+文|馬長(zhǎng)宏 安徽天凱生物科技有限公司
膳食是除遺傳外影響健康的第一大因素,高脂肪、高能量、低膳食纖維的飲食習(xí)慣會(huì)對(duì)人體健康造成不良影響。因此,人們應(yīng)對(duì)飲食習(xí)慣予以充分重視。食用油是人們?cè)谌粘o嬍持胁豢苫蛉钡囊徊糠?,在為人體提供能量、幫助脂溶性維生素的吸收、提供人體必需不飽和脂肪酸等方面具有不可替代的多重作用,然而氧化后的油脂卻對(duì)人體有諸多危害。本文從油脂氧化與吸收兩個(gè)方面進(jìn)行闡述,總結(jié)了油脂氧化產(chǎn)物在體內(nèi)蓄積的危害。
油脂的變質(zhì)即酸敗,油脂酸敗后會(huì)產(chǎn)生大量游離脂肪酸,使油脂酸度增高。同時(shí),隨著沉淀物的增多,油脂會(huì)變得渾濁并產(chǎn)生酸味和苦味。油脂酸敗分為水解型酸敗、酮型酸敗和氧化型酸敗。水解酸敗將油脂分解為甘油、脂肪酸和單酰/二酰甘油酯;若后續(xù)進(jìn)一步發(fā)生β氧化則將發(fā)生酮型酸??;氧化酸敗指油脂水解酸敗產(chǎn)生的及少量本身就存在的游離脂肪酸在氧氣、水分、溫度、微生物等作用下逐漸氧化的過(guò)程。氧化型酸敗會(huì)使油脂中的營(yíng)養(yǎng)成分如亞油酸(LA)、二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)等遭到破壞,氧化后的脂質(zhì)還會(huì)通過(guò)影響細(xì)胞形態(tài)、單層完整性和脂蛋白形成來(lái)改變親脂性生物活性成分的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑,使其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)失去生理功能,對(duì)人體腸道內(nèi)攝入的維生素等產(chǎn)生連鎖的破壞作用。
氧化型酸敗的具體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為,游離脂肪酸在金屬離子、脂肪氧化酶等引發(fā)劑的作用下,在高溫、強(qiáng)光照等條件中,分解生成氫過(guò)氧化物等初級(jí)氧化產(chǎn)物。氫過(guò)氧化物性質(zhì)不穩(wěn)定,將繼續(xù)氧化產(chǎn)生酮、醛、酸等小分子物質(zhì),最終生成4-羥基壬烯酸(HNE)、4-羥基已烯醛(HHE)、丙二醛(MAD)等眾多強(qiáng)毒力小分子氧化終產(chǎn)物。不同種類脂肪酸的氧化機(jī)理不同,飽和脂肪酸主要發(fā)生脂氧化酶誘導(dǎo)的酮型酸敗,即β氧化,氧化率只有飽和脂肪酸的10%;不飽和脂肪酸主要發(fā)生自氧化,雙鍵越多、與氧氣接觸越多氧化率越高,溫度越高過(guò)氧化物分解越快,二級(jí)氧化產(chǎn)物如羰基、醛、酮等的生成量增加,此外光、水分等都會(huì)影響氧化。
多不飽和脂肪酸如花生四烯酸(AA)、α-亞麻酸(ALA)、LA、DHA、EPA、DGLA等,由于其不飽和雙鍵更多更易發(fā)生氧化。藻油中富含DHA,其氧化產(chǎn)物包括MDA、HNE、HHE等被認(rèn)為是造成體內(nèi)酶蛋白失活、神經(jīng)原纖維纏結(jié)、各種癌癥及心血管等眾多疾病的潛在誘因。過(guò)氧化值和茴香胺值是評(píng)判油脂氧化程度的最佳標(biāo)準(zhǔn),不同品牌成品油出廠時(shí)的氧化程度有所不同,隨著時(shí)間的推移氧化會(huì)加劇,如果產(chǎn)品成分不純,氧化更嚴(yán)重。某生物公司推出的雙低(過(guò)氧化值和茴香胺值極低)DHA藻油出廠時(shí)氧化程度極低,延長(zhǎng)了DHA產(chǎn)品的保質(zhì)期,也保證了進(jìn)入消費(fèi)者手中時(shí)產(chǎn)品的品質(zhì)。
油脂的主要營(yíng)養(yǎng)價(jià)值取決于所含脂肪酸,脂肪酸的生物利用始于攝入。脂肪酸氧化產(chǎn)物被機(jī)體消化吸收后,被結(jié)合到乳糜微粒中,經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)轉(zhuǎn)移至肝臟,部分氧化產(chǎn)物在肝臟中積累;另一部分被包裝為脂蛋白,這些脂蛋白將攜帶的氧化產(chǎn)物運(yùn)到血漿、脂肪組織等其他組織,通過(guò)各種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白攝入胞內(nèi)并進(jìn)行代謝。
