脂类包括油脂和类脂,是一类重要的营养物质,它广泛地存在于人体的各种组织之中。
油脂俗称脂肪,它是甘油三酯化合物的总称,结构如下:
油脂水解得到脂肪酸和甘油。脂肪酸中的R基团不含双键的称饱和脂肪酸,含饱和脂肪酸较多的油脂,在常温下呈固态的称为“脂”,如猪、牛、羊中的脂肪。R基团中含双键的称为不饱和脂肪酸,含不饱和脂肪酸较多的油脂,在常温下呈液态的称为“油”,如豆油、花生油和芝麻油。
类脂是指其结构和性质类似于脂肪的物质,包括磷脂、糖脂、固醇类和脂蛋白等,其中磷脂和固醇两类化合物在营养学上特别重要。磷脂肩负着细胞的营养代谢、能量代谢、信息传递等功能,是生命和健康的必需物质。重要的磷脂有脑磷脂和卵磷脂,它们的结构如下:
脑磷脂主要存在于脑、骨髓和血液中,卵磷脂主要存在于蛋黄、动物的肾、肝、脑、心等以及大豆、花生、核桃、蘑菇等植物之中。
人体中脂类物质的生理功能可归纳于下:
(1)供给能量和储存能量。脂肪在人体内氧化可释放出大量热能,其供热量较相同重量的蛋白质和糖类要高一倍,是一类能量密度大的物质。人在饥饿时,体能消耗多于摄入量,就靠储存的脂肪来补充。
(2)调节体温、保护内脏和滋润皮肤。人体储存的脂肪大部分处于皮下,减少体内热量的过度散失和外界过多的辐射热等侵入人体,调节体温、保护对温度敏感的组织。另外脂肪分布和填充在各个内脏、器官的间隙中,以免受震动和机械损伤。
(3)参与构成组织细胞。脂肪参与组成新组织、修补旧组织、调节代谢、合成激素等。脂肪水解可得人体必需的脂肪酸,参与人体的生理活动。
(4)促进脂溶性维生素的吸收。脂肪是脂溶性维生素A、D、E、K及一些辅酶如β-胡萝卜素的良好溶剂,维生素随着脂肪的吸收而同时被吸收利用。
(5)参与生理活动。卵磷脂可降低血清胆固醇及中性脂肪,去除附于血管壁的胆固醇,改善脂质代谢和血液循环,预防心血管疾病;卵磷脂在人体内转变为胆碱后,可促进脂肪代谢、防止脂肪在肝脏内积聚而形成脂肪肝等疾病。
(6)提供人体必需脂肪酸。脂肪水解可得脂肪酸,其中有些体内不能合成,必须从食物中获得,重要的有ω-6系亚油酸和ω-3系亚麻酸。ω-6系脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性,避免水分迅速透过皮肤,出汗多,尿液少而浓。ω-3系脂肪酸与细胞膜的结构和功能密切相关,其中顺-二十二碳六烯酸(DHA,又称脑黄金)对人体脑细胞和视网膜细胞的分裂、增殖和发育有重要作用。视觉组织中的DHA主要集中在视网膜和光受体中,如果缺乏DHA,记忆力和判断能力就会下降,视力也会明显降低。人的一生都需要补充DHA。ω-6系脂肪酸的最好来源是植物油,如大豆油、玉米油、葵花子油,ω-3系脂肪酸的最好来源是鱼类、豆类,尤其是深海鱼类富含DHA。
DHA是顺-4、7、10、13、16、19-二十二碳六烯酸的缩写,它的分子式为C22H32O2,化学结构式为:
它在室温下为无色透明液体,有鱼腥味,折射率为1.5049。由于它是不饱和脂防酸,稳定性差,易氧化变质,产生的自由基有致癌作用,所以服用DHA时宜同时加服抗氧化剂。另外应注意适量,避免过量产生副作用。
近年来国际上对反式脂肪酸与人体健康进行研究讨论。脂肪酸是组成脂肪的R-基团和羧基—COOH结合形成的RCOOH分子。由饱和脂肪酸组成的油脂室温下呈软固态,称为脂;由不饱和R基团组成的油脂一般以液态油状态存在,当R中含C=C双键,它就会有顺式和反式两种构型:
天然脂防酸一般是顺式构型。
反式脂肪酸(trans fatty acids,TFA)又称反式脂肪或逆态脂肪酸。是含有一个以上独立的(即非共轭)反式构型双键的一类不饱和脂肪酸的总称。分子结构比较稳定,理化性质趋近于相同碳原子数的饱和脂肪酸,熔点一般高于顺式脂肪酸,常温下常以固态形式存在。如油酸(顺-9-十八烯酸)的熔点为13.5℃,而反油酸(反-9-十八烯酸)的熔点为46.5℃。天然的不饱和脂肪酸几乎都是顺式脂肪酸,少量存在的以反-11-十八碳单烯酸为主,它在体内转化为多种有益生理活性的共轭亚油酸。目前尚无资料证实它对人体健康有不利影响。天然植物油中存在许多顺式不饱和脂肪酸,在光照或空气中易发生氧化、酸败,因此人们通过氢化作用将氢加到脂肪酸的不饱和双键上,使富含多不饱和脂肪酸的天然植物油转变为以单不饱和脂肪酸为主的氢化油,如人造黄油、起酥油、色拉油,其中反式脂肪酸一般占油脂含量的10%左右,最多可达60%。氢化油的熔沸点升高,氧化稳定性增强,货架期延长,风味独特,食物松软酥脆,口感更好。此外,植物油在脱色、脱臭等精炼过程或反复用它煎炸时,也会产生少量反式脂肪酸。过多地吃进反式脂肪酸,会改变人体的正常代谢,导致发胖,容易发生心血管疾病、大脑功能衰退等危及人类的健康。这些情况改变了人们一直认为人造脂肪多吃无害的观点。更多的影响人体健康的定量数据还应深入研究。