n-3多不飽和脂肪酸分類、來源與疾病防治功能

李殿鑫1，陳銀基2，周光宏2，徐幸蓮2（1信陽農業高等專科學校生物工程系，信陽 464000；2南京農業大學農業部農畜產品加工與質量控制重點開放實驗室，南京 210095）

摘 要：n-3多不飽和脂肪酸包括ALA、EPA、DPA和DHA等。增加n-3多不飽和脂肪酸攝取量可以促進嬰幼兒視網膜、大腦和神經系統發育；n-3多不飽和脂肪酸通過各種途徑降低人體心血管疾病和炎症的發生，降低糖尿病患者血清LDL-C和TG水平，抑制體外培養的乳腺、前列腺和結腸癌細胞增生，促進細胞凋亡。關鍵詞：n-3多不飽和脂肪酸；ALA；EPA；DHA；CVD；癌症

n-3多不飽和脂肪酸是包含多個雙鍵的多聚不飽和脂肪酸，因為第一個雙鍵出現在碳鏈甲基端的第三位，所以稱之為n-3脂肪酸，也叫ω-3脂肪酸。α-亞麻酸（ALA，C18：3 n-3）便是n-3脂肪酸的典型代表，為包含三個雙鍵的18碳多不飽和脂肪酸。ALA是對身體健康至關重要的一種脂肪酸，但人體不能正常合成，因而被認為是體內的一種必需脂肪酸（EFA）。人體可以通過ALA合成其他n-3多不飽和脂肪酸。亞油酸（Linoleic acid；18：2 n-6）是另外一種必需脂肪酸（EFA），也是18碳多烯酸，但只有兩個雙鍵，並且第一個雙鍵出現在甲基端的第六位，因而被歸類為n-6多不飽和脂肪酸。一般認為體內n-6：n-3多不飽和脂肪酸比值應為1∶1，而事實上在西方人們的膳食中，這一比例接近10∶1。特別是西方典型的消費習慣中以乳、肉消費為主，魚類消費較少。在東亞地區特別是日本、韓國以及中國沿海地區，人們的膳食結構與西方膳食結構不同，魚類及其它海洋生物消費量巨大，據調查，這些地區人群心血管疾病發病率較西方低。研究認為，大幅提高膳食中n-3多不飽和脂肪酸的攝取比例對人類健康具有重要意義。1 幾種重要n-3多不飽和脂肪酸1.1 AIpha-linolenic acid（ALA）亞麻酸主要有兩個異構體：α-亞麻酸（ALA）和γ-亞麻酸（GLA）。GLA是n-6多不飽和脂肪酸，是合成花生四烯酸（arachidonic acid，ARA）的前體；ALA則是n-3多不飽和脂肪酸。目前，ALA的主要功能還是在於它是n-3多不飽和脂肪酸（EPA、DHA）合成前體。ALA是否有其他生理功能還有待進一步的深入研究。1.2 Eicosapentaenoic acid（EPA）二十烷類衍生物（Eicosanoid）是一類重要的多聚不飽和脂肪酸化學信使物，在免疫和炎症反應上起至關重要的作用。細胞膜中含有的二十碳酸有20：3 n-3和20：4 n-6（ARA），20：3 n-3在去飽和酶作用下進一步生成20：5 n-3（EPA），在炎症反應中，ARA和EPA經環氧化酶（cyclooxygenases）和脂氧化酶（lipoxygenases）的作用代謝合成各種具有生物活性的二十烷類衍生物。在典型的西方膳食中，細胞膜的ARA含量遠超過EPA含量，導致許多二十烷類衍生物是由ARA合成而不是由EPA合成。而如果膳食中大量攝取EPA，降低ARA的相對攝入量，許多對人體健康有重要意義的二十烷類就會由EPA合成。由ARA代謝合成的二十烷類與由EPA代謝合成的二十烷類對人體具有幾乎相反的功能，總的來講，經由EPA合成的二十烷類不易引起炎症、血栓，可以促進血管舒張的作用。1.3 Docosapentaenoic acid（DPA）DPA（22：5 n-3）是EPA（20：5 n-3）經碳鏈延長酶加入一個二碳單位而成，DPA再經去飽和酶作用在靠近羧基端引入一個雙鍵形成DHA。