反芻動物源和工業(yè)源反式脂肪酸的攝入對心臟代謝風險標志物的影響

趙晶晶，陳曉冬，徐寶成，2，3*，劉茜茜，丁 玥，2

（1 河南科技大學食品與生物工程學院 河南洛陽 471000 2 食品加工與安全國家級實驗教學示范中心 河南洛陽 471000 3 河南省食品綠色加工與質量安全控制國際聯合實驗室 河南洛陽 471000）

《2020 年全球健康評估》的報告顯示每年死亡的中年人中有22%是死于心血管代謝疾病。心血管代謝疾病是危害人類生命健康最嚴重的疾病之一[1]。目前已知影響心血管代謝疾病的危險因素主要包括高血壓、糖尿病、高血糖、高血脂、肥胖以及吸煙、飲酒等不健康的生活習慣等[2-4]。有研究表明，較高的TFA 攝入量與心血管的患病風險呈正相關關系[5-6]。TFA（Trans Fatty Acid，反式脂肪酸）對全身炎癥、血管內皮功能、腹部脂肪堆積、胰島素抵抗以及胎兒和嬰幼兒中樞神經系統(tǒng)的發(fā)育都有不利影響[7-11]。各國家和世界衛(wèi)生組織都在致力于從全球食物供應中消除TFA[12-13]。

膳食中的TFA 分為兩種：一種是由植物油脂氫化產生的iTFA（Industrial Trans Fatty Acid，工業(yè)源反式脂肪酸），主要存在于奶油、煎炸油、人造黃油、沙拉醬和烘焙產品等食品中[14-15]；另一種是由飼料中的部分不飽和脂肪酸經過反芻動物瘤胃中微生物的生物氫化作用而形成的rTFA（Ruminant Trans Fatty Acid，反芻動物源反式脂肪酸），是天然來源的TFA，主要存在于乳制品和肉制品（牛，羊等）中[16]。大量流行病學證據表明，TFA 攝入與包括動脈粥樣硬化在內的多種心血管并發(fā)癥有關。iTFA 會使血清中的HDL-c（High Density Lipoprotein Cholesterol，高密度脂蛋白）降低，LDL-c（Low Density Lipoprotein Cholesterol，低密度脂蛋白）、TC（Total Cholesterol，總膽固醇）和TG（Triglyceride，甘油三酯）水平升高，從而增加冠心病的患病風險[17-19]。與iTFA 不同，rTFA 在日常膳食模式下，攝入量通常較低，多個研究結果表明rTFA 與冠心病的患病風險無關[20-23]，不會引起心血管疾病危險因子的增加[24]。雖然rTFA 對心血管疾病的影響沒有iTFA 大，但是仍在一定程度上提高了患病風險[25-27]。鑒于不同來源的反式脂肪酸對心血管疾病危險因素的影響存在很大爭議，本研究通過查閱國內外有關反式脂肪酸對心血管代謝疾病影響的最新研究成果，在綜合考慮研究對象性別、年齡、反式脂肪酸攝入量以及食物營養(yǎng)構成等因素的基礎上，系統(tǒng)分析工業(yè)源和反芻動物源反式脂肪酸的攝入量對成人心血管代謝疾病危害因子的影響，以期為指導并制定我國居民膳食中反式脂肪酸的允許安全攝入量提供科學依據。

1 研究方法

在中國知網、萬方、Web of Science、MEDLINE 等數據庫搜索相關文章，檢索關鍵詞為“膳食脂肪”、“反式脂肪酸”、“心血管代謝疾病”、“代謝風險標志物”、“反芻動物”和“工業(yè)”等。初次檢索文章需進行分析和篩選，以選擇適用于本研究的文獻，具體標準如下：1）選定文獻需對健康成人的體重、腰圍、TC、LDL-c、HDL-c、TG、血糖、胰島素抵抗、收縮期和舒張期血壓等影響心臟代謝指標的一種或幾種進行評估，比較rTFA 和iTFA 飲食干預后對受試者上述各種指標的變化；2）選擇文獻時，一般綜述、病例報告、動物研究、病例對照研究、沒有結論的研究以及沒有比較不同來源反式脂肪酸的研究則不作為本綜述的納入文獻。通過仔細閱讀文獻，綜合考慮研究對象性別、年齡、反式脂肪酸攝入量以及食物營養(yǎng)構成等因素對成人心血管代謝疾病危害因子的影響。

