陳永芳 魏禎倩 劉 政
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院 江蘇南京 210095
隨著大眾生活水平的提高,傳統(tǒng)的飲食結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化。高脂肪、高熱量食物的過量攝入,使高血壓、高血脂、冠心病等心血管病的發(fā)病人群不斷增加且不斷年輕化。過去人們會把此類慢性病的發(fā)生歸咎于飽和脂肪酸(SFA)的過量攝入,然而研究表明,對人體健康威脅更大的是飲食中的反式脂肪酸(trans-fatty acids,TFA)[1],反式脂肪酸是指來自天然或工業(yè)的不飽和脂肪酸。國際專家小組和公共衛(wèi)生主管部門建議將反式脂肪(工業(yè)生產(chǎn)和反芻動物的)攝入量限制在總能量攝入的1%以下[2]。工業(yè)生產(chǎn)的反式脂肪產(chǎn)生于給植物油加氫使液體變?yōu)楣腆w形成“部分氫化”油的工業(yè)生產(chǎn)過程,因其具有耐高溫、性質(zhì)穩(wěn)定、口感好的特性而廣泛應(yīng)用于焙烤食品、洋快餐、人造黃油等加工食物以改善食物口感,延長貨架期。近30年來,我國居民膳食結(jié)構(gòu)“西化”傾向非常嚴(yán)重,含TFA的洋快餐、人造奶油、面包、蛋糕、餅干、炸薯條年銷售量以7%~9%的速度增長,食用油脂逐年遞增10%以上[3]。反式脂肪酸沒有任何已知的健康效益,相反,工業(yè)反式脂肪酸的攝入會對人體產(chǎn)生很多有害的影響,隨著社會、科技的進步和人們對健康的追求,食品安全問題日益受到重視。調(diào)查表明,70%~90%的癌癥是由環(huán)境因素造成的,而作為主要環(huán)境因素的飲食,則成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點。正如國務(wù)院關(guān)于實施健康中國行動的意見中所言,“人民健康是民族昌盛和國家富強的重要標(biāo)志,預(yù)防是最經(jīng)濟最有效的健康策略”。因此了解日常生活中反式脂肪酸的來源以及控制等問題對于踐行健康中國行動具有重大意義。
19世紀(jì)末開始,隨著工業(yè)革命的發(fā)展,固體油脂如牛脂、豬油等開始變得供不應(yīng)求;同時,西方如美國對于大豆主要利用其蛋白質(zhì),而對于副產(chǎn)物大豆油并不符合他們偏好固體油脂的飲食習(xí)慣。于是當(dāng)時的化學(xué)家們開始尋找將液體油固化的方法來替代固體油脂。1890年,法國化學(xué)家保羅·薩巴捷(Paul Sabatierzai)率先發(fā)明了氫化技術(shù),并因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎。而氫化油本身具有一些動物油脂無法比擬的優(yōu)點,用其制成的烘焙和煎炸食品比動物油脂制成的更清新不油膩,同時其具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),不易氧化變質(zhì)。到了19世紀(jì)30年代,經(jīng)濟大蕭條和之后的第二次世界大戰(zhàn)讓植物氫化油產(chǎn)品代替動物油脂成為主流產(chǎn)品。19世紀(jì)50年代興起的營養(yǎng)學(xué)研究也助力植物氫化油進入大眾家庭,動物脂肪含有大量飽和脂肪酸,是導(dǎo)致心血管疾病的罪魁禍?zhǔn)祝圆伙柡椭舅釣橹鞯臍浠蛣t是健康油脂,反式脂肪酸也是不飽和脂肪酸,因此認(rèn)為其也是健康的。這也是其能夠混入美國“一般認(rèn)為安全(GRAS)”清單的原因。而直至19世紀(jì)末,才相繼有確鑿證據(jù)表明氫化油中的反式脂肪酸是導(dǎo)致心血管疾病的主要成分,而這已離氫化油推廣、生產(chǎn)過去了近80年。