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114年:物治基礎(2)

運動員在脂肪攝取限制下，下列何種荷爾蒙不受影響？

A雌激素（estrone）
B鬆弛素（relaxin）
C妊烯醇酮（pregnenolone）
D本膽烷醇酮（etiocholanolone）

詳細解析

本題觀念：

本題主要測驗考生對於**荷爾蒙化學分類（Chemical Classification of Hormones）及其生合成前驅物（Biosynthetic Precursors）**的理解，特別是飲食脂肪（膽固醇）與類固醇荷爾蒙之間的關係。

  1. 類固醇荷爾蒙 (Steroid Hormones)：以膽固醇 (Cholesterol) 為原料合成。飲食中的脂肪攝取限制會影響體內膽固醇的可用性，進而影響類固醇荷爾蒙的合成與濃度。
  2. 胜肽/蛋白質荷爾蒙 (Peptide/Protein Hormones)：以胺基酸 (Amino Acids) 為原料，透過基因轉錄轉譯合成。其合成直接受蛋白質攝取與基因調控影響，而非直接受限於飲食脂肪（膽固醇）的供應。

選項分析

  • A. 雌激素（Estrone, E1）：

    • 分析：雌酮屬於類固醇荷爾蒙 (Steroid hormone) 中的雌激素類。它是由膽固醇經由一系列酵素反應（如與 Androstenedione 相關）合成而來。
    • 影響：運動員若過度限制脂肪攝取，體內膽固醇來源減少，且常伴隨能量可用性低 (Low Energy Availability)，會導致下視丘-腦下垂體-性腺軸 (HPG axis) 功能抑制，顯著降低雌激素水平（如造成運動員閉經）。因此會受影響。

  • B. 鬆弛素（Relaxin）：

    • 分析：鬆弛素是一種胜肽荷爾蒙 (Peptide hormone)，結構上屬於胰島素家族 (Insulin superfamily)，由兩條胜肽鏈經雙硫鍵連接而成。
    • 影響：作為蛋白質類荷爾蒙，其生合成原料為胺基酸，而非膽固醇。雖然極端的能量限制可能影響整體內分泌，但在「限制脂肪攝取」的特定語境下，它不像類固醇荷爾蒙那樣直接受制於膽固醇底物的缺乏。因此，在選項中它是唯一非脂溶性/非膽固醇衍生的荷爾蒙，最不受脂肪攝取限制的直接生化影響。
    • 判定：正確答案。

  • C. 妊烯醇酮（Pregnenolone）：

    • 分析：妊烯醇酮是所有類固醇荷爾蒙的共同前驅物（Prohormone），被稱為「類固醇之母」。它是在粒線體內由膽固醇 (Cholesterol) 直接轉化而來。
    • 影響：由於它是膽固醇代謝的第一步產物，飲食脂肪（膽固醇）的限制會直接影響其合成底物的可用性。因此會受影響。

  • D. 本膽烷醇酮（Etiocholanolone）：

    • 分析：本膽烷醇酮是睪固酮 (Testosterone) 和雄烯二酮 (Androstenedione) 的代謝產物，屬於 17-酮類固醇 (17-ketosteroids)。
    • 影響：由於其前驅物（睪固酮、雄烯二酮）皆為由膽固醇合成的類固醇荷爾蒙，當脂肪攝取限制導致上游類固醇合成減少時，其下游代謝產物 (Metabolite) 的濃度亦會隨之改變。因此會受影響。

答案解析

本題的核心在於區分**「類固醇荷爾蒙」與「胜肽荷爾蒙」**。

  • 選項 A、C、D 皆屬於類固醇家族，其生化合成路徑皆源自膽固醇。飲食中脂肪攝取的限制會降低體內膽固醇的可用性，直接干擾這些荷爾蒙的合成。
  • 選項 B (鬆弛素) 是蛋白質(胜肽)荷爾蒙，其合成依賴蛋白質(胺基酸)，不依賴膽固醇。因此，在針對「脂肪攝取限制」的比較中，鬆弛素是不受該特定營養素直接影響的選項。

故正確答案為 (B) 鬆弛素（relaxin）。

核心知識點

  1. 荷爾蒙化學結構分類：
    • 類固醇 (Steroids)：源自膽固醇。包括：皮質醇 (Cortisol)、醛固酮 (Aldosterone)、雌激素 (Estrogen)、黃體素 (Progesterone)、睪固酮 (Testosterone)、妊烯醇酮 (Pregnenolone) 等。
    • 胜肽/蛋白質 (Peptides/Proteins)：源自胺基酸。包括：胰島素 (Insulin)、升糖素 (Glucagon)、鬆弛素 (Relaxin)、生長激素 (GH)、促性腺激素 (FSH/LH) 等。
    • 胺類 (Amines)：源自單一胺基酸（如酪胺酸）。包括：甲狀腺素 (T3/T4)、兒茶酚胺 (Epinephrine)。
  2. 運動營養生理學：極低脂肪飲食 (<15-20% 總熱量) 會導致血中睪固酮與雌激素濃度下降，影響運動員的合成代謝能力、骨密度及生殖健康（如女性運動員三聯症）。

參考資料

  1. PubChem - Etiocholanolone (CID 5880): Structure and Classification as 17-ketosteroid.
  2. Study.com / Vedantu - Relaxin Chemical Nature: Classified as a protein/peptide hormone of the insulin superfamily.
  3. NCAA / Sports Nutrition Guidelines - Dietary Fat and Sex Hormone Levels in Athletes.
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