2 結果與分析

選定文獻的研究對象包括健康的男性和（或）女性，受試者攝入的富含TFA 的食物主要包括黃油、奶酪、餅干、酸奶、醬汁、土豆泥、烘焙食品等。所有研究通常會對受試者進行3～4 周的TFA 飲食干預，結束后抽取受試者的血液進行組分分析，測定TG、TC、HDL-c、LDL-c、胰島素和葡萄糖等指標的變化。具體的飲食干預措施見表1。

在這些文獻中，除了部分研究沒有設置對照飲食外，多數研究中受試者的飲食包括3 種模式，即iTFA 飲食干預、rTFA 飲食干預和對照飲食。在各類飲食中，TFA 約占其攝入總能量的0.1%～7%（約為0.3～20 g）。大部分試驗中，受試者通過飲食攝入的TFA 總量基本保持一致，但在Wanders等[26]和Engberink 等[28]的研究中，rTFA 飲食中的總TFA 攝入量比iTFA 飲食高1.6%，而在Gebauer等[29]的研究中，rTFA 飲食中的總TFA 攝入量比iTFA 飲食高0.6%。

不同的飲食模式中，其蛋白質、脂肪、碳水化合物等宏量營養(yǎng)成分的攝入量差異不大，它們分別占攝入總能量的10%～20%、33%～43.5%、45%～55%。不同的研究中受試者的脂肪酸攝入情況不同。經統(tǒng)計分析只有Wanders 等[26]，Engberink 等[28]，Tardy 等[30]，Motard-Belanger 等[31]和Chardigny 等[32]五項研究提供了試驗飲食的脂肪酸組成。在Tardy等[30]的研究中，試驗設置的iTFA 飲食、rTFA 飲食和對照飲食中的飽和脂肪酸分別占總脂肪的46%，52.4%和43.2%。在Motard-Belanger 等[31]的研究中，雖然不同的飲食模式中飽和脂肪酸（Saturated Fatty Acid，SFA）的含量基本相同，但是在中等攝入量的rTFA 飲食中單不飽和脂肪酸（Monounsaturated Fatty Acid，MUFA）和多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acid，PUFA）的攝入量均高于高等攝入量組的rTFA 飲食和iTFA 飲食。在Wanders 等[26]和Engberink 等[28]研究中，SFA 的攝入量在不同的飲食模式之間差異較大，rTFA 飲食模式中SFA 的攝入量比iTFA 飲食模式低2.5%。在Gebauer 等[29]的研究中，SFA、MUFA 和PUFA 的攝入量均小于試驗飲食能量的1%。綜上，即使不同試驗飲食的總TFA 攝入量一致，但對不同種類的脂肪酸而言，它們的攝入量也會存在差異，這可能會對試驗結果造成影響，因為不同脂肪酸的生理效應是不一樣的。

2.1 不同來源的反式脂肪酸對受試者血脂參數的影響

不同來源TFA 的攝入對受試者血脂參數的影響見表2。Gebauer 等[29]、Tardy 等[30]和Radtke等[33]的研究結果表明，與對照組和iTFA 組相比，rTFA 組受試者血漿中的TC 水平升高，但不同的飲食之間差異不顯著。Motard-Belanger 等[31]在對受試者進行飲食干預后發(fā)現，與rTFA 中等攝入量組相比，iTFA 組和rTFA 高攝入組的受試者血漿中的TC 水平均升高，但都與對照組相比差異不顯著。Chardigny 等[32]發(fā)現兩種來源的TFA 均可降低受試者血漿中TC 水平，但存在性別差異。rTFA 組女性血漿中TC 的水平顯著高于iTFA 組女性，但男性受試者血漿中的TC 水平無顯著差異。與Chardigny 等[32]的研究不同，Wanders 等[26]的研究發(fā)現兩種來源的TFA 均會使血漿中TC 水平均升高，但iTFA 組TC 水平升高幅度更大。

