漫談膚色、維他命D3、及肥胖症 (Skin Color，Vitamin D3 & Obesity)

 

漫談膚色、維他命D₃、及肥胖症 (Skin Color，Vitamin D₃ & Obesity)

黃慶三 (12/30/2022)

https://blog.xuite.net/cshuang2/twblog/590671987

https://cshuang2.blogspot.com/2022/12/d-3-adam-eve-skincolor-and-vitamin-d-3.html

 

【筆者註：個人覺得這是個有趣的「故事」。人類因維他命D₃的需要，部份原是黑色皮膚的智人 (Homo sapiens)，從發源地的非洲，遷徙至不同氣候地域的歐洲及亞洲後，造成膚色的變白、變淡，而成爲不同的「人種」，誠是有趣，甚或有點不可思議的咎因。】

亞當、夏娃 (Sistine Chapel ceiling by Michelangelo) (Public Domain)

「粒線體夏娃」(Mitochondrial Eve)¹

(https://www.wondriumdaily.com/mitochondrial-eve-the-mother-of-all-human-beings/)

40,000-Yr 的「狩獵採集者」哈扎人 (Hadza) (PBS NOVA, 12/2022)¹²

男正常腰圍 33-in (L) ；肥胖症 >45-in (R) (FDA-Public Domain)

男正常腰圍 33-in (L) ；肥胖症 >45-in (R) (FDA-Public Domain)

日本相撲 (Sumo) 運動員CT Scan 肥肉的分佈 (金黃色部份)

(PBS NOVA, 12/2022)¹²

聖經《創世記》第二章，敘述上帝創造亞當及夏娃 (Adam and Eve)，安置在伊甸園 。從前有許多畫家 (最少有十位以上) 都把亞當及夏娃畫成白皮膚的北歐人。事實上，最早的人類，智人 (Homo sapiens)， 最初從非洲遷徙至歐洲時，也該是黑色皮膚者。

 

人類的細胞含有兩種 DNA：核體DNA（Nuclear DNA）及粒線體DNA (Mitochondrial DNA--簡稱mtDNA)。第一種 DNA 由雙親遺傳下來；第二種則由母親遺傳下來，而且只遺傳給女兒，一代接一代遺傳下去。因此如果能把近代女性的粒線體DNA往回推，追溯到第一位女性，那麽這位最初擁有所有人類祖細胞（Progenitor cell）的單一女性，即稱爲「粒線體夏娃」(Mitochondrial Eve) 。這位女性應該就是聖經《創世記》裡的夏娃!?

 

那麽這位擁有夏娃基因 (Eve gene) 的第一位女性是誰呢? 1987 年，Department of Cell and Molecular Biology at the University of Hawai’i (UH), in Manoa 的教授，麗貝卡·L·卡恩 (Rebecca L. Cann) 指出，這位夏娃該是約 200,000年前，住在目前南非波紮那 (Botswana) 的Makgadikgadi 這地方的第一位「人類之母」，^1,2,3,4 也就是說夏娃該是黑皮膚的人種。但這些原是「源出非洲」(*註 1) (Out-of-Africa，約180,000~185,000年前，^5,6比 2018 年以前所認知的還早約 40,000年，⁵或80,00年⁶) 的歐洲黑皮膚者， 怎會「變成」目前白皮膚的歐洲人呢？

 

人類的祖先剛從樹上下來，以雙脚直立，在稀樹草原 (Savana plain)走路時，身上該披有靈長類原有的黑色長毛，而可以保護非洲炎熱、強烈的紫外線照射。當最早的智人 (Genus Homo) 祖先，爲了走路、奔跑，以追趕獵物，或逃避掠食者 (Predator) 時，這黑厚長毛，會有造成過熱 (Overheating)、中暑的危險。因此這些黑厚長毛逐漸脫落，讓體熱能快速消散，同時汗腺也發展起來，作爲蒸發冷却 (Evaporative cooling) 的機制。

 

