李殿鑫1,陳銀基2,周光宏2,徐幸蓮2 (1信陽農(nóng)業(yè)高等專科學(xué)校生物工程系,信陽 464000; 2南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點開放實驗室,南京 210095)
摘 要:n-3多不飽和脂肪酸包括ALA、EPA、DPA和DHA等。增加n-3多不飽和脂肪酸攝取量可以促進(jìn)嬰幼兒視網(wǎng)膜、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育;n-3多不飽和脂肪酸通過各種途徑降低人體心血管疾病和炎癥的發(fā)生,降低糖尿病患者血清LDL-C和TG水平,抑制體外培養(yǎng)的乳腺、前列腺和結(jié)腸癌細(xì)胞增生,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。 關(guān)鍵詞:n-3多不飽和脂肪酸;ALA;EPA;DHA;CVD;癌癥
n-3多不飽和脂肪酸是包含多個雙鍵的多聚不飽和脂肪酸,因為第一個雙鍵出現(xiàn)在碳鏈甲基端的第三位,所以稱之為n-3脂肪酸,也叫ω-3脂肪酸。α-亞麻酸(ALA,C18:3 n-3)便是n-3脂肪酸的典型代表,為包含三個雙鍵的18碳多不飽和脂肪酸。ALA是對身體健康至關(guān)重要的一種脂肪酸,但人體不能正常合成,因而被認(rèn)為是體內(nèi)的一種必需脂肪酸(EFA)。人體可以通過ALA合成其他n-3多不飽和脂肪酸。 亞油酸(Linoleic acid;18:2 n-6)是另外一種必需脂肪酸(EFA),也是18碳多烯酸,但只有兩個雙鍵,并且第一個雙鍵出現(xiàn)在甲基端的第六位,因而被歸類為n-6多不飽和脂肪酸。一般認(rèn)為體內(nèi)n-6:n-3多不飽和脂肪酸比值應(yīng)為1∶1,而事實上在西方人們的膳食中,這一比例接近10∶1。特別是西方典型的消費習(xí)慣中以乳、肉消費為主,魚類消費較少。在東亞地區(qū)特別是日本、韓國以及中國沿海地區(qū),人們的膳食結(jié)構(gòu)與西方膳食結(jié)構(gòu)不同,魚類及其它海洋生物消費量巨大,據(jù)調(diào)查,這些地區(qū)人群心血管疾病發(fā)病率較西方低。研究認(rèn)為,大幅提高膳食中n-3多不飽和脂肪酸的攝取比例對人類健康具有重要意義。 1 幾種重要n-3多不飽和脂肪酸 1.1 AIpha-linolenic acid(ALA) 亞麻酸主要有兩個異構(gòu)體:α-亞麻酸(ALA)和γ-亞麻酸(GLA)。GLA是n-6多不飽和脂肪酸,是合成花生四烯酸(arachidonic acid,ARA)的前體;ALA則是n-3多不飽和脂肪酸。目前,ALA的主要功能還是在于它是n-3多不飽和脂肪酸(EPA、DHA)合成前體。ALA是否有其他生理功能還有待進(jìn)一步的深入研究。 1.2 Eicosapentaenoic acid(EPA) 二十烷類衍生物(Eicosanoid)是一類重要的多聚不飽和脂肪酸化學(xué)信使物,在免疫和炎癥反應(yīng)上起至關(guān)重要的作用。細(xì)胞膜中含有的二十碳酸有20:3 n-3和20:4 n-6(ARA),20:3 n-3在去飽和酶作用下進(jìn)一步生成20:5 n-3(EPA),在炎癥反應(yīng)中,ARA和EPA經(jīng)環(huán)氧化酶(cyclooxygenases)和脂氧化酶(lipoxygenases)的作用代謝合成各種具有生物活性的二十烷類衍生物。在典型的西方膳食中,細(xì)胞膜的ARA含量遠(yuǎn)超過EPA含量,導(dǎo)致許多二十烷類衍生物是由ARA合成而不是由EPA合成。而如果膳食中大量攝取EPA,降低ARA的相對攝入量,許多對人體健康有重要意義的二十烷類就會由EPA合成。由ARA代謝合成的二十烷類與由EPA代謝合成的二十烷類對人體具有幾乎相反的功能,總的來講,經(jīng)由EPA合成的二十烷類不易引起炎癥、血栓,可以促進(jìn)血管舒張的作用。 1.3 Docosapentaenoic acid(DPA) DPA(22:5 n-3)是EPA(20:5 n-3)經(jīng)碳鏈延長酶加入一個二碳單位而成,DPA再經(jīng)去飽和酶作用在靠近羧基端引入一個雙鍵形成DHA。一般認(rèn)為,DPA是ALA在體內(nèi)生成EPA和DHA的中間產(chǎn)物,對人體而言不具有生理活性。Simon(1995)觀察到血漿磷脂中DPA的水平與冠心病的發(fā)病率呈反比,推測DPA對冠心病具有潛在的抑制作用。 1.4 Docosahexaenoic acid(DHA) 人們發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜(retina)中DHA含量極其豐富,視網(wǎng)膜甚至可以在n-3多不飽和脂肪酸攝入量非常低的情況下儲存和回收DHA。