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营养必需脂肪酸(解用红教授)
浏览次数:1677  发布时间:2014-03-18  返回

脂肪酸是机体脂类最重要的组成成分,它不仅可以与丙三醇酯化为脂肪组成人体最重要的供能和储能形式,同时也是磷脂和胆固醇酯必不可少的结构成分,此外花生四烯酸等多不饱和脂肪酸还可以经转化衍生为前列腺素和血栓素等局部激素发挥广泛的生物学功能。

脂肪酸可以有多种分类方法,所有的营养必需脂肪酸均是多不饱和脂肪酸,依据从甲基ω碳原子计算第一个不饱和双键碳原子的位序对脂肪酸的分类方法(简称ω分类法)最为重要。依据该种分类方法可以把脂肪酸分为ω-3、ω-6、ω-7和ω-9等族不饱和脂肪酸。属于不同ω族的脂肪酸在体内代谢中是不可以相互转化的,但是相同ω族的脂肪酸却可以相互转变。此外属于不同族的ω脂肪酸其转化衍生物也可具有不相同的生理功能,如属于ω-3族的EPA经环加氧酶等催化生成的血栓素(TXA)所具有的促进血小板聚合的功能远低于由属于ω-6族的花生四烯酸经同一酶等催化生成的TXA2 ,因此有利于防止血栓的形成。这种由不同族的脂肪酸产生的血栓素生物功能的差别被认为是服用深海鱼油可能防治冠心病的重要分子药理学基础之一。正是基于上述的认识,脂肪酸的ω族分类方法近年来倍受推崇。

机体自身虽然具有合成脂肪酸的功能,但是其并不能合成机体所需要的全部脂肪酸。那些机体需要但自身又不能合成必须通过膳食摄入的脂肪酸被称之为营养必需脂肪酸。在现有为数不少的生物化学教科书中对营养必需脂肪酸的定义和界定有失准确和全面。这种状况导致学生对不同教科书营养必需脂肪酸组成的不同感到不解和困惑,同时也不能对当前倍受关注的DHA和EPA等是否属于营养必需脂肪酸给出明确和肯定的回答,因此对营养必需脂肪酸的定义和组成有必要进一步明确和补充。

首先,一些教科书把营养必需脂肪酸称为必需脂肪酸,这种概念是不正确的。第一,营养必需脂肪酸概念强调的是该类脂肪酸对膳食来源的依赖性,即机体自身不能合成只能从膳食摄入获得;第二,营养必需脂肪酸概念的建立并没有排除非营养必需脂肪酸对机体的重要和必需,正如在构成蛋白质的20种氨基酸中不存在必需氨基酸和非必需氨基酸之分一样,在机体内的脂肪酸也不存在必需和非必需的区分。例如由非营养必需脂肪酸软脂酸构成的二软脂酰磷酸胆碱就是肺表面活性物质必不可少的组成成分,肺表面活性物质的不足或缺乏会诱发呼吸窘迫综合症。此外具有重要生理功能的脂肪和多种磷脂也绝对不是仅由营养必需脂肪酸构成。