Motard-Belanger 等[31]、Radtke 等[33]、Tardy 等[30]和Wanders 等[26]的研究發(fā)現兩種來源的TFA 均可使血漿中LDL-c 水平升高，但不同的研究之間存在差異。Tardy 等[30]和Radtke 等[33]的研究表明：與對照組和iTFA 組相比，rTFA 組受試者血漿中的LDL-c 水平升高。Motard-Belanger 等[31]研究發(fā)現：與rTFA 中等攝入組和對照組相比，受試者在經iTFA 飲食和高攝入量rTFA 飲食干預后，其血漿中的LDL-c 水平升高。在Wanders 等[26]的研究中，iTFA 組受試者血漿中LDL-c 水平的升高幅度比rTFA 組更大。Gebauer 等[29]發(fā)現，iTFA 和rTFA 飲食干預均可使受試者血漿中的LDL-c 水平升高，且rTFA 組引起LDL-c 水平更顯著。另外，Chardigny 等[32]發(fā)現rTFA 受試組的女性血漿中LDL-c 水平總體上略有增加，而iTFA 組血漿中LDL-c 水平則降低，且rTFA 組LDL-c 水平顯著高于iTFA 組，但男性受試者血漿中的LDL-c 水平無顯著差異。

HDL-c 是由肝臟合成的一種可以抗動脈粥樣硬化的脂蛋白，它可以將膽固醇從肝外組織轉運到肝臟進行代謝，再由膽汁排出體外，HDL-c 在血漿中的濃度與患心血管病的風險呈負相關。由表2 可知，兩種來源的TFA 均可降低血漿中HDL-c的水平，且iTFA 的效果更顯著；另外，HDL-c 水平的降低還與受試者的性別有關，其中iTFA 飲食組女性血漿中HDL-c 的水平顯著低于rTFA 組的女性，而在男性受試者中，兩組之間HDL-c 水平的差異并不顯著[32]。Motard-Belanger 等[31]的研究發(fā)現，與rTFA 中等攝入組和對照組相比，rTFA 高等攝入組和iTFA 組受試者血漿中的HDL-c 水平均降低，但不同飲食之間無顯著差異。還有文獻報道rTFA 飲食組受試者血漿中HDL-c 水平比對照組和iTFA 組均呈略有升高的現象[29]。此外，Radtke等[33]、Tardy 等[30]和Wanders 等[26]的研究則認為不同試驗飲食對受試者血漿中HDL-c 水平基本沒有影響。

血漿中甘油三酯的水平也是影響心血管疾病的危險因素之一?？傮w而言，iTFA 可降低受試者血漿中TG 水平，rTFA 可以升高血漿中TG 水平，兩種不同來源的TFA 對受試者血漿中TG 水平的影響有顯著差異[32]。同樣，Radtke 等[33]也發(fā)現：與iTFA 組和對照組相比，rTFA 飲食干預可使受試者血漿中TG 水平升高。但也有其他研究認為：相比于對照組和rTFA 組，iTFA 飲食干預才導致血漿中TG 水平升高[26]。另外，Gebauer 等[29]和Tardy 等[30]的研究則發(fā)現，兩種來源的TFA 均可使血漿中TG 的水平降低。還有報道認為不同試驗飲食對受試者血漿中TG 水平基本沒有影響，不同飲食之間沒有顯著差異[31]。綜上可知，有關不同TFA 對受試者主要血脂參數的影響尚存在爭議，這可能與受試者性別、年齡、膳食結構以及TFA 攝入量等因素有關，后續(xù)建議進一步開展深入研究，解析不同TFA 及其攝入量對成人心血管代謝疾病的影響。