動物實驗顯示,DHA是視網(wǎng)膜正常發(fā)育和發(fā)揮其正常功能所必需的。研究還認(rèn)為,視網(wǎng)膜發(fā)育有一個關(guān)鍵時期,在此期間如果DHA供應(yīng)不足將會使視網(wǎng)膜功能產(chǎn)生永久缺陷。DHA對視覺色素視網(wǎng)膜紫質(zhì)(visual pigment rhodopsin)的再生起至關(guān)重要的作用,而視網(wǎng)膜紫質(zhì)在從光線到視覺圖像轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用[1]。 大腑和神經(jīng)組織中DHA含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)體其他組織。DHA對神經(jīng)系統(tǒng)可能有以下一些功能:保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)避免機(jī)體細(xì)胞程序死亡(programmed cell death),可能增強神經(jīng)系統(tǒng)的生存能力;影響細(xì)胞膜的物理特性,如流動性。而細(xì)胞膜物理特性的改變可能改變神經(jīng)傳遞素活力或者改變了神經(jīng)膜受體蛋白的功能進(jìn)而改變神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)能力[2]。DHA對神經(jīng)功能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因此,DHA對神經(jīng)系統(tǒng)的作用機(jī)理仍需進(jìn)一步明確。 2 n-3多不飽和脂肪酸來源 2.1 天然食物來源 亞麻籽、胡桃仁及其種子油中含極豐富的ALA,芥末籽油、大豆油中ALA含量也較多,橄欖油以及花椰菜中含量相對較少。據(jù)美國對成年人ALA攝取的調(diào)查統(tǒng)計資料表明,男性每天ALA1.2~1.6g,而女性稍低每天為0.9~1.1g。 魚油和較肥的魚類是EPA和DHA的主要來源。據(jù)美國對成年人EPA和DHA攝取的調(diào)查統(tǒng)計資料表明,每天EPA攝取量大概是0.05~0.007g,而DHA的攝取量每天為0.05~0.09g。美國已經(jīng)開發(fā)出n-3脂肪酸含量豐富的營養(yǎng)蛋,給蛋雞飼喂高含量亞麻籽后便可得到營養(yǎng)蛋,每個營養(yǎng)蛋大概含有0.25g的EPA及0.15g的DHA,足以供一個成年人每日所需。海藻類也可提供大量的DHA。所有食物中n-3脂肪酸都非常容易被人體吸收,每天分兩次或三次攝取一定量的n-3脂肪酸可以降低胃腸產(chǎn)生不適反應(yīng)的危險。鱈魚肝油中也含有大量EPA、DHA,同時還含有大量維生素A和維生素D,所以在利用時需視病人的身體狀況而定。 2.2 生物合成EPA、DHA 人類及其他哺乳動物可以通過體內(nèi)一系列去飽和酶(加雙鍵)和碳鏈延長酶(加二碳單位)反應(yīng),利用ALA合成EPA和DHA。近來對健康成年男性ALA代謝的研究顯示,日糧中大約8%的ALA被轉(zhuǎn)化成EPA,其中0~4%被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成DHA[3]。而在健康的年輕女性日糧中ALA大約21%轉(zhuǎn)化為EPA,9%轉(zhuǎn)化為DHA。日糧中n-6多不飽和脂肪酸以及n-3長鏈多不飽和脂肪酸含量可能會影響ALA轉(zhuǎn)化為EPA和DHA的效率。嬰兒在出生的早期就可以利用ALA合成DHA,但與嬰兒需要量相比仍不足。2001年美國FDA批準(zhǔn)在嬰兒配方奶中添加DHA和ARA。但迄今為止并沒有強制生產(chǎn)廠商標(biāo)志其中的DHA和ARA含量。一般配方奶中每千卡熱量添加DHA80~170mg或ARA160~340mg。 3 n-3多不飽和脂肪酸疾病防治功能 3.1 對視覺和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響 懷孕后期是胎兒大腦和視網(wǎng)膜DHA累積的關(guān)鍵時期,而早產(chǎn)嬰兒的視覺系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育也最易受DHA缺乏的影響。母乳中含有大量的DHA、ALA以及EPA,但之前嬰兒傳統(tǒng)的膳食配方中僅僅對ALA作了要求,而未涉及其他n-3多不飽和脂肪酸。