你知道脂肪細胞還有區分嗎? 在對於現代人始終與肥胖奮戰的過程中,科學家們發現了一個出人意料的盟友 :棕色脂肪。這種特殊的脂肪組織不僅不會讓我們發胖,反而能夠燃燒卡路里、產生熱量,對健康帶來諸多益處。隨著近年來研究的深入探討,棕色脂肪已成為代謝健康領域最令人興奮的研究主題之一。但什麼是棕色脂肪呢? 今天讓營養師來帶你認識這個存在你體內減肥的好夥伴。
什麼是棕色脂肪?
棕色脂肪的基本定義
棕色脂肪 (Brown Adipose Tissue, BAT),也稱為棕色脂肪組織,與白色脂肪組織共同組成人體的脂肪。這種特殊的脂肪組織之所以呈現棕色,主要是因為其含有大量富含鐵質的粒線體。粒線體又稱為人體的能量發電廠,既然具有粒線體,那你大概可以得知它具有甚麼樣的功能了。
與儲存能量目的為主的白色脂肪不同,棕色脂肪會主動燃燒脂肪酸與葡萄糖來製熱,協助恆溫與代謝調節。棕色脂肪透過粒線體的非顫抖性產熱作用來燃燒卡路里。這種機制使得棕色脂肪能夠在不需要肌肉顫抖的情況下產生熱量,維持體溫 [1]。
棕色脂肪在人體中分佈區域
過去科學家認為棕色脂肪只存在於新生兒體內,隨著年齡增長而消失。然而,2009 年的研究證實了成人體內確實存在功能性棕色脂肪。
在成人體內,棕色脂肪主要分佈在頸部、鎖骨上方、肩膀和胸部周圍的沉積部位、上背部,在腎臟、腎上腺和心臟附近也有少量存在。在新生兒中,大約有體重 2~5% 左右比例的棕色脂肪,雖然成人體內的棕色脂肪相對稀少,通常只有少於 0.5%,但其對健康的影響卻是小兵立大功。而像是運動員等較瘦的族群所含有棕色脂肪通常較多。
棕色脂肪活性與年齡、性別、環境溫度和體脂含量有關。一項研究顯示,在 20~29 歲的受試者中,超過 50% 受試者檢測到棕色脂肪,而在 50 歲及以上的受試者中,檢測到的比例不到 10% [2]。
棕色脂肪與其他脂肪組織的差異
棕色脂肪與白色脂肪在細胞結構上存在顯著差異 :
白色脂肪細胞 :
- 含有單一大型脂肪液滴
- 粒線體數量較少
- 主要功能為儲存能量
- 與肥胖和代謝疾病相關
棕色脂肪細胞 :
- 含有眾多較小的脂肪液滴和大量富含鐵質的粒線體,這些粒線體賦予了組織其特有的棕色
- 血管供應豐富
- 專門負責產熱和能量消耗
第三種脂肪 :米色脂肪
除了棕色和白色脂肪,科學家還發現了第三種類型 :米色脂肪 (Beige Fat)。米色脂肪是由交感神經系統刺激的白色脂肪細胞轉化而來,散佈在白色脂肪組織中,也被稱為「白色中的棕色」脂肪。
米色脂肪與棕色脂肪相似,同樣含有大量粒線體,這種白色脂肪轉化為棕色脂肪的過程中,能夠產生熱量並燃燒卡路里 [3]。
棕色脂肪的生理功能
1. 非顫抖性產熱機制
棕色脂肪的主要功能是非顫抖性產熱。這種獨特的能量耗散能力是透過其獨特的 UCP1 蛋白來產生。
當 UCP1 被激活時,它會破壞粒線體正常的能量合成過程,使得原本用於產生的能量以熱量的形式釋放出來。這個過程能夠有效地幫助維持體溫。
2. 新陳代謝調節
棕色脂肪的作用遠超過產熱,它還參與葡萄糖和脂質的調節。研究顯示,暴露在寒冷中能夠有效刺激棕色脂肪活性,進一步促進葡萄糖和脂質的新陳代謝,效果包括提高能量消耗和增加胰島素敏感性。
3. 分泌功能:棕色脂肪激素
近年來的研究發現,棕色脂肪還具有內分泌功能。這些內分泌因子在代謝調節和脂肪組織功能中發揮重要作用。
4. 保護心血管
棕色脂肪的活化也可能透過分別降低葡萄糖和脂質,對代謝和心血管產生潛在的有益效果 [4]。
如何增加棕色脂肪
至於成人體內棕色脂肪不多,有甚麼方法可以增加棕色脂肪呢?