其次,一些生物化学教科书中仅把亚油酸和α-亚麻酸界定为营养必需脂肪酸[,而更多的教科书却又把亚油酸、α-亚麻酸和和花生四烯酸均界定为营养必需脂肪酸,这种差别的原因何在?孰是孰非?其实这两种界定都有失准确和全面。哺乳动物既可以从膳食中获得也可以自身合成所需要的饱和脂肪酸,机体内源合成的饱和脂肪酸主要是16碳的软脂酸,利用位于线粒体和内质网膜胞液侧的脂肪酸延长酶系机体也可以合成18碳的硬脂酸,甚至碳链更长的饱和脂肪酸。同时机体还可以利用脂肪酸去饱和酶系催化合成一些不饱和脂肪酸。哺乳动物营养必需脂肪酸存在的根本原因是其体内脂肪酸去饱和酶系的局限,由于这种局限哺乳动物只能在Δ9位和Δ9位与羧基之间引入双键,而不能在Δ9位与甲基碳之间任何位置引入双键。软脂酸和硬脂酸经在其Δ9位引入双键后可分别生成为ω-7族的棕榈油酸和ω-9族的油酸,换言之机体缺乏合成所有ω-3和ω-6族不饱和脂肪酸的能力。如上所述,属于不同ω族脂肪酸在体内代谢中是不可以相互转化的,因此ω-3和ω-6族不饱和脂肪酸在机体内既不能自身合成,也不能由非ω-3和ω-6族不饱和脂肪酸通过转化产生。属于相同ω族脂肪酸却是可以相互转变的,在体内亚油酸(182Δ912,ω-6族脂肪酸)可以转化为花生四烯酸(204Δ5,8,11,14,ω-6族脂肪酸),因为它们同属ω-6族脂肪酸,这可能是部分生物化学教科书没有把花生四烯酸列入营养必需脂肪酸的原因。问题是如果花生四烯酸是营养必需脂肪酸,那么其由亚油酸转化为花生四烯酸的中间产物γ-亚麻酸(18:3 Δ6,9,12,ω-6族脂肪酸)是否也应该是营养必需脂肪酸?同理如果α-亚麻酸(183 Δ9,12,15,ω-3族脂肪酸)是营养必需脂肪酸,那么近年来倍受关注的同属于ω-3族的二十碳五烯酸(EPA, 20:5Δ5,8,11,14,17),二十二碳五烯酸(DPA, 22:5 Δ7,10,13,16,19)和二十二碳六烯酸(DHA, 22:6 Δ4,7,10,13,16,19)是否也应该是营养必需脂肪酸?营养必需脂肪酸的家族成员到底有多少?

目前存在的这种营养必需脂肪酸概念的模糊和界定的混乱必然影响教学效果,有碍学生的正确认识和全面掌握,因此有必要明确规范定义和科学界定范围。首先在生物化学教科书中应该摈弃所谓“必需脂肪酸”的错误概念,规范定义营养必需脂肪酸为机体需要但自身不能合成只能通过膳食摄入获得的脂肪酸;其次应该科学界定哺乳动物营养必需脂肪酸的范畴,虽然花生四烯酸和DHA等是可以分别由同族的亚油酸和α-亚麻酸转化生成,但这无疑增加了机体对膳食中亚油酸和α-亚麻酸的供给需求,同时由于机体内这些转化酶的活性是高度有限的,因此花生四烯酸和DHA等的直接摄入仍然还是十分必要的[1]。基于上述的认识应该界定营养必需脂肪酸为所有的ω-3和ω-6族不饱和脂肪酸,属于ω-3族的α-亚麻酸和属于ω-6族的亚油酸是其重要代表组分。如此界定既有利于与既往教材内容的衔接,可以消除学生对现有不同教科书营养必需脂肪酸组成不同感到的不解和困惑;同时也有助于学生对当前倍受关注的DHA和EPA等是否属于营养必需脂肪酸给出明确和肯定的回答,这无疑将有利于教师讲授和学生全面掌握。

植物因为不存在脂肪酸去饱和酶系的局限,因此它们不仅可以合成ω-7和ω-9族不饱和脂肪酸,而且也可以合成ω-3和ω-6不饱和脂肪酸,成为哺乳动物获取营养必需脂肪酸的最初供体。当然人类除直接摄入那些含营养必需脂肪酸丰富的植物或其制品外,也可以食用含有ω-3和ω-6族脂肪酸的动物间接获得,如从深海鱼类获得ω-3和ω-6族不饱和脂肪酸。其实那些深海鱼类自身同样不能合成ω-3和ω-6族不饱和脂肪酸,它们是通过食用可以合成这些脂肪酸的浮游生物获得的。在深海低温环境中高不饱和脂肪酸的较低熔点和较高流动性有利于鱼类低温环境下生物膜功能的维系和发挥。胎儿和婴幼儿通过胎盘和乳汁也完全可以从母亲获得营养必需脂肪酸。

 
 
 
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