zhihu.com/question/1927631792820721662/answer/1930780495316260385
01
因為“屎黃”來源于“血紅”,這個黃色并不是食物被榨干的渣滓,而是生命中的那些火紅熱血的最終歸宿。
說人話就是:正常糞便呈現的深淺不一的從黃色到褐色的顏色,直接來源于糞膽素,而糞膽素則是由血紅蛋白中的血紅素代謝而來。
不僅是糞便,尿液中的黃色同樣也是來源于血紅素的代謝產物——尿膽素。
02
我們知道,紅細胞是脊椎動物以及少數無脊椎動物體內通過血液運送氧氣的最主要的媒介,而結合氧氣的功能是通過細胞中的血紅蛋白實現。
血紅蛋白是由珠蛋白 和血紅素結合而成,具體來說是由兩種珠蛋白各結合一個血紅素形成一個亞基,四個亞基結合形成一個血紅蛋白。
簡而言之:血紅蛋白=(珠蛋白+血紅素)?4
而這其中的血紅素,就是我們今天的主角,這是一種含鐵的卟啉化合物,它不僅是血紅蛋白的核心輔基,也是肌紅蛋白、細胞色素等蛋白的核心輔基。
血紅蛋白和血紅素結構結構示意
每個紅細胞的壽命都是有限的,就人類而言在120天左右。
衰老后,或者損傷后的紅細胞在脾臟、肝臟和骨髓中,被巨噬細胞吞噬清除。
動畫《工作細胞》中,巨噬細胞的形象
這其中,紅細胞的血紅蛋白拆解后,珠蛋白可以分解為氨基酸參與循環,而血紅素在血紅素加氧酶的催化下,丟失鐵離子成為膽綠素。
鐵元素將與轉鐵蛋白結合,回收至骨髓用于新紅細胞生成,或是儲存于肝臟、脾臟的鐵蛋白中備用。
而膽綠素在膽綠素還原酶催化下還原為未結合膽紅素。
(前文提到除了血紅蛋白,紅蛋白、細胞色素中也有血紅素,不過人體中的總膽紅素中,從血紅蛋白分解來的占到80%以上,其他來源的占比相對較少)
從血紅素到未結合膽紅素的代謝過程
未結合膽紅素與白蛋白結合,通過血液運輸至肝臟,并與葡萄糖醛酸結合形成結合膽紅素,進入膽,賦予了膽汁的黃色。隨后隨著膽汁一起進入腸道。
在腸道中,結合膽紅素被腸道細菌(如大腸桿菌)代謝為尿膽原。而尿膽原中,20%左右會被腸道重新吸收,其中大部分通過門靜脈再次進入肝臟,重新分泌進入膽汁,而少量的進入體循環,由于分子較小,在腎臟便由腎小球濾出,氧化為尿膽素隨尿液排出,賦予尿液黃色。
而沒有被腸道重新吸收的那80%左右的尿膽原則進一步成為糞膽原,最終氧化成糞膽素,成為了糞便顏色的來源。
從膽紅素到糞膽素的代謝過程
膽紅素代謝示意
看到這里,下次再看到糞便和尿液的顏色會不會不那么惡心了,雖然味道不好聞,但至少這個顏色并不是食物殘渣或者其他的代謝廢物,而是你血管里無數日以繼夜奔波的紅細胞牛馬一生的終章。
曾經身著象征希望和生命的紅衣的它們為你輸送了無數的氧氣分子,最終它們衰老,細胞四分五裂,那件紅色的戰衣也被侵蝕成了黃色,并離開了這個它們畢生維護的生命大廈。
動畫《工作細胞》中紅細胞的形象
03
有些時候,一些食物中的色素可能會進入糞便或者尿液中,使得我們排出不太常見的顏色的糞便或者尿液。
影響最大的可能要數紅心火龍果,甜菜和莧菜中富含的甜菜紅素,人類缺乏分解這種色素的酶,因此除了10-15%被腸道直接吸收,其他的都隨著糞便排出,將糞便染紅。
而小部分被腸道吸收的甜菜紅素由于分子較小,通過血液進入腎臟時,直接通過腎小球濾出進入尿液,因而尿液也被染紅,不過由于被吸收進入血液的量相對較小,因此對尿液的染色不及糞便顯著。
相對來說,紅心火龍果、甜菜中的甜菜紅素含量較多,因此很容易造成紅便紅尿,莧菜含量較少,就不太容易出現這樣的情況。
同樣是紅色食物,番茄、西瓜、番石榴、紅椒所富含的番茄紅素是一種脂溶性的類胡蘿卜素,它可以和脂類物質一起被腸道吸收,并通過整合入乳糜微粒,經淋巴系統進入血液循環,最終氧化代謝。
因此,一般情況下不會對糞便顏色造成影響。不過,當攝入量過大,超出腸道吸收能力的時候,多余的番茄紅素則會和糞便一起排出,將糞便染成橙紅色。
不過即便攝入量過大,由于其脂溶性的特點,加上分子量較大,超過腎小球濾過閾值,因而是不會進入尿液的。
而在藍莓、黑枸杞、紫甘藍、紫薯、紅葡萄皮等食物中的花青素,極少量在小腸直接吸收,大部分進入結腸被腸道菌群降解,分解為酚酸(如原兒茶酸、香草酸),這些酚酸部分被吸收進入血液,大部分隨糞便排出,由于已經分解為無色的酚酸,自然不會對糞便顏色造成影響。
而當過量食用,超出腸道菌群降解能力的時候,也會導致糞便變色。我們知道花青素在酸性下呈現紅色,堿性下呈現藍紫色,不過這些花青素在腸道中會氧化聚合后,最終呈現出深綠或黑褐色。
此外,由于腸道直接吸收的花青素極少,因而也不會對尿液顏色造成影響。
最后是蔬菜富含的葉綠素,其結構是含鎂離子的卟啉環,與血紅素結構類似,只不過中心金屬不同。人體無法直接吸收葉綠素,葉綠素在腸道內失去鎂離子生成脫鎂葉綠素,再進一步轉化為無色的葉綠酸,絕大部分隨隨便排出,除非吃的太多,否則也不會對糞便顏色造成影響。
至于尿液,人體基本不吸收葉綠素,加上葉綠素本身也是過不了腎小球的大分子,自然也不會進入尿液。
那么排除膽糞素的影響,糞便的本色是什么呢。
很多肝膽病人因膽管堵塞,或者需要通過插管將膽汁直接從膽管引流出來,失去了糞膽素的顏色,其糞便多數情況下,呈現的是一種淡淡的灰白色。
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