第4講 功能性油脂

功能性食品

FunctionalFood

第四講河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院

2/49第三節(jié)功能性脂類

Functionallipid主要內(nèi)容：多不飽和脂肪酸磷脂與膽堿脂肪替代物3/49一、脂類基本概念及分類1.脂類：由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物的統(tǒng)稱。2.分類：磷脂—含有磷酸的脂類。甘油磷脂、鞘磷脂糖脂—含有糖基的脂類。膽固醇及甾類化合物—膽固醇、膽酸、性激素、維生素D等。油脂類脂即甘油三酯或脂酰甘油，是油和脂肪的統(tǒng)稱。將常溫下呈液態(tài)的油脂稱為油，呈固態(tài)時(shí)稱為脂肪。粗分類4/49除脂肪酸和醇外，還含有非脂分子成分。如磷脂。單純脂復(fù)合脂僅有脂肪酸和甘油形成的脂類物質(zhì)，如三酰甘油和蠟。按化學(xué)組成分類衍生脂由單純脂或復(fù)合脂衍生而來，或者與其關(guān)系密切具有一般脂質(zhì)性質(zhì)的物質(zhì)。萜類和甾類及其衍生物5/49二、多不飽和脂肪酸1.多不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)與分類

1.1定義多不飽和脂肪酸（Polyunsaturatedfattyacids,PUFA）是指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上雙鍵且碳鏈長為18～22個(gè)碳原子的直鏈脂肪酸。PUFA是功能性脂肪酸的主體和核心，主要包括亞油酸（LA）、γ-亞麻酸（GLA）、花生四烯酸（AA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。其中，亞油酸及亞麻酸被公認(rèn)為人體必需的脂肪酸（EA），在體內(nèi)可衍生化為AA、EPA、DHA等。6/491.2命名：標(biāo)準(zhǔn)命名法、速記命名或“omega”（ω）序列命名法、俗稱三種命名方法。EPA標(biāo)準(zhǔn)命名法ω序列命名法俗稱5，8，11，14，17-二十碳全順五烯酸C20∶5ω-3C表示碳原子，20表示碳數(shù)，5表示雙鍵數(shù)，ω-3表示雙鍵的位置。多不飽和脂肪酸主要有兩個(gè)系列ω-3、ω-6。距羧基最遠(yuǎn)端的雙鍵是在倒數(shù)第3個(gè)碳原子上的稱為ω-3或n-3多不飽和脂肪酸。7/49ω-3和ω-6兩個(gè)系列的主要種類及化學(xué)結(jié)構(gòu)如下:ω-3系列十八碳三烯酸(α-亞麻酸)ALA二十碳五烯酸EPA二十二碳六烯酸DHAω-6系列十八碳二烯酸，(亞油酸)LA十八碳三烯酸，(γ-亞麻酸)GLA二十碳四烯酸，(花生四烯酸)AA8/492.多不飽和脂肪酸的生理功能9/492.1多不飽和脂肪酸與心血管系統(tǒng)疾病膳食中的脂類能夠顯著影響脂蛋白代謝，從而改變心血管疾病的危險(xiǎn)性。多不飽和脂肪酸可降低LDL-膽固醇，所有脂肪酸均可使HDL-膽固醇濃度升高，但隨著脂肪酸不飽和度的增加而這種作用減少。γ-亞油酸在臨床上的試驗(yàn)結(jié)果表明有降血脂作用，對(duì)甘油三酯、膽固醇、β-脂蛋白的下降有效性在60%以上。10/492.2多不飽和脂肪酸與細(xì)胞生長DHA和AA是腦和視網(wǎng)膜中兩種主要的多不飽和脂肪酸。對(duì)于胎兒和嬰幼兒的影響顯著。一些動(dòng)物試驗(yàn)表明，膳食中α-亞麻酸，特別是在極度或長期缺乏情況下，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)缺乏癥狀，如大鼠的光感受器細(xì)胞死亡，從而出現(xiàn)視覺循環(huán)缺陷與障礙。此外，AA和DHA攝入不足可導(dǎo)致腦功能障礙。11/492.3多不飽和脂肪酸的抗癌作用

