多不饱和脂肪酸功能和应用综述

1、佟力Z. 食品分离技术（综述） 题目：多不饱和脂肪酸功能与应用综述 食品学院营养与卫生学专业 班级食硕1005 学号S100109030 学生姓名张锦 年一月 多不饱和脂肪酸功能与应用综述 摘要：概述了多不饱和脂肪酸的种类、来源、营养和生理功能的相关研究，包括n-6系列多不饱和脂肪酸、n-3系列多不饱和脂肪酸。阐述了膳食合理比例的n-6/n-3多不饱和脂肪 酸是保持身体健康的关键。 关键词：多不饱和脂肪酸；营养；生理功能 Abstract:Thekindsofpolyunsaturatedfattyacidincludingn-6andn-3fattyacids,nature resource

2、s,nutritionandbiologicalfunctionsaresummarized.Thebalanceintaken-6andn-3PUFAisimportantforkeephealthbutnotabsoluteamountsofPUFA. Keywords:polyunsaturatedfattyacid;nutrition;biologicalfunctions 多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacid,PUFA)是指有2个或2个以上不饱和双键结构的脂肪酸，也称多烯脂肪酸。根据第一个不饱和键位置不同，可分为n-6、n-3两大类。n-6 PUFA包括亚

3、油酸(linoleicacidC18:2n-6,LA)、丫-亚麻酸(gamma-linolenicacidC18:3n-6,GLA)花生四烯酸(arachidonicacidC20:4n-6,AA)等,n-3PUFAs除a-亚麻酸(alfa-linolenicacidC18:3n-3,LNA)夕卜主要有二十碳五烯酸(eicosapentaenoicacidC20:5n-3,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoicacidC22:6n-3,DHA)等长链PUFA。由于人类与其它哺乳类动物自身不能合成这些脂肪酸，必需由食物提供，所以称为必需脂肪酸。脊椎动物 不能在离甲基端7个碳原子

4、之内形成双键。所以，动物体内所有的代谢转化不能改变n-6或 n-3双键的甲基末端的分子数。因此一旦被消化，n-3和n-6脂肪酸不能相互转化这些脂 肪酸是不可变的并且有不同的生物化学作用。 PUFA对人体生理作用的研究源于二十世纪二十年代末必需脂肪酸缺乏症的研究，其后 沉寂了多年。五、六十年代以后，随着前列腺素(prostaglandinsPGE)、白细胞三烯(leukotrienesLTB0、血栓烷素(thromboxanesTXB)等一系列PUFA代谢产物的研究取得极大的进展，PUFA 得到了更为深入的研究，其作用和功能也日益受到人们的重视1八十年代以后，随着流行 病学研究发现心血管疾病发病

5、率与PUFA摄入量呈负相关的现象，PUFA开始成为以功能 性食品为首的许多领域的热点，PUFA的研究得到了进一步的深化和拓展，特别是九十年代 以后， 研究发现AA和DHA等长链PUFA在脑功能、 婴幼儿智力及视功能发育等方面的重要意义， 为PUFA的研究和应用开辟了更广阔的天地。目前PUFA在医药、食品、精细化工、饲料等许多行业和领域都得到了广泛的应用，而且发展极为迅速，已受到越来越多行 业人士的关注。 1 .PUFA的分类 PUFA按照n编号系统(也 3 编号系统)，即从甲基端开始第1个双键的位置不同，可分为 n-3组、n-6组、n-7组、n-9组。每一组成员都可转化为多不饱和或链更长的脂肪

6、酸，其中具有重要生物学功能的是n-3组、n-6组。a-亚麻酸和亚油酸分别是n-3组、n-6组PUFA 的前体，在体内经过一系列的碳链延长和脱饱和作用衍化生成其它的PUFA。 n-3PUFA同维生素、矿物质一样是人体的必需品，摄人不足容易导致心脏和大脑等重要 器官障碍。n-3PUFA中对人体最重要的两种PUFA是EPA和DHA。EPA具有清理血管中的垃圾(胆固醇和甘油三酯)的功能，俗称“血管清道夫”；DHA具有软化血管、健脑益智、改善视力的功效，俗称“脑黄金”。这两种必需脂肪酸对所有组织的正常功能运作都是必不可少的。n-6PUFA不仅可以通过食物摄取，也可以在人体内合成，对人体的生理功能具有重要

