膳食脂肪酸與肥胖、2型糖尿病和心血管疾病關(guān)系的研究進(jìn)展

劉金泉(綜述),馮 憑(審校)

(天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院代謝病科，天津 300052)

隨著人們生活水平的提高、生活方式的改變及人口老齡化，糖尿病發(fā)病率日益升高。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的發(fā)病機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，至今仍未完全闡明，但能夠確定的是胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞分泌缺陷是T2DM發(fā)病機(jī)制的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)[1]。膳食中某些脂質(zhì)成分能夠影響胰島素敏感性、T2DM發(fā)病危險(xiǎn)及其并發(fā)癥的發(fā)生。由于飲食脂質(zhì)中三酰甘油約占95%，該文主要介紹膳食中脂肪酸的來(lái)源、分類和命名，并重點(diǎn)就其在肥胖、T2DM和心血管病發(fā)生、發(fā)展中作用的相關(guān)研究進(jìn)展予以綜述。

1 膳食脂肪酸的分類和來(lái)源

根據(jù)有無(wú)雙鍵及其數(shù)目脂肪酸通常分為3大類：飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)，不含雙鍵；單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)，僅含1個(gè)雙鍵；多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)，含有至少2個(gè)雙鍵。緊鄰羧基的第一個(gè)碳原子稱為α碳原子，而最后一個(gè)稱ω碳原子。依據(jù)PUFA第一個(gè)雙鍵位置的不同，又分為n-3(或稱ω-3)和n-6(或稱ω-6)多不飽和脂肪酸。

由于血清或組織的脂質(zhì)中所含有的脂肪酸成分可在很大程度上反映膳食中的脂肪酸，前者常被作為客觀和可靠的膳食相對(duì)的脂肪酸量生物學(xué)標(biāo)志物[2]。特別是那些不能依靠碳水化合物內(nèi)源性合成的脂肪酸更是判斷脂肪酸攝入情況的最好標(biāo)志物，包括：PUFA，如亞油酸(linoleic acid,LA:18∶2n-6)和α-亞麻酸(alpha linolenic acid,ALA:18∶3n-3)；反式脂肪酸(trans fatty acid,TFA)；碳鏈長(zhǎng)度為奇數(shù)碳原子的脂肪酸，如15∶0和17∶0等。其中LA和ALA也被稱為必需脂肪酸，因?yàn)樗鼈兪菣C(jī)體必需且不能自身合成而僅能從食物中獲得的。而SFA(奇數(shù)碳原子數(shù)目的脂肪酸除外)、MUFA雖也可從膳食中攝入，但較大比例是可在肝臟從頭合成的，因此它們的體內(nèi)量只能視為較弱的標(biāo)志物。

SFA主要來(lái)源于動(dòng)物源性食物，如肉類、禽蛋類和乳制品等。一些蔬菜制品也富含SFA，如椰子油、棕櫚仁油。MUFA在葵花子、玉米、大豆、芝麻、花生和橄欖油中含量很高；體內(nèi)的MUFA也可來(lái)源于SFA的去飽和反應(yīng)。PUFA存在于許多種類的堅(jiān)果中，如杏仁、開(kāi)心果和植物油(葵花子油、大豆油和橄欖油等)[3]。少量的TFA天然存在于肉類和乳品中，這是通過(guò)反芻動(dòng)物胃中微生物對(duì)順式脂肪酸(cis-fattyacid)脂肪酸的部分氫化而產(chǎn)生的，其中一些TFA可能進(jìn)入這些動(dòng)物的乳汁中[4]。而TFA的主要來(lái)源是工業(yè)化生產(chǎn)的部分氫化的植物油。

2 脂肪酸與肥胖、T2DM和心血管疾病

已有學(xué)者提出SFA和TFA對(duì)健康有不良影響，這是基于數(shù)個(gè)延續(xù)多年的涉及多個(gè)國(guó)家數(shù)以千人計(jì)的營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的結(jié)論[5]。由于磷脂是細(xì)胞膜和許多重要細(xì)胞器的構(gòu)成成分，一般認(rèn)為膳食中脂質(zhì)可影響這些膜結(jié)構(gòu)脂肪酸的成分從而影響膜功能，包括膜的流動(dòng)性、離子通透性、膜受體的結(jié)合/親和力等[6]。同時(shí)，亦有學(xué)者提出富含PUFA和MUFA的膳食可能具有預(yù)防代謝性疾病和心血管病的作用[7-9]。

