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s*********学生姓名张锦二〇一一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 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) 、γ-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α-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(docosahexaenoic 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(leukotrienes 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ω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。
α-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。
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2.1 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α-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( Chlorella )、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 ]。
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。
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 ]。
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 PUFA<2:1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[ 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-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。
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 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 Lecchi[ 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。