雖然這些黑厚長毛的脫落，可解決可能造成過熱、中暑的危險，但却也引致另個問題：即脫毛後，淡色皮膚受到紫外線照射的威脅；在熱帶地區，黑化 (Melanization) 是個好選擇，⁷ 以減少紫外線照射的威脅。例如以防曬係數 (Sun protection factor--SPF，指塗有、或未塗防曬劑防護的皮膚上，產生最小紅斑所需能量之比值；或可說是皮膚抵擋紫外線的時間倍數) 來解釋，皮膚中黑色素（Melanin）的 SPF 約可至13，⁸ 即褐色及黑色皮膚的 SPF 約 10至 15，白色皮膚的 SPF 則只有2.5。⁹ WebMD 資訊指出無論膚色，如要避免囇傷 (Sunburn) 及皮膚癌，要塗抹防曬油 (Sunscreen) 時，最好選用 SPF 30 以上。⁸

 

智人 (Homo sapiens) 起源於非洲，爲了保護這地方強列紫外線的照射 (UV radiation)，而有黑色的皮膚、頭髪、及眼珠如上述的黑化 (Melanization) 作用。⁷ 但這深色 (黑色) 皮膚，對於製造 (合成) 維他命 D₃的能力很有限，¹¹ 而需從食物攝取。維他命D₃在鈣的新陳代謝、細胞的成長、及免疫系統的作用，是必要的因素；而最重要的可能是骨骼的健康，及胎兒和小孩的成長。以全世界人口來說 (不管地域)，女子在成長 (青春期) 後的膚色，比男人的膚色白些 (~4%)。¹⁰可能就是因爲婦女需要更多的維他命D₃，來供應脤姙及哺乳的需要，以傳宗接代。小孩的成長也需維他命D₃，以避免得到佝僂病 (Rickets)。

 

 

維他命 D₃ 除了幫助人體吸收、並保存鈣及磷 (製造骨骼的主要成份)，Harvard University 實驗室的研究指出，維他命 D₃也可減少癌細胞的生長，幫助感染的預防和控制，並減少發炎（Inflammation）。¹²  另個 American Heart Association 的综述文章 (Review article): ‘The “Sunshine Deficit” and Cardiovascular Disease’ 文章指出，維他命 D₃ 也會減少心血管疾病（Cardiovascular disease--CVD）。¹³

 

就這些原因及需要，當這些原是黑色膚色的智人，遷徙至緯度較高的歐洲及亞洲後，在約75,000年前，爲了增加維他命 D₃的合成能力，膚色就變白、變淡了。⁷ 即從最初的從白變黑，再從黑變白。尤其從原是「狩獵採集者」(Hunter and gathers) 的生活方式，變成定居的農業社會後 (約 7,000~8,000年前)，一方面榖類主食有較少的維他命 D₃，加上人體受到太陽照射的機會也減少了，於是歐洲及亞洲人的膚色就從黑色變白、變淡，以增進維他命 D₃的合成能力。而存留於非洲的黑色膚色智人，一方面因強列紫外線的照射，加上一直維持許久的「狩獵採集者」生活方式，而獲得足够的維他命 D₃，因此保持原有的膚色。

 

目前仍然保持「狩獵採集者」生活方式的非洲族群 (部落) 爲坦桑尼亞 (Tanzania) 北部的哈扎人 (Hadza 或Hadzabe) 。¹⁴過去40,000年來，他們居住在塞倫蓋蒂（Serengeti）平原邊，頗接近過去巧人（Homo habilis，約1.9 百萬年前）所居住、活動之範圍。以基因學來說，哈扎人是人屬 (Genus Homo) 的智人 (H. sapiens) 中，最接近巧人的物種 (**註 2)。¹⁴

 

目前這 1,300人的族群，被認爲是非洲最後保持這種「狩獵採集者」生活方式的部落 (之一)。他們不畜牧，也不種植或儲存食物，而是以手工製作的弓箭去打獵，或採集可食用的植物根莖 (Tuber) 及果莢。他們的食物主要是植物性，但也包括肉類、油、及野蜂蜜。

依據 PBS NOVA 節目 “The True About Fat” Video (https://www.pbs.org/video/the-truth-about-fat-xnqm4i/ ，筆者12/28/2022 viewed)，¹⁵ 哈扎人這部落的男人在大太陽下，每天來回走約9英哩的路去打獵；而婦女也走約5 英哩的路去蒐集可食用的根莖或果莢。

 

關於 PBS NOVA 哈札人的節目： “The True About Fat” 的報導，有一項結論筆者覺得是值得和大家分享。這一項的計劃由Duke University 的Herman Pontzer，及 UCLA 的Brain Wood 帶領一群國際科學家，所作的調查及分析。他們給哈札人帶上一個 GPS Device，如此可記錄每天的行程、距離；又讓他們喝下氫 (H) 及氧 (O) 分子水，偵測個人所消耗的熱量。

