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脂肪控制器
生物界通用的能量貨幣(energy currency)是一種叫做「三磷酸腺苷」(adenosine triphosphate)的分子,簡稱ATP。三磷酸原文中的tri 意指「三」,和tricycle(三輪車)的tri 是一樣的意思,指三磷酸腺苷的三個磷酸鹽(phosphate),意即儲存能量的地方。植物會透過陽光產生三磷酸腺苷,動物則是透過燃燒脂肪、碳水化合物和蛋白質來製造三磷酸腺苷。能量會在釋出磷酸鹽時消耗能量,過程中將三磷酸腺苷轉換成單磷酸腺苷(adenosinemonophosphate,簡稱AMP)。單磷酸腺苷這個字的前綴mono指「單一」,可透過另外兩個磷酸鹽提供能量,還原為三磷酸腺苷,並持續這樣的循環。透過此方式,人體和生物的細胞就像一具迷你充電電池;單磷酸腺苷先透過磷酸鹽轉化成的三磷酸腺苷獲取能量,過程中仰賴陽光或食物進行,再將獲取的能量提供給單磷酸腺苷,讓細胞完成它的工作。最後就變成「單磷酸腺苷活化蛋白質激酶」(AMP-activated protein kinase,簡稱AMPK)。
激酶(kinase)是酵素的一種。被單磷酸腺苷活化的酵素有什麼功能呢?單磷酸腺苷上升時就代表這電池快沒電了,如同油表下降提醒車主快沒油了。當油表指針逐漸指向E(Empty,油箱已空)時該怎麼辦呢?去加油啊!你總不會在可能堆滿垃圾的後車廂裡放一罐備用汽油吧。就像身體儲存的脂肪,AMPK 的功能就是把儲存脂肪的開關切換成燃燒脂肪,所以AMPK 不只被稱為體內的總能源感測器(master energy sensor),也有脂肪控制器(fat controller)的美名。
AMPK 的發現是過去幾十年來最偉大的醫學突破之一,但AMPK 也能用在減重上嗎?如果想辦法提升AMPK 的活性,身體就能燃燒更多脂肪。要耗盡儲存的能量來活化AMPK 有兩個簡單方法:運動和節食。把一個人丟到腳踏車上開始騎車,同時取得肌肉切片,前20 分鐘就能測得AMPK 的活性是原本的近3倍。這其實很合理,肌肉收縮會耗盡所有的ATP,因此AMP 就會越來越高並活化AMPK,此即運動能減肥的其中一個原因。
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