脂肪酸与心血管疾病的关系研究进展
2020-04-04
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浙江预防医学2012年第24卷第4期Zhcjiang Preventive Medicine,Apr.2012,Vol 24,No.4 ・l5・ ・综述・ 脂肪酸与心血管疾病的关系研究进展 潘东霞 综述丁钢强 审阅 文献标识码:A 文章编号:1007—0931(2012)04—0ol5—04 中图分类号:R54 心血管疾病是一组以心脏和血管异常为主的循 环系统疾病…。根据国际疾病分类,包括慢性风 湿性心脏病、高血压、冠心病、肺源性心脏病和肺 循环疾病、脑血管疾病以及其他心脏和循环系统疾 病等。它们是造成世界各国各年龄段人口死亡的主 要原因。我国每年死于心血管疾病的人数约300 万,占总死亡人数的45%左右,同时每年用于心 血管疾病的医疗费用达1301.17亿元人民币【2J。 脂肪酸是包含一个甲基末端和一个羧基末端的 碳氢链,是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分 J。 Ffion等评估了15个欧洲国家心血管疾病患病率, 认为食物中增加0.5%的单不饱和脂肪酸和0.5% 的多不饱和脂肪酸,减少1%的饱和脂肪酸,可以 降低血浆中胆固醇近0.06 mmol/L;同时,每年可 减少近9800例心血管疾病 。 我国的队列研究表明,高脂血症是心血管疾病 的重要致病因素之一 j。在动脉粥样硬化形成过 程中,脂类代谢与动脉粥样硬化有着密切的关系, 血脂异常被认为是动脉粥样硬化形成的危险因 素 J。血浆中低密度脂蛋白胆固醇(LDL—C)、 总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)浓度水平的升 高能够促进心血管疾病的发生,而高密度脂蛋白胆 固醇(HDL—C)转运血液循环中的外周组织胆固 醇至肝脏进行代谢和排出,在心血管疾病的防治中 具有重要意义。 脂肪酸的分类、来源及对细胞膜的影响 不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度 及不饱和双键的数目和位置。根据碳链长度的不 同,可将脂肪酸分为短链、中链及长链脂肪酸。依 据饱和度的不同,分为不饱和脂肪酸(Unsaturated 作者单位:1.宁波大学医学院流行病与卫生统计学, 浙江 宁波315211;2.浙江省疾病预防控制中心 fatty acid,UFA)和饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA),其中不饱和脂肪酸根据碳碳双键数目 的多寡又分为单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acid,MUFA)及多不饱和脂肪酸(Polyunsa— turated fatty acid,PUFA)。 MUFA是指碳链中只含有一个双键的脂肪酸, 主要包括油酸、棕榈油酸、肉豆蔻油酸、蓖麻油 酸、芥酸等。PUFA是指碳链中含有2个及2个以 上双键的脂肪酸,根据第一个不饱和键位置的不 同,又可分为∞一3和Ca)一6两大类。 一亚麻酸 (Linolenic acid,0【一LNA)和亚油酸(Linoleic acid,LA)分别是(1)一3和(1)一6脂肪酸系列中的 “母体”,是动物和人体不可缺少而自身不能合成, 需通过食物供给的真正意义上的必需脂肪酸。 一 LNA主要来自于大豆油、亚麻籽油、低芥酸菜籽 油,去饱和及碳链延长可转化为二十碳五烯酸 (Eicosapetaenoie acid 20:5,【I)一3,EPA)和二十 二碳六烯酸(Docosa hexaeoic acid 22:6,(1)一3, DHA),两者富含于深海鱼及鱼油中,是前列腺 素、白三烯等类二十碳烷酸的前体;LA主要来自 于玉米油、葵花籽油、芝麻油和红花油等,经去饱 和及碳链延长而演变产生花生四烯酸(Arachidonic acid 20:4,it)一6,AA)。 