公共营养师讲义---脂类_天行健_新浪博客

     营养学上重要的脂类(1ipids)主要有甘油三酯、磷脂和固醇类物质。食物中的脂类95%是甘油三酯,5%是其他脂类。人体贮存的脂类中甘油三酯高达99%。脂类是人体必需的一类营养素,是人体的重要成分,包括脂肪和类脂。通常所说的脂肪包括脂和油,常温情况下呈固体状态的称“脂”;呈液体状态的叫作“油”。脂和油都是由碳、氢、氧三种元素组成的,先组成甘油和脂肪酸,再由甘油和脂肪酸组成甘油三酯,也称“中性脂肪”。日常食用的动、植物油,如猪油、菜油、豆油、芝麻油等均属于脂肪和油,也就是说,日常的食用油就是脂肪。类脂是与脂和油很类似的物质,种类很多,主要有:卵磷脂、神经磷脂、胆固醇和脂蛋白等。

   1、脂类的组成和分类

   脂类包括脂肪和类脂。

(1)脂 肪

     脂肪又称甘油三酯,是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成。膳食脂肪主要为甘油三酯。组成xx脂肪的脂肪酸种类很多,所以由不同脂肪酸组成的脂肪对人体的作用也有所不同。通常4~12 碳的脂肪酸都是饱和脂肪酸,碳链更长时可出现1 个甚至多个双键,称为不饱和脂肪酸。

    不饱和脂肪酸中由于双键的存在可出现顺式及反式的立体异构体。xx的不饱和脂肪酸几乎都是以不稳定的顺式异构体形式存在。脂肪酸中顺反构型对熔点有一定的影响,如顺式油酸熔点为14℃,而反式则为44℃。

   体组织中的脂肪皆以软脂酸(棕榈酸c16:0)和油酸(c18:1)为其主要组成成分,其他动物也类似,但牛、羊脂肪中则硬脂酸(c~s:o)含量高,而油酸和亚油酸含量少。