一般認為，DPA是ALA在體內生成EPA和DHA的中間產物，對人體而言不具有生理活性。Simon（1995）觀察到血漿磷脂中DPA的水平與冠心病的發病率呈反比，推測DPA對冠心病具有潛在的抑制作用。1.4 Docosahexaenoic acid（DHA）人們發現視網膜（retina）中DHA含量極其豐富，視網膜甚至可以在n-3多不飽和脂肪酸攝入量非常低的情況下儲存和回收DHA。動物實驗顯示，DHA是視網膜正常發育和發揮其正常功能所必需的。研究還認為，視網膜發育有一個關鍵時期，在此期間如果DHA供應不足將會使視網膜功能產生永久缺陷。DHA對視覺色素視網膜紫質（visual pigment rhodopsin）的再生起至關重要的作用，而視網膜紫質在從光線到視覺圖像轉換的系統中起關鍵作用［1］。大腑和神經組織中DHA含量遠遠高於機體其他組織。DHA對神經系統可能有以下一些功能：保護神經細胞（神經元）避免機體細胞程序死亡（programmed cell death），可能增強神經系統的生存能力；影響細胞膜的物理特性，如流動性。而細胞膜物理特性的改變可能改變神經傳遞素活力或者改變了神經膜受體蛋白的功能進而改變神經系統的傳導能力［2］。DHA對神經功能發揮著至關重要的作用，因此，DHA對神經系統的作用機理仍需進一步明確。2 n-3多不飽和脂肪酸來源2.1 天然食物來源亞麻籽、胡桃仁及其種子油中含極豐富的ALA，芥末籽油、大豆油中ALA含量也較多，橄欖油以及花椰菜中含量相對較少。據美國對成年人ALA攝取的調查統計資料表明，男性每天ALA1.2～1.6g，而女性稍低每天為0.9～1.1g。魚油和較肥的魚類是EPA和DHA的主要來源。據美國對成年人EPA和DHA攝取的調查統計資料表明，每天EPA攝取量大概是0.05～0.007g，而DHA的攝取量每天為0.05～0.09g。美國已經開發出n-3脂肪酸含量豐富的營養蛋，給蛋雞飼餵高含量亞麻籽後便可得到營養蛋，每個營養蛋大概含有0.25g的EPA及0.15g的DHA，足以供一個成年人每日所需。海藻類也可提供大量的DHA。所有食物中n-3脂肪酸都非常容易被人體吸收，每天分兩次或三次攝取一定量的n-3脂肪酸可以降低胃腸產生不適反應的危險。鱈魚肝油中也含有大量EPA、DHA，同時還含有大量維生素A和維生素D，所以在利用時需視病人的身體狀況而定。2.2 生物合成EPA、DHA人類及其他哺乳動物可以通過體內一系列去飽和酶（加雙鍵）和碳鏈延長酶（加二碳單位）反應，利用ALA合成EPA和DHA。近來對健康成年男性ALA代謝的研究顯示，日糧中大約8%的ALA被轉化成EPA，其中0～4%被進一步轉化成DHA［3］。而在健康的年輕女性日糧中ALA大約21%轉化為EPA，9%轉化為DHA。日糧中n-6多不飽和脂肪酸以及n-3長鏈多不飽和脂肪酸含量可能會影響ALA轉化為EPA和DHA的效率。嬰兒在出生的早期就可以利用ALA合成DHA，但與嬰兒需要量相比仍不足。2001年美國FDA批准在嬰兒配方奶中添加DHA和ARA。但迄今為止並沒有強制生產廠商標誌其中的DHA和ARA含量。一般配方奶中每千卡熱量添加DHA80～170mg或ARA160～340mg。3 n-3多不飽和脂肪酸疾病防治功能3.1 對視覺和神經系統發育的影響懷孕後期是胎兒大腦和視網膜DHA累積的關鍵時期，而早產嬰兒的視覺系統和神經系統發育也最易受DHA缺乏的影響。母乳中含有大量的DHA、ALA以及EPA，但之前嬰兒傳統的膳食配方中僅僅對ALA作了要求，而未涉及其他n-3多不飽和脂肪酸。儘管早產嬰兒在出生時就可以利用ALA合成DHA，但這種合成速度不足以滿足體組織細胞對DHA的需求，所以還必須從食物中添加足夠量的DHA。