之后,關(guān)于氫化油中的反式脂肪酸導(dǎo)致人體一系列健康問題的研究不斷出現(xiàn),人們對氫化油的警惕性也越來越高。2013年11月7日,美國FDA發(fā)布了一份初步裁定公告,將反式脂肪的主要來源——部分氫化植物油——移出“一般認(rèn)為安全(GRAS)”的清單。2015年6月16日,美國食品和藥物管理局(FDA)宣布,將在3年內(nèi)禁止在食品中使用人造反式脂肪酸以降低心臟疾病發(fā)病率。2018年5月14日,世界衛(wèi)生組織(WHO)宣布計劃:未來5年在世界范圍內(nèi)消除食物中的反式脂肪酸。
自然界中天然存在的TFA主要來自于牛、羊等反芻動物中,乳制品中也含有少量的反式脂肪酸,這些天然存在的反式脂肪酸,主要是由于反芻動物攝入含有不飽和脂肪酸的飼料后,經(jīng)生物氫化作用形成[4]。
在日常生活中,為了使烹飪后的食物更加美味,人們常常等油冒煙后再進行烹調(diào),此時油的中心溫度過高,導(dǎo)致反式脂肪酸的含量上升,加熱或用高溫炸制油會導(dǎo)致反式脂肪濃度上升,王園[5](2013)等發(fā)現(xiàn)溫度每提高10℃,油脂氧化速度加快1倍。除此之外,油炸用油對反式脂肪酸的生成也有重要影響,鄭藝[6](2020)等研究花生油、大豆油、菜籽油、24°棕櫚油以及42°棕櫚油5種油脂,對油炸食品中反式脂肪酸含量的影響,發(fā)現(xiàn)使用不同種類油脂油炸食品,均產(chǎn)生了反式脂肪酸,其中菜籽油產(chǎn)生的反式脂肪酸含量最高,棕櫚油產(chǎn)生的反式脂肪酸含量最低。
油脂的氫化是指部分油脂的不飽和雙鍵發(fā)生異構(gòu)化,生成反式脂肪酸,氫化油是工業(yè)生產(chǎn)的反式脂肪酸的主要來源。氫化油常常被應(yīng)用于各式烘焙食品中。在市售產(chǎn)品中,威化餅干、夾心蛋糕、蛋黃派、代可可脂及巧克力制品、冰淇淋、炸薯條、蛋撻等食品中反式脂肪酸含量較高,這些樣品標(biāo)簽上均有“人造奶油”“起酥油”“氫化植物油”“植脂鮮奶油”“植脂末”等字樣。
高虹[7](2018)等采集49個品牌共759份食品樣品,并測定了所收集的食品中反式脂肪酸的含量。結(jié)果表明,63.4%的食品中被檢出含有反式脂肪酸。
以每人一周攝入一杯奶茶(500mL)、一份威化餅干(58g)、一個夾心蛋糕(100g)、一個蛋撻(30g)、一份炸薯條(110g)加上每日食用油推薦攝入量25g,作為參考以粗略估計反式脂肪酸的暴露量(各種食品中反式脂肪酸具體含量見下表)。結(jié)果算得每周攝入約24.1094g,平均每天攝入約為3.44g,遠高于目前WHO的每日推薦攝入量(≤2.2g/d)。
表1 食品中反式脂肪酸具體含量[7]
人體攝入反式脂肪酸后,在體內(nèi)代謝途徑和正常的脂肪酸相同,因此反式脂肪酸在人體內(nèi)的代謝和轉(zhuǎn)化,勢必會對其他必需脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收代謝產(chǎn)生一定的干擾,從而對人體的健康構(gòu)成威脅。
反式脂肪酸會導(dǎo)致動脈粥樣硬化[8]。飲食中的TFA可增加人體血漿中甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、膽固醇(TC)的含量,降低高密度脂蛋白(HDL-C)的含量,加速動脈硬化進程。在一項對印度工業(yè)人口的研究中,發(fā)現(xiàn)反式脂肪酸與心血管疾病相關(guān)[9],而近期美國的一項關(guān)于缺血性心臟病與工業(yè)反式脂肪酸攝入之間的關(guān)系研究表明,致命性缺血心臟病與持續(xù)攝入工業(yè)反式脂肪酸密切相關(guān),而缺血性心臟病患病率降低與反式脂肪酸低攝入顯著相關(guān)[10]。