(2)脂肪酸
  1)脂肪酸的分类与命名
    脂肪酸的化学式为r-c00h,式中的r 为由碳原子所组成的烷基链。脂肪酸的分类方法之一是按其链的长短,即按链上所含碳原子数目来分类。碳原子数2~5 为短链脂肪酸;6~12 为中链脂肪酸;14 以上为长链脂肪酸。人体血液和组织中的脂肪酸大多数是各种长链脂肪酸。
     自然界中的脂肪酸几乎都是含双数碳原子的脂肪酸。脂肪酸从结构形式上可分为饱和脂肪酸(SFA)和不饱和脂肪酸(USFA),不饱和脂肪酸又分为单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)。饱和脂肪酸不含双键,即每个碳原子价数是满的,不饱和脂肪酸含有一个或多个双键,含有一个不饱和键的称为单不饱和脂肪酸,具有两个或多个不饱和键的称为多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸的双键为每相隔三个碳原子一个双键,这使其对自动氧化作用或过氧化作用有较大的防护能力。一般植物和鱼类的脂肪含多不饱和脂肪酸比畜、禽类脂肪含量高。
     脂肪酸命名规则:脂肪酸分子上的碳原子用阿拉伯数字编号定位通常有两种系统。△编号系统从羧基碳原子算起;n 或ω编号系统则从离羧基最远的碳原子算起。
示例: ch3 一ch2 一ch2 一ch2 一ch2 一ch2 一ch2 一ch2 一ch2—c00h
△编号系统 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
n 或ω编号系统 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
      不饱和脂肪酸按n 或ω编号系统分为四类。每一类都是由一系列脂肪酸组成。不饱和脂肪酸类别列的各个脂肪酸均能在生物体内从母体脂肪酸合成,例如花生四烯酸(c20:4,n-6)由n-6类母体亚油酸(c18:2,n-6)合成。然而生物体不能把某一类脂肪酸转变为另一类脂肪酸。就是说,油酸类(n-9)的脂肪酸没有一个能够转变为亚油酸或n-6 类任何一种脂肪酸。
   一般来说,人体细胞中不饱和脂肪酸的含量至少是饱和脂肪酸的两倍,但各种组织母体脂肪酸 类别棕榈油 n-7(ω-7)、油酸 n-9(ω-9)、亚油酸 n-6(ω-6)、亚麻酸 n-3(ω-3)中二者的组成有很大差异,并在一定程度上与膳食中脂肪的种类有关。
 2)必需脂肪酸
   人体除了从食物得到脂肪酸外,还能自身合成多种脂肪酸,包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。有些脂肪酸是人体不能自身合成的,亚油酸(c18:2,n-6)和α-亚麻酸(c18:3,n-3),而植物能合成。亚油酸是维持人体健康所必需,它的衍生物是某些前列腺素的前体,而且只要能供给足够量的亚油酸,人体就能合成所需要的其他n-6 类脂肪酸,但亚油酸必需通过食物供给人体,因此称为“必需脂肪酸”;α-亚麻酸也属必需脂肪酸,其可衍生为二十碳五烯酸(c20:5,n-3)和二十二碳六烯酸(c22:6,n-3);花生四烯酸(20:4,n-6)是由亚油酸衍生而来,但在合成数量不足时,也必须由食物供给,故花生四烯酸也曾被称为必需脂肪酸
   动物长期摄取不含必需脂肪酸的膳食,就会发生必需脂肪酸缺乏症。在人体尚未发生过缺乏症的全部症候群,但婴儿缺乏亚油酸可出现湿疹,长期摄人不含脂肪膳食的人会发生皮炎和伤口难于愈合,通过口服或静脉滴注给予病人多不饱和脂肪酸,可使症状消失。某些由亚油酸衍生物合成的前列腺素由于缺乏亚油酸而合成不足会出现有关的临床表现。亚油酸缺乏对维持膜的正常功能和氧化磷酸化的正常偶联均会发生一定影响。
   二十二碳六烯酸(dha,c22:6,n-3)是视网膜光受体中最丰富的多不饱和脂肪酸,它由食物中的α-亚麻酸衍生而来。dha 是维持视紫红质正常功能所必需,大鼠饲料缺乏亚麻酸(n-3)时,可引起大鼠杆状细胞外段盘破坏,光激发盘散射减弱以及光线诱导的光感受器细胞死亡,所以亚麻酸对增强视力有良好作用。此外,长期缺乏亚麻酸(n-3)时对调节注意力和认知过程有不良影响,这可能与大脑皮质额叶中的多巴胺和5-羟色胺发生改变有关。dha、epa 在体内具有降血脂、改善血液循环、抑制血小板凝集、阻抑动脉粥样硬化斑块和血栓形成等功效,对心脑血管病有良好的防治效果等等。dha 亦可提高儿童的学习机能,增强记忆。
花生四烯酸(aa,c20:4,n-6)是合成前列腺素的主要成分。前列腺素d,是花生四烯酸在脑中的主要代谢产物,它在脑内涉及有关睡眠、热调节和疼痛反应等功能。dha 和aa 是大脑中最丰富的两种长链多不饱和脂肪酸,从出生前至出生后两岁在婴儿前脑中持续增加,从妊娠第26 周开始在胎儿大脑中积累,到妊娠末期3 个月中持续增加,但早产儿由于缩短了积累时间,故胎龄小于28 周的早产儿脑组织中的dha 和aa 的总量和累积量都远远低于足月jl;同时由于早产儿体内△-4 去饱和酶活力较低,自身由亚麻酸和亚油酸合成dha 和aa 的能力下降,又因早产儿生长发育快使必需脂肪酸多数氧化用于供能,所以早产儿应及时补充
dha 和aa。一般母乳中aa 的含量为0.5%~0.7%,dha 为0.3%。
必需脂肪酸的供给量通过研究得出,膳食亚油酸占膳食能量的3%~5%,亚麻酸(c18:3,n-3)占0.5%~l%时,可使组织中dha 达{zg}水平和避免产生任何明显的缺乏症。至于二者比例不当时是否可产生不良的生理学作用尚待研究。
 3)多不饱和脂肪酸
     n-3、n-6 和n-9 系统都有多不饱和脂肪酸(pufa),但有重要生物学意义的是n-3 和n-6pufa。其中的亚油酸和仅一亚麻酸是人类必需脂肪酸,它们分别是n-3 和n-6 高不饱和脂肪酸的前体。30 年代以来对亚油酸降血脂等生物学功能研究甚多,直至20 世纪80 年代始对n-3 pufa 引起重视,研究进展飞速。20 世纪90 年代对pufa 在体内平衡的重要生理意义研究进展很快并用于实践。
    多不饱和脂肪酸的另一重要生理作用即形成类二十烷酸(eicosanoids)。20:3,n-6、20:4,n-6 和20:5,n-3 脂肪酸经环氧化酶和脂氧合酶的酶代谢作用可生成一系列的类二十烷酸。这些类二十烷酸为很多生化过程的重要调节剂,在协调细胞间生理的相互作用中起着重要作用。
    不饱和脂肪酸对人体健康虽然有很多益处,但易产生脂质过氧化反应,因而产生自由基和活性氧等物质,对细胞和组织可造成一定的损伤;此外,n-3 多不饱和脂肪酸还有抑制免疫功能的作用。因此在考虑脂肪需要量时,必须同时考虑饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪三者间的合适比例。

