冯颖(上海华东医院营养科,上海 200040) 反式脂肪酸trans fatty acids or trans fat,是指一类至少含有一个反式构型双键的不饱和脂肪酸。所谓反式构型,即:C=C双键相连的氢原子不在双键的同侧,与氢原子均在同侧的顺式构型相比,由于立体结构的不同,二者的物理化学性质也有所不同。例如,顺式cis脂肪酸多为液态,熔点较低;而反式trans脂肪酸则多为固态或半固态,熔点较高。 近10余年,有关反式脂肪酸与人体健康的研究,尤其是对心血管疾病cardiovascular disease CVD发生发展的影响,已成为人们关注的热点。自2003年6月丹麦首先提出对工业化生产的反式脂肪酸应用进行限制以来美国食品药物管理局FDA也在2003年7月9日颁布了一项规则要求食品生产商在2006年1月1日前将反式脂肪酸的含量添加在营养标签上告示消费者。另外,荷兰、瑞典、日本等许多国家也都在探讨食品中反式脂肪酸的最低限量,以期降低逐年上升的心血管疾病的发病率和死亡率。 本文就近年来国内外的相关研究综述如下。
反式脂肪酸的膳食来源
膳食中反式脂肪酸的含量因膳食结构和饮食习惯的不同有很大差异。虽然在许多天然食物中都存在着反式脂肪酸,如禽肉、鱼肉、蛋、蔬菜(卷心菜、菠菜、豌豆等),但含量有限,在膳食中所占比例甚微。目前,膳食中的反式脂肪酸主要来源于以下几方面: 1) 油脂的氢化加工和脱臭 油脂的氢化加工工艺源于19世纪中叶,流行于20世纪。在镍(Ni)等催化剂的作用下,将氢气直接加成到脂肪酸不饱和位点处,对植物油脂或动物油脂及鱼油进行部分氢化,使液态油脂中不饱和的双键转变为固态油脂单键的同时,产生部分异构化的反式不饱和脂肪酸。氢化后的油脂成固态或半固态,可改善油脂物理性质(如熔点、质地、加工性、稳定性等),延长保存期,减少在加热过程中产生的不适气味及味道。氢化产生的脂肪酸异构体主要以反式C181脂肪酸为主,双键位置主要分布在△4~△16之间,最常见的是反△9C181反油酸、反△10C181和反△11C181三种形式。 市售的用人造黄油、起酥油、煎炸油等氢化油脂制成的食品,如各种糕点、冰激凌、炸鸡、薯条等,虽以独特的风味受人喜爱,却含有相当数量的反式脂肪酸。 油脂的脱臭精炼工艺源于20世纪初,伴随着氢化技术而发展,为人造奶油提供了更广泛的油脂原料种类,使鱼油、棉籽油、猪油等油脂有了新的应用途径。目前我国大中型精炼油厂普遍采用盘式脱臭塔进行油脂脱臭,反式脂肪酸的含量随脱臭时间和温度的增加而增加,同时与原料油中脂肪酸的不饱和程度密切相关。 2) 反刍动物的脂肪和乳脂 反刍动物(如马、牛、羊等)肠腔中存在的丁酸弧菌属菌群与饲料中所含的部分不饱和脂肪酸发生酶促生物氢化反应,生成的反式不饱和脂肪酸可结合于机体组织或分泌到乳汁中。反刍动物体脂、乳脂中反式脂肪酸的含量分别占总脂肪的4%~11%和3%~5%,受其饲料组分等因素的影响。以日常食用最多的牛脂、牛乳为例,其反式不饱和脂肪酸主要为单烯酸,双键的位置在△6~△16之间,含量最多的是反△11C181。 3) 不当的饮食习惯 植物油冒烟的温度通常大于200℃(如豆油208℃、花生油201℃、菜籽油225℃、玉米油216℃),许多人烹调时习惯将油加热到冒烟,导致反式脂肪酸的产生;一些反复煎炸食物的油锅,其油温更是远远高出油发烟的温度,油中所含的反式脂肪酸当然也是越积越多。
反式脂肪酸与心血管疾病
早在1981年,Thomas就发现死于冠心病的人的脂肪组织中反式脂肪酸含量高于正常人群;并断言脂肪组织中反式脂肪酸的水平与冠心病有关。虽然这一研究的方法学受到Sanders等的质疑,以致外科营养与健康通报及美国医学会(IOM)和国立科学院(NAS)都曾认为反式脂肪酸没有不良效应。但随后10多年的大部分研究均表明反式脂肪酸可升高血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),而后者是冠心病的主要危险因素。