人体糖化如何发生？ 我们的身体如何自救！

根据上一篇 糖化反应的文章(糖、糖化与老化之间的关系？我們該如何避免？))我们提到糖虽然可以提供大脑作为能量，但如果摄取过多的精致糖而身体无法正常代谢时，会发生糖化反应，进而产生有毒代谢物-糖化终产物(Advanced Glycation End products, AGEs)，造成更多的氧化应激及炎症，加速老化。本篇将针对糖化反应的发生过程、危害及自身的抗氧化系统是如何清除毒素做更进一步的探讨。

糖化终产物AGEs如何产生？

一般来说糖会经过体内的酵素作用，将醣分子贴附在蛋白质或其他分子上，产生对人体有益且具有特殊功能的分子，这个反应称之为醣基化(Glycosylation)反应。 相反的，糖化反应(Glycation)是还原糖(葡萄糖、果糖、乳醣、麦芽糖、寡糖等)与蛋白质或脂质等在不经过酵素作用的情况下，会产生有毒物质，称之为糖化终产物(AGEs)。 此反应可发生在体内任何细胞、器官组织，对人体具有害处(1)(3)(7)。

糖化终产物从哪里来?

体内以及体外皆会产生AGEs，而主要的媒介是糖，因此当我们的体内处于高血糖的状态下，容易产生AGEs并累积在体内，引起一系列的氧化和发炎反应， 故糖病患者的AGEs会比正常人高出许多。 体外来源的AGEs则是由饮食习惯及抽烟所引起(10)。 研究证实吸烟会增加AGEs的产生， 另外，高温烹调虽然可以增添食物的美味与外观，但在烹调的过程中会产生AGEs，尤其是高脂肪和高蛋白的食物。 例如，煎或烤过后的牛肉，里面含有的AGEs是未煮熟时的10-100倍之多。 由此可见，在享用美味食物的同时，我们也吃进了不少的AGEs(7)。

糖化反应&AGEs会对身体造成什么影响?

1.皮肤老化: In glycation, sugar will bind to proteins, denature its structure, and change the function of the protein. Our skin contains an abundance of collagen, but when glycation happens, collagen in the skin will decrease fast, the elasticity of skin will lose, and the wrinkle appearance (2)(3). That’s why some people look elder because they eat much sugar.

2.糖尿病: 调控血糖的关键是胰岛素，而胰岛素本身也是一种蛋白质， 当它被糖化后，失去调控血糖的能力，导致体内葡萄糖浓度更高，引起更多的并发症(肾脏病、视网膜病变等)(1)(3)(4)。

3. 肾脏病: Kidney is one of the organs of detoxification. Excessive AGEs will reduce the ability of the kidney to clear toxic substances, causing damage to the kidney and leading to kidney-related diseases.

4. 心血管疾病: 血液里的葡萄糖过多，容易影响血管壁功能， 发生炎症与氧化反应，使血管无法正常运作或是供氧量不足造成心脏疾病(4)(10)。

5. 眼睛疾病: 當AGEs大量堆积于眼睛，可能会造成眼睛疲劳、干涩、视力低下等症状。 如果又處在高濃度的葡萄糖之下，更會併發糖尿病視網膜病或微血管病變等症狀，包括白內障、青光眼等(9)。

6. Alzheimer’s disease: Studies have demonstrated that patients with Alzheimer’s disease have higher AGEs in their brain than normal elderly people.

当我们体内如果累积过多的AGEs会增加氧化应激的发生，造成体内自由基过多，引起一连串的发炎反应，进而影响身体各器官失去功能，最后引发疾病(1)(2)。 幸运的是，我们体内存在一种由酶和非酶抗氧化剂组成的抗氧化剂防御系统。 该系统可以消除这些有害物质，并减少对人体的伤害 (1)(5)。

什么是内建的抗氧化系统？ 它如何清除毒素？

抗氧化酵素

体内可以减少有毒自由基生成的酵素，包括超氧化物歧化酶 (Superoxise dismutase, SOD)、过氧化氢酶(Catalase, CAT)及麸胱甘肽过氧化酶(Glutathione peroxidase, GPx)。 首先，SOD会将自由基的源头，超氧阴离子(O2-‧)转换成过氧化氢(H2O2)后，再透过另外两个酵素-过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)能转化为无毒的水(5)。₂^–‧), into hydrogen peroxide (H₂O₂) which can be converted to non-toxic water by the other two enzymes, CAT and GPx(5).

非酵素性抗氧化物质

体内具有抗氧化力的维生素或矿物质，包括维生素C、维生素E、胡萝卜素、锌、铁、铜、硒及麸胱甘肽(Glutathione, GSH)。 自由基属于不稳定的化学物质， 拥有不成对的电子，容易与体内的蛋白质、脂肪等发生反应，抢夺他们的电子，造成一连串的连锁反应， 而这些非酵素系统的抗氧化物質可以提供电子给这些自由基，使它成为稳定且对人体无害的物质，或是辅助酵素系统，减少自由基的形成(6)。

目前市面上针对高效抗氧化力的产品琳琅满目，包括抗氧化物质维生素C、维生素E、麸胱甘肽、天然蔬果提取的多酚类化合物，以及抗氧化酵素SOD。 其中，SOD属于蛋白质，容易在肠道中被破坏，因此需要特别注意是否有保护效果的包覆技术，以维持它的抗氧化能力。 然而，虽然我们可透过补充健康食品来提升抗糖化力，但最扎根的作法仍然是需要从日常生活的饮食中着手，经由减少精致糖摄取的频率，才能达到最完善的清除毒物，提高自身的抗氧化力(3)(7)(8)。

参考资料：

1. Singh, R., et al. “Advanced glycation end-products: a review.” Diabetologia. 44.2 (2001): 129-146.
2. Pageon, Hervé, et al. “Biological effects induced by specific advanced glycation end products in the reconstructed skin model of aging.” BioResearch open access. 4.1 (2015): 54-64.
3. Gkogkolou, Paraskevi, and Markus Böhm. “Advanced glycation end products: key players in skin aging?.” Dermato-endocrinology. 4.3 (2012): 259-270.
4. Uribarri, Jaime, et al. “Elevated serum advanced glycation endproducts in obese indicate risk for the metabolic syndrome: a link between healthy and unhealthy obesity?.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 100.5 (2015): 1957-1966.
5. Mittal, Chandra K., and Ferid Murad. “Activation of guanylate cyclase by superoxide dismutase and hydroxyl radical: a physiological regulator of guanosine 3′, 5′-monophosphate formation.” Proceedings of the National Academy of Sciences. 74.10 (1977): 4360-4364.
6. Valko, Marian, et al. “Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer.” Chemico-biological interactions. 160.1 (2006): 1-40.
7. Uribarri, Jaime, et al. “Advanced glycation end products in foods and a practical guide to their reduction in the diet.” Journal of the American Dietetic Association. 110.6 (2010): 911-916.
8. Stinghen, Andréa EM, et al. “Uremic toxicity of advanced glycation end products in CKD.” Journal of the American Society of Nephrology. 27.2 (2016): 354-370.
9. Glenn, Josephine V., and Alan W. Stitt. “The role of advanced glycation end products in retinal ageing and disease.” Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects. 1790.10 (2009): 1109-1116.
10. Prasad, Kailash. “AGE–RAGE stress: a changing landscape in pathology and treatment of Alzheimer’s disease.” Molecular and cellular biochemistry. 459.1-2 (2019): 95-112.