理论教育 应用化学中的天然油脂及其重要脂肪酸

应用化学中的天然油脂及其重要脂肪酸

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:表6-9天然油脂中重要的饱和脂肪酸表6-10天然油脂中重要的不饱和脂肪酸6.2.3.2人体必需脂肪酸及其生物功能1.必需脂肪酸根据脂肪酸碳链结构的不同,可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

应用化学中的天然油脂及其重要脂肪酸

脂类以多种形式存在于人体的各种组织中,它不仅是构成生物膜的重要物质,而且机体代谢所需能量也是以这种形式储存和运输的,因此也称为“人体的染料”。脂肪的储存量大约是成年人体重的10%~20%,储存脂肪最多的是皮下、大网膜和内脏周围。人们吃的动物油脂(如猪油、牛羊油脂、奶油等)、植物油(如豆油、菜籽油花生油等)及工业和医药上用的蓖麻油和麻仁油等都属于脂类物质。脂类是人类主要的食品之一,它不仅具有重要的营养价值而且能够改善食品的风味。

6.2.3.1 脂类的组成与性能

脂类的元素组成主要有碳、氢、氧3种,有的还含有氮和磷。脂类的化学结构差异很大,但它们有一个共同的特性,即不溶于水,微溶于热水,溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂。脂肪主要由一分子甘油和三分子脂肪酸形成的甘油三酯组成。按脂肪酸的结构内是否含有双键,可将其分为饱和脂肪酸(表6-9)和不饱和脂肪酸(表6-10)。不饱和脂肪酸一般在常温下呈液态,称为“油”,如植物油中的花生油、菜籽油、茶油等;饱和脂肪酸一般在常温下呈固态,称为“脂”,如动物脂肪猪油、牛油、羊油等。

表6-9 天然油脂中重要的饱和脂肪酸

表6-10 天然油脂中重要的不饱和脂肪酸

6.2.3.2 人体必需脂肪酸及其生物功能

1.必需脂肪酸

根据脂肪酸碳链结构的不同,可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。天然油脂中的不饱和脂肪酸主要是十八碳烯酸,有一个双键的称为油酸,有两个双键的是亚油酸,有三个双键的是亚麻酸。必需脂肪酸都是多不饱和脂肪酸,有亚油酸(十八碳二烯酸)、亚麻酸(十八碳三烯酸)和花生四烯酸(二十碳四烯酸),花生四烯酸也可由亚油酸转化而来。其中,亚油酸人们平时生活中最主要的必需脂肪酸。这些必需脂肪酸主要存在于豆油、花生油、芝麻油等植物油之中。

饱和脂肪酸能够促进消化道胆固醇的吸收,从而升高血液中胆固醇的浓度,它还容易与胆固醇一起沉积在血管壁上,造成动脉粥样硬化。不饱和脂肪酸能够抑制胆固醇的吸收,并加速胆固醇的分解和排泄,故有利于血液中胆固醇浓度的降低,从而对防治心血管系统的疾病也是有益的。动物油脂中必需脂肪酸含量一般比植物油低,几种食物中亚油酸的质量分数见表6-11。

表6-11 几种主要食物中亚油酸的百分含量

2.必需脂肪酸的功能

必需脂肪酸的功能主要有以下三个方面:一是作为合成胆固醇和磷脂的成分,对于胆固醇的运输、防止其在血管壁上沉积具有重要的作用;二是在构成各种细胞膜成分的类脂中,所含的脂肪酸多是必需脂肪酸,因此对维持细胞膜的完整性和生理功能具有重要作用。必需脂肪酸可保护皮肤免受射线损伤,这是由于新组织的生长和受损组织的修复都需要亚油酸;三是合成人体内前列腺素的原料。前列腺素几乎在所有细胞内都能合成,其功能也是多方面的,患湿疹婴儿血中不饱和脂肪酸降低,可能是必需脂肪酸缺乏的原因,常用豆油或花生油治疗。

3.其他功能性脂肪酸

三种必需脂肪酸分子中均含有两个以上的双键,且在双键之间有一个活性亚甲基,这是它们的共同特点。已发现一些多不饱和脂肪酸对人体有特殊的功能。如果从它们碳链的甲基一端开始给碳原子顺序编号,然后数双键的位置,那么亚油酸和花生四烯酸分子中最靠近甲基端位于第六、第七两个碳原子间,故称为Ω-6型不饱和脂肪酸;而α-亚麻酸分子中最靠近甲基端的双键位于第三、第四个碳原子间,所以称为Ω-3型不饱和脂肪酸。这类脂肪酸中最重要的是DHA和EPA。DHA有很好的健脑功能,对促进大脑和视网膜的发育有重要作用,能提高儿童智力,并对阿尔茨海默病、异位性皮炎、高脂血症有疗效;EPA能使血小板聚集能力降低,延长出血后血液凝固时间,降低心肌梗死发病率等。除上述功能外,EPA还可以降低血液黏度,对心血管疾病有良好的预防效果。DHA和EPA都具有促进代谢和提高人体免疫力的作用,在人体内能促进脂质代谢,防止血栓形成。深海鱼油中富含DHA和EPA,含量最高的是寒冷深海里的一些多脂鱼类,如沙丁鱼、鳕鱼等。但值得注意的是DHA和EPA如服用过量,可使体内的蛋白质、核酸等生物大分子发生交联以致变性,影响细胞的功能并使细胞衰老。儿童服用过量DHA会引起高度兴奋,造成失眠,过量时可引起视网膜退化。