盡管早產(chǎn)嬰兒在出生時就可以利用ALA合成DHA,但這種合成速度不足以滿足體組織細(xì)胞對DHA的需求,所以還必須從食物中添加足夠量的DHA。早期研究發(fā)現(xiàn)給早產(chǎn)嬰兒補喂富含EPA和DHA的魚油可以增加其視覺靈敏度[4],但研究人員同時發(fā)現(xiàn)補喂魚油后血清中ARA水平降低,而ARA水平和嬰兒早期生長密切相關(guān)。這種結(jié)果很可能與魚油中含有大量EPA有關(guān),EPA的存在干擾了ARA的合成。而給早產(chǎn)嬰兒補充大量DHA并降低其中EPA含量,嬰兒的血清DHA和ARA水平均正常,對生長沒有阻抑作用。有證據(jù)顯示早產(chǎn)嬰兒配方奶中補充DHA對視覺系統(tǒng)發(fā)育有顯著促進(jìn)作用,而配方奶中沒有添加DHA的早產(chǎn)嬰兒視覺發(fā)育受阻[4]。和早產(chǎn)嬰兒添加效果相比,給正常分娩的嬰兒添加DHA的效果并不顯著。迄今為止,并沒有證據(jù)顯示配方奶中添加DHA會對嬰兒發(fā)育產(chǎn)生副作用。 3.2 對孕婦孕期的綜合影響 人們開展了大量有關(guān)嬰兒DHA需要的研究,對母體n-3多不飽和脂肪酸需求的研究卻相對較少,而母體是胎兒和初生哺乳嬰兒n-3多不飽和脂肪酸唯一供給者。母體在懷孕期間的隨機(jī)分組試驗結(jié)果顯示,補充n-3脂肪酸并沒有降低懷孕所致的緊張狀況和高血壓的發(fā)生率[5],但與低n-3脂肪酸攝入量的孕婦相比稍稍延長了孕婦的懷孕期。患有高危妊娠疾病的孕婦每天補充包含2.7g n-3多不飽和脂肪酸的魚油,提前分娩的概率從33%降到21%。迄今仍沒有在妊娠期補喂魚油或DHA有副作用的報道,但很多學(xué)者認(rèn)為在妊娠期對EPA、DHA做特別推薦為時尚早。 3.3 對心血管疾?。–ardiovascular diseases)的影響 研究顯示增加n-3多不飽和脂肪酸攝取量可以通過以下途徑降低心血管疾病發(fā)生率:①阻止心率不齊的發(fā)生,心率不齊可能導(dǎo)致心臟突死;②降低血栓的發(fā)生概率,血栓導(dǎo)致血管阻力增大、心臟受損;③降低血清甘油三酯水平;④舒緩動脈粥樣硬化斑的生長;⑤增強血管內(nèi)皮細(xì)胞功能;⑥降低血壓;⑦降低炎癥發(fā)生[6-7]。美國心臟聯(lián)合會(American Heart Association)建議所有成年人都應(yīng)該攝取大量的魚類,尤其是比較肥的魚,至少每周吃兩次魚,此外,還應(yīng)該大量攝取富含ALA的植物油。 3.4 對II型糖尿?。―iabetes type II)的作用 心血管疾病是導(dǎo)致糖尿病患者死亡的罪魁,II型糖尿病患者常常血脂過高(200 mg/dl以上),而研究認(rèn)為補充魚油可以顯著降低糖尿病患者血清低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和血清甘油三酯水平[8]。盡管高血脂患者補充大量魚油后觀察到LDL-C水平升高,但禁食后患者血糖和血色素A1c水平并沒有升高。在對5103名女性II型糖尿病患者的研究中,患者在試驗開始階段并沒有同時患心血管疾病或者癌癥,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在16年試驗期間補充高劑量魚油后患者患冠心病的概率顯著下降。迄今為止沒有證據(jù)顯示服用EPA+DHA會對長期高血糖患者有副作用。 3.5 對癌癥(Cancer)的影響 和普通細(xì)胞不一樣,腫瘤細(xì)胞增殖和擴(kuò)散非常迅速,并對細(xì)胞正常凋亡(apoptosis)有抵抗力。研究發(fā)現(xiàn)海洋生物提取的脂肪酸可以抑制體外培養(yǎng)的乳腺、前列腺和結(jié)腸的癌細(xì)胞增生,促進(jìn)細(xì)胞凋亡;抑制體內(nèi)結(jié)腸和直腸粘膜培養(yǎng)的癌細(xì)胞的增殖。癌細(xì)胞在動物模型中研究表明增加EPA和DHA的攝食可以降低乳腺、前列腺和腸癌細(xì)胞的增殖水平。眾多的臨床試驗研究中,只有少數(shù)研究發(fā)現(xiàn)魚的攝食和人體乳腺痛、前列腺痛以及腸癌的發(fā)生率之間存在負(fù)相關(guān)[10]。在魚類攝取量相對較高的人群中,魚類攝取和癌癥發(fā)病率之間存在較強的負(fù)相關(guān)。將來應(yīng)該對EPA和DHA的攝入量和組織中含量、n-6:n-3多不飽和脂肪酸比值以及n-3脂肪酸含量進(jìn)行較為詳細(xì)的測定并給出推薦攝入量將有助于人們對抗癌癥的發(fā)生?!?/p>
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