DHA和EPA具有較好的抗癌作用：癌細(xì)胞的膜合成對(duì)膽固醇的需要量大，而ω-3脂肪酸能降低膽固醇水平，從而能抑制癌細(xì)胞生長；在免疫細(xì)胞中的DHA和EPA產(chǎn)生了更多的有益生理效應(yīng)的物質(zhì)，參與了細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控，提高了機(jī)體免疫能力，減少了腫瘤壞死因子；EPA和DHA大大增加了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，有利于細(xì)胞代謝和修復(fù)。12/492.4多不飽和脂肪酸的免疫調(diào)節(jié)作用EPA、DHA、AA能影響多種細(xì)胞的功能。ω-3類可能通過多種機(jī)制作用于細(xì)胞水平：通過免疫系統(tǒng)的細(xì)胞調(diào)節(jié)類二十烷酸的生成，尤其是降低促炎因子PGE2和白三烯B4的生成；調(diào)節(jié)膜流動(dòng)性；調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，尤其是與脂類介質(zhì)、蛋白激酶C和Ca2+動(dòng)員有關(guān)的途徑；調(diào)節(jié)過氧化體增殖、脂肪酸氧化和脂蛋白組裝有關(guān)基因的表達(dá)。13/493.多不飽和脂肪酸的來源

3.1PUFA的動(dòng)植物資源3.1.1亞油酸(必需脂肪酸)亞油酸為全順-9，12-十八碳二烯酸。亞油酸是分布最廣的一種多不飽和脂肪酸，日常食用的絕大部分油脂中的含量都在9%以上，而且在主要食用植物油脂如大豆油、棉籽油、菜子油、葵花籽油、花生油、米糠油、芝麻油等食用油脂中的含量都較高。還有一些含亞油酸特別高的油脂資源見下表：14/49常見植物油中脂肪酸含量（%）

油脂名稱飽和脂肪酸不飽和脂肪酸其他脂肪酸油酸亞油酸亞麻酸可可油9361椰子油92062橄欖油10837菜籽油132016942花生油1941380.41茶油10791011葵花籽油1419635豆油16225273棉籽油2425440.43大麻油1539450.51芝麻油1538460.3115/49幾種高亞油酸油脂資源

油脂亞油酸含量（%）油脂亞油酸含量（%）紅花籽油56~81五味子籽油75.2葵花子油51.5~73.5青嵩籽油84.5沙嵩籽油68.5哈密瓜籽油65.3~76.8水冬瓜油66~80番茄籽油62煙草籽油75蒼耳籽油65.3~76.8核桃仁油57~76酸棗仁油50.216/493.1.2α-亞麻酸

α-亞麻酸的日常獲得性很差，在大豆油、菜子油、葵花籽油中有一定的含量。一些藻類與微生物中存在較多的α-亞麻酸資源。油脂資源α-亞麻酸含量%油脂資源α-亞麻酸含量%蘇子油44～70亞麻蕎油33～37.5羅勒籽油44～65大麻子油15～30拉曼油66紫花苜蓿油84.5亞麻仁油40～61葫蘆巴籽油14～22甜紫花南芥油46芥子油6～18烏桕油41～54胡桃油10.7～16.2一些高α-亞麻酸含量的植物油脂資源17/493.1.3γ-亞麻酸含量較高的γ-亞麻酸資源較少，且含量低難以成為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可利用資源。如燕麥和大麥中含有0.25-1.0%的γ-亞麻酸，乳脂中含0.1-0.35%。