 

當男人用毒箭射傷野獸後 (Video showed 的是一頭野鹿)，這群獵人必需快速的跟踪獵物，直到獵物毒發倒下 (因獵物將作食物，所用毒素必需輕微或對人無害) 。結果是這群獵人走/跑了9 個小時，消耗的熱量為 2,500 卡路里。女人則帶著小孩，尋找、發掘可食用根莖、果莢。結果是這群女人走了5個小時，消耗的熱量為 1,900 卡路里。

 

SFGate Health Eating 網站指出，個人每天所攝取的熱量，長坐 (Long sitting) 男人該保特在 2,000至 2,600卡路里之間；長坐女人該保特在1,600 至 2,000卡路里之間。但如果是做劇烈運動工作者，男人可高至 3,000卡路里，女人則每天 2,400卡路里。¹⁶ Medical News Today 建議每個人熱量攝取量是男人每天 2,500卡路里；女人是每天2,000卡路里。¹⁷ 但事實上，美國人每天平均攝取高至 3,600卡路里的熱量。¹⁴ 特別是目前大多數人食用 “Process foods”，少繊維、及多糖、多鹽、防腐劑、著色劑等人工外加物，及高温處理的食物。

 

依據Herman Pontzer及Brain Wood 的結論，如果個人每天攝取的熱量太高，特別是不健康的食品，單靠運動，例如徒步、跑步、游泳、健身房的各種運動，都於事無補 (記得哈札人的男人，步行/跑步 9小時也只消耗 2,500卡路里；女人徙步5 小時，並挖掘、蒐集發掘可食用根莖、果莢，也只消耗 1,900卡路里)。這多出來的熱量，都變成脂肪，儲存在身體各處，包括肝、腎、心臟、血管等等，難怪全美人口有這麽多肥胖症、糖尿病、高血壓、高瞻固醇、心血管疾病等。依據 NOVA影片裡的專家，肥胖症是種疾病 (Disease)，個人會不斷大量攝食，遠遠超過平均人們的攝食量，而引致肥胖症。這種會過份攝食的潛在意識，常不是意志力 (Will power) 所能控制。

 

有人問說日本相撲 (Sumo) 動員，體重常超過 300磅~400磅，每天攝取7,000卡路里熱量，^18,19  PBS 甚至說每天10,000卡路里，¹⁵ 但怎麽都沒有肥胖症等症狀? PBS NOVA 的答案，指出這些人 CT Scan 的結果是這些「肥肉」，都「包圍」在最外層，裡層是實心的肌肉，及沒附帶脂肪的器官。這批運動員，每天都需做 7個小時、劇烈的運動，否則就會發生上述肥胖症、糖尿病、高血壓等毛病。¹⁵

 

另個有趣的例子，依據 IrelandDNA Lab 的分析，²⁰ 愛爾蘭人10% 有紅頭髮 (Redheaded)，蘇格蘭人有13%，英格蘭人有6%，而歐洲以外，全世界紅頭髮人口則只有 0.6%。這 Lab 的研究指出，這些地區有較多紅頭髮的原因，是氣候的關係 (陰天、多雨、多霧)，因日照少而造成的，也就是說缺少維他命 D₃的緣故。

 

【*註 1：由粒線體DNA的研究，再加上生物人類學（Biological anthropology）的古代標本證據，這「晚近單一起源假說」(Recent single-origin hypothesis），即「源出非洲」，的理論，比起其他學說，例如「現代人類多區域起源說」（Multiregional origin of modern humans），獲得較多學者的接受。】

 

【**註 2：依據 Smithsonian Museum of Natural History，²¹人屬 (Genus Homo) 物種出現的順序為  (MYA—Million years ago; YA—Years ago) ：

(1). 巧人（H. habilis，第一個發明、使用石器者，綽號Handyman， 2.4~1.4 MYA）；

(2). 直立人（H. erectus，有時被稱為 H. ergaster，1.89 MYA~110,000YA）；

(3). 魯道夫種（H. rudolfensis，1.9 MYA~1.8 MYA）；

(4). 尼安德特人 (H. neanderthalensis，即 Neanderthal) ，400,000~40,000YA) ；以及

(5). 智人（H. sapiens），300,000 YA ~present】。