学术报告厅
Development of Trans Fatty Acid and Health
张坚
（中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京，100050）
反式脂肪酸指至少含有一个反式构型双键的不饱和脂肪酸，即C=C双键相连的氢原子不在双键的同侧。根据碳链的长短，位置的不同，反式脂肪酸也有许多种。最常见的，与健康关系研究较多的是反式油酸、反式亚油酸、反式棕榈油酸。
1 反式脂肪酸的主要膳食来源
1）氢化植物油：植物油的氢化过程指在镍（Ni）等催化剂的作用下，将氢直接加到脂肪酸的不饱和位点，使双键?湮ゼＧ饣蟮挠椭晒烫虬牍烫Ｎ锢硇灾实母谋涫蛊浔４嫫谘映ぃ煳都跎佟Ｇ饣袒岵词街舅幔畛＜氖?位反式油酸（9t-18∶1）。
经过氢化工艺得到的人造黄油(margarine)，酥油(shortening)及部分氢化植物油(partially hydrogenated vegetable oil)在饼干、糕点、煎炸食品（薯条）、调味品（花生酱）等许多食品的生产中被广泛使用。因此，这类食物中往往会含有9位反式油酸（9t-18∶1）。
2）反刍动物肉中的脂肪和乳脂：反刍动物（牛、羊等）肠腔中的丁酸弧菌属菌群与饲料中的不饱和脂肪酸发生酶促生物氢化反应，可生成反式脂肪酸，存在于机体组织和乳汁中；但与植物油氢化过程产生的反式脂肪酸类型不同，主要是11位反式油酸（11t-18∶1）。有研究显示，反刍动物体脂、乳脂中反式脂肪酸在总脂肪中的含量分别为4-11%和3-5%。
3）高温重复煎炸：反式构型较顺式构型稳定，高温导致部分顺式双键转化成反式双键，反式脂肪酸的量取决于温度和重复煎炸的次数。
2 反式脂肪酸的摄入量
上世纪90年代的调查数据显示，西方国家每人每天平均摄入量约为10g。美国人为8-13g，英国人为4-6g，荷兰高达17g。近年来，随着营养宣教工作的开展和相关法规的出台，西方国家居民反式脂肪酸的摄入量呈下降趋势。我国开展人群反式脂肪酸摄入量研究较晚。2002年在达能营养宣教基金的资助下，我国学者对国内100多种食物中反式脂肪酸含量进行了监测，并利用2000年总膳食项目中食物样品对居民膳食摄入量进行初步研究。结果显示，表明原料中含氢化植物油和用起酥油制作的饼干、糕点类食物是n-9反式油酸的主要来源，牛、羊肉、奶等反刍类动物食品是n-11反式油酸的主要来源。人群平均膳食中反式脂肪酸含量很低，且主要来自反刍类动物食品。但对饼干、糕点、调味品（花生酱）等上百种食品检测的结果显示某些品牌的产品中9位反式油酸（9t-18∶1）含量较高。目前越来越多的食品配料表中标明使用了氢化植物油或起酥油。因此，一些特定人群的反式脂肪酸摄入量可能会大大高于全国人均水平，这方面今后值得关注[1]。
3 反式脂肪酸与健康的关系
3.1 对血胆固醇的影响
血清中总胆固醇(TC)浓度高，和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度高是引起冠心病的最重要危险因素之一，而血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的浓度则与冠心病呈负相关。大量的流行病学调查和人群干预研究证明，反式脂肪酸特别是反式单不饱和脂肪酸具有升高TC和LDL-C的作用。Mensink和Katan等的研究表明，反式单不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸一样能升高TC和LDL-C的浓度；不同的是，反式单不饱和脂肪酸还会降低HDL-C的浓度。但必须指出，这些实验常常让受试者摄入大量的反式脂肪酸(每人每天高于30g)，因此有人质疑这些实验夸大了反式脂肪酸的影响[2]。
荟萃分析发现反式脂肪酸能升高LDL/HDL比值，每增加2%总能量的反式脂肪酸，LDL-C/HDL-C比值增加0.1，而在同样条件下，饱和脂肪酸仅增加LDL-C/HDL-C比值0.04。LDL-C/HDL-C比值每增加0.1相当于增加患缺血性心脏病(IHD)危险5%。如果单从升高血清胆固醇的角度考虑，摄入1g反式脂肪酸相当于摄入2.5g的饱和脂肪酸[3]。
