久,這是一種基因治療上之突破, 可用來修補先天缺陷之基因。隨著基因治療法研究不斷的進展,或許過ㄧ陣 子之後,其將可被製成「基因藥丸」,用來治療「乳糖不耐症」患者基因的缺 陷。 三、食用優酪乳。 經由發酵而且含有活菌之優酪乳(即發酵乳)其乳糖於人體中較易被消化, 因此可減緩乳糖不耐症之症狀。乳糖不耐症患者通常對優酪乳有較好的耐受 性,可能是菌體釋放出β-Galactosidase,有助於對乳糖之消化所致。對於乳 糖不耐症患者攝取優酪乳後,將會比攝取相同乳糖量之牛奶,產生較少之腸 胃道症狀。只有攝取，2杯以上之優酪乳時,才可能產生較大之症狀,站詴 驗顯示,當攝取含20~24克之乳糖量的優酪乳時,仍僅有少數人會發生不適 的症狀,固優酪乳確實為適合乳糖不耐症患者之最好的食品(廖哲逸, 2004)。 結論: 從乳糖的活性來看,可以知道乳糖具有促進鈣質吸收之作用,而鈣質的吸收不論是對剛出生的嬰兒,正在成長的小孩,以至於步入年邁的老人家來說都是非常重要的。鈣昰骨骼成長及修復所需的物質,身體缺乏鈣質,或者鈣質的攝取不足,對中老年人來說,會有骨質密度降低和骨質酥鬆的症狀,容易導致骨骼脆弱、骨折的情形。雖然鈣質的攝取來源除了牛奶之外,尚有其他的食品可與之代替,如:深綠色蔬菜、含骨的魚罐頭、豆漿、豆腐、小魚乾等,也或者是鈣片的補充,但是這些來源還是比不上牛奶豐富的鈣質攝取來源。除了鈣之外,牛奶也是高品質之蛋白質、鉀、磷、鎂、B2和鋅的良好來源,於美國乳品供應了75%的總攝取量,因此若因為拉肚子而牛奶與乳品排除在飲食當中,其實是很難達到鈣質之健康攝取量。而不適當之鈣質攝取量,已被證實將會大幅增加將來進入更年期之後罹患骨質酥鬆症之機率(廖哲逸,2004)。另外,乳糖也具有整腸效果,透過腸內微生物將乳糖轉變成乳酸、醋酸等有機酸,可以使腸道之ph值下降,生成之有機酸也會刺激腸道之蠕動,因此達到整腸的功用。 然而,乳糖不耐症患者對於乳製品的排斥,不僅無法如正常人般的食用牛奶和乳製品,甚至會在食用後ㄧ段時間產生排斥徵狀,不管是腹瀉、腹脹、排氣,甚至是腹絞痛,都深深的困擾著患者,更勝的是,無法食用牛奶及乳製品,導致無法吸收牛奶和乳製品中的鈣質。因此,便必須針對乳糖不耐症加以找出解決之道,而乳糖不耐又是一種隱性的遺傳疾病,病患因製造乳糖酶的基因產生缺陷,缺損的基因位在人類第二對染色體上,因此單單只是避免持用牛奶和乳製品,以降低乳糖不耐所造成的病徵,這只是治標不治本,應該從導致乳糖不耐的基因缺陷上著手,雖然費城Thomas Jefferson大學中樞神經系統基因治療中心之Matthew等,以及紐西蘭科學家都曾加以研究,但是都只停留在動物詴驗階段,時至今日更可以延續他們的研究,透過基因改造,或者是基因修補的方式來解決乳糖不耐症的問題,以造福全世界因乳糖不耐造成困擾的病患,「乳糖不耐」並非只是亞洲人才會有的病症,美洲人、黑人也同樣有這樣的困擾、病症存在,患病率甚至不亞於亞洲人。 然而基因改造還牽涉到道德觀的問題,目前大部分的人對於基因改造持反對的立場,以堅決的態度反對基因改造對大自然法則的介入和違反,認為這是部分專業人士想要扮演上帝的手段,想憑藉他們的力量來達到上帝造人的能力,因 此堅決反對基因改造,及任何由基因改造出來的「產品」。但是,如果基因改造可以使原本「不平常」的人變得和大家ㄧ樣,這樣不也能夠讓這些少數的「不平常」的人享受和大家ㄧ樣正常的「平等」嗎, 參考資料 黃吉田、葉慶輝,乳糖不耐症,基層醫學,2003,第十八卷第六期,p.146~150。 廖哲逸,乳糖不耐症之成因與對策,食品資訊,2004,p.85~92。 詹惠婷,牛奶為什麼ㄧ喝就拉,談乳糖不耐症,鄉間小路,2000,p.50~53。 張文華,當寶寶有乳糖不耐症,育兒生活,2001,p.205~207 。