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2024.03.14广东
写在最前面:任何一种声称有益的营养物质都需要在医学循证个性化宏量营养的基础上执行,只有宏量营养指导加以微量元素的调整,才能发挥出治疗性饮食的功效。
OMEGA-3
图1、南极磷虾
什么是脂肪酸?什么是脂肪?它们有啥关系?
脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物,脂肪的化学本质是由三分子的脂肪酸和一分子的甘油组成,是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。脂肪酸是脂肪的主要成分,脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油(TAG)也称三酸甘油脂,一般指甘油三酯(TG),是由甘油的3个羟基与3个脂肪酸分子酯化生成的甘油酯。甘油三酯是人体内含量最多的脂类,大部分组织均可以利用甘油三酯分解产物供给能量。植物性三酰甘油多为油,动物性三酰甘油多为脂。固、液态的三酰甘油统称为脂肪(油脂)。
图2、脂肪酸和脂肪
如图2脂肪酸是脂肪的组成部分。脂肪在脂肪酶的作用下分解,产生甘油和脂肪酸,脂肪酸是脂肪的水解产物。
脂肪酸分类:
1、根据碳链长度的不同又可将其分为:
2、脂肪酸根据碳氢链饱和与不饱和的不同可分为3类,即:
脂肪酸代谢:
图3、脂肪酸代谢路径
Omega3详解
ω-3多不饱和脂肪酸(PUFA)包括:α-亚麻酸(ALA;18:3ω-3)、十八碳四烯酸(SDA;18:4ω-3)、二十碳五烯酸(EPA;20:5ω-3)、二十二碳五烯酸(DPA;22:5ω-3)和二十二碳六烯酸(DHA;22:6ω-3)
图4、ω-3多不饱和脂肪酸的化学结构。缩写:ALA,α-亚麻酸;DHA,二十二碳六烯酸;DPA,二十二碳五烯酸;EPA,二十碳五烯酸;SDA,十八碳四烯酸
尽管多年以来公共卫生以及食品营养学都在致力于研究Omega3对人体的有益作用,包括在不限于对心血管疾病、糖尿病、癌症、阿尔茨海默病、痴呆症、抑郁症、视觉和神经发育以及母婴健康都有有益影响,但是在循证基础上如何判定益处的来由,需要保持科学的精神和实事求是的态度。
Omega6
Omega3代谢
膳食脂肪消化从胃开始,胃脂肪酶将TAG部分分解为二酰甘油(DAG)和脂肪酸FAs,形成大的脂肪球乳状液。脂肪乳剂的完全消化随后在胆盐和胰脂肪酶的帮助下在肠腔中发生,产生脂肪酸FAs和单酰甘油MAG,然后被动扩散到肠细胞中。然而,ω-3(EPA+DHA)的乙酯EEs形式主要由胰腺羧酸酯脂肪酶水解,并释放游离脂肪酸FFA供吸收(图5)。研究人员已经表明,各种形态ω-3(EEs、TAG或PLs磷脂)的消化和吸收高度依赖于膳食中的脂肪含量,而脂肪含量提高了胰酶的活性。相比之下,ω-3的游离脂肪酸FFA形态与胰酶和膳食脂肪含量无关。
此外,ω-3多不饱和脂肪酸的磷脂PL形式的相对生物利用度有限且不确定。Laidlaw等人(2014年)报告,在随机对照试验(RCT)中显示,从鱼油补充剂(650mgEPA和450mgDHA)中获得的再酯化标签显示出比任何其他补充剂更大的心血管风险降低
[例如,鱼油中的EEs(EPA,756mg;DHA,228mg)、磷虾油中的PLs(EPA,150mg;DHA,90mg)和鲑鱼油中的标签(EPA,180mg;DHA,220mg)]。
然而,Schuchardt等人(2011年)发现,磷虾油中EPA+DHA(主要是PLs)的生物利用度高于鱼油中EPA+DHA的再酯化TAG和EE形式,并认为观察到的效果可能是由于磷虾油中游离EPA和DHA的含量较高。不同形式ω-3多不饱和脂肪酸的体内生物利用度研究如表5所示。