 4)单不饱和脂肪酸
    keys 等在七国心血管病的流行病学调查中发现,在地中海地区的一些国家居民,其冠心病发病率和血胆固醇水平皆远低于欧美国家,但其每日摄人的脂肪量很高,供热比40%。究其原因,主要是该地区居民以橄榄油为主要食用油脂,而橄榄油富含单不饱和脂肪酸(mufa),由此引起了人们对单不饱和脂肪酸的重视。食用油脂中所含单不饱和脂肪酸主要为油酸(c18:1),茶油和橄榄油油酸含量达80%以上,棕榈油中含量也较高,约40%以上。
   据多数研究报道,单不饱和脂肪酸降低血胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)的作用与多不饱和脂肪酸相近,但大量摄人亚油酸在降低ldl—c 的同时,高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)也降低,而大量摄人油酸则无此种情况。同时单不饱和脂肪酸不具有多不饱和脂肪酸潜在的不良作用,如促进机体脂质过氧化、促进化学致癌作用和抑制机体的免疫功能等。所以在膳食中降低饱和脂肪酸的前提下,以单不饱和脂肪酸取代部分饱和脂肪酸有重要意义。

  5)食物中的脂肪酸
   xx食物中含有各种脂肪酸,多以甘油三酯的形式存在。一般来说,动物性脂肪如牛油、奶油和猪油比植物性脂肪含饱和脂肪酸多。但椰子油主要由含12c 和14c 的饱和脂肪酸组成,仅含有5%的单不饱和脂肪酸和l%~2%的多不饱和脂肪酸,但这种情况较少。总的来说,动物性脂肪一般约含40%~60%的饱和脂肪酸,30%~50%的单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸含量极少。相反,植物性脂肪约含10%~20%的饱和脂肪酸和80%~90%的不饱和脂肪酸,而多数含多不饱和脂肪酸较多,也有少数含单不饱和脂肪酸较多,如茶油和橄榄油中油酸(c18:1)含量达79%~83%,红花油含亚油酸(c18:2)75%,葵花籽油、豆油、玉米油中的亚油酸含量也达50%以上。但一般食用油中亚麻酸(c18:3)的含量很少。

     n-3 系多不饱和脂肪酸由寒冷地区的水生植物合成,以这些食物为生的鱼类组织中含有大量的n-3 系多不饱和脂肪酸,如鲱鱼油和鲑鱼油富含二十碳五烯酸(c20:5,n-3)和二十二碳六烯酸(c22:6,n-3)。n-3 系多不饱和脂肪酸具有降低血脂和预防血栓形成的作用。
反式脂肪酸:按空间结构,即h 在不饱和键的同侧或两侧.脂肪酸又可分为顺式脂肪酸(cis-fatty acid)和反式脂肪酸(trans—fatty acid),h 在不饱和键两侧的脂肪酸为反式脂肪酸。反式脂肪酸不是xx产物,通常食用西餐的人其组织中有反式脂肪酸。反式脂肪酸是氢化脂肪产生的,如人造黄油,在氢化过程中某些xx存在的顺式双键转变为反式构型。人体摄人这些食物后,其中的反式脂肪酸或被氧化掉,或掺合到结构脂类中去。近期有报道,反式脂肪酸摄人量多时可使血浆ldl-c 上升,hdl-c 下降,增加了冠心病的危险性。

 (3)类脂

  类脂包括磷脂和固醇类。

1)磷脂

    磷脂按其组成结构可以分为两类:一类是磷酸甘油酯,包括:磷脂酸)、磷脂酰胆碱(卵磷脂,)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂,)、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇;另一类是神经鞘脂。机体主要的神经鞘脂是神经鞘磷脂,其分子结构中不含甘油,但含有脂肪酰基、磷酸胆碱和神经鞘氨醇。

