油脂营养成分及其对肠道健康影响的研究进展

黄艳芳，阮海健，李少华

(1.北京大学第三医院，北京 100191； 2.兵器工业北京北方医院，北京 100089； 3.中国农业机械化科学研究院，北京 100083)

油脂是人体三大营养物质之一，可以为人体提供必需的脂肪酸和能量、矿物质、脂溶性维生素、甾醇、角鲨烯、多酚等功能性成分[1]，在促进人体正常生长代谢、维持健康方面具有重要作用。食用油脂的主要成分是甘油三酯，其不同的脂肪酸组成以及脂肪酸的位置异构，是不同油脂之间存在差异的重要原因，而这种差异也会进一步导致不同油脂营养和功能特性的差别。现代医学研究表明，油脂的不同组成不仅会影响其在人体胃肠道的消化吸收，还会由于其摄入量的不平衡，影响肠道稳态，导致肠道功能紊乱，进而诱发肥胖、糖尿病、高血压、高血脂、心脑血管疾病等慢性疾病，影响人体健康。

2021年我国人均年油脂消费量为30.1 kg，超过世界人均年食用油消费量27.0 kg的水平[2]，日均摄入量也远高于《中国居民膳食指南》的推荐值[3]，食用油消费过量、脂肪摄入不合理导致的健康问题，已经成为影响我国居民健康的重要原因之一。近年来，油脂营养及其对肠道功能影响的研究已成为国内外学者关注的热点。基于此，本文综合国内外研究结果，对油脂营养成分及其对肠道健康影响的研究进展进行综述，并对其未来的研究方向进行展望，以期为进一步揭示油脂与肠道健康关系、促进人体健康提供参考。

1 油脂营养成分

1.1 脂肪酸

脂肪酸是油脂的最基本组成部分，天然油脂中已鉴定的脂肪酸有500 多种[3]，主要分为饱和脂肪酸(SFA)和不饱和脂肪酸(UFA)，其中不饱和脂肪酸又可以分为单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)，常见油脂的不饱和脂肪酸组成及含量见表1。总体来说，动物油脂中SFA含量高，UFA主要为油酸，而植物油脂的油酸和亚油酸等UFA含量较高。

表1 常见油脂不饱和脂肪酸组成及含量

SFA是指不含不饱和双键结构的脂肪酸，以辛酸、豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、花生酸为代表，是构成脂质的基本成分之一，提供人体生命活动所需要的能量。然而，越来越多的研究表明，过多摄入SFA与肥胖等疾病的发生存在重要联系。长期过量摄入长链饱和脂肪酸(LSFA)会诱导下丘脑炎症，进而导致下丘脑功能紊乱和能量平衡失调，是肥胖发生的潜在驱动因素[14]。这是由于SFA可以增加丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的磷酸化，增强核因子κB等转录因子的活性，提高炎症基因的表达[15]。时皎皎等[16]研究表明，SFA能极显著地升高3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A还原酶(HMG-CoAR)mRNA的表达(p<0.01)，进而增高HMG-CoAR的活性，使胆固醇合成增加。因此，SFA摄入量过高会导致血胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高，继而引发动脉管腔狭窄，形成动脉粥样硬化，增加患冠心病的风险。但这并不意味着SFA摄入量越低就越好，相反摄入一定量的SFA，有助于降低血管脆性，降低脑出血、脑梗死等风险[17]。目前，中国营养学会推荐SFA摄入量少于每日总能量的10%，但《中国成人血脂异常防治指南》建议高血脂或糖尿病并发高脂血症患者则应减少SFA摄入量至低于总能量的7%。

UFA分为MUFA和PUFA。MUFA含有一个不饱和双键结构，以油酸为代表。与SFA相反，MUFA可以显著降低HMG-CoAR的基因表达(p<0.05)[17]，具有降低血胆固醇、甘油三酯和LDL-C的作用[18]；PUFA含有两个或两个以上不饱和双键结构，根据第一个不饱和双键位置不同分为n-3、n-6、n-9等系列，以亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、DHA等为代表，可以降低血液中胆固醇和甘油三酯含量，降低血液黏稠度、改善血液循环，抑制血小板凝集、阻碍动脉粥样硬化斑块和血栓的形成等，对心脑血管疾病有良好的防治效果。尽管UFA对人体有很多益处，但其含有不饱和双键而易发生脂质过氧化反应[19]，产生自由基和活性氧等物质，对蛋白质、酶和膜结构有负面影响，会对人体器官或组织造成一定的损伤[20]。