图5、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的乙酯(EE)和游离脂肪酸(FFA)形态的膳食脂肪消化和吸收示意图。缩写:BS,胆盐;CL,胆固醇;DAG,二酰甘油;FA,脂肪酸;LPA,溶血磷脂酸;MAG,单酰甘油;PL,磷脂;TAG,三酰甘油(甘油三酯)
表1、不同形式ω-3(ω-3)多不饱和脂肪酸的生物利用度
Omega3划重点
图6、鱼类和海鲜中的α-亚麻酸(ALA)、二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)含量
图7、坚果和种子中的α-亚麻酸(ALA)含量(HealthCan.2016)
加拿大营养建议提出,根据年龄和性别,所需的ALA水平在1.1至1.6克/天之间变化。此外,他们还建议每周至少摄入两份鱼,从而每天提供近0.3-0.45克EPA和DHA。联合国粮食及农业组织(FAO2010)建议每天摄入0.5-0.6%的ALA,以预防成年人出现缺乏症状,ω-3多不饱和脂肪酸的总摄入量为0.5-2%。在其他研究中,LCω-3多不饱和脂肪酸(如EPA和DHA)已通过基因改造被纳入亚麻和芸苔属植物中。
膳食ALA(α-亚麻酸)合成ω-3多不饱和脂肪酸的代谢
膳食ALA合成ω-3多不饱和脂肪酸的代谢途径如图8所示。十八碳四烯酸SDA是由ALA合成的第一种代谢物,随后导致EPA、DPA和DHA的合成。转化需要去饱和酶(Δ5、Δ6)、微粒体系统的延长酶和过氧化物酶体中的氧化以缩短链。另一个主要途径涉及从亚油酸(18:2ω-6)合成ω-6(ω-6)多不饱和脂肪酸,其中花生四烯酸(20:4ω-6)是主要的终产物。来自亚油酸的ω-6多不饱和脂肪酸的代谢途径也使用与ω-3多不饱和脂肪酸代谢途径相同的酶。由于人类饮食中的ALA水平通常低于亚油酸,因此ω-6多不饱和脂肪酸的血浆和细胞水平往往高于ω-3多不饱和脂肪酸(FAO2010)。Burdge&Calder(2005)观察到,ALA的摄入显著增加了血浆组分(血小板、白细胞和红细胞)和母乳中的EPA和DPA水平,而DHA仅略有增加。另一项使用稳定同位素的研究表明,来自ALA的EPA、DPA和DHA的转化效率分别为0.2%、0.13%和0.05%(Pawlosky等人,2001年)。Burdge&Wootton(2002)表明,在健康的年轻女性中,ALA向EPA和DHA的转化率分别为21%和9%,而在年轻男性中,转化率为8%EPA和0-4%DHA。
图8、α-亚麻酸合成ω-3多不饱和脂肪酸的代谢途径
Zhong和Shahidi(2011)利用主要的绿茶多酚[epigallocatechingallate(EGCG)]制备了DHA酯,该酯具有高稳定性和抗氧化性能.2012年zhong等人在癌症研究所发现,这些酯实现了小鼠免受结肠癌的发生,但是这个研究还需要进一步确认其利用程度和机制等问题。
Omega3的健康“贡献”
心脑血管疾病
ω-3多不饱和脂肪酸对主要心血管疾病(如心肌梗死、中风、先天性心脏病、心律失常、心房颤动、亚临床动脉粥样硬化、冠心病、心力衰竭、心源性猝死、瓣膜病和外周动脉疾病)的影响已经进行了大量研究。