2)固醇类

    固醇类为一些类固醇xx的前体,如7-脱氢胆固醇即为维生素d3 的前体。胆固醇是人体中主要的固醇类化合物。人体内的胆固醇有些已酯化,即形成胆固醇酯。动物性食物所含的胆固醇,有些也是以胆固醇酯的形式存在的,所以,膳食中的总胆固醇是胆固醇和胆固醇酯的混合物。胆固醇酯中的脂肪酸通常含有16~20 个碳原子,且多属单烯酸或多烯酸。人体组织内最常见的胆固醇酯为胆固醇的油酸酯和胆固醇的亚油酸酯。这些酯类在血浆脂蛋白、肾上腺皮质和肝中都大量存在。低密度脂蛋白(ldl)中约有80%的总胆固醇是以胆固醇酯的形式存在;高密度脂蛋白(hdl)中则含90%。在动脉粥样硬化病灶中,堆积在动脉壁的脂类以胆固醇酯最多。胆固醇酯作为体内固醇类物质的一种贮存形式,也是人体组织中非极性{zd0}的脂类。胆固醇酯在细胞膜和血浆脂蛋白之间,或在各种血浆脂蛋白之间,都不容易进行交换,与游离的胆固醇不同。植物中不含胆固醇,所含有的其他固醇类物质统称为植物固醇,其固醇的环状结构和胆固醇xx一样,仅侧链有所不同。

2、脂肪的消化吸收
 (1)脂肪的消化
    膳食中的脂类主要为甘油三酯,少量磷脂及胆固醇。胃液酸性强,含脂肪酶甚少,故脂肪在胃内几乎不能被消化。胃的蠕动能促使食入的脂肪被磷脂乳化成分散在水相内的细小油珠而排入小肠腔内,即与肝脏分泌的磷脂胆固醇复合体结合成胆汁酸盐微团。小肠蠕动可使微团中的脂肪油珠乳化成脂肪小滴,增加了酶与脂肪分子的接触面,然后被xx的胰脂肪酶水解为甘油和脂肪酸。食入的甘油三酯约70%被水解为单酰甘油和两分子脂肪酸;其余约20%的甘油三酯被小肠粘膜细胞分泌的肠脂肪酶继续水解为脂肪酸及甘油,未被消化的少量脂肪则随胆汁酸盐由粪便排出。单酰甘油和脂肪酸均是表面活性剂.故能促进乳化作用。
 (2)脂肪的吸收
    通常食物中的油脂皆为由长链脂肪酸组成的甘油三酯,主要为含16c 和18c 的脂肪酸。16c 和18c 以及其他长链脂肪酸代谢时必须在小肠粘膜细胞内重新合成甘油三酯,然后以乳糜微粒的形式,少量以极低密度脂蛋白的形式经淋巴从胸导管进入血循环。而中链脂肪酸(6c~12c)组成的甘油三酯则可不经消化,不需胆盐即可完整地被吸收到小肠粘膜细胞的绒毛上皮或进入细胞内,催化其分解的是细胞内的脂酶,而不是分泌到肠腔的胰脂酶。{zh1},产生的中链脂肪酸不重新酯化,亦不以乳糜微粒形式分泌入淋巴,而是以脂肪酸形式直接扩散入门静脉,与血浆清蛋白呈物理性结合,并以脂肪酸形式由门脉循环直接输送到肝脏
3、脂类的生理功能
   脂类是人体必需营养素之一,它与蛋白质、碳水化合物是产能的三大营养素,在供给人体能量方面起着重要作用;脂类也是构成人体细胞的重要成分,如细胞膜、神经髓鞘膜都必须有脂类参与构成。其主要生理功能如下:
(1)供给能量
    一般合理膳食的总能量有20%~30%由脂肪提供。储存脂肪常处于分解(供能)与合成(储能)的动态平衡中。哺乳类动物一般含有两种脂肪组织,一种是含储存脂肪较多的白色脂肪组织,另一种是含线粒体、细胞色素较多的褐色脂肪组织,后者较前者更容易分解供能。初生婴儿上躯干和颈部含褐色脂肪组织较多,故呈褐色。由于婴儿体表面积与体脂之比值较高,体温散失较快,褐色脂肪组织即可及时分解生热以补偿体温的散失。在体脂逐渐增加后,白色脂肪组织也随之增多。lg 脂肪在体内氧化可产能37.56kj,相当于9kcal 的能量。
(2)构成身体成分
      正常人按体重计算含脂类约14%~19%,胖人约含32%,过胖人可高达60%左右。绝大部分是以甘油三酯形式储存于脂肪组织内。脂肪组织所含脂肪细胞,多分布于腹腔、皮下、肌纤维间。这一部分脂肪常称为储存脂肪(stored fat),因受营养状况和机体活动的影响而增减,故又称之为可变脂。一般储脂在正常体温下多为液态或半液态。皮下脂肪因含不饱和脂肪酸较多,故熔点低而流动度大,有利于在较冷的体表温度下仍能保持液态,从而进行各种代谢。机体深处储脂的熔点较高,常处于半固体状态,有利于保护内脏器官,防止体温丧失。类脂包括磷脂和固醇类物质,是组织结构的组成成分,约占总脂的5%,这类脂类比较稳定不太受营养和机体活动状况影响故称为定脂。类脂的组成因组织不同而有差异。
    人体脂类的分布受年龄和性别影响较显著。例如,xxxx系统的脂类含量,由胚胎时期到成年时期可增加一倍以上。又如,女性的皮下脂类高于男性,而男性皮肤的总胆固醇含量则高于女性。
      细胞膜、内质网膜、线粒体膜、核膜、神经髓鞘膜以及红细胞膜是机体主要的生物膜。脂类,特别是磷脂和胆固醇,是所有生物膜的重要组成成分。生物膜按重量计,一般含蛋白质约20%,含磷脂50%~70%,含胆固醇20%~30%,糖脂和甘油三酯的含量甚低或无。由于功能不同,各种膜的脂类含量也有显著差异。亚细胞结构的膜含磷脂较高,因而胆固醇与磷脂之比值较低,细胞膜及红细胞膜含胆固醇较高,故比值较高。
     神经髓鞘膜除含较多的胆固醇、磷脂和脑苷脂外,尚含一定量的糖脂。磷脂中的不饱和脂肪酸有利于膜的流动性,饱和脂肪酸和胆固醇则有利于膜的坚性。所有生物膜的结构和功能与所含脂类成分有密切关系,膜上许多酶蛋白均与脂类结合而存在并发挥作用。
(3)供给必需脂肪酸
     必需脂肪酸是磷脂的重要成分,而磷脂又是细胞膜的主要结构成分,故必需氨基酸与细胞的结构和功能密切相关;亚油酸是合成前列腺素的前体,前列腺素在体内有多种生理功能;必需脂肪酸还与胆固醇代谢有密切关系。必需脂肪酸缺乏,可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤受损(出现皮疹)等;另外,还可引起肝脏、肾脏、神经和视觉等多种疾病。此外,脂肪还可提供脂溶性维生素并促进脂溶性维生素的吸收;保护脏器和维持体温;节约蛋白质;脂肪还可增加膳食的美味和增加饱腹感;脂肪具有内分泌作用,构成参与某些内分泌xx。