2.1MUFA的效應(yīng) 20世紀(jì)60～70年代在多個(gè)國(guó)家進(jìn)行的流行病學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)MUFA(以橄欖油為例)攝入可減少心血管疾病和腫瘤的發(fā)生。而后又發(fā)現(xiàn)把食物中碳水化合物等熱量換為MUFA可以降低血中總膽固醇、三酰甘油的水平，同時(shí)升高高密度脂蛋白膽固醇。而把SFA替換為MUFA可改善健康人和T2DM患者的糖耐量和胰島素敏感性。與富SFA膳食相比，富含MUFA的食物不僅可改善胰島素敏感性，而且可防止腹部脂肪聚積，并降低由胰島素抵抗者高碳水化合物膳食誘發(fā)的餐后脂聯(lián)素升高[7]。

2.2PUFA的影響 PUFA方面，研究較多的包括LA、二十碳五烯(eicosapentaenoic acid,EPA,20∶5n-3)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)等。

LA是食物中含量最多的PUFA。1982年有研究提出攝入富含LA的植物油與血膽固醇下降有關(guān)[8]。而后，以色列一項(xiàng)歷時(shí)23年在10 000人中進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，高LA攝入與冠心病發(fā)病率的下降有關(guān)[9]。其他學(xué)者分別報(bào)道，LA攝入與心血管病、腦卒中、心律失常的發(fā)病率降低呈正相關(guān)[10-11]。糖代謝方面，有學(xué)者報(bào)道LA在瘦和胖的成年人均可改善胰島素敏感性[12]。亦有學(xué)者報(bào)道，n-6 PUFA攝入與T2DM發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)[13]。

EPA和DHA是魚(yú)油的主要成分。流行病學(xué)研究表明[14]，魚(yú)和海產(chǎn)哺乳動(dòng)物的消費(fèi)量與心血管病和代謝性疾病的降低有關(guān)，這些結(jié)果的獲得基于3方面的數(shù)據(jù)：魚(yú)類的總消費(fèi)量；EPA和DHA含量已知的魚(yú)油的消耗量；對(duì)于血漿和脂肪組織中EPA和DHA的測(cè)定。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)適度的攝入魚(yú)類(至少每周1次)可使心血管病病死率稍稍降低，至少比每月進(jìn)食一次魚(yú)類者降低得多。進(jìn)食魚(yú)類4 oz /周至1.5 oz /d可降低男性猝發(fā)和非猝發(fā)性心臟死亡及其他心血管疾病34%～52%，而平均6 oz/d可降低所有性別的心血管病風(fēng)險(xiǎn)達(dá)40%、心肌梗死53%[14]。

EPA和DHA也對(duì)二級(jí)預(yù)防有益，一項(xiàng)Meta分析顯示，對(duì)有心肌梗死既往史的患者隨訪20個(gè)月，攝入EPA(0.3～6 g/d)和DHA(0.6～3.7 g/d)可減少致死性心肌梗死30%，總病死率降低20%[15]。

2.3SFA的效應(yīng) 碳鏈長(zhǎng)12～16個(gè)碳原子的SFA有使血漿總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇升高的傾向。這種效應(yīng)最強(qiáng)的是肉豆蔻酸(C14∶0)，其次是棕櫚酸(C16∶0)和月桂酸(C12∶0)[16]。而值得注意的是，月桂酸和肉豆蔻酸由于成本低廉自20世紀(jì)90年代以來(lái)在糕點(diǎn)生產(chǎn)等食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用。

SFA在糖代謝和代謝性疾病中的不良作用也有提及。Riserus等[17]報(bào)道了數(shù)個(gè)有關(guān)SFA與T2DM關(guān)系的隊(duì)列研究。過(guò)多的SFA攝入及其引起的血漿中膽固醇酯和血清中磷脂水平升高，均與T2DM的發(fā)病有關(guān)。一項(xiàng)在健康人和糖尿病患者中進(jìn)行的多中心研究發(fā)現(xiàn)，新診斷的T2DM患者總脂質(zhì)和動(dòng)物源性SFA較對(duì)照組多；這一結(jié)果也被一項(xiàng)4年的隨訪研究肯定[18]?；谶@些研究，長(zhǎng)鏈SFA(12～18個(gè)碳原子)似乎對(duì)于代謝性疾病有不良影響，并是心血管病的危險(xiǎn)因素。如在芬蘭，1972～2007年攝入SFA占總膳食能量的比例由22%降至13%，而血膽固醇酯是與之平行下降的[19]。