Jones等人(2014年)发现,一种新型富含DHA的菜籽油改善了高密度脂蛋白(HDL)胆固醇、TAG和血压,从而降低了多中心RCT中的冠心病风险。一些基于临床试验的研究和综述表明,ω-3多不饱和脂肪酸可以通过预防心脏性猝死为心血管疾病提供生存益处(Burretal.1989、Harrisetal.2007、Huetal.2002、Macchiaetal.2013、Mozaffarianetal.2011、Mozaffarian&Wu2011、O'Connelletal.2016、Shahidi&Miraliakbari2004、Siscovicketal.2017)和改善心力衰竭的预后(Tavazzietal.2008)。
表3、ω-3(ω-3)多不饱和脂肪酸对心血管健康的生理效应(Mozaffarian&Wu,2011)
ω-3多不饱和脂肪酸的心血管效应与ω-3多不饱和脂肪酸和花生四烯酸之间对产生PGs和TX的环氧合酶(COX)的底物竞争有关(Shahidi&Miraliakbari,2006)。这种竞争可导致血管舒张和血小板聚集减少,原因如下:(a)ω-3多不饱和脂肪酸与Δ6-去饱和酶的底物竞争可抑制花生四烯酸的产生;(b)ω-3多不饱和脂肪酸与花生四烯酸(AA)竞争膜PLs的sn-2位置,从而降低膜AA水平;和(c)增加膜EPA/AA的比率可将类二十烷酸的产生从促聚集性类二十烷酸PGI2和TXA2转移到血小板中的抗聚集性TXA3和内皮细胞中的PGI3,从而产生抗炎和抗聚集作用(Gargetal.1988)。KrisEtherton等人(2002年)报告,ω-3多不饱和脂肪酸可降低心脏对室性心律失常的易感性,延缓动脉粥样硬化斑块的生长(通过降低粘附分子表达和血小板衍生生长因子并具有抗炎作用),促进一氧化氮诱导的内皮舒张,具有轻度降压作用,发挥抗血栓和低甘油三酯(空腹和餐后)作用,因此具有心脏保护作用。
ω-3多不饱和脂肪酸对心率和血压的影响归因于一氧化氮产生率的增加(Harris等人,2007年)、对去甲肾上腺素和血管紧张素II的血管收缩反应的缓解(Chin等人,1993年)、血管舒张反应的增强和动脉顺应性的改善(Mori等人,2000年)。尽管ω-3多不饱和脂肪酸已被证明具有抗血栓作用,但在ω-3多不饱和脂肪酸的实际剂量下,它们对冠状动脉血栓形成的影响非常轻微(Kristensen等人,2001年)。
表4、ω-3脂肪酸(ω-3脂肪酸)与心血管健康研究结果综述
最近还有一篇持反对观点的文献显示:美国心脏协会最近的一份报告,基于RCT的最新证据(Siscovick等人,2017年)见表5,提示补充ω-3多不饱和脂肪酸对糖尿病患者或有糖尿病风险的患者预防心血管疾病没有任何益处,也没有降低无卒中史患者的卒中风险。不过,他们还也指出,ω-3多不饱和脂肪酸补充剂可能通过减少缺血诱发的心脏性猝死,从而减少既往冠心病患者的冠心病死亡,但该治疗并未降低复发性非致命性心肌梗死的发生率(Siscovicketal.2017)。
表5、高LCn3与低LCn3预防心血管疾病和死亡率统计分析
糖尿病
ω-3多不饱和脂肪酸在糖尿病控制中的作用存在一些争议。Djoussé等人(2011年)报告说,ω-3多不饱和脂肪酸的摄入增加了患2型糖尿病的风险(≥0.20克ω-3/天或≥每天2份鱼)。然而,一些研究表明,补充ω-3多不饱和脂肪酸或鱼油对2型糖尿病具有有益作用(Wang等人,2003年)。Tsitouras等人(2008年)发现,食用ω-3多不饱和脂肪酸饮食八周后会增加老年人的胰岛素敏感性,并显著降低血清C反应蛋白。
表6、omega-3(ω-3)多不饱和脂肪酸与糖尿病研究结果综述
该研究再次提示我们,在没有明确的宏量+微量(全局)营养管理下,仅针对一项补剂的研究并无法取得良好的健康收益。
癌症