早期研究發現給早產嬰兒補喂富含EPA和DHA的魚油可以增加其視覺靈敏度［4］，但研究人員同時發現補餵魚油後血清中ARA水平降低，而ARA水平和嬰兒早期生長密切相關。這種結果很可能與魚油中含有大量EPA有關，EPA的存在干擾了ARA的合成。而給早產嬰兒補充大量DHA並降低其中EPA含量，嬰兒的血清DHA和ARA水平均正常，對生長沒有阻抑作用。有證據顯示早產嬰兒配方奶中補充DHA對視覺系統發育有顯著促進作用，而配方奶中沒有添加DHA的早產嬰兒視覺發育受阻［4］。和早產嬰兒添加效果相比，給正常分娩的嬰兒添加DHA的效果並不顯著。迄今為止，並沒有證據顯示配方奶中添加DHA會對嬰兒發育產生副作用。3.2 對孕婦孕期的綜合影響人們開展了大量有關嬰兒DHA需要的研究，對母體n-3多不飽和脂肪酸需求的研究卻相對較少，而母體是胎兒和初生哺乳嬰兒n-3多不飽和脂肪酸唯一供給者。母體在懷孕期間的隨機分組試驗結果顯示，補充n-3脂肪酸並沒有降低懷孕所致的緊張狀況和高血壓的發生率［5］，但與低n-3脂肪酸攝入量的孕婦相比稍稍延長了孕婦的懷孕期。患有高危妊娠疾病的孕婦每天補充包含2.7g n-3多不飽和脂肪酸的魚油，提前分娩的概率從33%降到21%。迄今仍沒有在妊娠期補餵魚油或DHA有副作用的報道，但很多學者認為在妊娠期對EPA、DHA做特別推薦為時尚早。3.3 對心血管疾病（Cardiovascular diseases）的影響研究顯示增加n-3多不飽和脂肪酸攝取量可以通過以下途徑降低心血管疾病發生率：①阻止心率不齊的發生，心率不齊可能導致心臟突死；②降低血栓的發生概率，血栓導致血管阻力增大、心臟受損；③降低血清甘油三酯水平；④舒緩動脈粥樣硬化斑的生長；⑤增強血管內皮細胞功能；⑥降低血壓；⑦降低炎症發生［6-7］。美國心臟聯合會（American Heart Association）建議所有成年人都應該攝取大量的魚類，尤其是比較肥的魚，至少每周吃兩次魚，此外，還應該大量攝取富含ALA的植物油。3.4 對II型糖尿病（Diabetes type II）的作用心血管疾病是導致糖尿病患者死亡的罪魁，II型糖尿病患者常常血脂過高（200 mg/dl以上），而研究認為補充魚油可以顯著降低糖尿病患者血清低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和血清甘油三酯水平［8］。儘管高血脂患者補充大量魚油後觀察到LDL-C水平升高，但禁食後患者血糖和血色素A1c水平並沒有升高。在對5103名女性II型糖尿病患者的研究中，患者在試驗開始階段並沒有同時患心血管疾病或者癌症，結果發現在16年試驗期間補充高劑量魚油後患者患冠心病的概率顯著下降。迄今為止沒有證據顯示服用EPA+DHA會對長期高血糖患者有副作用。3.5 對癌症（Cancer）的影響和普通細胞不一樣，腫瘤細胞增殖和擴散非常迅速，並對細胞正常凋亡（apoptosis）有抵抗力。研究發現海洋生物提取的脂肪酸可以抑制體外培養的乳腺、前列腺和結腸的癌細胞增生，促進細胞凋亡；抑制體內結腸和直腸粘膜培養的癌細胞的增殖。癌細胞在動物模型中研究表明增加EPA和DHA的攝食可以降低乳腺、前列腺和腸癌細胞的增殖水平。眾多的臨床試驗研究中，只有少數研究發現魚的攝食和人體乳腺痛、前列腺痛以及腸癌的發生率之間存在負相關［10］。在魚類攝取量相對較高的人群中，魚類攝取和癌症發病率之間存在較強的負相關。將來應該對EPA和DHA的攝入量和組織中含量、n-6：n-3多不飽和脂肪酸比值以及n-3脂肪酸含量進行較為詳細的測定並給出推薦攝入量將有助於人們對抗癌症的發生。◇