暴露於低溫環境中 :最直接有效的方法
寒冷是增加棕色脂肪最自然且最有效的方式。研究發現,待在 16~19 度的溫度中比待在 24 度的室溫中,可以顯著刺激增加棕色脂肪 [5]。當你感覺到寒冷,到卻還不需要到發抖的程度,就會開始活化棕色脂肪。其他實用的寒冷暴露方法 :
- 冷水淋浴 :冷水淋浴和泡冷水澡也有助於增加棕色脂肪
- 降低室溫 :適度調低家中空調溫度
- 戶外活動 :在較冷的天氣中進行戶外活動
確保飲食中有足夠的鐵
脂肪是由你食用食物後而變成的。由於棕色脂肪富含鐵質,建議適當補充鐵或富含鐵質的食物,如肉類和海鮮、全穀物、綠葉蔬菜和豆類,以確保您的身體獲得足夠的鐵質來維持脂肪細胞的健康。
運動訓練
規律運動是維持良好健康的絕佳方式。研究顯示,運動會活化體內的一種荷爾蒙,叫做鳶尾素 (Irisin),它會指示體內的白色脂肪像棕色脂肪一樣燃燒。這個過程會產生「米色脂肪」。 鳶尾素能夠模擬運動的益處,對抗肥胖、糖尿病和阿茲海默症等疾病,並且能促進骨骼生長、減少關節炎症狀。
飲食因子的作用
多項研究證實,某些植化素能夠活化棕色脂肪或促進白色脂肪棕化 :
▫ 辣椒素類化合物 :辣椒素類化合物可以刺激棕色脂肪組織並促進卡路里燃燒產熱。
▫ 綠茶中的兒茶素 :兒茶素是最常被研究的植化素之一,許多研究顯示兒茶素能幫助減重,就是藉由活化棕色脂肪來燃脂 [7]。在動物研究中,規律飲用綠茶 (約每公斤體重 100 毫克的兒茶素) 似乎能夠提高產熱,有助於綠茶的減重效果 [7]。
▫ 白藜蘆醇 :紅酒萃取物中的白藜蘆醇是最常被研究的成分之一,也具有類似效果 [6] [7]。
▫ 薑黃素 :薑黃素等植化素也被證實能夠促進棕色脂肪產熱 [6] [7]。
▫ 魚油 Omega-3 :有越來越多的證據顯示,富含 Omega-3 多元不飽和脂肪酸 EPA 和 DHA 的魚油,能夠刺激棕色脂肪的產熱作用 [7]。
總結
棕色脂肪作為人體天然的「燃脂機」,在對抗肥胖和改善代謝健康方面展現出不錯的效果。重點是透過寒冷、適當運動、特定飲食成分等生活中簡單的方式,即可能活化和增加棕色脂肪。
但棕色脂肪只是眾多維持健康的生活方式之一,別忘了均衡飲食、規律運動、充足睡眠仍然是維持健康體重和預防代謝疾病的關鍵生活因子。但至少你知道,每天洗冷水澡,或是到 Costco 或超市採購時,多待在冷藏蔬果間,甚至冬天別穿那麼暖和,都可以幫助增加棕色脂肪,對你是有好處的。
《 研究文獻 》
- Wouter D. van Marken Lichtenbelt, Ph.D., et al. Cold-Activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men. N Engl J Med 2009;360:1500-1508. DOI: 10.1056/NEJMoa0808718. (https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa0808718?utm_source=chatgpt.com)
- Yoneshiro T., Aita S., Matsushita M., Okamatsu-Ogura Y., Kameya T., Kawai Y., et al. (2011b). Age-related Decrease in Cold-Activated Brown Adipose Tissue and Accumulation of Body Fat in Healthy Humans. Obes. (Silver Spring) 19 (9), 1755–1760. 10.1038/oby.2011.125.DOI: 10.1038/oby.2011.125
- Zeinab Ghesmati, et al. An update on the secretory functions of brown, white, and beige adipose tissue: Towards therapeutic applications. Rev Endocr Metab Disord. 2023 Dec 5;25(2):279–308. doi: 10.1007/s11154-023-09850-0
- Jonatan R. Ruiz, et al. Role of Human Brown Fat in Obesity, Metabolism and Cardiovascular Disease: Strategies to Turn Up the Heat. Progress in Cardiovascular Diseases. Volume 61, Issue 2, July–August 2018, Pages 232-245. https://doi.org/10.1016/j.pcad.2018.07.002
- Chuanyi Huo, et al. Effect of Acute Cold Exposure on Energy Metabolism and Activity of Brown Adipose Tissue in Humans: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Physiol. 2022 Jun 28;13:917084. doi: 10.3389/fphys.2022.917084
- Yusra Azhar, et al. Phytochemicals as novel agents for the induction of browning in white adipose tissue. Nutrition & Metabolism volume 13, Article number: 89 (2016). https://nutritionandmetabolism.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12986-016-0150-6
- Meshail Okla, et al. Dietary Factors Promoting Brown and Beige Fat Development and Thermogenesis. Advances in Nutrition, Volume 8, Issue 3, May 2017, Pages 473-483. https://doi.org/10.3945/an.116.014332