反式脂肪酸的危害及其測定方法

邊風(fēng)根

(江西省化學(xué)工業(yè)學(xué)校)

1 反式油酸的基本性質(zhì)

1.1 反式油酸的結(jié)構(gòu)

油酸和反式油酸的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖1 油酸的結(jié)構(gòu)圖

圖2 反式油酸的結(jié)構(gòu)圖

1.2 反式油酸的理化性質(zhì)

與順式脂肪酸相比，反式脂肪酸的雙鍵鍵角小而?；兼溨?，顯示出較強的剛性，帶有較高熔點的直鏈分子。順式脂肪酸，氫原子位于碳鏈的一側(cè)，?；兼湣敖g纏”而有彈性。反式脂肪酸的空間結(jié)構(gòu)處于順式不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸之間[1]。因此，反式油酸的熔點為43.7℃，油酸的熔點為13-16℃，硬脂酸的熔點為69.6℃。另外，反式油酸、油酸、硬脂酸的中和值分別為198.6，198.6，197[2]。

2 反式油酸的主要來源

眾所周知，天然脂肪酸中幾乎不存在反式結(jié)構(gòu)，只有反芻動物的脂肪和乳(如豬油、黃油、牛油、牛奶)中有少量存在[3]。另外，在油脂的精煉、脫臭過程中也會產(chǎn)生少量反式脂肪酸。反式油酸的主要來源是氫化油，如人造黃油、人造奶油、起酥油和色拉油等。

3 反式油酸對人體健康的影響

3.1 反式脂肪酸對人體健康的影響

3.1.1 反式脂肪酸與心血管病

研究表明，反式脂肪酸會提高血清總膽固醇和LDL-C的水平，降低HDL-C水平。動物實驗也證明，對于由膠原誘導(dǎo)的血小板凝集和由凝集酶誘導(dǎo)的血小板凝集，反式脂肪酸的抑制作用遠(yuǎn)小于順式脂肪酸，這表明反式脂肪酸可能更有利于血栓形成[4]。因此，反式脂肪酸增加了患心血管病的危險性。

3.1.2 反式脂肪酸與癌癥

癌癥的發(fā)病率與脂肪的攝入量有關(guān)，而與攝入脂肪的種類無關(guān)，也沒有發(fā)現(xiàn)反式脂肪酸對腫瘤的產(chǎn)生有什么化學(xué)誘導(dǎo)作用[5]。

3.1.3 反式脂肪酸與糖尿病

反式脂肪酸升高了人體內(nèi)胰島素水平，降低了紅細(xì)胞對胰島素的反應(yīng)，可以導(dǎo)致糖尿病[6]。

3.1.4 反式脂肪酸可導(dǎo)致必需脂肪酸缺乏

反式脂肪酸通過對δ-6脫氫酶的競爭性抑制能有效地干擾順式的γ-亞麻酸和α-亞麻酸在肝中的代謝，同時還會阻礙膳食中n-3脂肪酸向組織脂肪酸的轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致必需脂肪酸缺乏癥。

3.1.5 反式脂肪酸對嬰兒的影響

哺乳期的婦女可以通過乳汁將自身所攝取的反式脂肪酸輸入嬰兒體內(nèi)，這些反式脂肪酸對嬰兒的生長發(fā)育有很大的影響。反式脂肪酸能通過干擾必需脂肪酸的代謝，抑制前列腺素的合成來影響嬰兒的生長發(fā)育。反式脂肪酸還能干擾新生兒體內(nèi)長鏈PUFA的合成，從而對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生不利影響，它還與嬰兒的出生體重呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。但也有報道說，反式脂肪酸對孕期和哺乳期的母子都沒有不良影響[7]。