最近,来自IOM/NAS的一项报告指出,反式脂肪酸的摄取量与血清低密度脂蛋白胆固醇水平呈线性关系,鉴于反式脂肪酸在日常膳食中是不可避免的,故建议在满足营养需要的同时尽可能少地摄取反式脂肪酸。 人群干预及流行病学调查在评估反式脂肪酸与冠心病关联性的研究中通常较动物试验更直接、更有说服力,尤其是人群干预研究可直接阐明因果关系。不同国家和同一国家不同人群的多项干预研究,以血清和血浆中LDL-C水平为评估指标,得出了一致的结论:不同于顺式的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,膳食中的反式脂肪酸,除类似饱和脂肪酸,具有升高血清LDL-C的作用外,还会引起血清总胆固醇、HDL-C及脂蛋白的变化。人群流行病学调查,不同的设计(回顾性、横断面、病例对照等)尽管受膳食数据收集方法精确性、一些难已去除的混杂因素、非剂量-效应关系等因素的影响,仍支持人群干预研究的结论。近2年来的多项研究除验证了上述结论外,还发现散居人群中膳食反式脂肪酸摄取量与冠心病的死亡率相关27,同时还是心脏病的危险因素。另外,一项在欧洲8国进行的为期2年的横断面调查显示,当前的膳食反式脂肪酸摄取量(人均2g / d)与冠心病无关,有驳于大量的回顾性和前瞻性调查结果,还有待进一步考证。 有关反式脂肪酸对人体血脂影响的研究结果表明,膳食反式脂肪酸能升高血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平,降低高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,进而升高LDL-C与HDL-C的比值,其机制可能与胆固醇逆向转运中起重要作用的胆固醇酯转运蛋白(CETP)活性增强有关。相比饱和脂肪酸仅升高低密度脂蛋白胆固醇,不降低高密度脂蛋白胆固醇的特性,是否由此可推测反式脂肪酸较饱和脂肪酸更不利于健康?迄今为止,还不能从因果关系的角度,将低的高密度脂蛋白胆固醇水平与冠心病的危险性联系起来,仅可将其作为心脏病的预测因子,因为低的HDL-C水平还与其他致动脉粥样硬化因素有关;再就LDL-C与HDL-C的比值而言,受血清LDL-C和HDL-C水平的共同影响,很难单独解释。此外,一些前瞻性研究结果显示,反式脂肪酸还可增高许多冠心病的危险因素,如血浆脂蛋白aLpa、血清甘油三酯和总胆固醇水平等的升高,均是动脉粥样硬化、冠心病和血栓形成的重要危险因素,值得注意的是Lpa升高是冠心病的独立危险因素之一。由此,可推论反式脂肪酸较长链饱和脂肪酸在心血管疾病的发生、发展中有更强或相似的不良影响。 尽管离体凝血实验发现反式脂肪酸较顺式脂肪酸抗血栓作用弱,膳食反式脂肪酸摄取高(占总能量6%)的人群的全血凝集程度高于摄取较低(占总能量2%)的人群,提示反式脂肪酸可能与机体血栓形成增加及相应的栓塞性心脑血管疾病有关。然而,先期有关脂肪酸与脑卒中的研究,却提示反式脂肪酸与饱和脂肪酸的摄取并不增加脑卒中的危险性。最近在美国完成的一项前瞻性研究,在对43732名从事健康关怀职业的中年男性(入选时无心血管疾病和糖尿病)随访14年后,也发现膳食脂肪摄入量、脂肪种类及胆固醇的摄入量均与脑卒中(出血性、缺血性或总的脑卒中)的发生无关。 有关反式脂肪酸的研究,已持续了近半个世纪,作为一种不可忽视的具有潜在致动脉粥样硬化作用的不饱和脂肪酸,其对心血管系统的影响和作用机制尚需深入研究。此外,它对健康的影响,还涉及肿瘤(乳腺癌等)、生长发育等方面。
反式脂肪酸的控制
个体膳食反式脂肪酸的摄取量,是许多研究的关键,尤其是长期的平均摄取量。以美国为例,在食品数据有限的情况下,估算的结果从人均8.1 g到12.8 g;1994年Ascherio的调查为男性3.1~6.7g平均4.4g,女性为3.0~6.8g平均3.6 g。而我国有关膳食反式脂肪酸的人群摄入水平尚在调研中。借助于食品标签法等相应的法规和健康促进教育等措施,将有利于控制膳食中反式脂肪酸等不利健康的因素,从而促进人类的健康。
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