7、的影响。 表1蚓常见的PUFA 镯 好戏5 5 中嫦称 LinoleicLinoleic肥idid C1S|C1S|揄也l2nl2n- -6 6 瑞霞帆 LnoteikacidLnoteikacid CIS)3,.15nCIS)3,.15n- -3 3 5 5亚席酸(,12,12,l+AgEMS!)l+AgEMS!) Y Y- -LindenkLindenk耻idid CI8CI8t t3,9,12fr63,9,12fr6 y y- -m m低9,129,12叶A A跑湃勘 DihoffloDihofflo- -y y OJuOJu- -6 6 二高，Y Y，亚麻酸 AA(Aradiidonk

8、acid)AA(Aradiidonkacid) OtMOtM川 花朝雕 EPAEEPAEm msaptitsaptit幽疝e e耻id)id) CMCM：SoSo- -3 3 二境五瞄 DHA1DHA1为c c或GKH麻Add)Add) C C2222t t而3 3 二十二附版 2 .多不饱和脂肪酸的营养来源 2. 1n-3PUFA的主要来源 蔬菜油是LNA的主要来源，存在于绿色叶菜的叶绿体中，例如：马齿览、菠菜、亚麻的种子、亚麻仁以及胡桃等，其中以亚麻籽油最富含a-亚麻酸(高达57%),其次是菜籽油、 大豆油、小麦胚芽油(7%13%)。其它来源包括一些坚果、种子、蔬菜和水果、蛋黄、禽1肉。

9、鱼是主要的EPA和DHA来源。在鱼肝与鱼体的脂肪中，n-3PUFA含量明显不同，例如鲤肝油中主要含维生素A和D,含n-3PUFA较少(13%22%)，而鱼体脂肪中含n-3PUFA较多(25%59%)2。 海洋微生物以及一些藻类植物也是PUFA的良好来源。用于生产PUFA的藻种主要有： 三角褐指藻(Phaeodactylum)、紫球藻(Porphyridium)、盐生微小绿藻(Nannochloropsis salina)、球等边金藻(Isochrysis)、 硅藻(Niatom)及异养的小球藻(Chlorella卜隐甲藻(Crypthecodiniumcohnii)、 菱形藻(Nitzschi

10、a)、卡德藻(Tetraselmis)和单衣藻(Chlamydomonas)等3。 2.2n-6PUFA的主要来源 蔬菜是重要的n-6系列脂肪酸的来源。在玉米、红花、大豆和葵花油中含有大量的最重 要白n-6脂肪酸LA,LA在自然界中存在丰富，除了棕桐和可可种子之外，其他植物中的 种子中都含有4。 3. PUFA的主要营养功能 3. 1防治心血管疾病 在现代社会，以高血压、高血脂、冠心病等为代表的心血管疾病日趋严重地威胁着人类的健康和生命，但是在国外5和中国6流行病学都已证实鱼或PUFA的摄食可以促进人 体胆固醇代谢、降低血清中总胆固醇含量、防止脂质在肝脏和动脉壁沉淀和堆积，对心血管 疾病有一定

11、的防治效果。来自护士健康研究所的数据也显示摄食鱼类和PUFA能减少冠心病 的风险以及致命冠心病等病症的发生7。 此外，PhilippeDelerive8等研究了花生四烯酸（AA）和DHA对体外培养的心脏细胞的一些有益作用；AlexanderLeaf9等研究了n-3多不饱和脂肪酸在阻止心脏猝死方面的作用； 而VittorioSchiano10等则研究了n-3多不饱和脂肪酸对末梢动脉疾病的影响。 3. 2抵抗炎症 血管在发生炎|生反应后会促使脂质在动脉壁上的沉积而引起动脉粥样硬化的发生，因为炎症介质前列腺素（PG）和血栓素（TxA2）主要来自体内组织细胞膜磷脂。在致炎因子刺激 下，细胞膜磷脂分解生