4、膳食参考摄人量及食物来源
    2000 年中国营养学会在制订《中国居民膳食营养素参考摄人量》时,参考各国不同人群脂肪rda,结合我国膳食结构的实际,提出成人脂肪适宜摄入量(ai)。
    除食用油脂含约100%的脂肪外,含脂肪丰富的食品为动物性食物和坚果类。动物性食物以畜肉类含脂肪最丰富,且多为饱和脂肪酸,猪肉含脂肪量在30%~90%之问,仅腿肉和瘦猪肉脂肪含量在10%左右;牛、羊肉含脂肪量比猪肉低很多,如牛肉(瘦)脂肪含量仅为2%~5%,羊肉(瘦)多数为2%~4%。一般动物内脏除大肠外含脂肪量皆较低,但蛋白质的含量较高。禽肉一般含脂肪量较低,多数在10%、以下,但北京烤鸭和肉鸡例外,其含量分别为38.4%和35.4%。鱼类脂肪含量基本在10%以下,多数在5%左右,且其脂肪含不饱和脂肪酸多,所以老年人宜多吃鱼少吃肉。蛋类以蛋黄含脂肪量高,约为30%,但全蛋仅为10%左右,其组成以单不饱和脂肪酸为多。除动物性食物外,植物性食物中以坚果类(如花生、核桃、瓜子、榛子、葵花子等)含脂肪量较高,{zg}可达50%以上,不过其脂肪组成多以亚油酸为主,所以是多不饱和脂肪酸的重要来源。
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