第四节　脂类

脂类（lipid）是脂肪和类脂的统称，是人体所需要的重要的营养素之一，也是人体主要的产能和储能营养素。人体所需能量的20％～30％是由脂类提供的。合理的脂类营养，对于预防疾病、保护健康有积极意义，但是脂肪产热较高，饮食中若摄入过多，容易造成热能过剩而引起肥胖，从而引起高血脂、动脉硬化、高血压、糖尿病等代谢疾病，同时也会提高肠癌和乳腺癌的发病率。

一、脂类的分类和组成

食物中的脂类主要有脂肪和类脂，其中，约95％为脂肪，类脂则主要包括磷脂和固醇类，约占5％。在人体内储存的脂类中，脂肪高达99％。动植物组织包含许多不同的不溶于水的化合物，如胡萝卜素、固醇类、生育酚、烃、蜡类、油和脂肪。但是，许多脂类是结合醇或酰胺的脂肪酸衍生物。

1.脂肪酸的结构与命名

自然界的大部分脂肪酸为总长2～80碳原子的直链烃，最常见的是16、18、20、22个碳。但其在一端均有一个羧基，另一端均为一个甲基。

自然界有40余种脂肪酸，一些其他脂肪是在加工人造黄油、起酥油、沙拉酱和油煎炸过程中产生的。在营养学上，最重要的还是能被人体吸收利用的偶数碳脂肪酸，可根据碳链中双键数的多少将其分为3类，即饱和脂肪酸（多存在于动物脂肪中）、单不饱和脂肪酸（最普遍的是油酸）和多不饱和脂肪酸（鱼油和植物种子中含量较多，最普遍的是亚油酸）。常见脂肪酸的食物来源见表2.8。

尽管脂肪酸均有其简单的化学结构，但单个脂肪酸可有多种不同的命名方式。脂肪酸常用简写法表示。简写法的原则是先写出碳原子的数目，再写出双键的数目，最后标明双键的位置。

油酸写成18:1（9）或18:1Δ9，表明油酸为具有18个碳原子，在第9～10位之间具有一个不饱和双键的脂肪酸。

花生四烯酸写为20:4（5，8，11，14）或20:4Δ5，8，11，14，表明花生四烯酸具有20个碳原子，4个不饱和双键分别为第5-6、8-9、11-12、14-15碳原子之间。

必须指出，无论是低级脂肪酸还是高级脂肪酸，在系统命名时，羧基碳原子总是定为第一位。对于食用油脂来说，其所含不饱和脂肪酸若有两个以上双键，则这些双键不可以共轭。例如我国著名特产桐油，就含有共轭型的9，11-十八碳二烯酸，所以桐油不可食用，只可以做油漆。同样在脂肪链上也不可以含有羟基等其他基团，如蓖麻油中的蓖麻油酸，能引起泻肚，故可作泻药和润滑油用。

高级不饱和脂肪酸双键碳原子编号也可从末端甲基即ω碳原子开始，所以EPA也可以简写为20:5ω3，这里的20表示碳原子数，5表示双键数，ω后的3表示从甲基算起的第三位，故DHA简写为22:6ω3，而油酸则可写成为18:1ω9，亚油酸为18:2ω6。

2.必需脂肪酸

人体不仅能从食物中获得脂肪酸，自身还能合成多种脂肪酸。但是有些脂肪酸是机体不能合成的，即营养学上的必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA）。必需脂肪酸是人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸。真正意义的必需脂肪酸是亚油酸（linoleic acid；C18:2，n-6）和α-亚麻酸（alphalinolenic acid；C18:3，n-3）。亚油酸可以衍生为花生四烯酸（arachidoni cacid，AA）和某些前列腺前体；α-亚麻酸的衍生物包括二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）。含亚油酸丰富的油脂见表2.9。

人们对EFA的研究已经历了半个多世纪，但它的生理作用等尚未完全知晓，其已知的作用如下：

（1）组织细胞的组成成分　机体利用必需脂肪酸合成的磷脂是所有细胞的组成成分，对细胞膜和线粒体的结构特别重要。当其缺乏时磷脂合成受阻，会造成动物皮肤细胞对水的通透性增加、毛细血管的脆性和通透性增加，皮肤可出现由于水代谢严重紊乱导致的湿疹病变（皮炎），并可出现血尿。