12、成花生四烯酸（AA）,AA通过环加氧酶的作用生成PG和TxA2,通 过脂加氧酶的作用生成羟基廿碳四烯酸和白三烯。这些炎症介质增加毛细血管的通透性，吸 收炎|生细胞，引起炎症反应。而n-3PUFA能在血管的损伤面加强白细胞的作用，延缓血管损伤部位血管硬化的进程，从而降低炎症反应11。 3. 3抵抗癌症 许多文献指出高脂肪高热量食物可能导致肿瘤发病率的提高，食物中脂肪的摄取与乳腺癌和结肠癌患者的死亡率呈高度正相关12,相似结果亦在动物模型上体现。动物实验”表 明，饱和脂肪酸（SFA）可刺激癌症发生的起始阶段，而PUFA以剂量相关的方式作用于促癌生成期。流行病学研究表明，以海洋鱼油为主要脂肪来源的格

13、陵兰爱斯基摩人，其癌症发病 率却明显低于其他人群，其原因认为是与食物中n-3和n-6多不饱和脂肪酸比例有关。有建 议指出， 当n-6:n-3PUFA2： 1时，n-3PUFA有治疗乳腺癌的潜在性13。Noguchi等认为n-6多不饱和脂肪酸，主要是亚油酸， 可促进乳腺癌的发生， 并通过增加环氧酶和脂氧酶的催化从而促进癌细胞的增殖和转移。动物实验表明富含n-6PUFAs的玉米油可促进乳 腺癌和结肠癌的发生14。n-3多不饱和脂肪酸，主要是EPA和DHA则可以抑制乳腺癌的发生和癌细胞的增殖，二者还有抑制直肠癌的作用，DHA的抗癌作用更强。二者还可降 低治疗胃癌、膀胱癌、子宫癌等抗肿瘤药物的耐药性，

14、在高浓度时可抑制大肠膜上产生异 常腺窝并抑制其生长。可见DHA和EPA对抑制肿痛的发生、转移及降低其生长速度均有 重要作用。n-3PUFA可能通过改变肿瘤细胞膜磷脂的组成，间接改变细胞内脂质第二信使的产生抑制n-6PUFA在体内的代谢；同时改变了细胞表面的抗原性，使肿瘤细胞丧失免疫逃逸机制；并使化疗药物易于在肿瘤细胞内聚集，起到化疗增敏作用进而抑制肿瘤细胞增 殖。至于n-3PUFA是通过第二信使途径，还是其他通路调节肿瘤相关基因的转录和表达尚有待于研究。 在国外，IsabelleM.Berquin15等研究了n-3多不饱和脂肪酸治疗癌症的多靶向理论，DavidP.Rose16等认为n-3多不饱

15、和脂肪酸可作为化学防癌物。 3. 4抗氧化 近年来在牛乳的脂肪中发现亚油酸的同系列物中有共轲不饱和键的结构，称为共轲亚油 酸（CLA）,这种脂肪酸的抗氧化功能在动物实验中已取得了正面效应。n-3PUFA中的EPA 和DHA,前者除了具有降血脂、抗血栓及免疫调节作用外，还具有抗氧化作用，n-3PUFA 可显著降低使用环抱素A（CsA）时肾组织的丙二醛（MDA）含量（MDA是反映组织中氧自由 基生成量的一个重要指标）。 3. 5免疫调节作用 近几年研究发现，PUFA对淋巴系统和免疫功能都有影响。与淋巴系统相关的器官如脾 脏、胸腺和肝脏的重量，明显受到日粮脂肪酸的饱和度以及浓度的影响。n-3与n-6