2.2 不同來源的反式脂肪酸對代謝指標的影響

有5 篇文獻研究了攝入不同來源的TFA 對人體代謝的影響，具體見表3。DeRoos 等[34]、Gebauer 等[29]和Tardy 等[30]通過測量空腹血糖、胰島素水平和穩(wěn)態(tài)模型評估法（Homeostasis Mmodel Assessment，HOMA），研究了攝入不同來源的TFA對血糖、胰島素敏感性和胰島素水平的影響，發(fā)現不同來源的TFA 對血糖、胰島素敏感性和胰島素水平沒有影響。Desgagne 等[35]和Engberink 等[28]研究了攝入不同來源的TFA 對血壓的影響，結果表明不同來源的TFA 對受試者舒張壓和收縮壓的影響不存在顯著差異。

3 討論

人們普遍認為與rTFA 相比，iTFA 對心血管疾病的不利影響更大[36]，但由表2 統(tǒng)計結果可知rTFA 的不利影響顯著大于iTFA，攝入rTFA 更容易導致血漿中膽固醇水平高。但有學者認為，人們從日常飲食中所攝取的rTFA 不會增加患冠心病的風險，這可能是因為rTFA 的攝入量通常比iTFA 低很多[37]。據美國食品藥品管理局估計，成年人的反式脂肪攝入量平均為5.8 g/d，而其中rTFA的日平均攝入量估計為1.2 g/d，遠低于iTFA 的攝入量[39]。人們日常飲食中攝入的iTFA 和rTFA 之所以存在很大的差異，是因為它們的來源不同，rTFA 在食物中的含量通常比較低，最多占乳脂中總脂肪酸的8%，而iTFA 在糕點和起酥油中占總脂肪酸的比例可高達61%[25]。雖然從研究報道可得出rTFA 更容易導致血漿中膽固醇水平過高的結論，但試驗中受試者rTFA 的攝入量遠高于普通成年人的日平均攝入量，因此我們更應該關注日常飲食中iTFA 可能帶來的安全風險。

由表1 可知，大部分試驗選取的富含TFA 的食物主要包括黃油、餅干、酸奶、烘焙食品、醬汁和土豆泥等。iTFA 主要存在于奶油、煎炸油、人造黃油、沙拉醬和烘焙食品等食物中，而這類食物通常具有較高的能量，富含精制碳水化合物、飽和脂肪和鹽，且膳食纖維含量較低，還含有大量的食品添加劑，這些都可能會對試驗結果造成干擾[39]。另外，用不同品種食用油煎炸食品對TFA 的形成也存在影響，油炸過程中TFA 主要來源于食用油中不飽和脂肪酸的氧化裂解和異構化，而與食品本身關系不大；與葵花籽油相比，大豆油在烹飪過程中會生成更多的TFA[40]。因此，試驗中食用油的選擇也會影響到受試者最終的TFA 攝入量。與iTFA不同，rTFA 主要來源于乳制品和肉制品（牛，羊等），這些食物中會含有更多的營養(yǎng)物質和活性成分，而這些物質也可能對心血管健康產生有益的影響，這也會對試驗結果造成干擾[41]。

