失眠必看!好好睡覺的關鍵機轉(上):褪黑激素

學生時期很多人都是夜貓子,大家都覺得越夜越美麗。出社會工作後想正常時間睡覺,但頭腦反而越來越清晰,最後失眠讓白天精神差、感到疲倦,卻不知道如何調整。

如果有類似的睡眠困擾,很有可能是褪黑激素分泌出問題!徹底了解褪黑激素的成因,才能從中找出自己需要的營養素!

熬夜示意圖

褪黑激素是什麼?

褪黑激素(Melatonin)是人體自然生成的化學物質,有明確的晝夜節律,白天的分泌量非常低,夜晚會使分泌量增加,是讓我們順利睡著的一大功臣。

體內的褪黑激素同時也會隨著年紀變化而改變,幼兒期是褪黑激素的最高峰,青春期後會隨著年齡增加逐漸往下掉,老年時最低

除了身體可以自行合成,也有些富含褪黑激素的食物,像是米、小麥、大麥、雞蛋、魚類、牛奶、葡萄、櫻桃、草莓、大番茄、辣椒,甚至母乳中皆有。

年齡與褪黑激素的關係

褪黑激素的主要功效:調節生理時鐘

生理時鐘是一種讓我們白天清醒、夜晚睡著的機制,人們透過眼睛感受到光與暗,由視網膜中的感光細胞將「光」轉變成「電(稱為神經脈衝)」,依靠「視網膜下視丘路徑」傳遞給「視交叉上核」,再經過背核、室旁核、中間核、上頸部淋巴結,最後抵達「松果體」,調節松果體細胞中的褪黑激素。

光暗影響褪黑激素的過程

松果體細胞中,調節褪黑激素的關鍵酵素是「芳基烷基胺N-乙醯轉移酶」

當白天或光亮時,會抑制此酵素,所以幾乎沒有褪黑激素;當夜晚或黑暗時則會增加,讓褪黑激素順利分泌。換句話說,會因為每個人作息不同,分泌時間而不一樣。

褪黑激素的變化(天)

如果覺得上面敘述太難,可以把眼睛想像成太陽能板,吸收太陽能轉化成電訊號,透過電路傳導,讓家裡的電燈、電風扇、冷氣順利運轉,只有當黑夜來臨時,這些電器才能好好的休息。

褪黑激素的合成路徑

除了前面提到的關鍵酵素以外,還有其他原因會導致褪黑激素不足。了解整個合成路徑就從中找出答案。

褪黑激素的合成有四步驟:

  1. 「色胺酸」透過「色胺酸羥化酶」轉變成「5-羥色胺酸」
  2. 「5-羥色胺酸」透過「芳香族L-胺基酸脫羧酶」轉變成「5-羥色胺(俗稱血清素)」
  3. 「血清素」透過「芳基烷基胺N-乙醯轉移酶」轉變成「N-乙醯血清素」
  4. 「N-乙醯血清素」透過「N-乙醯血清素O-甲基轉移酶」轉變成「N-乙醯-5-甲氧基色胺(俗稱褪黑激素)」

想要有足夠的褪黑激素,會需要最初的原料「色胺酸」,以及相關酵素正常運作,而四氫葉酸、鐵、維生素D、鎂、維生素B6、乙醯輔酶A、S-腺苷甲硫胺酸,是影響酵素活性的物質,因此如果缺乏也會影響睡眠。

血清素和褪黑激素的合成路徑

色胺酸代謝的三大路徑

前面提到,褪黑激素的原料是色胺酸(Tryptophan),它是一種必需胺基酸,人體無法自行合成,需要從食物中攝取。進入體內的色胺酸會面臨人生的交叉口,從三條路徑選擇一條,而合成褪黑激素的路徑,只是其中一條。

  1. 犬尿胺酸路徑(Kynurenine pathway):主要的路徑,會影響神經發炎、情緒和免疫,長期失衡與腦神經相關疾病有關,像是阿茲海默症、帕金森氏症、憂鬱症、纖維肌痛症
  2. 血清素路徑(Serotonin pathway):合成血清素和褪黑激素,與情緒、疼痛、睡眠有關。
  3. 吲哚丙酮酸路徑(Indole pathway):被腸道細菌分解的路徑,與胃酸分泌、蛋白質消化不良、腸道菌相失衡有關。

當路徑的比例失衡,可能會導致能夠走血清素路徑的色胺酸減少,讓褪黑激素無法順利生成。

色胺酸代謝的三大路徑

哪些因素會讓色胺酸代謝路徑失衡?