在过去的十年中,一些实验和流行病学研究表明ω-3多不饱和脂肪酸降低了癌症的风险。这些效应得到了一些临床研究的支持。表7总结了ω-3s与癌症作用的临床研究。Preneretal.(1996)报道ω-3多不饱和脂肪酸具有抗癌作用,而饱和和ω-6多不饱和脂肪酸可能促进癌症的发展。根据1969年至1988年间对加拿大、阿拉斯加和格陵兰人进行的跨文化研究,Prener等人(1996年)报告说,因纽特人前列腺癌的发病率比非因纽特人低70–80%,这归因于传统的海鲜饮食,其中富含ω-3多不饱和脂肪酸。
表7、ω-3脂肪酸与癌症研究成果综述
阿尔茨海默病
一些流行病学研究表明,ω-3多不饱和脂肪酸的摄入减少与认知能力下降或痴呆的风险增加有关,尤其是阿尔茨海默病(Cole等人,2009年)。MacLean等人(2004年)报告说,ω-3s和预防阿尔茨海默病存在充分的临床证据。DHA是大脑中膜PLs(磷脂)的主要成分,尤其是在大脑皮层、线粒体、突触体和突触小泡中(Connor2000)。一些综述也分析了ω-3s对痴呆症的影响(Cole等人,2009年,Cunnane等人,2009年)。
表8、ω-3与痴呆/阿尔茨海默病研究结果综述
抑郁症
表9、ω-3多不饱和脂肪酸与抑郁症研究结果综述
使用ω-3多不饱和脂肪酸作为抗抑郁剂的可能作用机制包括(a)分泌炎性细胞因子,其可引起严重抑郁症的症状和体征(Mishoulon&Fava2000);(b)膜流动性增加,导致内皮细胞5-羟色胺(羟色胺)转运增加(Block&Edwards1987);(c)额叶皮质DHA浓度增加,可增加多巴胺浓度和D(多巴胺)2受体结合(Hibbeln1998);(d)与神经元细胞膜受体和第二信使的相互作用,导致情绪改变(Mishoulon&Fava2000)。然而,关于ω-3多不饱和脂肪酸潜在抗抑郁能力的一些研究结果在性质上与积极或消极作用相矛盾;因此,需要更大规模的临床随机对照试验。从1980年到2014年,一项使用35项随机对照试验的最新荟萃分析表明,需要进一步的随机对照试验来研究使用EPA为主的ω-3多不饱和脂肪酸配方的诊断或临床显著抑郁症患者(Hallahanetal.2016)。
视觉和神经/大脑发育
一些研究报告了膳食ω-3多不饱和脂肪酸对大脑发育的重要作用(表10)。低摄入膳食ω-3多不饱和脂肪酸会增加出生前或出生后发育过程中大脑AA/DHA的比率(Clandinin等人,1981年,McNamara等人,2017年)。比率变化减少了神经元迁移、神经发生、胚胎皮质板扩张、突触修剪、脑葡萄糖摄取和代谢的延迟,并导致谷氨酸和单胺类突触功能受损(McNamaraetal.2017)。
Abbreviations:5-MTHF,5-甲基四氢叶酸;
表10、ω-3多不饱和脂肪酸与视觉和神经发育临床试验研究结果总结
同时,Gould等人(2013年)最近的一项研究表明,没有确凿证据表明怀孕期间补充ω-3多不饱和脂肪酸可以改善认知或视觉发育。他们认为,需要从高质量的临床试验中获得进一步的证据,以确定妊娠期补充ω-3多不饱和脂肪酸是否会影响后代的发育进程和神经功能缺损的患病率(Gould等人,2013年)。最近,Simmer(2016)报道,关于母亲补充ω-3s和大脑发育的争议仍在继续,因此建议进一步研究。
妇女及儿童健康
大量流行病学研究表明ω-3多不饱和脂肪酸与孕产妇健康和儿童健康有关。ω-3多不饱和脂肪酸影响妊娠期、早产、出生体重、围产期抑郁、妊娠高血压/先兆子痫、产后生长模式、视力、神经发育、认知发育、自闭症谱系障碍、ADHD、学习障碍、特应性皮炎、过敏和呼吸障碍(Newberry等人,2016年)。最近一项基于临床研究的荟萃分析表明,母亲饮食中ω-3多不饱和脂肪酸的增加对儿童过敏性疾病的预后有好处(Best等人,2016年)。表11显示了研究结果的总结。