曾有研究證實,攝入反式脂肪酸會促使血清中炎癥因子及C反應(yīng)蛋白的水平提升,兩者之間呈正相關(guān)關(guān)聯(lián)。C反應(yīng)蛋白能夠激活其中的補體及單核-巨噬細胞系統(tǒng),影響胰島素引號通路及黏附分子表達水平,使內(nèi)皮功能出現(xiàn)障礙,人體內(nèi)代謝綜合征進程就會加快,反式脂肪酸攝入人體內(nèi),易導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的發(fā)生[11]。
反式脂肪酸的攝入有可能導(dǎo)致兒童肥胖。20世紀(jì)80年代我國兒童肥胖問題還處于一個較低的水平,但近年來,隨著生活和消費水平的提高,人民的膳食結(jié)構(gòu)也發(fā)生著改變,隨之而來的兒童肥胖問題也日漸突出,除了先天的遺傳外,不合理的飲食結(jié)構(gòu)是另外一個重要誘因[12]。Alexander Scholz[13](2019)等對INMA研究(西班牙的一項前瞻性母嬰隊列研究)中的1 744名4至5歲兒童進行了橫斷面分析,使用經(jīng)過驗證的食物頻率調(diào)查表,估算每天工業(yè)和天然TFA的攝入量(d/g)。在調(diào)整了主要危險因素后,發(fā)現(xiàn)工業(yè)TFA攝入量與包括肥胖在內(nèi)的超重呈正相關(guān),在自然TFA攝入量和超重(包括肥胖)之間未發(fā)現(xiàn)顯著關(guān)聯(lián)。因此此項調(diào)查表明,在4至5歲的西班牙兒童中,工業(yè)攝入TFA攝入量增加(而非天然TFA攝入量)與包括肥胖在內(nèi)的超重呈正相關(guān)。
反式脂肪酸的攝入還會增加中年婦女患抑郁癥的風(fēng)險。為了研究飲食中反式脂肪酸的攝入與中年婦女患抑郁癥之間的關(guān)系,Di Li[14](2020)等通過研究全國婦女健康研究(SWAN)的數(shù)據(jù)基線(本研究共納入3 095名42~52歲的女性),結(jié)果表明,在每個邏輯回歸模型中,反式脂肪酸的攝入與抑郁癥狀呈正相關(guān)(CESD得分≥16)。同時靈敏度分析表明,反式脂肪酸與抑郁癥狀之間的關(guān)聯(lián)并不受使用抗抑郁藥的影響。
除此之外,反式脂肪酸的攝入會促使血清中炎癥因子的水平提高,從而誘發(fā)炎癥;反式脂肪酸會降低脂肪細胞對胰島素的敏感性,使血清脂蛋白濃度升高,增加患Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險;反式脂肪酸還會促進非酒精性脂肪肝疾病[15],加劇合成代謝類固醇誘導(dǎo)的代謝紊亂以及肌肉、胰腺和脂肪組織中差異基因的表達[16];而且,反式脂肪酸會途徑胎盤或者母乳從母體進入胎兒和嬰幼兒體內(nèi),對胎兒和嬰幼兒的生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響。
食品在烹飪的過程中,較高的烹飪溫度和較長的烹飪時間都會導(dǎo)致反式脂肪酸的產(chǎn)生。劉彪[17](2015)等發(fā)現(xiàn)隨著油炸時間和油炸溫度的延長增大,雞腿中的反式脂肪酸含量越高,因此要注意烹飪條件的控制。同時,反復(fù)煎炸也會增加反式脂肪酸的產(chǎn)生量。在日常烹飪加工中,應(yīng)盡量避免油炸或高溫等烹飪方式,掌握合適的烹調(diào)時間和溫度,并減少反復(fù)煎炸的次數(shù)。
在同樣的烹飪溫度下,油脂中所含不飽和脂肪酸的含量和反式脂肪酸的生成有一定的關(guān)系。油中的不飽和脂肪酸含量越高,反式脂肪酸越易生成。選擇反式脂肪酸含量較低的油脂,如橄欖油及部分花生油、大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油芝麻油及山茶油。用富含多不飽和脂肪酸的油替代部分氫化油,可以產(chǎn)生最大的好處。也可以用富含單不飽和脂肪酸的油替代,盡量避免使用含反式脂肪酸高的氫化油。