另一方面，短鏈SFA(4～10個(gè)碳原子)存在于牛奶(總脂質(zhì)的10.5%～10.9%)、椰子油(占總脂質(zhì)的10.5%～18%)和棕櫚仁油(占總脂質(zhì)的6.4%～11.9%)中，是有益于代謝的。中鏈三酰甘油用于治療吸收不良綜合征，因?yàn)樗鼈兛裳杆偎鉃橹墟溨舅?6～12個(gè)碳原子)；而后者經(jīng)門(mén)脈血流到達(dá)肝臟后可被作為能量來(lái)源，而無(wú)需利用肉毒堿系統(tǒng)進(jìn)入線粒體。有報(bào)道稱，每日攝入5～10 g短鏈SFA 12周可減少肥胖人群腹部脂肪。每日攝入18 g短鏈SFA 90 d可使超重T2DM患者的體質(zhì)量減輕、腹圍減小、胰島素抵抗程度減輕[20]。SFA作用的復(fù)雜性以及不同SFA間可能的差異要求人們?nèi)粢玫乩斫釹FA和含有SFA的食物的作用，必須進(jìn)行更深入的研究[21]。

2.4反式脂肪酸的效應(yīng) 主要的TFA來(lái)自于工業(yè)化催化的氫化反應(yīng)，包括：反式(18∶1)脂肪酸(來(lái)自于油酸)；反式(16∶1)脂肪酸(來(lái)自于棕櫚油酸)；反式(18∶2)脂肪酸(來(lái)自于亞油酸)及其異構(gòu)體；反式-10，順式-12-共軛亞油酸。

TFA的有害作用在20世紀(jì)60年代就被觀察到，但直到近30余年當(dāng)它們已大量用于大多數(shù)市售的食品后，人們才清楚地認(rèn)識(shí)到這些人造的飽和脂肪比天然的飽和脂肪帶來(lái)的損害更嚴(yán)重，即使攝入很低的量。它們能夠升高血低密度脂蛋白膽固醇并使高密度脂蛋白膽固醇降低，也升高Lp(a)和三酰甘油水平[22]。換句話說(shuō)，它們?cè)斐稍S多的血漿成分的變化，而這與心血管病和代謝紊亂有關(guān)。

想要對(duì)TFA的攝入進(jìn)行定量較為困難，因?yàn)門(mén)FA與一些富含SFA的熱帶油脂被越來(lái)越多地用于市售的食品中，如糕點(diǎn)、冰激凌等。有學(xué)者認(rèn)為在工業(yè)化國(guó)家生活的大部分人每日攝入TFA可達(dá)約30 g[23]。近年來(lái)，血漿脂質(zhì)中不同種類的脂肪酸被證實(shí)也存在于紅細(xì)胞膜和脂肪組織中，與膳食脂質(zhì)相關(guān)。血漿磷脂、紅細(xì)胞膜和脂肪細(xì)胞中TFA水平與心血管病間的直接相關(guān)也很明確[24-25]。已有報(bào)道，每日進(jìn)食4～5 g TFA(約占日總熱量的2%)可使冠心病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加30%[26]。而TFA對(duì)于高密度脂蛋白膽固醇/低密度脂蛋白膽固醇比值的不良影響較SFA更甚：等熱量地將每日食物攝入中熱量占比2%～3%的SFA置換為T(mén)FA即可使血清低密度脂蛋白膽固醇升高約10 mg/L[24]。Kavanagh等[27]對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行的一項(xiàng)歷時(shí)6年的研究證明了TFA對(duì)體質(zhì)量增加的影響，一組飼以含TFA(占總熱量8%)的飼料，對(duì)照組飼料含相同比例的順式MUFA，結(jié)果TFA組增重較對(duì)照組高4倍、內(nèi)臟脂肪增加則多30%。而且脂肪的蓄積與代謝功能異常有關(guān)，如葡萄糖處置受損、餐后高胰島素血癥和高血糖等。這些研究提示長(zhǎng)期的TFA攝入也是人類肥胖、胰島素抵抗和T2DM的潛在危險(xiǎn)因素，盡管短期的研究中TFA似乎并未影響糖代謝[28]。有趣的是，TFA對(duì)于低體質(zhì)量者影響非常小，而對(duì)超重者則導(dǎo)致胰島素抵抗。

TFA對(duì)于糖代謝和心血管病的不利影響已為多項(xiàng)研究證實(shí)。而對(duì)于胰島素敏感性影響最大的TFA似乎是反10,順12-共軛LA，至少在患有代謝綜合征的糖尿病前期人群中是這樣的[17]。

3 小 結(jié)

許多獨(dú)立的證據(jù)鏈證明SFA和TFA是代謝性疾病、心血管疾病的突出的危險(xiǎn)因素。另一方面，膳食中EPA、DHA等PUFA可改善胰島素敏感性、減輕代謝綜合征癥狀或預(yù)防心血管疾病。值得注意的是，目前高熱量的富含SFA和TFA的食物被幾乎全球范圍內(nèi)的人們過(guò)量攝入。因此，調(diào)整食物中脂肪酸的比例、趨利避害并進(jìn)一步深入研究膳食中脂質(zhì)成分對(duì)健康的影響及其機(jī)制是一項(xiàng)迫切的任務(wù)。

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