幾種富含γ-亞麻酸的植物油脂資源(%)資源油脂種子含油率γ-亞麻酸含量月見草油15~307~15玻璃苣油3019~25黑加侖油13~3015~20黑穗醋栗油301718/493.1.4DHA和EPA陸地植物油中幾乎不含EPA或DHA，在一般陸地動(dòng)物油中也測不出。但高等動(dòng)物的某些器官與組織中，例如眼、腦、睪丸等中含有較多的DHA。海藻類及海水魚是EPA與DHA的重要來源，在海產(chǎn)魚油中或多或少地含有AA、EPA、DPA、DHA四種脂肪酸，以EPA和DHA的含量較高。19/49水產(chǎn)動(dòng)、植物油中EPA和DHA含量（%）來源EPADHA來源EPADHA沙丁魚8.516.03海條蝦11.815.6鮐魚7.422.8梭子蟹15.612.2馬鮫8.431.1草魚2.110.4帶魚5.814.4鯉魚1.84.7海鰻4.116.5鯽魚3.97.1鯊5.122.5鯽魚卵3.912.2小黃魚5.316.3褐指藻14.82.2白姑魚4.613.4鹽藻—4.2銀魚11.313.0螺旋藻32.85.4鳙魚10.819.5小球藻35.28.7魷11.733.7角毛藻6.40.5烏賊14.032.7對(duì)蝦14.611.220/4921/493.2PUFA的微生物資源1962年，人工方法培養(yǎng)某些纖毛綱原生動(dòng)物測定其組織中脂肪酸組成，發(fā)現(xiàn)5個(gè)種中有4個(gè)種γ-亞麻酸含量達(dá)到30％以上。動(dòng)物、植物資源的種種限制，而微生物本身具有低成本，培養(yǎng)迅速，生產(chǎn)周期短，可以規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而有著非常廣闊的前景。PUFA廣泛存在于微藻類、細(xì)菌真菌的細(xì)胞中。γ-亞麻酸含量較高的微生物見下表。22/49

富含γ-亞麻酸的微生物資源

微生物γ-亞麻酸的含量（占總脂肪酸，%）

爪哇毛霉15~18深黃被孢霉3~11不明毛霉11~14拉曼被毛霉26雅致小克銀漢霉18枝霉20拉草式毛霉3123/494.1PUFA攝入可能造成的危害引起脂質(zhì)過氧化：加重出血傾向：ε-3PUFA攝入量多，會(huì)抑制AA及其代謝產(chǎn)物生成，引起凝血困難EPA攝入會(huì)抑制AA及其代謝產(chǎn)物生成，影響嬰兒生長EPA有增強(qiáng)性功能作用過量DHA造成神經(jīng)過度興奮ε-3PUFA對(duì)細(xì)胞免疫有較強(qiáng)抑制作用4.PUFA的保護(hù)與安全性

24/494.2PUFA保護(hù)措施使用抗氧化劑：維生素E、C、卵磷脂、茶多酚、黃酮類化合物是抗氧化劑，又是良好的生理活性物質(zhì)，具有協(xié)同功效。采用膠囊形式：膠囊形式可降低光線、氧氣等的影響，防止快速氧化酸敗。我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成年人攝入膳食脂肪以總能量供應(yīng)的25~30%為宜，各種脂肪酸的合理比例應(yīng)為飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸等于或接近于1（≤1）∶1∶1。25/49三、磷脂1.磷脂的定義及分類含有一個(gè)或多個(gè)磷酸基的脂質(zhì)，包括甘油磷脂和鞘磷脂兩類。甘油磷脂：由甘油構(gòu)成的磷脂鞘磷脂：由神經(jīng)鞘氨醇構(gòu)成的磷脂26/49磷脂甘油磷脂經(jīng)神脂肪酸脂肪酸PO4其他基團(tuán)甘油

