多不饱和脂肪酸功能与应用综述.doc

1、编 号食 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 二一一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： The kinds of polyunsaturated fatty acid including n-6

2、and n-3 fatty acids, nature resources, nutrition and biological functions are summarized. The balance intake n-6 and n-3 PUFA is important for keep health but not absolute amounts of PUFA.Key words ：polyunsaturated fatty acid; nutrition; biological functions多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)是指

3、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 包括亚油酸(linoleic acid C18: 2n-6, LA) 、 -亚麻酸(gamma-linolenic acid C18:3 n-6 ,GLA) 花生四烯酸(arachidonic acid C20:4 n-6, AA)等,n-3 PUFAs 除 -亚麻酸(alfa-linolenic acid C18:3 n-3 ,LNA)外 主要有二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid C20:5 n-3, EPA)和二十二碳六烯酸(d

4、ocosahexaenoic acid C22:6n-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(prostaglandins PGE)、白细胞三烯(leukotrie

5、nes LTB0、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

6、发展极为迅速，已受到越来越多行业人士的关注。1PUFA 的分类PUFA 按照 n 编号系统(也 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酸，其中具有重要生物学功能的是 n-3 组、n-6 组。-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-3 PUFA 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-3 PUFA 中对人体最重要的两种 PUFA 是 EPA 和 DHA

7、。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-6 PUFA 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的影响。2多不饱和脂肪酸的营养来源21 n-3 PUFA 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：马齿苋、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 - 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

8、菜和水果、蛋黄、禽肉 1 。 鱼是主要的 EPA 和 DHA 来源。在鱼肝与鱼体的脂肪中，n-3 PUFA 含量明显不同，例如鲤肝油中主要含维生素 A 和 D，含 n-3 PUFA 较少(13% 22%) ，而鱼体脂肪中含 n-3 PUFA 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( Chl

9、orella )、隐甲藻 (Crypthecodinium cohnii)、 菱形藻(Nitzschia)、卡德藻 (Tetraselmis)和单衣藻(Chlamydomonas)等 3 。2.2 n-6 PUFA 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的 n-6 脂肪酸 LA， LA 在自然界中存在丰富，除了棕榈和可可种子之外，其他植物中的种子中都含有 4 。3PUFA 的主要营养功能31 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

10、鱼或 P U F A 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，Philippe Delerive 8 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；Alexander Leaf 9 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 Vittorio Schiano 10 等则研究了 n-3 多不饱和脂肪酸对末梢动脉疾病的影响。32 抵抗炎症血管在发生炎|生反应后会促使脂

11、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-3 PUFA 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 。33 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

12、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-3 PUFA2：1 时，n-3 PUFA 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-6 PUFAs 的玉米油可促进乳腺癌和结肠癌的发生

13、 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，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-3 PUFA 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-6 PUFA 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

14、-3 PUFA 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，Isabelle M. Berquin 15 等研究了 n-3 多不饱和脂肪酸治疗癌症的多靶向理论，David P. Rose 16 等认为 n-3 多不饱和脂肪酸可作为化学防癌物。34 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轭不饱和键的结构，称为共轭亚油酸(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-3 PUFA 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-3 PUFA可显著降低使用环孢素 A (CsA) 时肾组

15、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)。35 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 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-6 PUFA 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，Cristina Lecch

16、i 18 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；James J. Pestka 19 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。36 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。John Paul 21 等还研究了 n-3 长链多不饱和脂肪酸对视网膜健康

17、的影响。37 对基因表达的调控n-3 PUFA 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，以及对编码脂肪酸氧化酶的基因表达的诱导 22 。38 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-Hsuean Liao 23 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

18、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；Lise Madsen 24 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. Kruger 25 等研究了长链多不饱和脂肪酸尤其是 EPA 和 DHA 对骨细胞的影响；Bruce A. Watkins 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。Beth Levant 27 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；Angel Catal 28 研究了极长链多

19、不饱和脂肪酸在大脑松果体中的功能；Laura Kelly 29 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；Rhian Edwards 30 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41 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的摄入量至少应占总脂质摄人量的 3，最好为823，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

20、越多。且工厂化饲养畜禽获得 n-3 PUFA 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。42 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 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

21、，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(虹鳟型和鲤鱼型)、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

22、 、二十碳五烯酸 (20：5n-3，即 EPA)和二十二碳六烯酸(22 ：6n-3，即 DHA)。43 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。Van Elsmyk (1996)认为，用鲱鱼油饲喂产蛋鸡，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

23、固醇的含量较正常日粮组降低 97(p0 05)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饱和脂肪酸相对下降，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，2

24、002) 。5. 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 Zeev Harel 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

25、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 16.74 32 英国为15.0 33 。 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-3 PUFA 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 4 5 ，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-3 PUFA 以维持合理的膳食比例是十分必要的。1 Simopoulos A P. Executive Summary. In: D

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