UFA分子中,如果双键碳原子所连的氢原子 在碳原子的同侧,碳链以盘旋形式构成空间结构, 这是顺式脂肪酸;相反,碳链以直链形式构成锯齿 状空间结构,则成为顺式脂肪酸的几何异构体一反 式脂肪酸(Trans fatty acids,TFA),多以不饱和状 态存在。食物中TFA包含了至少一个双键在反式 结构的不饱和脂肪酸,大部分来源于食品工业中部 分加工过的氢化油及其制品,以t9一C 为主;少 部分存在自然界反刍动物体内,主要是tl1一C ,, 两者是单烯反式酸的典型代表。反式双烯酸的典型 代表为共轭亚油酸(CLA):c9,tl1一CLA和tl0。 ・16・ 浙江预防医学2012年第24卷第4期Zh ̄iang Preventive Medicine,Apt.2012,Vd 24,No.4 c12一CLA,具有抑制脂肪沉积、抗粥样动脉硬化、 定量的SFA有助于HDL的形成,因此人体不应完 全限制SFA的摄人。 降低血液中胆固醇含量等功能的特殊反式脂肪酸。 游离脂肪酸是生物膜的组成成分,细胞膜是细 胞损害的最敏感部位。研究证实,细胞膜上磷脂的 成分决定了膜的流动性,细胞膜磷脂结合不饱和脂 不饱和脂肪酸与心血管疾病 1 单不饱和脂肪酸 目前,提及单不饱和脂肪 (MUFA)通常指的是油酸,也是研究最多的 肪酸和胆固醇能使其流动性增加,相反结合饱和脂 肪酸则能降低其流动性。Stoll等研究表明,肿瘤细 胞膜O3—3/(I)一6多不饱和脂肪酸比值升高可以增 加细胞膜流动性、通透性,使药物容易透过细胞膜 MUFA,大量存在于橄榄油、茶油、杏仁油以及胡 桃、银杏、杏仁等坚果中,针对MUFA的研究往 往是在膳食中添加了上述富含MUFA的食物。其 进人细胞,增加肿瘤对药物的敏感性 J。 饱和脂肪酸(SFA)对胆固醇的调节作用 一般认为SFA是一类“坏”的脂肪酸,可能 会提高血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDI—c)水 平,与心血管疾病的发生有关。进一步研究表明并 不是所有的SFA都具有升高血胆固醇含量的作用, 小于l0个碳原子和大于18个碳原子的SFA几乎不 升高血液胆固醇;而棕榈酸(C :。,Palmitic acid)、肉豆蔻酸(C 。,Myfistic acid)、月桂酸 (C 。,Laufic acid)有升高胆固醇的作用,可能与 抑制LDL受体的活性有关,从而干扰LDL从血液 循环中清除¨ 。 由于中链脂肪酸的水溶性较好,不需胆汁乳化 就直接被吸收,而且在细胞内可快速氧化产生能 量,极少再合成甘油三酯、胆固醇,因而不在体内 蓄积和提高胆固醇水平…,同时增加长链脂肪酸 的氧化。林强等采用临床随机双盲对照法,探讨中 长链脂肪酸对74例男性高甘油三酯血症患者血脂 代谢的影响,研究期间两组之间平均每日膳食摄人 量及三大营养素产热比差异均无统计学意义(P> 0.05),结果显示中长链脂肪酸食用油比长链脂肪 酸食用油易于改善男性的血脂代谢情况-8]。薛长 勇等也得出一致的结论,摄人中长链脂肪酸食用油 8周后,HDL—C水平升高,LDL—C、ApoB水平 下降 】。人体内短链脂肪酸主要来源于食物中膳 食纤维、抗性淀粉、低聚糖和糖醇等在结肠被肠道 微生物发酵的产物,对内源性胆固醇的合成有抑制 作用 。 有研究证明膳食中SFA含量与血清中HDL—C 呈正相关,膳食干预仅集中在降低膳食Tc和SFA 摄人量时,减少了LDL—C同时也减少了HDL— c。在某种程度上讲,SFA较MUFA、PUFA稳定, 其不易被氧化产生有害的氧化物、过氧化物等,一 对心血管疾病方面作用机制主要是通过对血脂代 谢、血凝功能以及内皮细胞功能的影响。 经多年研究,人们对MUFA对心血管方面作 用,存在一定程度的分歧。潘丽娟等试验表明, MUFA可以降低血脂,两者之间且存在一定的剂量 一反应关系[1o1。有研究发现富含MUFA的饮食组 餐后乳糜微粒含量降低,同时血栓形成因子(FV Ⅱ)激活作用减弱【all。Nimer等研究发现,油酸 能够降低转录因子NF—xB(核因子)基因的激 活,从而降低介导炎性反应的分子浓度,减少内皮 细胞的损伤[1引。然而,并不是所有的实验都支持 上述的结果。Viveros等将出生后1—21 d的小鸡分 为3组,分别饲喂棕榈油、富含油酸的葵花籽和葵 花籽油,当向3组小鸡的饲料中都添加葵花籽外壳 (富含油酸)时,3组小鸡血浆中的TG和极低密 度脂蛋白浓度均升高u 。