3.2 反式油酸對人體健康的危害

攝入反式油酸能升高血清總膽固醇和LDL-C水平，降低HDL-C水平，使LDL-C與HDL-C的比值上升，并使載脂蛋白A-1的水平下降，載脂蛋白B的水平升高，血清甘三酯也有不同程度上升。Aschcrio等分別采用病例對照研究和橫斷面研究證明反式油酸攝入量與心肌梗塞的發(fā)病危險呈顯著正相關(guān)關(guān)系。也有些實驗發(fā)現(xiàn)，反式油酸的攝入并不影響冠狀動脈，更不會引起其硬化。另外，由于反式油酸主要來源于氫化油，所以，攝入反式油酸也能引起必需脂肪酸缺乏，乳腺癌和結(jié)腸癌，使新生兒發(fā)育遲緩[8]。

4 降低反式脂肪酸對人體不利影響的措施

為了降低脂肪酸尤其是反式脂肪酸對人體健康的不利影響，可以采取以下幾條措施：

(1)限制高脂肪、高飽和脂肪、高膽固醇食物的攝入

應(yīng)該做到：①膳食總脂肪供能≤總能量的30%；②飽和脂肪與反式脂肪供能之和≤總能量的10%；③多不飽和脂肪供能≤總能量的10%；④SFA：MUFA：PUFA=1：1：1；⑤n-6型PUFA：n-3型PUFA為4-6：1 ；⑥膳食膽固醇≤30mg/日[9]。

(2)減少反式脂肪酸的攝入

減少食用富含反式脂肪酸的食品，如漢堡、薯條等洋快餐，盡量避免高溫炒菜和油炸烹調(diào)。

(3)降低食用油脂中的反式脂肪酸

要降低反式脂肪酸，可以采用以下措施：

①加強油脂脫臭過程的控制

精煉油中反式脂肪酸含量與精煉時間和溫度有關(guān)。脫臭溫度低和滯留時間短可以把反式脂肪酸含量降到最低并保證油品質(zhì)量。

例如，在Murat Tasan和Mehmet Demirci的實驗中，由于物理精煉的最后階段采用高溫，所以，反式脂肪酸的含量在物理精煉過程的結(jié)束階段急劇上升，而化學(xué)精煉的反式脂肪酸的含量小于1%。具體的數(shù)據(jù)為：在物理精煉的葵花籽油中，反式油酸，反式亞油酸和反式亞麻酸的含量分別為0.22±0.03%，2.31±0.23%和0.03±0.01%；而在化學(xué)精煉的葵花籽油中，反式油酸，反式亞油酸和反式亞麻酸的含量分別為0.05±0.01%，0.69±0.26%和0.02±0.01%。

②加強對氫化過程的控制

可以通過調(diào)整氫化工藝參數(shù)，如高壓、低溫、高氫濃度、控制好催化劑和反應(yīng)時間，就能把氫化油的反式脂肪酸含量控制在最低限度。

③減少氫化技術(shù)的使用

在油脂工業(yè)中減少使用氫化技術(shù)的措施有：

1)采用先進的生物工程技術(shù)；

2)在油脂中加入增稠劑來調(diào)節(jié)油脂的塑性；

3)提高抗氧化劑的活性；

4)將極度氫化油脂與非氫化油脂混合；

5)將非氫化油脂與高飽和的油基進行酯交換；

6)將穩(wěn)定性較高的油脂與部分氫化的油脂混合，這樣在減少反式脂肪酸的同時，又可以降低飽和脂肪酸的含量。

5 反式油酸的測定方法

脂肪酸的測定方法目前主要有紅外光譜法(IR)、紫外光譜法(UV)、氣相色譜法(GC)、液相色譜法(LC)、質(zhì)譜法(MS)等。而反式脂肪酸的測定方法主要有紅外光譜法和氣相色譜法兩大類。