在油脂的加工過程中,主要由氫化加工和精煉過程這兩個階段產(chǎn)生反式脂肪酸油脂[18],在選擇性氫化工藝方面嚴(yán)格控制油脂部分氫化反應(yīng)條件,選擇合適的催化劑、超臨界流體氫化反應(yīng)器、添加天然食品抗氧化劑,從而將TFA的含量控制在最低,通過使用化學(xué)法酯交換、酶法酯交換和采用酯交換技術(shù)生產(chǎn)零低反式脂肪酸油脂。
反式脂肪酸的加入具有增添食品酥脆的口感、易于長期保存等優(yōu)點,烘焙、油炸等食品往往含有工業(yè)生產(chǎn)的反式脂肪酸,而這些反式脂肪酸往往以“氫化油”、“人造奶油”、“起酥油”等字樣存在于食品標(biāo)簽中,因此增加對含有反式脂肪酸食品的了解,熟知其產(chǎn)生的途徑和方式,盡量避免或減少對反式脂肪酸含量較高的“垃圾食品”的選擇,從自身控制反式脂肪酸的攝入。
國家不僅要從法律上規(guī)范食品行業(yè)反式脂肪酸使用量,同時也需要嚴(yán)格規(guī)范食品標(biāo)簽管理,將反式脂肪酸含量納入包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽,從而監(jiān)督企業(yè)是否按規(guī)定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈袷胤词街舅崽砑訌娭葡拗礫19]。
目前我國國家標(biāo)準(zhǔn)針對特殊產(chǎn)品中TFA的限值方面也做了相關(guān)規(guī)定。如嬰幼兒食品方面,GB 10765-2010《嬰兒配方食品》中明確規(guī)定了原料中“不應(yīng)使用氫化油脂”,且終產(chǎn)品中“反式脂肪酸最高含量應(yīng)小于總脂肪酸的3%”[20];GB 10767-2010《較大嬰兒和幼兒配方食品》、GB 10769-2010《嬰幼兒谷類輔助食品》、GB 10770-2010《嬰幼兒罐裝輔助食品》中也明確規(guī)定了原料“不應(yīng)使用氫化油脂”[21~23]。
我國已經(jīng)開始注重對于食品中TFA的研究和控制。并在2013年1月國家頒布開始實施標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》,標(biāo)準(zhǔn)中強制規(guī)定“營養(yǎng)成分表中應(yīng)標(biāo)示出反式脂肪(酸)的含量”[24]。2018年,《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑》中規(guī)定總反式脂肪酸含量不得超過總脂肪酸含量的1.0%[25],但是在食用油方面,市面上所售食用油均沒有標(biāo)注反式脂肪酸的具體含量,作用我國飲食結(jié)構(gòu)中必不可缺的一部分,國家應(yīng)盡快制定該方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)同時加強該方面的科普宣傳。
很多食品中均含有反式脂肪酸,采用不當(dāng)?shù)募庸し绞揭矔故称分械姆词街舅岷可?,而人體攝入過多反式脂肪酸后,會引發(fā)心血管疾病、動脈硬化、肥胖、高血脂等各種慢性病?!秶鴦?wù)院關(guān)于實施健康中國行動的意見》中提到,要通過政府、社會、家庭、個人的共同努力,努力使群眾不生病、少生病,提高生活質(zhì)量。因此要想降低反式脂肪酸的攝入,以實現(xiàn)健康中國行動的目標(biāo),作為國家政府,應(yīng)該建立該方面的法律法規(guī),同時加強宣傳教育,普及健康知識,引導(dǎo)群眾建立正確的健康觀;作為消費者,要學(xué)會認(rèn)識營養(yǎng)食品標(biāo)簽,如果在標(biāo)簽上看到“氫化”、“起酥油”等字樣,即表明產(chǎn)品中含有反式脂肪酸,應(yīng)少購買或少食用,同時在日常飲食避免采用高溫加工的食品,不過分追求酥軟酥脆的口感,烹調(diào)過程中建議選用新鮮原料,少用或不用煎炸方式。