MUFA对血压的作用机 制尚不十分清楚,可能与膳食中的MUFA影响内 皮细胞依赖性舒缩功能有关。 2 多不饱和脂肪酸起初的研究表明,爱斯基摩 人饮食中脂肪含量虽然与丹麦人相近,但是其血液 中的甘油三酯、LDL、VLDL、TC的含量却低于丹 麦人。血液中的甘油三酯下降,则能降低动脉粥样 硬化的倾向,从而减少冠心病的发生。 2.1 调整血脂。预防动脉粥样硬化 (1)一3 PUFAs降低TG作用一方面可能与其能抑制脂肪酸 的合成,促进其氧化,降低甘油三酯酰基转移酶活 性及增强脂肪酸向磷脂的转化有关;另一方面可能 增强了血脂的分解和清除。同时co一3 PUFAs能降 低合成胆固醇的主要限速酶(HMG CoA还原酶) 活性,从而减少内源性胆固醇的合成,并且刺激胆 固醇转化排出体外,有效降低总胆固醇。最近,在 巴西塞阿拉州联邦大学进行一项实验:22只大鼠 随机分成2组,第1组给予标准饮食,第2组在标 准饮食基础上添加了富含d一亚麻酸的芥花籽油, 浙江预防医学2012年第24卷第4期Zheiiang Preventive Medicine,Apr.2012,Vol 24,No.4 ・17・ 23周后动物安乐死,生化指标显示第2组血脂指 标甘油三酯(P=0.039),总胆固醇(P= 0.015)和高密度脂蛋白(P=0.005)分别低于 第1组¨引。动脉粥样硬化是一个复杂、漫长的多 病因疾病。许多流行病学调查表明,脂质代谢紊乱 若服用不当,可能会出现头晕、恶心等症状。另一 个可能的副作用是(1)一3 PUFAs使出血时间延长, 加重出现现象。目前,在渔业消费降低,食用油消 费量增加的饮食条件下,(I)一6 PUFAs一般是过量 的,而(I)一3PUFAs严重不足,所以人类膳食中的 (I)一6/to一3 PUFAs之间的比例出现严重失调。对 是引起动脉粥样硬化的重要危险因素¨ 。∞一3脂 肪酸可以延缓动脉粥样硬化斑块的形成和稳定斑 日本的研究发现,【I)一6/ton一3 PUFA比例是4.0, 块,防止斑块破裂导致的急性冠脉综合征。 2.2 抑制血小板聚集,抗血栓形成血小板膜磷 脂经特异磷脂酶水解后,释放的PUFAs经环氧化 酶作用可生成具有促血小板凝集和收缩血管作用的 血栓素A:(TXA )。血管壁膜磷脂释放的PUFAs 经酶促作用后可产生前列腺素(PGI ),PGI:的作 用与TXA:相反,二者之间的相互平衡,是调节血 小板和血管功能及血栓形成的关键。从膜磷脂上释 放的EPA经代谢可生成TXA3和PGI 。PGI3能抑制 花生四烯酸(AA)从膜上释放,从而抑制由AA 经环氧化酶促反应产生的TXA:和PGI:的合成,减 少了TXA:的形成,由于PGI 和PGI,的作用相似, TXA 活性远远高于TXA,,结果降低了血小板的凝 聚,增加了血管的舒张,减少了血栓的形成。另 外, 一亚麻酸(ALA)通过抑制AA的合成,使 TXA 生成减少,DHA通过抑制环氧化酶的活性, 进而抑制血栓的形成。 2.3 冠心病的防治作用 虽然大部分临床研究证 实了(1)一3 PUFAs对心血管疾病有三早预防效果, 但是也有研究得出不一致的结论。有研究得出,随 着鱼消费量的增加,反而发生了更高的心脏病死亡 率。对这一结果的推测,由于增加鱼类食物摄入的 受试者自认为已获得to一3 PUFAs的保护,可能形 成不利的膳食习惯或生活方式。另一种可能由于有 些鱼中的含汞量会增加冠心病的危险,从而影响食 鱼量与冠心病关系的判断。国外最近的调查发现, ot一3多不饱和脂肪酸对室性和房性心律失常使用 植入式心律转复除颤器患者未能表现出明显的益 处,但是,增加摄入富含脂肪的鱼类或CO一3多不 饱和脂肪酸,可以降低心脏功能衰退病人的住院 率 16】。 2.4(JtlD-3和I|l一6不饱和脂肪酸的饮食平衡人 体对to一6 PUFAs摄人过多会使局部二十烷类化合 物沉积,从而引起关节炎等。to一3不饱和脂肪酸 的摄人量也并不是越多越好,超大剂量鱼油可促进 动脉粥样硬化的形成;高浓度的EPA和DHA鱼油 其患心血管疾病比率明显低于西方国家。1994世 界卫生组织和联合国粮农组织提出的(1)一6/to一3 PUFAs的推荐值为(5—10):1。