紅外光譜法被廣泛的用于反式脂肪酸含量的測定。反式雙鍵上的氫原子在波長10.3μm處有特征吸收峰，而順式雙鍵上的氫原子在3.3μm及6.1μm處有吸收峰，在10.3μm處無顯著吸收。通過對比測定，可以計算出反式脂肪酸的含量。紅外吸收光譜法是早期使用的一種測定反式脂肪酸的方法，用于檢測天然油脂、精煉或氫化動植物油脂脂肪酸及脂肪酸酯中是否存在反式脂肪酸。它能夠準(zhǔn)確地確定獨立雙鍵的數(shù)量。但是，這種方法對檢測微量的反式脂肪酸有困難，只有當(dāng)反式脂肪酸的總量不低于1%時，才可以對其進行定量測定[10]。

后來又發(fā)展了一種比較先進的分析技術(shù)，即傅立葉變換近紅外光譜法。使用傅立葉變換近紅外光譜儀測定有以下優(yōu)點：(1)掃描速度快，測量時間短；(2)靈敏度高；(3)分辨率高；(4)測量范圍廣；(5)測定精度高[11-12]。使用這種方法測定脂肪酸，不需要事先對要測定的脂肪酸進行甲酯化，可以自動進行樣品處理和數(shù)據(jù)采集。然后，用計算機進行數(shù)據(jù)分析。

在氣相色譜法中，目前普遍采用的進行動植物油脂分析的方法，是使用了柔性熔融硅膠氣-液色譜(GLC)柱與靈敏的火焰離子檢測器(FID)相結(jié)合的方法。使用氣相色譜法對油脂中的脂肪酸進行測定的一般步驟是：先將油脂中的脂肪酸提取出來，然后測定油脂的酸價，以便確定脂肪酸甲脂的制備方法(這些方法包括：BF3甲酯化法、堿式甲酯化法、酸催化甲酯化法)，再對這些脂肪酸進行甲酯化處理，最后才用氣相色譜法進行測定。

在測定反式油酸時，要對C18:1甲酯的順、反異構(gòu)體進行分離。對于C18:1甲酯順、反異構(gòu)體的分離，科技人員們曾經(jīng)在填充柱上研究了許多年，以后又轉(zhuǎn)向了毛細(xì)管柱分離技術(shù)。無論是填充柱還是毛細(xì)管柱，都是圍繞著極性固定液聚酯(DEGS、EGS、EGA等)或氰烷基聚硅氧烷(含不同比例的氰烷基，如SP-2340、OV-275等)而展開研究的。但是，也有用涂有非極性固定液(SE-31)的石英毛細(xì)管柱分離C18:1甲酯順、反異構(gòu)體的[13]。

[1]左青.如何限制油脂反式脂肪酸含量和攝入量[J].中國油脂，2004，(7):68.

[2](美)Hui,Y.H.貝雷：油脂化學(xué)與工藝學(xué)(中譯本)，第五版(第一卷)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.400-401.

[3]吳國欣,等.余甘籽油脂肪酸組成的GC-MS分析[J].中醫(yī)藥學(xué)報，2003，(6):22.

[4]顏紅.反式脂肪酸與心血管疾病[J].中國國境衛(wèi)生檢疫雜志，2000，(3):176-177.

[5](美)Hui,Y.H.貝雷：油脂化學(xué)與工藝學(xué)(中譯本)，第五版(第一卷)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.241-242.

[6]蔡妙顏,等.食用油脂中的反式脂肪酸[J].糧油加工與食品機械.2004，(11)：51-53.

[7](美)Hui,Y.H.貝雷：油脂化學(xué)與工藝學(xué)(中譯本)，第五版(第一卷)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.243-244.

[8](美)Hui,Y.H.貝雷：油脂化學(xué)與工藝學(xué)(中譯本)，第五版(第一卷)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.221.

[9]顧景范.營養(yǎng)與心血管病防治[J].老年醫(yī)學(xué)與保健，2004，(2):73.

[10]盧艷杰.油脂檢測技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.229-232.

[11]石杰.儀器分析，第二版[M].鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2003.91-92.

[12]田丹碧.儀器分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，210-212.

[13]謝寶民.C18:1甲酯順、反異構(gòu)體的氣相色譜分離[J].中國油脂.1997,(4)：40-41.