不饱和脂肪酸分子中双键的几何构型一般有顺式和反式两种,顺式构型是天然存在的。当受热或发生化学反应时,不饱和脂肪酸很容易从顺式转变为反式,如当植物油被氢化成一定硬度的人造黄油时,会发生这种构型的转变。反式不饱和脂肪酸会合成有缺陷的细胞膜和激素,扰乱心律,使血液变得黏稠而容易栓塞动脉,降低免疫系统的功能,导致癌症的发生等。

研究还发现,单纯食用植物油会引发一些不好的情况,如易诱发胆结石。另一方面,动物脂肪含有人体合成性激素的原料成分,这对青少年和中老年人维持正常的性激素水平是十分重要的;动物脂肪中还含有一种能预防动脉硬化的成分。所以,植物油和动物油搭配食用更有利于健康,在日常饮食中应当保持两者的平衡。一般情况下,饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的摄入比例保持在1∶1∶1左右为宜,现在有的油脂公司已经推出了一种新型配方的调和油,就是按三种脂肪酸的合理比例关系配制的。

6.2.3.3 脂类的生理功能

脂类的生理功能主要有五方面。(www.daowen.com)

1.供给和储存热能

脂肪每氧化1 g平均释放热量为37.8 kJ,比糖类和蛋白质高一倍多。体内营养过多时,过剩的糖、蛋白质等以脂肪的形式储存起来,一旦营养缺乏,则又可以把脂肪转化为碳水化合物并提供给人体。因此,胖人比瘦人更耐饥饿。

2.构成自身组织

脂肪是构成人体细胞的主要成分。类脂中的磷脂、糖脂和胆固醇是组成人体细胞膜类脂层的基本物质。脂类中的胆固醇、磷脂与蛋白质结合,构成细胞的各种膜,脂类为神经和大脑的重要组成部分,胆固醇还是合成激素的原料。这些类脂在维持细胞生理功能和神经传导方面起着重要的作用。

3.维持体温,保护器官

脂肪是热的不良导体,分布在皮下的脂肪可减少体内热量的过度散失,对维持人的体温和御寒起着重要的作用。分布在器官、关节和神经组织等周围的脂肪组织,起着隔离层和填充衬垫的作用,可以保护和固定器官。脂肪对一些脏器还起着固定作用。如肾周围脂肪少就会发生肾下垂,这种情况多发于瘦人。

4.促进脂溶性维生素的吸收,增加食欲和饱腹感

脂肪能协助脂溶性维生素的吸收。如维生素A、D、E、K及胡萝卜素必须溶在脂肪中,才能被输送和吸收。

5.供给脂肪酸,调节生理功能

必需脂肪酸是细胞的重要构成物质,尤其是线粒体和细胞膜,它又是合成人体重要激素——前列腺素的必要前提。

此外,脂肪在皮下适量储存,还可以滋润肌肤,增加皮肤的弹性,充盈营养物质,延缓衰老。

总之,脂肪对于人的生命活动有着重要的作用,是人体不可缺少的营养素。减肥节食拒绝脂肪食物的做法是不对的,同样暴饮暴食更是不可取的。科学实验告诉我们,一个体重65 kg并从事一般体力劳动的成年男人每天要从主副食中得到50 g脂肪才能满足机体对脂肪的需要。

6.2.3.4 类脂

类脂包括糖脂、磷脂、固醇类和脂蛋白等,特别重要的是磷脂和固醇两类,重要的磷脂有卵磷脂和脑磷脂,卵磷脂主要存在于脑、肾、肝、心、蛋黄、大豆、花生、核桃蘑菇之中。脑磷脂主要存在于脑、骨髓和血液中。固醇分为胆固醇和类固醇。体内胆固醇除食物中供应一部分外,肝脏还可以合成一部分。

胆固醇是皮肤合成维生素D的原料,是肾上腺皮质激素和性激素的主要成分,胆固醇还是合成胆汁酸的原料,如果没有胆固醇,人体就不能合成胆汁酸,缺乏胆汁酸脂肪的吸收就会产生障碍。胆固醇还是其他营养素新陈代谢不可缺少的,但是胆固醇在血液中含量过高,就会在动脉壁上沉积,形成动脉硬化,导致脂类代谢紊乱,诱发一系列心脑血管疾病的发生。

人们对胆固醇的认识存在种种误区,很多人对富含胆固醇的食物避而远之,这是不对的。胆固醇是甾体衍生物,人体胆固醇总量为平均每千克体重约含2 g,其中血液中占5%,其余大部分存在于中枢神经系统内,具有重要的生理作用。人体内的胆固醇分为两类:内源性和外源性。内源性胆固醇主要由肝脏合成,外源性胆固醇主要来自于动物性食物,如卵黄、脑、内脏等。对正常人而言,经常食用高胆固醇食物一般是不会导致人体血液中胆固醇水平上升的,因为人体对胆固醇具有调节能力。

患有冠心病、高血压、动脉硬化等疾病的人和那些对胆固醇代谢能力偏弱、有基因障碍的人,应适当限制富含胆固醇的食物。对绝大多数人来说,只要维持正常体重,对食物中胆固醇含量的高低不必过于担忧。表6-12中列出了几种胆固醇含量最高和最低的食物。

表6-12 食物中胆固醇的含量

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