因此,在食品 中,维持合理的膳食脂肪比例是十分必要的。 3 反式脂肪酸(TFA)与心血管疾病反式脂肪 酸(Trans—fatty acids,TFA)是不饱和脂肪酸的 一种,是所有含反式非共轭双键的不饱和脂肪酸的 总称。近年来,大部分人都认为饮食治疗心血管疾 病就是减少饱和脂肪酸和胆固醇的摄人 J,而对 于不饱和脂肪酸却缺乏警惕性。来自于氢化油的 TFA是一种对心血管有害的物质,其对心血管疾病 的影响表现对血脂、内皮细胞功能的影响。来源于 6O个随机对照实验的Meta分析显示,TFA可升高 LDL—C、TG、载脂蛋白( );降低HDL—C的血 清水平。同时,TFA还可增高TC/HDL—C的比 值¨引。Ibrahim A等分别用含SFA、UFA和TFA的 饲料喂养各组的雄性大鼠,l2周后观察到大鼠细 胞膜流动性仅在TFA组明显降低,证实了TFA对 细胞膜功能的损害 j。有研究提示,在控制其他 风险因素后,TFA的摄人量过高会明显促进内皮细 胞表达损伤标志物,如:可溶性细胞间黏附分子一 1和E选择素 。 4 科学看待反式脂肪酸(TFA) 反式脂肪酸普 遍存在于加工食品与多种天然食物中,如夹心饼 干【】 (占总脂肪酸的30%~40%)、巧克力等甜 点类(占总脂肪酸的6%~26%)、焙烤类、人造 黄油与牛羊肉 ]、乳及乳制品等。t9/tl 1一C18:1 的比值被用于确定食物中反式脂肪酸的来源, Kuhnt等研究结果显示:当t9/tl1<1时,该食品 中反式脂肪酸主要来源于反刍动物;t9/tl1>l时, 反式脂肪酸则主要是由于摄入的食品在生产中加人 了部分植物氢化油_加]。有些天然来源的反式脂肪 酸对人体有独特效用,是有意于人体健康的。共轭 亚油酸CLA是由存在于反刍动物(如牛和羊)胃 里的细菌与饲草中的普通亚油酸发生酶促生物氢化 反应而生成的TFA,具有抑制脂肪沉积、抗动脉粥 ・l8・ 浙江预防医学2012年第24卷第4期Zhejiang Preventive Medicine,Apr.2012。Vol 24。No.4 样硬化,降低血液中胆固醇含量等功能;烹调过程 中,许多人习惯将油加热至冒烟,此时的温度导致 TFA产生;反复煎炸食物的油锅,其温度更是远远 高出油发烟的温度,油中所含的TFA越积越多。 人们日常生活中,摄人TFA的主要途径是摄人氢 化油加工后的食品,如各种糕点、油炸薯条等。膳 食中的TFA 90%左右是单不饱和脂肪酸,只有一 小部分为双不饱和脂肪酸和其他多不饱和脂肪酸。 因此,对反式脂肪酸不能一概而论,动物来源与不 良生活习惯产生及氢化油中的TFA,对人体健康产 生相反的作用。提议应该关注对人类健康意义重大 的反刍动物产品(乳、肉等)中TFA。 结语 调查表明:在油脂摄人总量控制情况下,食用 未氢化油,用单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸代 替饱和脂肪酸及反式脂肪酸的油脂,比单纯减少油 脂摄人总量对防止冠心病更有效。中国营养学会建 议,成人膳食脂肪适宜摄人量(AI)占总能量 20%~30%,膳食中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪 酸、多不饱和脂肪酸的供能占总能量分别<10%、 10%、10% ¨。世界粮农组织(FAO)、美国心脏 病协会(AHA)均建议 ],在我国城市居民膳食 脂肪供能已达35%前提下,膳食中饱和脂肪酸/单 不饱和脂肪酸/多不饱和脂肪酸的供能比应为1:1 :2的血脂水平。饮食中(1)一6/(I)一3 PUFAs的比例 也可能影响co一3不饱和脂肪酸的代谢及利用,大 多数学者建议∞一6脂肪酸与∞一3脂肪酸的比值 为(4—6):1…。因此,建议适当增加单不饱和 脂肪酸及多不饱和脂肪酸的摄人比例,以预防和控 制心血管疾病的发生。脂肪酸对心脏及心血管疾病 的作用目前已得到大多数人的共识,但有些资料不 够成熟,有待深入探讨和解决。 参考文献 [1]孙长颢,孙秀发,凌文华,等.营养与食品卫生学[M].6 版.北京:人民卫生出版社,2007:31—191. 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