（2）合成前列腺素　亚油酸是合成前列腺素的前体，前列腺素是含二十碳不饱和脂肪酸的局部性激素，它存在于机体许多器官中。前列腺素有许多生理功能，如对血液凝固的调节等。血管的扩张与收缩、神经刺激的传导、作用于肾脏影响水的代谢平衡、生殖和分娩的正常进行等均与前列腺素有关，此外，母乳中的前列腺素可防止婴儿消化道损伤。因此，亚油酸营养正常与否，直接关系到前列腺素的合成量，从而影响到机体功能的正常发挥。必需脂肪酸缺乏，可引起生殖缓慢、生殖障碍、皮肤损伤以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。血栓烷、白三烯则参与血小板凝聚、平滑肌收缩、免疫反应等生理过程。

（3）维持正常视觉功能　α-亚麻酸可在体内转变成二十二碳六烯酸（DHA），DHA在视网膜光受体中含量丰富，是维持视紫红质正常功能的必需物质。因此，必需脂肪酸对增强视力或维持视力正常有良好作用。

（4）与胆固醇代谢有关系　体内约有70％的胆固醇与脂肪酸结合成酯，方可被转运和代谢，如亚油酸和胆固醇结合而成的高密度脂蛋白，将胆固醇从人体各组织运往肝脏而被代谢分解，从而具有降血脂作用。但如果缺乏必需脂肪酸，胆固醇将与一些饱和脂肪酸结合，易造成胆固醇在血管内沉积，不能在体内正常运输，从而引发心血管疾病等。

二、脂类的生理功能

1.提供能量

由于特殊的分子组成，脂肪氧化燃烧所释放出的热量高于蛋白质和碳水化合物，是同量蛋白质和碳水化合物的2.25倍，每克脂肪可供给机体39.7kJ（9.46kal）。积存的体脂是机体的“燃料仓库”，饥饿时机体首先消耗糖原、体脂，保护蛋白质。人体细胞除红细胞和某些中枢神经系统外，均能直接利用脂肪酸作为能源。人体所需热量的30％左右来自脂类。特别是皮下的白色脂肪组织，当机体需要能量时，可参加脂肪氧化和为机体提供热能。此外，皮下脂肪还可滋润皮肤，防止热量外散，在寒冷环境中有利于保持体温。但是机体不能利用脂肪酸分解形成的含碳水化合物合成葡萄糖维持血糖水平，因此脂肪不能给脑部和神经细胞以及血细胞供能，人在饥饿时就必须消耗肌肉组织中的蛋白质和糖类来提供血糖，这也就是为什么不提倡“节食减肥”的原因所在。

2.构成机体组织

正常人体按质量计算脂类占14％～19％，绝大多数是以甘油三酯的形式存在于脂肪组织中，称为蓄积脂肪。这类脂肪是体内过剩能量的储存库，当机体需要时可用于机体代谢而释放能量。这类脂肪因受营养状况和机体活动的影响而增减，变动较大，故又称可变脂或动脂，多分布于腹腔、皮下和肌肉纤维间。

3.作为脂溶性维生素的载体并协助其吸收利用

膳食中适量脂肪的存在有利于脂溶性维生素的吸收。脂溶性维生素多伴随着脂肪的存在，如黄油、鱼肝油、麦胚油、豆油等含有维生素D、维生素E等。当饮食中缺乏脂肪时，体内的脂溶性维生素也会随之缺乏。因此，每日膳食中适宜的脂肪摄入，可避免脂肪性维生素的吸收障碍。

4.赋予食物特殊的风味

甘油三酯在纯的状态下相对无味，但它可吸收、保留食物的香味。烹调油脂可改善食物的感官特性，赋予食品特殊风味，促进食欲。而且，含油脂较多的食物在进入十二指肠后，刺激机体产生肠抑胃素，使肠道蠕动速度延缓，从而延迟了胃排空时间，故可给人以饱腹感。

