五、饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸
脂肪是由1 个甘油分子支架和连接在其支架上的3 个分子的脂肪酸组成。不同脂肪甘油分子是相同的,而脂肪酸的种类和长短却各不相同,因此脂肪的性能和作用主要取决于脂肪酸。
根据脂肪酸双键的有无可分为两大类:饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
饱和脂肪酸的主要来源是家畜和乳类的脂肪,以及热带植物油(如棕榈油、椰子油等),其主要作用是为人体提供能量,合成胆固醇和中性脂肪。如果饱和脂肪摄入不足,会使人的血管变脆,易引发脑出血、贫血,患肺结核和神经障碍等疾病。
不饱和脂肪酸包括单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。根据双键离甲基的距离是3 还是6个碳原子,又分为ω-3 和ω-6 不饱和脂肪酸。单不饱和脂肪酸主要是油酸,含单不饱和脂肪酸较多的油品为:橄榄油、芥花籽油、花生油等。它具有降低坏的胆固醇(LDL),提高好的胆固醇(HDL)比例,预防动脉硬化的作用。多不饱和脂肪酸主要是亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸(Eicosa Pentaenoic Acid)、二十二碳六烯酸(Docosa Hexaenoic Acid,DHA,)等。含多不饱和脂肪酸较多的油有:玉米油、黄豆油、葵花油等等。人体除了从食物中摄取脂肪酸外,还能自身合成多种脂肪酸,称为非必需脂肪酸。但有些脂肪酸人体无法合成,只能从食物中摄取,称之为必需脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸等。
必需脂肪酸(EFA)的生理功能如下:
(1)组成磷脂的重要成分。EFA 参与合成磷脂,并以磷脂形式出现在线粒体和细胞膜中。
(2)帮助胆固醇代谢。体内约70%的胆固醇与脂肪酸结合成酯,才能被转运和代谢。例如:亚油酸+胆固醇→高密度脂蛋白(HDL)→在肝脏代谢分解→降血脂。
(3)合成前列腺素(PG)。PG 具有调解血液凝固、血管的扩张和收缩、神经刺激传导、生殖和分娩的正常进行、水代谢平衡等作用;母乳中PG 可防止婴儿消化道损伤。
(4)维持正常视觉功能。α-亚麻酸合成的DHA 在视网膜受体中含量丰富,是维持视紫红质的必需物质。
(5)修复皮肤。帮助因X 射线、高温等因素受伤的皮肤修复。
必需脂肪酸的缺乏导致磷脂合成受阻,诱发脂肪肝,造成肝细胞脂肪浸润,胆固醇与饱和脂肪酸结合,形成低密度脂蛋白,造成胆固醇在血管内沉积,引发心血管疾病,前列腺素等的合成受阻。
1.亚油酸(Linoleic acid)
亚油酸是ω-6 系列多不饱和脂肪酸,具有改善高血压、预防心肌梗死、预防胆固醇过高造成的胆结石和动脉硬化的作用。但是,如果亚油酸摄取过多时,会引起过敏、衰老等病症,还会抑制免疫力、减弱人体的抵抗力,大量摄取时还会引发癌症。
2.α-亚麻酸(Linolenic acid)
α-亚麻酸(全顺式9,12,15-十八碳三烯酸)和EPA、DHA(都为ω-3 系列多不饱和脂肪酸。
α-亚麻酸进入人体后,在△6-脱氢酶和碳链延长酶的催化下,可以转化成 EPA、DHA 和三烯前列腺素(TXA3)。
HMG-COA 还原酶和脂肪酰辅酶A 胆固醇脂肪转移酶(ACAT)是胆固醇合成的主要限速酶。α-亚麻酸能使HMG-COA 还原酶活性降低,ACAT 活性升高,因而能增加类固醇分解,抑制内源性胆固醇合成,降低血清总胆固醇含量。α-亚麻酸能减少极低密度脂蛋白中的甘油三酯及载脂蛋白B的生物合成,降低血清甘油三酯。α-亚麻酸能抑制低密度脂蛋白的合成,抑制肝内皮细胞脂酶的活性从而抑制高密度脂蛋白的降解,所以能降低低密度脂蛋白水平,提高高密度脂蛋白水平,使血压降低,对于临界高血压是非常有效的,对于更高的血压或易产生出血性脑中风的状况也有一定疗效。
α-亚麻酸是人体合成前列腺素和前列腺环素的前体,前列腺素能抑制血管紧张素的合成,扩张血管,降低血管张力,降低高血压病人的收缩压和舒张压。前列腺环素可以扩张血管、抑制血小板凝集、改善血液循环;TXA2(血栓素A2),是一种促进血液凝集的重要物质,α-亚麻酸在细胞膜磷脂中竞争环加氧酶和脂加氧酶,抑制TXA2的产生,并生成TXA3。TXA3可以提高环腺苷酸(cAMP)的浓度,cAMP 可使血小板内环氧化酶的活性下降,从而使TXA2生成减少,因而阻止血管收缩和血小板凝集。α-亚麻酸能改变血小板膜流动性,从而改变血小板对刺激的反应性及血小板表面受体数目。所以α-亚麻酸抑制血栓性疾病,预防心肌梗死和脑梗死。