16、PUFA 在影响机体免疫机制方面发生竞争效应， 日粮中n-3与n-6PUFA比例也可能通过对免疫细胞和体液的调节来影响机体免疫反应。研究发现，免疫功能与日粮中的PUFA的含量呈二次 曲线上升趋势，即在PUFA含量过高或过低时，免疫功能有所下降，只有适量的供给才能提高机体的免疫功能17。 此外，CristinaLecchi18等研究了n-3多不饱和脂肪酸对山羊单核白细胞的体外免疫调 节功能；JamesJ.PestkOi19等研究了n-3多不饱和脂肪酸对肾小球性肾炎的免疫介导作用。 3. 6对视力和人脑发育的促进作用 PUFA（尤其DHA和AA）是人脑和视网膜必不可少的营养物质，它的缺乏使得部分人

17、群患有多种眼疾，同时也是造成儿童视力低下的根源。Lauriton等20证明在肌暂时缺血性萎 缩动物模型中，亚麻酸能阻止神经死亡。PUFA能激活大脑中K十通道，对神经系统起保护 作用，而饱和脂肪酸不能激活，不起保护作用。 JohnPaul21等还研究了n-3长链多不饱和脂肪酸对视网膜健康的影响。 3. 7对基因表达的调控 n-3PUFA可以调控一些与脂肪代谢相关酶的基因的转录和表达。动物研究表明饲喂富含20C和22C的PUFA明显地提高脂肪较高速率的氧化相关的基因的表达。目前，已发现多种基因表达受到PUFA的调节，如对编码脂肪酸合成酶、糖酵解酶、L-丙酮酸激酶和白 细胞介素等的基因表达的抑制，以

18、及对编码脂肪酸氧化酶的基因表达的诱导22。 3. 8其它研究 多不饱和脂肪酸除具有上述诸多功能外，国外很多学者还研究了它在其它许多方面的功能， 大多以啮齿动物为实验对象。Fang-HsueanLiao23等以仓鼠为实验对象，用不同比例单不 饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的食物喂养，发现含60%单不饱和脂肪酸、多 不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸比例较高的膳食可阻止白色脂肪组织的蓄积；LiseMadsen24 等通过一系列动物实验研究了使用多不饱和脂肪酸调节脂肪细胞的分化和功能。M.C. Kruger25等研究了长链多不饱和脂肪酸尤其是EPA和DHA对骨细胞白影响；BruceA. Watkins

19、26等研究了n-3多不饱和脂肪酸对造骨细胞和骨新陈代谢的影响。BethLevant27 等研究了在给母鼠提供缺乏n-3多不饱和脂肪酸的膳食后，脑中DHA含量的变化及对母鼠 神经系统造成的影响；AngelCatal卜28研究了极长链多不饱和脂肪酸在大脑松果体中的功能；LauraKelly29等研究发现EPA和DHA对大龄老鼠脑中的海马状突起起到了保护作用；RhianEdwards。等研究了n-3多不饱和脂肪酸在抑郁症患者膳食及其血红细胞细胞膜中的含量水平和一些相关影响、联系。 4多不饱和脂肪酸在动物及其产品的应用 4. 1多不饱和脂肪酸（PUFA）在家禽饲料中的应用 研究表明，家禽多不饱和脂肪酸

20、的摄入量至少应占总脂质摄人量的3%,最好为8% 23%,理想的n-6与n-3的比例应为4：110:1之间。在集约化饲养中，人们为提高畜禽生产水平而减少牧草的使用，大量使用谷物，导致畜禽脂肪中饱和脂肪酸越来越多。且工厂 化饲养畜禽获得n-3PUFA的机会很少，其饲粮中多补加富含n-6PUFA的植物油，致使畜禽产品中n-6PUFA与n-3PUFA的比例很高。为获得多不饱和脂肪酸平衡的畜禽产品，就要在 日粮中合理添加多不饱和脂肪酸O 4. 2多不饱和脂肪酸（PUFA）在鱼类营养与饲料中的作用 在鱼类营养中，饲用的油脂是鱼类能量和必需脂肪酸（EFA）的来源，也是脂溶性维生素 的携带者。众所周知，EFA