三、脂肪营养价值评价

1.脂肪的消化率

食物脂肪的消化率与其熔点密切相关。熔点低于体温的脂肪，其消化率可高达97％～98％；高于体温脂肪的消化率约90％，如一些动物的脂肪组织；熔点高于50℃的脂肪较难消化。含不饱和脂肪酸和短链脂肪酸越多的脂肪，熔点越低，越容易消化，一般植物脂肪的消化率要高于动物脂肪。

2.必需脂肪酸的含量

脂肪的营养价值与脂肪酸的种类、含量和相互比例有关。必需脂肪酸的种类和含量是衡量食物油脂营养价值的重要方面。一般来说，不饱和脂肪酸含量较高的油脂，其营养价值相对较高。植物油中含有较多的必需脂肪酸，是人体必需脂肪酸（亚油酸）的主要来源，故其营养价值比动物油脂高。但椰子油例外，其亚油酸含量很低，且不饱和脂肪酸含量也少。而动物的心、肝、肾及血中含有较多的亚油酸和花生四烯酸。

3.脂溶性维生素的含量

一般来说，脂溶性维生素含量高的脂肪，其营养价值也高。植物油中富含维生素E，特别是谷类种子的胚油（如麦胚油）维生素E的含量更加丰富。动物脂肪几乎不含维生素，而器官如肝脏脂肪含维生素A、维生素D丰富，某些海产鱼的肝脏脂肪中含脂溶性维生素量更高，奶和蛋的脂肪中维生素A、维生素D亦较丰富。

4.油脂的稳定性

脂肪在食品加工、储藏过程中的变化对其营养价值的影响日益受到人们的重视，这些变化可能有脂肪的水解、氧化、分解、聚合或者其他的降解作用，导致脂肪的理化性质发生变化，在某些情况下可以降低能值，呈现一定的毒性和致癌作用。耐储藏、稳定性高的油脂不易发生酸败，是考察脂肪优劣的重要条件之一，但影响油脂稳定性的因素很多，主要与油脂本身所含的脂肪酸、天然抗氧化剂以及油脂的储存条件和加工方法等有关。

植物油脂中本身含有丰富的维生素E，它是天然抗氧化剂，使油脂不易氧化变质，有助于提高植物油脂的稳定性。

四、磷脂和固醇类

1.磷脂

磷脂是含有磷的复合脂。不仅可以和脂肪酸一样供能，而且更重要的是它是细胞膜的构成成分。其中最重要的是卵磷脂（lecithin），它是甘油三酯中一个脂肪酸被一个磷脂胆碱基团取代而成，具有亲水、亲油的双重性质。磷脂的重要生理功能如下：

（1）提供能量和作为细胞膜的重要构成成分　由于其具有极性和非极性双重特性，因此可以帮助脂类或脂溶性物质如脂溶性维生素、激素等顺利通过细胞膜，促进细胞内外的物质交流。

（2）优良的乳化剂　磷脂可使体液内的脂肪悬浮在体液中，有利于脂类物质的吸收、转运和代谢。与胆固醇作用可清除血管壁的沉积，从而防止动脉硬化及心血管病的发生。

（3）促进和改善神经系统功能　卵磷脂消化吸收后释放胆碱，与乙酰结合形成乙酰胆碱。乙酰胆碱是一种神经递质，可加快大脑细胞之间的信息传递，增强学习记忆力及思维功能。

2.固醇类

固醇类（sterols）是一类含有同样多个环状结构的脂类化合物，因其环外基因不同而不同。固醇类多作为类固醇激素的前体，如7-脱氢胆固醇即为维生素D3的前体。胆固醇是最重要的一种固醇，基本结构如图2.1所示。

胆固醇是人体内最重要的固醇类化合物，人体90％的胆固醇存在于细胞之中，是细胞膜的重要成分之一，能增强细胞膜的坚韧性；同时也是人体内许多重要活性物质的合成材料，如维生素D、肾上腺素、性激素、胆汁等。胆固醇在体内还可以转变成各种激素，包括影响蛋白质、糖类和脂类代谢的皮质醇，与水和电解质体内代谢有关的醛固酮，以及性激素睾酮、雌二醇等。胆固醇的代谢产物胆酸能乳化脂类，帮助膳食中脂类物质的吸收等。