鞘氨醇脂肪酸PO4其他基團(tuán)鞘磷脂27/492.磷脂的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)2.1甘油磷脂28/492.1.1卵磷脂（膽堿磷脂、磷脂酰膽堿）結(jié)構(gòu)：卵磷脂分子含甘油、脂酸、磷酸、膽堿等基團(tuán)。甘油三酯的脂?；涣姿崮憠A基取代。29/49天然卵磷脂常常是含有不同脂肪酸的幾種卵磷脂的混合物，有軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等。性質(zhì)：純凈的卵磷脂為白色蠟狀固體。在水中成膠狀液。經(jīng)酸或堿水解可得脂肪酸、磷酸甘油和膽堿。有極性，易與水相吸，形成極性端，而脂肪酸碳?xì)滏湠槭杷耍呛芎玫奶烊蝗榛瘎谑称饭I(yè)中具有重要作用。30/492.1.2腦磷脂（氨基乙醇磷脂、絲氨酸磷脂）由甘油、脂肪酸、磷酸和乙醇胺組成的一種磷脂。是腦組織和神經(jīng)組織中提取的磷脂，心、肝及其他組織中也含有，常與卵磷脂共同存在于組織中。腦磷脂至少有兩種以上，已知的有氨基乙醇磷脂和絲氨酸磷脂。

31/49腦磷脂存在于腦、神經(jīng)、大豆等中。新鮮制品是無色固體，空氣中易變?yōu)榧t棕色。有吸濕性。不溶于水和丙酮，微溶于乙醇，溶于氯仿和乙醚?？捎米骺寡鮿?。也用于醫(yī)療上?？捎杉倚笸涝缀蟮男迈r腦或大豆榨油后的副產(chǎn)物中提取而得。在生物界所存在的磷脂中，磷酯酰乙醇胺的含量僅次于卵磷脂，在大腸菌中，其約占總磷脂的80%。

32/492.1.3.肌醇磷脂（磷脂酰肌醇）一類由磷脂酸與肌醇結(jié)合的脂質(zhì)，結(jié)構(gòu)與卵磷脂、腦磷脂相似，是由肌醇代替膽堿位置構(gòu)成。除一磷酸肌醇磷脂外，還發(fā)現(xiàn)二、三磷酸肌醇磷脂。肌醇磷脂存在于多種動(dòng)植物組織中，心肌及肝臟含一磷酸肌醇磷脂，腦組織中含三磷酸肌醇磷脂較多。33/492.1.4.心磷脂由兩分子磷脂酸與一分子甘油結(jié)合而成的磷脂，又稱為雙磷脂酰甘油或多甘油磷脂。其結(jié)構(gòu)式如下：心磷脂大量存在于心肌和其他動(dòng)物組織。心磷脂可能有助于線粒體膜的結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)與細(xì)胞色素C的連接，是脂質(zhì)中唯一具有抗原性的物質(zhì)。34/492.2鞘磷脂鞘磷脂（神經(jīng)氨基醇磷脂）是鞘氨醇（又名神經(jīng)醇）、脂酸、磷酸與膽堿組成的脂質(zhì)。它同甘油醇磷脂的差異是醇，即一個(gè)是甘油醇，一個(gè)是神經(jīng)醇，且脂肪酸與氨基相連。12341234鞘磷脂結(jié)構(gòu)通式35/49鞘磷脂存在于大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜內(nèi)，是髓鞘的主要成分。高等動(dòng)物組織中含量較豐富。鞘磷脂的脂肪酸有C16、C18、C24酸及C24烯酸。白色晶體，對(duì)光及空氣都穩(wěn)定，可經(jīng)久不變，不溶于丙酮、乙醚，溶于熱乙醇，在水中成乳狀液，有兩性電解性質(zhì)。36/493.磷脂的生理功能

3.1調(diào)整生物膜的形態(tài)和功能

雙分子層排列構(gòu)成膜的基質(zhì)。雙分子層的磷脂分子可自由橫向移動(dòng)，使雙分子層具有流動(dòng)性、柔韌性、高電阻性及對(duì)高極性分子的不通透性。生物膜是細(xì)胞表面的屏障，也是細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的通道。當(dāng)生物膜受到自由基的攻擊而損傷時(shí)磷脂可重新修復(fù)生物膜。37/493.2促進(jìn)神經(jīng)傳導(dǎo)，提高大腦活力