21、是维持动物正常组织细胞结构和生理机能所必需的，动物体内不能合成或仅能由特定前体物形成的多不饱和脂肪酸（PUFA）。PUFA有两个或两个以上双 键，且碳链为18个或更多个碳原子的脂肪酸（NRC,1993）。研究文献报道，所有的脊椎动物都不能直接合成亚油酸（18:2n-6）、亚麻酸（18:3n-3）及碳元素更多的n-6和n-3系列不饱和脂肪酸，所以对n-6和n-3族脂肪酸有绝对的饲用需求。但不同种类动物对PuFA的需要量差别很大（Sargent等，1995）,脂类的营养价值在很大程度上取决于PUFA的类型和含量（庄 健隆，1987）。根据鱼类对EFA的不同需求，千岛新一（1985）把鱼分为淡水鱼型

22、（虹鳄型和鲤鱼型）、海水鱼型和罗非鱼型。但是总体上说，鱼类需要的PUFA有n-6和n-3两种类型，其 中主要包括18:2n-6、8:3n-3、二十碳五烯酸（20:5n-3,即EPA）和二十二碳六烯酸（22:6n-3,即DHA）。 5. 3多不饱和脂肪酸强化蛋的生产 大量研究表明，对产蛋家禽的日粮进行营养调控，富含多不饱和脂肪酸（特别是n-3）的 营养源可促进营养物质在蛋黄中的沉积，降低蛋黄中胆固醇含量，改善n-3与n-6PUFA的 比例。Ziemiec等（2000）报道，蛋鸡日粮中添加8%双低油菜籽与不添加组相比，蛋黄中多不 饱和脂肪酸含量显著提高。VanElsmyk（1996）认为，用鲜鱼油

23、饲喂产蛋鸡，蛋黄中EPA、DHA 含量显著升高。 王利华等研究表明， 日粮中n-6:n-3为5:l的试验组的每克蛋黄中胆固醇的含量较正常日粮组降低9.7%（p005）.故认为日粮中脂肪酸可以影响机体的脂肪代谢，通过改变日粮中n-6（葵花籽）与n-3脂肪酸（亚麻籽）的比例可降低蛋黄中胆固醇的含量。此外， Ederk（1998）报道，饲料中添加亚麻籽后鸡所产蛋的n-6与n-3的比例显著下降。日粮中添加 CLA可显著增加蛋黄中CLA含量，但使鸡蛋中其他多不个&和脂肪酸相对下降，FAS显著升 高，其具体机制需进一步研究（曾新福，2001）。总之，多不饱和脂肪酸在蛋黄中的富集与组 成取决于日粮中

24、多不饱和脂肪酸的含量和种类，饲料原料形态不同、家禽品种不同，也会影 响多不饱和脂肪酸强化蛋的生产（臧建军等，2002）。 6. 人类膳食中PUFA的摄取量 成年人缺乏PUFA易导致各种疾病，原因主要有两点：成年人的饮食习惯在年轻的时候已经形成；另一点就是脂肪沉滞性动脉硬化等病症在青少年时代已经开始。据ZeevHarel 等31试验显示：大部分（89%）青少年知道吃鱼（主要含PUFA）是有利于健康的，许多（59%）青少年知道鱼的消费可以防止心脏疾病，只有29%的青少年了解n-3PUFA在减弱炎症方面 的作用，25%的青少年了解PUFA防止癌症的潜在功能。因此，从青少年时期增加对PUFA 营养成分

25、的了解是必要的。 目前，随着食用油消费量的增加渔业消费的降低和喂养动物肉禽鱼和蛋等产品均富 含n-6而缺乏n-3脂肪酸，甚至人工栽培的蔬菜比野生的植物含有n-3系列的脂肪酸少，结 果人类膳食中的n-6/n-3之间的比例严重失调。如：美国现在的比例是16.7432英国为 15,033。n-6脂肪酸摄食超量，会导致肥胖症、心血管疾病以及诱发肿瘤。而喜欢食富含n-3PUFA的海鱼的日本其比例是4.014,接近联合国卫生组织推荐的合理膳食摄入比例45，其患心血管疾病比率也明显低于西方国家。因此，在食品中强化n-3PUFA以维持合 理的膳食比例是十分必要的。 1 SimopoulosAP.Executi

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