反式脂肪酸不但增加血清LDL-C，降低HDL-C的浓度，而且还可增加血清甘油三酯(TG)和血清脂蛋白a(Lp(a))的浓度。血清中Lp(a)的浓度高是引发冠心病的一个独立危险因子。一些研究发现LDL的颗粒大小对增加冠心病的危险也是不一样的。LDL的颗粒愈小，其密度愈高，患冠心病的危险就愈高。加拿大的一项研究表明，如果颗粒小于255的LDL-C的浓度增加，患冠心病率明显增大。最近一项研究发现摄入反式脂肪酸不但增高血清TC的浓度，而且增高血清中颗粒小而密度高的LDL浓度。尽管这些研究结果是初步的，但提示我们相对于饱和脂肪酸而言，反式脂肪酸对健康的不良影响可能更大[4]。
反式脂肪酸升高血清LDL-C浓度而降低血清HDL-C浓度的机制主要在两个方面。第一，与饱和脂肪酸相同，反式脂肪酸降低LDL受体的数目和活性。血清中LDL-C的清除主要是通过LDL受体来完成的。摄入反式脂肪酸使细胞膜上磷酸脂中的反式脂肪酸增加，反式脂肪酸溶点较高，因而降低整个细胞膜的流动性，因为LDL受体位于细胞膜上，所以其活性就大大的降低了。第二，反式脂肪酸还可以升高胆固醇脂转运蛋白(CETP)的活性，CETP的主要功能是把HDL中的胆固醇脂转运到LDL或VLDL并与其交换甘油三酯。这就解释了为什么反式脂肪酸能升高LDL-C并同时降低HDL-C的浓度。
3.2 对发生心血管疾病风险的影响。
流行病学研究结果揭示了摄入过量反式脂肪酸与心脏病的关系。Oomen等在1985-1995期间追踪荷兰667位老年人，在控制了其它影响因素后，发现摄入反式脂肪酸明显增加冠心病的患病率。在他们的研究中，以反式脂肪酸的摄入量低于总能量的2.36%时的相对危险度定为１，如果摄入量达到总能量的3.87%和6.38%时，则相对危险度分别增至1.26和2.03[5]。Hu等的研究结果得出同样的结论，每增加2%能量的反式脂肪酸，与等量碳水化合物比较，患冠心病的相对危险度增至1.93。Pictinen等追踪21930吸烟者6年，与每日摄入1.3gTFA人群相比（相对危险度为1），每天摄入TFA超过6.2g，其相对危险度则增至1.39。Willett等对85095名护士进行的追踪研究结果表明，摄入氢化植物油能显著增加女性患冠心病的危险。Kromhout等进行一项长达25年，涉及7个国家，追踪人数高达12763人的研究，发现饱和脂肪酸和反式脂肪酸与冠心病死亡率呈正相关，其相关系数(r)为0.78。但也有一些相反的报道，如欧洲一项涉及八个国家人群的研究未能证明在目前的反式脂肪酸摄入水平（人均2g/d）与冠心病有关[6]。
3.3 反式脂肪酸对免疫功能的影响
在动脉粥样硬化、急性心梗、猝死、胰岛素抵抗等病理过程中免疫和内皮细胞功能受损起着重要作用。TFAs摄入量的增加可使体内炎症反应标记物和sICAM-1、sVCAM-1、E-selectin等内皮细胞黏附因子水平升高。如TFA摄入量的增加使健康妇女或超重但其它指标尚正常妇女的肿瘤坏死因子TNF-α及其受体活力及血浆中IL-6和CRP浓度升高。以确诊心脏病的患者为研究对象，在控制其它危险因素后，红细胞膜上脂肪酸中TFA含量每增加1%，TNF-α水平增高249%，TNF受体1水平升高41%，TNF受体2水平升高247%[7,8]。
目前关于TFA对免疫系统的作用机制尚未完全阐明。与其它脂肪酸相似，TFA很可能是整合入细胞膜磷脂，改变膜上受体的功能，或直接与细胞核受体结合调节基因的转录过程。有体外试验表明TFA可进入单细胞/巨噬细胞和脂肪细胞膜，直接影响与炎症相关的信号传导通路。此外，不同反式脂肪酸异构体对免疫系统的作用存在差异。18碳的反式油酸和反式亚油酸对免疫系统的不良影响比16碳反式棕榈油酸强。
3.4 反式脂肪酸对肿瘤的影响
有关反式脂肪酸对肿瘤影响的研究较少，证据有限。其中有3个报告发现摄入反式脂肪酸可能增加肿瘤的发病率。Bakker等研究了9个国家人群的脂肪组织中脂肪酸成份与各种肿瘤的关系。他们的研究结果揭示，脂肪组织中反式脂肪酸与乳腺和大肠肿瘤呈正相关，而与顺式油酸呈负相关，与亚油酸则无关联。在同一研究中，没有发现脂肪组织中反式脂肪酸与前列腺肿瘤有关。另一项研究调查并跟踪698名绝经妇女，发现乳腺癌的发生率与脂肪组织中的反式脂肪酸呈正相关。美国一项涉及3个州共4403个人的调查，得出同样的结论，食用氢化植物油增加患大肠肿瘤的危险。与此相反，来自其它两项研究报告指出膳食反式脂肪酸与肿瘤的发生无关。综上所述，膳食中反式脂肪酸与肿瘤发生的关系，还有待进一步考证[9,10]。
值得注意的是反刍动物来源的11反式油酸（11t-18∶1）并不引起血脂代谢的紊乱；其在体内可进一步代谢生成顺-9，反-11十八碳二烯酸(c9t11CLA)，而许多研究显示这种共轭脂肪酸具有抗肿瘤作用；因此还需进行更为深入的研究工作。