當色胺酸被「犬尿胺酸路徑」、「吲哚丙酮酸路徑」過度消耗,會讓褪黑激素合成量不足,導致失眠、睡眠週期混亂。

以下六種原因,影響代謝:

  • 過度發炎和氧化壓力:被病菌感染、體內抗氧化營養素過度消耗,都會增加神經發炎,甚至造成神經毒性。
  • 心理健康問題:長期心理壓力過大、社交孤立、睡眠不足、缺乏活動,都會讓皮質醇異常,造成睡眠困擾。
  • 維生素、礦物質:維生素B2、維生素B3、維生素B6、維生素C、維生素D、維生素E、錳、鋅、鈷、銅、鐵、鋰、硒,皆會影響代謝。
  • 飲食和腸道菌相:平常的吃飯速度、食物選擇與頻率,會影響腸胃道消化、吸收,以及改變腸道菌相的平衡,可能讓色胺酸不足、促進神經發炎。
  • 運動:可以增加抗發炎因子,也提升色胺酸在大腦的利用率
  • 老化:身體的褪黑激素會隨著年齡逐漸減少,色胺酸也會因年齡流失更多。
影響色胺酸代謝路徑的因素

從營養的角度,我們可以怎麼做?

睡眠障礙的成因非常複雜,褪黑激素只是其中一個環節,因此若有睡眠困擾,建議優先就診,讓醫師排除結構和疾病因素,同時進行治療。從功能醫學營養師的角度,則可以透過完整的評估、檢測後,給予飲食調整與營養素補充。舉例來說,若檢驗報告24小時皮質醇的分泌狀況異常高,可以透過魚油(高濃度EPA)、磷脂醯絲胺酸幫助降低。

功能醫學中可能建議的檢測:

  • 神經傳導物
  • 神經發炎
  • 腦腸軸菌相
  • 壓力荷爾蒙
  • 甲基化代謝
  • 營養與毒性元素
  • 氧化壓力

生活上,自己也可以透過飲食和運動習慣、良好的生活作息、學習釋放過大的壓力開始著手,讓睡眠品質提升。

參考資料(請點擊將此展開)
  1. Hestad, K., Alexander, J., Rootwelt, H., & Aaseth, J. O. (2022). The role of tryptophan dysmetabolism and quinolinic acid in depressive and neurodegenerative diseases. Biomolecules, 12(7), 998.
  2. Wigner, P., Czarny, P., Galecki, P., Su, K. P., & Sliwinski, T. (2018). The molecular aspects of oxidative & nitrosative stress and the tryptophan catabolites pathway (TRYCATs) as potential causes of depression. Psychiatry research, 262, 566-574.
  3. Agus, A., Planchais, J., & Sokol, H. (2018). Gut microbiota regulation of tryptophan metabolism in health and disease. Cell host & microbe, 23(6), 716-724.
  4. Meng, X., Li, Y., Li, S., Zhou, Y., Gan, R. Y., Xu, D. P., & Li, H. B. (2017). Dietary sources and bioactivities of melatonin. Nutrients, 9(4), 367.

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※飲食營養會依照每個人需求、年齡、性別、疾病、身體狀態、喜好而異,也與運動、睡眠、壓力、荷爾蒙、腸胃道、情緒有關,需個人化評估、建議及調整。
※若合併有其他疾病、特殊症狀,或是特殊需求,如糖尿病、癌症、嚴重腹瀉、嚴重便秘、腸漏症、慢性發炎、慢性過敏、檢測重金屬過高、牙口不好等等,務必諮詢專業營養師做詳細的評估及個人化建議。
By 阿潛營養師

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