氧化油脂的吸收速率受多方面因素影響。第一,不同油脂氧化產(chǎn)物的吸收量存在差異。亞油酸氫過(guò)氧化物吸收率顯著高于亞油酸次級(jí)氧化產(chǎn)物,氫過(guò)氧化物被人體代謝的比例約為70%,而次級(jí)氧化產(chǎn)物約為48%,兩種類型氧化產(chǎn)物約有25%經(jīng)代謝后以CO2形式被排出。運(yùn)往大鼠肝臟的次級(jí)氧化產(chǎn)物可能先在線粒體中被代謝,然后轉(zhuǎn)移到微粒體磷脂上進(jìn)行代謝。第二,受小腸谷胱甘肽含量的影響。研究發(fā)現(xiàn),飼喂大鼠谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶抑制劑所導(dǎo)致的谷胱甘肽減少,增加了小腸對(duì)氧化脂肪的吸收。第三,脂肪酸的水解速率是影響吸收速率的重要因素之一。脂肪的水解速率越快,生物利用度和吸收效率越高。第四,生物利用度取決于脂質(zhì)形式,磷脂(PL)形式>甘油三酯(TAG)形式>游離脂肪酸(FFA)。其中PL和TAG形式的食物基質(zhì)和結(jié)構(gòu)(如SN-1,SN-2,SN-3位置)也會(huì)影響生物利用度及其在體內(nèi)的分布,SN-2位置的脂肪酸更容易被人體吸收。第五,ω-3多不飽和脂肪酸的劑量和濃度會(huì)影響其生物利用度,限制其相關(guān)健康價(jià)值的發(fā)揮。胃的促氧化可能會(huì)促進(jìn)多不飽和脂肪酸降解,降低小腸細(xì)胞的同化效率。
DHA 作為ω-3 不飽和脂肪酸(ω-3PUFAs)的熱門產(chǎn)品,有多種不同來(lái)源,賦予了其多種結(jié)構(gòu),不同的結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致不同的消化吸收途徑、轉(zhuǎn)運(yùn)方式和速率。DHA-TAG被人體攝入后在小腸上部被酶水解為游離脂肪酸和2-單甘油酯,滲入到小腸上皮細(xì)胞重新合成脂蛋白,經(jīng)過(guò)肝臟和脂肪組織的毛細(xì)血管時(shí)被脂蛋白酯酶水解,重新釋放出游離脂肪酸被細(xì)胞攝取代謝,酯化為甘油三酯和磷脂用作能量?jī)?chǔ)存或結(jié)構(gòu)組分。ω-3PUFAs的攝取速率與基質(zhì)有關(guān),食物中DHA的攝取累積濃度比膠囊形式高10倍。有研究表明,酸奶是促進(jìn)快速吸收的最佳基質(zhì),這可能與乳液效應(yīng)有關(guān)。氧化和未氧化的LA都可以被腸細(xì)胞吸收,包裝成脂蛋白顆粒,然而其數(shù)量和形態(tài)取決于脂質(zhì)的氧化狀態(tài):氧化LA形成的脂蛋白比未氧化LA形成的脂蛋白更小、更多、形狀更不規(guī)則。在鯉魚腸道內(nèi),LA氫過(guò)氧化物只有部分被降解。
血腦屏障和血眼屏障禁止脂肪酸等溶質(zhì)自由擴(kuò)散到大腦和眼睛中,必須有特定轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的介導(dǎo)。MFSD2A共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在物種中高度保守,小鼠和人類的氨基酸序列約85%相同。MFSD2A對(duì)大于14碳?;湹牟伙柡椭舅岬腖PC具有較高的轉(zhuǎn)運(yùn)能力,SN-2位置的DHA在單層細(xì)胞中的滲透性,其運(yùn)輸和攝取能力都更強(qiáng)。有研究者通過(guò)功能分析和分析動(dòng)力學(xué)模擬,揭示了蛋白與底物結(jié)合、允許底物通過(guò)并釋放到膜中的細(xì)節(jié),完善了MFSD2A蛋白將DHA攝取到大腦中的分子機(jī)制。
攝入氧化油脂會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生諸多不良影響,若在體內(nèi)長(zhǎng)期積累更會(huì)造成嚴(yán)重后果。氧化后的LA能顯著誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生,破壞腸上皮細(xì)胞的單層形態(tài),影響生物活性化合物的淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)。除此之外,研究還發(fā)現(xiàn)在妊娠期間喂食含氧化煎炸油飼料的大鼠的胎兒有較高的先天性畸形發(fā)生率。