現有研究在設置試驗時，雖然要求不同飲食模式間的TFA 的攝入量保持一致，但在某些食物組分上仍然無法把控。在多數研究中，不同飲食模式之間SFA 和UFA 的攝入量都存在差異，而SFA攝入過多會導致血液中LDL-c 濃度的升高，增加人們患心血管疾病的風險[42]。在Motard-Belanger等[31]的研究中，rTFA 中等攝入量的飲食中MUFA和PUFA 的含量高于iTFA 飲食和rTFA 高攝入量的飲食，PUFA 可能會使血漿中的TC 和LDL-c 水平降低，而MUFA 則會使血漿中LDL-c 水平降低，HDL-c 水平升高[43]。SFA 和MUFA 攝入量上的差異也會影響到受試者血漿中TC 和HDL-c 的水平[44]。此外，碳水化合物的攝入也會直接影響心臟代謝危險因素，過多攝入碳水化合物會導致血糖過高，產生胰島素抵抗，進而會影響到葡萄糖代謝。有研究用碳水化合物代替部分SFA，發(fā)現受試者患心血管疾病的風險增加7%[45]。通常在亞洲和發(fā)展中國家的飲食模式中碳水化合物所占的比重較高，這種類型的飲食可能因為膳食纖維含量較低并長期處于高碳水化合物狀態(tài)而影響身體代謝，增加人們患心血管疾病的概率[46]。由此可見，飲食中的很多成分都會影響到心血管代謝。另外，多數研究的飲食干預時間為3～4 周，部分脂肪酸對血脂和脂蛋白水平的影響可以在飲食干預的2周內進行監(jiān)控，但共軛亞油酸對心血管疾病危險因子的影響是長期的[47-48]，這也會對試驗結果造成影響。因此，研究人員應該對試驗飲食進行更加嚴格的把控。

在Wanders 等[26]和Engberink 等[28]的研究中，兩種飲食干預中總TFA 的攝入量不同，rTFA 飲食中的總TFA 攝入量要比iTFA 組高出1.6%；在Gebauer 等[29]的研究中，rTFA 飲食中的總TFA 攝入量比iTFA 飲食高0.6%。而TFA 的攝入量與心血管疾病的患病風險呈正相關，每日增加2%的TFA 攝入量，心血管疾病的患病風險會增加16%，因此飲食中總TFA 攝入量不同也會影響試驗結果。在上述多數研究中都會對受試者的體重進行監(jiān)控，當受試者的體重發(fā)生變化時，研究人員則會對受試者的飲食進行調整，通常是禁止喝果汁、咖啡和酒等，這會使受試者的飲食發(fā)生變化，并導致攝入的各種脂肪酸的含量和其它食物成分也發(fā)生變化，從而可能影響試驗結果。

受試者的性別也是影響心血管代謝參數的主要因素。Chardigny 等[32]研究發(fā)現iTFA 飲食干預組女性血漿中TC、LDL-c 和HDL-c 水平顯著低于rTFA 組的女性，但對男性受試者而言，不同TFA飲食干預組的受試者其血漿中TC、LDL-c 和HDL-c 水平并無顯著差異。有研究在對受試者飲食進行調節(jié)后發(fā)現，女性受試者的rTFA 攝入量與冠心病患病風險呈負相關關系，但在男性受試者中沒有發(fā)現rTFA 攝入量與冠心病患病風險之間的關系[24]。另外，在對心血管疾病患者的身體代謝物進行分析時，發(fā)現脂質和脂蛋白代謝有明顯的性別差異；有研究認為內源性雌激素可降低女性心臟動脈粥樣硬化的風險。但糖尿病女性患者與男性患者的心血管患病風險幾乎相同，可能是患糖尿病后身體的某種機制抵消了女性內源性雌激素對心血管的保護作用[49]。在未來的研究中建議針對不同來源的TFA 對心血管代謝疾病影響的性別差異進行更多的研究。

總之，膳食中攝入兩類反式脂肪酸均會增加心血管疾病的風險，但引起風險的大小除了與其來源有關外，還與性別、攝入量以及膳食結構存在緊密的關系。考慮到其它營養(yǎng)成分和人類飲食模式的多樣性，后續(xù)建議增加不同人群、不同膳食模型條件下反式脂肪酸對心血管疾病風險的影響研究，為指導并制定我國居民膳食中反式脂肪酸的允許安全攝入量提供科學依據。