3.5 与糖尿病的关系
反式脂肪酸与2型糖尿病关系的研究资料还较少。Salmeron等人对84204名护士进行膳食调查并研究与二型糖尿病发病率之关系，他们的结果提示反式脂肪酸增高，多不饱和脂肪酸降低，而饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸则与二型糖尿病无关。
另有些研究报告认为反式脂肪酸的摄入与胰岛素抵抗有密切的关系。其机制是反式脂肪酸聚集在细胞膜上，从而降低或影响胰岛素受体的活性，因为反式脂肪酸溶点较高，从而降低细胞膜的流动性。但另外两项流行病调查研究没能证明摄入反式脂肪酸与2型糖尿病有关[11,12]。
3.6 对必需脂肪酸代谢的影响
摄入过量反式脂肪酸对必需脂肪酸代谢，特别是对花生四烯酸(AA，20∶4n-6)和二十二碳六烯酸(DHA，22∶6n-3)体内合成的影响受到极大关注。亚油酸(LA，18∶2n-6)是n-6系列脂肪酸（主要是AA）的前体，而亚麻酸(LNA，18∶3n-3)是n-3系列脂肪酸（主要是DHA）的前体。AA和DHA是大脑、视网膜、精子磷脂膜的主要结构成份，对胎儿和幼儿认知能力的正常发展有着极其重要的作用。反式脂肪酸可以影响DHA和AA在体内合成，其作用机制可能是降低Δ6脱饱和酶活性，从而减少LNA和LA向DHA和AA的转化。对29个早产儿血清脂肪酸进行分析，发现血清中反式脂肪酸含量与n-3和n-6系列长链多不饱和脂肪酸含量以及幼儿体重呈负相关。对足月产婴儿的研究同样发现血清中反式脂肪酸与n-6系列长链多不饱和脂肪酸呈负相关。Chen等曾比较华人与加拿大人母乳的脂肪酸成分，结果表明华人母乳含反式脂肪酸较少，而长链n-3和n-6多不饱和脂肪酸则较多，加拿大人母乳的情况则恰恰相反。反式脂肪酸可以通过胎盘并蓄积在胎儿组织中[13]。
以动物为实验模型直接证明了反式脂肪酸能抑制Δ6脱饱和酶的活性。单不饱和反式脂肪酸不能作为脱饱和酶和链延长酶的底物，但有些多不饱和反式脂肪酸则能够。氢化植物油中的两个亚油酸反式异构体18∶2Δ9c，12t和18∶2Δ9c，13t可以代谢生成花生四烯酸的反式异构体，即20∶4Δ5c，8c，11c，14t和20∶4Δ5c，8c，11c，15t。反式亚油酸与亚油酸是相互竞争的。摄入反式亚油酸则降低亚油酸在体内转化成AA的量，反之亦然。反式亚麻酸可以通过脱饱和及链加长代谢途径被转化成反式的t-EPA 和 t-DHA。这些t-EPA和t-DHA与大脑正常发育和功能的关系也倍受关注。喂饲幼鼠反式亚麻酸后，视网膜磷脂脂肪酸中出现t-DHA。摄入反式亚麻酸的幼鼠表现视网膜电流图(ERG)b波异常。这些初步研究结果提示摄入过量反式多不饱和脂肪酸对幼儿视力和大脑的影响不容忽视。
4 关于反式脂肪酸的法规
鉴于反式脂肪酸对健康的不利影响，许多国家都出台了相应的法规对其加以限制。丹麦政府规定从2000年1月1日，任何食物超过2%由氢化所产生的反式脂肪酸不得在丹麦出售。欧盟规定任何食物如含有氢化油必须在标签上注明，但不需?瓿龇词街舅岬牧俊＜幽么蟠?003年7月11日起要求食品生产商清楚标明所生产食物中反式脂肪酸的含量。美国食品药物管理局(FDA)也在2003年颁布一项法规，要求食品生产商在2006年1月1日前必须在营养标签上注明反式脂肪酸，以警示消费者。另外，日本、瑞典、英国等许多国家也正在研究制定有关反式脂肪酸的法规。我国关于反式脂肪酸的研究已经取得了初步结果，即将出台的食品标签法规中也将反式脂肪酸列?晔鞠钅俊?
参考文献：
1.张坚，王春荣，高俊全.食物中反式脂肪酸含量及居民反式脂肪酸摄入量的研究。中国营养学会第九次全国营养学术会议论文集（2004），p84-88。
2.Mensink RP and Katan MB. Effect of trans fatty acids on high density and low-density lipoprotein cholesterol levels in healthy subjects. N Engl J Med，1990，323∶439-445.
3.Ascherio A, Katan MB, Zock PL, stampter MJ, willet WC. Trans fatty acid and coronary heart disease. N Engl J Med，1999，340∶1994-1998.