含胆固醇的食物有肉类、蛋类、鱼类、禽类、乳酪产品等。肝脏、肾脏等内脏以及蛋类（蛋黄）富含胆固醇。由于机体既可从食物中获得胆固醇，也可利用内源性胆固醇，因此一般不存在胆固醇缺乏。相反，由于它与高脂血症、动脉粥样硬化、心脏病等相关，人们往往关注体内过多的胆固醇所带来的危害。长期过多摄入动物性食品有导致血胆固醇升高的可能。

五、脂类的供给量和食物来源

1.脂肪的适宜摄入量

膳食中脂肪的供给量易受地区和民族饮食习惯、季节和气候等饮食的影响，变动范围较大。一般认为，在人类合理膳食中，人所需要的能量20％～30％应由脂肪供给。根据中国膳食营养调查，推荐成人的膳食中脂肪能量占摄入总能量的20％～30％，儿童、青少年为25％～30％。必需脂肪酸的摄入量不少于3％，我国居民各年龄阶段膳食脂肪适宜摄入量（AI）的建议，见表2.10。

2.脂肪的食物来源

膳食脂肪主要来源于动物脂肪组织、肉类以及植物的种子。通常，动物脂肪含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸多，多不饱和脂肪酸含量较少。相比较而言，植物油中主要含有不饱和脂肪酸，一般不含有胆固醇。亚油酸普遍存在于植物油中，亚麻酸在豆油和紫苏籽油中较多，鱼（深海鱼）及贝类食物相对含二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸较高。含磷脂较多的食物有蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。含胆固醇丰富的食物有动物脑、肝、肾等内脏和蛋类；此外，肉类和奶类也含有一定量的胆固醇。

驯养动物的脂肪组织（肥肉）、牛奶及乳制品（奶酪、黄油、酥油）中含有大量的饱和脂肪酸，特别是棕榈酸和油酸；也含有极少量的n-6多不饱和脂肪酸（n-6 PUFA），几乎无n-3 PUFA。母乳脂肪和牛奶脂肪是不同的，后者含有更多的短链的饱和脂肪酸，前者含有适量的多不饱和必需脂肪酸。

植物性膳食的脂类一般多为不饱和脂肪酸。如玉米、葵花籽和红花油，富含n-6 PUFA。而大豆及一些种类的油菜籽也含10％的n-3 PUFA。棕榈油中的脂肪酸近50％是饱和的，椰子油中90％以上为饱和的。由于棕榈油低廉的价格，近几年世界棕榈油产量急剧增长，发达国家含棕榈油的加工食品明显增加。

3.食物中的脂肪替代品

在食品加工中，烹调中脂肪可提高产品的感官性状和适口感，而且良好的风味可刺激人们的食欲，因此产生了人类对脂肪的嗜好和依赖；而过多的脂肪摄入又会对人体产生多种危害。为了解决这一矛盾，人们开发生产出具有脂肪性状而又不能被人体吸收的脂肪替代产品。Simplesse等产品已在许多国家作为食品添加剂使用。其为在一种粒子基质中结合大量水的蛋白质和糖类的材料，外观和口感均与脂肪相似，事实上几乎无脂肪，能量比脂肪低25％。

美国食品及药品管理局已经批准脂肪代替品Oleatra的使用。Oleatra是脂肪酸的蔗糖酯，是从各种蔬菜油提取的脂肪酸结合蔗糖产生的一种聚酯。其具有脂肪和油的物理性质及口感，又不易被小肠吸收而从粪便排出。该产品预热稳定，可用来炸薯条及其他快餐食品，且能量含量显著低于其他传统食物。其也可在制作烘焙食品时作为一种起酥油的成分。

目前，随着我国人民生活水平的不断提高，脂肪在膳食中的比例有逐渐增高的趋势。脂肪在每日热能供给中比例过高，会发生热能过剩，使过多的脂肪在体内堆积，导致肥胖，从而造成成年人患心血管疾病及女性乳腺癌等疾病的危险性增加，所以脂肪摄入量不宜过多。