人腦約有200億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，各種神經(jīng)細(xì)胞之間依靠乙酰膽堿來傳遞信息。食物中的磷脂被機(jī)體消化吸收后釋放出膽堿，隨血液循環(huán)系統(tǒng)送至大腦，與乙酸結(jié)合生成乙酰膽堿。當(dāng)大腦中乙酰膽堿含量增加時(shí)，大腦神經(jīng)細(xì)胞之間的信息傳遞速度加快，記憶力功能得以增強(qiáng)，大腦的活力也明顯提高。38/493.3促進(jìn)脂肪代謝，防止脂肪肝磷脂中的膽堿對(duì)脂肪有親合力，可促進(jìn)脂肪以磷脂形式由肝臟通過血液輸送出去，或改善脂肪酸在肝中的利用，防止脂肪在肝臟里的異常積聚。如無膽堿，脂肪聚積在肝中出現(xiàn)脂肪肝，阻礙肝的正常功能，同時(shí)發(fā)生急性出血性腎炎，使整個(gè)機(jī)體處于病態(tài)。39/493.4降低血清膽固醇、改善血液循環(huán)、預(yù)防心血管疾病

膽固醇在血管內(nèi)沉積引起動(dòng)脈硬化，最終誘發(fā)心血管疾病。磷脂（特別是卵磷脂）具有良好的乳化特性，能阻止膽固醇在血管內(nèi)壁的沉積，同時(shí)改善脂肪的吸收與利用。磷脂的乳化性能降低血液粘度，促進(jìn)血液循環(huán)，改善血液供氧循環(huán)，延長紅細(xì)胞生存時(shí)間并增強(qiáng)造血功能。其他功效：促進(jìn)脂溶性維生素的吸收；作為AA供給源等。40/494.磷脂的來源

磷脂存在于所有動(dòng)、植物的細(xì)胞內(nèi)。在植物中則主要分布于種子、堅(jiān)果及谷類中，在人類和其它動(dòng)物體內(nèi)主要存在于腦、腎及肝等器官內(nèi)。主要加以利用的來源為雞蛋黃，大豆等。蛋黃固形物含脂肪約35%，其中磷脂質(zhì)約37%，主要是磷脂酰膽堿（73%）與磷脂酰乙醇胺（15%）。大豆中含有0.3~0.6%的磷脂，大豆磷脂是大豆油脂加工過程中的副產(chǎn)物。41/49

大豆磷脂的組成（%）組成含量范圍低中高磷脂酰膽堿12.0~21.029.0~39.041.0~46.0磷脂酰乙醇胺8.0~9.520.0~26.331.0~34.0磷脂酰肌醇1.7~7.013.0~17.519.0~21.0磷脂酸0.2~1.55.0~9.014.0磷脂酰絲氨酸0.25.9~6.3-溶血磷脂酰膽堿1.58.5-溶血磷脂酰肌醇0.4~1.8--溶血磷脂酰絲氨酸1.0--溶血磷脂酸1.0--植物糖脂-14.3~15.429.642/49蛋黃與大豆磷脂中脂肪酸的組成（%）脂肪酸大豆蛋黃軟脂酸15~1827~29硬脂酸3~614~17油酸9~1135~38亞油酸56~6015~18亞麻酸6~90~1花生四烯酸03~543/49四、脂肪替代物1.脂肪替代物的產(chǎn)生蛋白質(zhì)溏類脂類1g

在體內(nèi)產(chǎn)生能量約16.7kJ16.7kJ36.7kJ脂肪攝入量過高人們很難改變其飲食習(xí)慣對(duì)食物質(zhì)感與味