4.Mauger JF, Lichtenstein AH, Ausman LM, Jalbert SM, Jauhiainen M, Ehnholm c and Lamarche B. Effect of different forms of dietary hydrogenated fats on LDL particle size. Am J Clin Nutr，2003，78∶370-375.
5.Oomen CM, Ocke MC, feskens EJM, Van Erp-Baart MAJ, Kok FJ, Kromhout D. association between trans fatty acid intake and 10 year risk of coronary heart disease in the Zutphen elderly study: A prospective population-based study. Lancet，2001，357∶746-751.
6.Van de Vijver LP, Kardinaal AF, Couet C,et al. Association between trans fatty acid intake and cardiovascular risk factors in Europe: the TRANSFAIR study. Eur J Clin Nutr，2000 Feb，54(2)∶126-35.
7.Lopez-Garcia E, Schulze MB, Meigs JB, et al. Consumption of trans fatty acids is related to plasma biomarkers of inflammation and endothelial dysfunction. J Nutr，2005，135∶562-6.
8.Mozaffarian D，Pischon T，Hankinson SE，et al. Dietary intake of trans fatty acids and systemic inflammation in women. Am J Clin Nutr，2004，79∶606-12.
9.Kohlmeier L, Simonsen N, Van’t Veer P, et al. Adipose tissue trans fatty acids and breast cancer in the European community multicentre study on antioxidant, myocardial infarction and breast cancer. Cancer Epidemiol Biomarker Prev，1997，6∶705-710.
10. Slattery ML, Benson J, Ma KN, Schaffer D, Potter JD. Trans fatty acid and cancer. Nutr Cancer，2001，39∶170-175.
11. Salmeron J, Hu FB, Manson JE, Stampfer MJ, Colditz GA, Rimm EB, Willett WC. Dietary fat intake and risk of type 2 diabetes in women. Am J Clin Nutr，2001，73∶1019-1026.
12. Van Dam RB, Stampfer MJ, Willett WC, Hu FB, Rimm EB. Dietary fat and meat intake in relation to risk of type 2 diabetes in men. Diabetes Care，2002，25∶417-424.
13. Chen ZY，Ratnayake WMN and Cunnane SC. Similar distribution of trans fatty acid isomers in partially hydrogenated vegetable oils and adipose tissue of Canadians. Can J Physiol Pharmacol，1995，73∶718-723.