α-亚麻酸能使T 淋巴细胞反应增强,具有抗炎作用。另外,α-亚麻酸能抑制产生过敏性的血小板活化因子的排放,从而调节过敏反应。当人体摄入过量的饱和脂肪酸时,体内△6-脱氢酶受到抑制,影响了α-亚麻酸转化为具有重要生理功能的EPA 和DHA的生成,导致各种疾病的发生。
3.多不饱和脂肪酸(PUFA)
多不饱和脂肪酸(PUFA)中的二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、花生四烯酸(arachidonic acid)由必需脂肪酸亚油酸、亚麻酸合成,具有重要的生理作用:
(1)预防和治疗心血管疾病。EPA 和DHA 具有升高HDL 和降低LDL 作用;EPA 有抑制血小板形成,抗血栓等作用;DHA 具有抗心律失常作用。
(2)减少炎症性疾病,保护皮肤健康。
(3)DHA 是构成脑磷脂的必需脂肪酸,对神经的发育及维护、兴奋及递质的传导都起着有益的作用。
(4)花生四烯酸在人体中的重要功能在于合成PG。
(5)EPA 和DHA 具有抗癌作用。
许多研究证明:人体饱和脂肪酸和反式脂肪酸摄入过多是导致癌症、心脑血管病等许多疾病的直接原因。摄入过多的ω-6 系列多不饱和脂肪酸会在人体内转变成促进肿瘤增大的PGE2,而ω-3 系列多不饱和脂肪酸抑制PGE2的产生,起到抑制肿瘤的作用。在肿瘤细胞内环氧酶2(COX-2)活性较正常细胞高,增加了PGE2的合成,PGE2 诱导细胞增殖,并刺激BLC-2 蛋白的表达,BLC-2 蛋白抑制细胞凋亡,促进肿瘤发生。PGE2 也能促进细胞外基质降解,产生血栓烷促进血小板聚集,有利于癌细胞的侵袭和转移。PLA2 促进磷脂释放花生四烯酸,进而在COX-2的作用下生成PGE2,促进肿瘤发生、侵袭和转移。PI-PLC 催化磷脂酰肌醇产生DAG 和IP3,激活蛋白激酶C,使多种蛋白磷酸化,增加细胞质Ca2+浓度,促进细胞增殖。EPA 和DHA 使磷脂酶A2(PLA2)、磷脂酰肌醇磷脂酶C(PI-PLC)以及COX-2 活性降低,从而抑制肿瘤的发生。现在已经发现并分离出某些顽固的肿瘤所产生的,能导致癌症患者身体消瘦的一种物质——法奇非洛克因子,它利用脂肪供给肿瘤,促使肿瘤的生长,从而使患者身体消瘦。而EPA 能够控制“法奇非洛克因子”的活动,从而控制癌症患者的消瘦,抑制肿瘤生长。DHA 能促进T 淋巴细胞的增殖,提高细胞因子TNF-α、IL-β、IL-6的转录,提高免疫系统对肿瘤的杀伤能力,DHA 能下调T 淋巴细胞表面死亡受体Fas,使其凋亡减少,延长其抗肿瘤的时间。所以EPA 和DHA 与抗癌免疫有关。
(6)DHA 补脑健脑,提高视力。
DHA 是大脑、视网膜神经系统磷脂的主要成分,对婴幼儿智力和视力的发育有重要作用。它选择性地渗入大脑皮质、视网膜等重要器官中,参加到神经元细胞膜的磷脂中,构成乙醇胺磷脂和神经磷脂,使细胞膜呈液态,流动性更好、通透性增高,细胞活力增强。DHA 能促进脑细胞核酸、蛋白质及单胺类神经递质的合成,对于脑神经元、神经胶质细胞,神经传导突触的形成、生长、增殖、分化、成熟和神经传导网络的形成具有重要的作用。它能够增加大脑神经膜、突触前后膜的通透性,使神经信息传递通路畅通,提高神经反射能力,进而增强人的思维能力、记忆能力、应激能力,对于提高儿童智力和防止老年人大脑功能衰退都是必需的。DHA 对光刺激传递十分重要,可以活化衰落的视网膜细胞,对老花眼、视力模糊、青光眼、白内障等有防治作用。人体缺乏DHA 将引起人体脂质代谢紊乱,大脑灰白质发育不良,视神经传导速度降低,引起健忘、疲劳、视力减退、免疫力降低,尤其是婴幼儿、青少年,如果缺乏DHA,会严重影响其智力和视力的发育。
(7)EPA、DHA 降血脂、降血压、抗动脉粥样硬化。
EPA、DHA 抑制内源性胆固醇及甘油三酯的合成,促进血液中胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白的代谢,降低血脂,从而降低动脉硬化因子——胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白及极低密度脂蛋白水平,并且增加卵磷脂-胆固醇转移酶、脂蛋白脂酶的活性,抑制肝内皮细胞脂酶的活性,从而使抗动脉硬化因子——高密度脂蛋白升高。因此EPA、DHA 具有抗动脉粥样硬化,防治心血管疾病的功能。EPA、DHA 抑制血小板聚集,延长凝血时间,使血小板减少及对肾上腺素敏感性降低,具有抗血栓作用,并能增加红细胞变形性,降低血液黏度,对正常人和高血压患者的收缩压和舒张压都有降低作用,而以收缩压降低更明显。
(8)抗炎作用。
EPA 能抑制中性粒细胞和单核细胞的5′-脂合酶的活性,抑制LTB4(具有强的收缩平滑肌与致炎作用)介导的中性白细胞机能,并通过降低白介素-1的浓度而影响白介素的代谢,具有抗炎作用。