氧化產(chǎn)物的蓄積破壞了機(jī)體正常的生理生化功能,對(duì)機(jī)體的肝臟健康和生長(zhǎng)發(fā)育都有危害。油脂氧化產(chǎn)生的復(fù)雜副產(chǎn)物如氫過(guò)氧化物、揮發(fā)性醛、HHE和HNE等被機(jī)體攝入并積累后,會(huì)導(dǎo)致肝脂肪含量增加,使肝臟出現(xiàn)腫大、褪色和細(xì)胞變大壞死等一系列病變。動(dòng)物蓄積試驗(yàn)結(jié)果表明,飼喂含有過(guò)氧化油脂的日糧后,動(dòng)物肝臟會(huì)增大,這可能是由于動(dòng)物需要合成更多線粒體酶以減輕過(guò)氧化物毒性的影響。隨著氧化豆油添加量的增加,肝細(xì)胞有壞死的趨勢(shì)。其他試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼喂氧化油脂會(huì)增加豬肝臟中過(guò)氧化物酶體增殖物,激活受體α(PPARα)的活性,干擾脂肪酸的代謝、氧化和運(yùn)輸途徑,刺激游離脂肪酸的β-氧化,進(jìn)而影響脂肪含量和脂肪酸組成,產(chǎn)生肝損傷。這些氧化產(chǎn)物的蓄積一方面使肝臟受到損害,繼而導(dǎo)致脂肪代謝失衡,影響激素、營(yíng)養(yǎng)素、色素和維生素等親脂性生物活性成分的代謝,最終阻礙生長(zhǎng);另一方面還會(huì)加快腸粘膜上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞的增殖更新,機(jī)體維持能量增加,導(dǎo)致動(dòng)物飼料利用效率下降和增重降低,出現(xiàn)失重甚至死亡。肉雞動(dòng)物試驗(yàn)表明,僅持續(xù)喂養(yǎng)2周氧化油脂后就出現(xiàn)了生長(zhǎng)抑制現(xiàn)象,雛雞采食量略有下降,增重也略低于對(duì)照組,氧化脂肪組的脂肪保留率、能量、α-生育酚含量都較低。虹鱒魚動(dòng)物試驗(yàn)使用7.5%的氧化鯡魚油飼料,喂食9周后氧化油脂毒性累積導(dǎo)致虹鱒魚死亡。類似的試驗(yàn)結(jié)果在水產(chǎn)動(dòng)物中有眾多報(bào)道,匯總表如下。
動(dòng)物試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)氧化油脂蓄積的影響會(huì)隨著氧化程度的升高而加劇。隨著魚油總氧化值的升高,水產(chǎn)動(dòng)物的增重率、體質(zhì)、特定生長(zhǎng)率和肥滿度均有下降趨勢(shì)。隨著魚油氧化程度和含量的增加,幼年通道鯰魚的比生長(zhǎng)速率逐漸降低,對(duì)肝臟和腎臟功能也有不利影響。飼喂過(guò)氧化值高于350的氧化大豆油,顯著降低了動(dòng)物體重增速、食物消耗量和腸道蔗糖活性,并導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉,這可能與胃腸道功能的紊亂有關(guān)。
綜上,食用氧化的油脂會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生眾多危害,隨著攝入量的積累,危害也越來(lái)越明顯,甚至?xí)斐上乱淮幕?。油脂的氧化程度、在飼料中的配比都?huì)影響動(dòng)物對(duì)氧化產(chǎn)物的攝入量,但在吸收量上尚有爭(zhēng)議。因此,相關(guān)人員仍需深入研究被吸收到體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化產(chǎn)物的代謝途徑及具體代謝產(chǎn)物。
我們應(yīng)充分關(guān)注食用氧化油脂給人體帶來(lái)的危害,食用氧化的油脂不僅不能滿足機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求,還會(huì)對(duì)機(jī)體健康產(chǎn)生消極影響。油脂氧化產(chǎn)生的有害物質(zhì)易被積累,長(zhǎng)期積累氧化油脂不僅容易引發(fā)肝臟病變等各種疾病,還會(huì)導(dǎo)致脂肪代謝失衡,阻止親脂性激素、營(yíng)養(yǎng)素、色素和維生素等生物活性成分的代謝和吸收,影響能量的積累和身體的發(fā)育。除此之外,脂質(zhì)的氧化產(chǎn)物還會(huì)造成蛋白質(zhì)、維生素等多種其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化。因此,若能從源頭上減少脂質(zhì)的氧化,就能減少其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化,使人體更高效率的利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),避免積累有害氧化產(chǎn)物,進(jìn)而維持正常生命代謝活動(dòng)。
國(guó)內(nèi)企業(yè)近幾年開(kāi)始關(guān)注到這一問(wèn)題,加大了低氧化水平的油脂的研發(fā),比較突出的有某生物公司研發(fā)的雙低DHA藻油,其DHA含量高達(dá)55%以上,過(guò)氧化值POV和茴香胺值A(chǔ)V分別低于0.5mmol/Kg和1.0,也不含反式脂肪酸等風(fēng)險(xiǎn)因子。隨著國(guó)民健康需求不斷升級(jí),油脂企業(yè)應(yīng)持續(xù)探索創(chuàng)新之路,給消費(fèi)者帶來(lái)更多健康用油選擇。