1.2 功能性伴随成分

油脂除了可提供各种脂肪酸外，还含有磷脂、生育酚、甾醇、角鲨烯、多酚等多种功能性伴随成分[1]，常见油脂中功能性伴随成分的含量[12,21-27]如表2所示。磷脂是细胞膜类脂层的主要成分之一，对人体的生长发育非常重要。其中，鞘磷脂是脑和外周神经组织的成分，脑磷脂对酚型抗氧化剂有增效作用，卵磷脂是人体所需的外源性胆碱的重要来源[28]。从表2可知，大豆油、玉米胚芽油、棉籽油中的磷脂含量较高。甾醇是合成胆汁酸、性激素及肾脏腺激素的原料，通过干扰肠道对胆固醇的吸收作用来降低患冠心病的风险[20]，常见油脂中米糠油、玉米胚芽油、芝麻油中的甾醇含量较高。生育酚与磷脂具有良好的协同抗氧化作用[21]，可以延缓衰老、提高免疫力及生育能力，对抵抗癌症也有有益作用。大豆油、玉米胚芽油、葵花籽油中的生育酚含量较高。角鲨烯是人体必需的几种甾醇的前驱物质，可以通过抑制信号调控通路中关键蛋白分子间的相互作用，调节低密度脂蛋白受体的表达，显著降低胆固醇含量。另外，角鲨烯在调节糖尿病等代谢性疾病、抗氧化、防止细胞老化和癌变等方面也具有重要价值[21]。常见油脂中橄榄油、米糠油、大豆油中角鲨烯的含量较高。多酚能与维生素C、E和胡萝卜素等其他抗氧化物在体内一起发挥抗氧化功效，清除自由基，并能抑制低密度脂蛋白的氧化活性[20]和消化酶活性，进而抑制胆固醇在动脉壁上的积存，抑制淀粉在小肠中的消化，在预防和治疗动脉粥样硬化以及2型糖尿病方面具有重要意义[29]。常见油脂中橄榄油、油茶籽油、椰子油中多酚的含量较高。

表2 常见油脂中功能性伴随成分含量 mg/100 g

2 油脂对肠道健康的影响

肠道既是人体重要的消化吸收场所，也是最大的免疫器官，因其具有适宜的酸碱条件和营养底物而存在着种类繁多的微生物，即肠道菌群[30]。肠道菌群可以直接参与人体的消化吸收、脂肪代谢、能量供应、免疫调节等[31-32]，而食用油脂摄入不平衡可改变肠道微生物组成和代谢、破坏肠道稳态，进而可能诱发肠道疾病、糖尿病、肥胖、代谢综合征，以及免疫系统发育和功能等疾病[33-34]。

2.1 对肠道菌群组成的影响

健康人群的肠道菌群主要由拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、梭菌门(Fusobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的细菌组成[35]。油脂摄入可以改变肠道菌群的组成，如高水平油脂摄入，会导致菌群中厚壁菌门和变形菌门菌的含量升高，而拟杆菌门菌含量则降低，进而导致肠道菌群生态失调[36]。

油脂的脂肪酸组成会对肠道菌群产生重要影响。SFA中的短链脂肪酸(SCFA)拥有广谱的抗菌性，具有渗透性破坏细菌生长的作用，可以抑制沙门菌等的感染[37]。同时，SCFA还可以影响肠腔pH和电解质平衡，促进共生菌的生长，调节肠黏膜屏障的通透性和肠道动力[38]。中链脂肪酸(MCFA)具有特殊的化学结构，可以进入细菌细胞膜的脂质层而破坏细胞膜结构，进而引起内容物丢失、运输机制被破坏，从而起到抑制细菌的作用[39]，MCFA还可以抑制细菌脂肪酶的生成，因细菌要附着于肠道绒毛上必须有这种酶参与，故MCFA能起到抑制细菌附着到肠壁的作用，从而有利于肠道通过粪便将细菌排出体外。总体来看，富含SFA的油脂可以同时影响肠道中多种菌群的含量[40]，其长期摄入会降低厚壁菌门和变形菌门菌的含量[41]，增加拟杆菌门菌的含量[42]；MUFA会减少肠道菌群的总体含量[43]；n-3 PUFA可以增加肠道内双歧杆菌(Bifidobacterium)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansiamuciniphila)等益生菌的含量，改善肠道菌群的组成，从而改善肠道微环境，增加肠黏膜厚度，提高肠道黏膜的屏障功能[44]；长期摄入富含UFA油脂的人群，其肠道内狄氏副拟杆菌(P.distasonis)、多形拟杆菌(B.thetaiotaomicron)、青春双歧杆菌(B.adolescentis)和长双歧杆菌(B.longum)的含量均高于普通人群[45]，具有预防 2 型糖尿病作用的罗斯氏菌(Roseburiagenus)和普拉梭杆菌(F.prausnitzii)的含量相应增加[46]，易引起念珠菌病的念珠菌(Candidaalbicans)的含量也相应升高，而大肠杆菌(Escherichiacoli)的含量会降低[47]。

2.2 对肠道菌群代谢产物的影响

人体不能或没有来得及消化的油脂以及肠道上皮细胞分泌的内源性黏液，经过肠道菌群初级和次级代谢可以产生SCFA、三甲胺、胆汁酸等代谢产物[48]，参与调节宿主一系列相关的炎症和免疫反应，并可以通过影响肠道的通透性以及相关信号通路来影响宿主的代谢平衡和健康状况[28]。研究表明，高脂饮食的小鼠肠道菌群产SCFA能力远低于低脂饮食的小鼠[49]，这与人群高脂饮食相对于低脂饮食粪便中SCFA浓度显著降低的研究结果相一致[50]，说明油脂摄入过量会减少肠道菌群产生SCFA，其中SFA可能会显著降低肠道内异丁酸的含量， PUFA 则可能增加异丁酸、丁酸和异戊酸等SCFA 含量[51]。高脂饮食中卵磷脂、肉碱、胆碱等营养物质的含量较高，肠道菌群将其转化成三甲胺，在黄素单加氧酶作用下生成氧化三甲胺，氧化三甲胺进入血液会加速动脉粥样硬化和诱发心血管疾病[52]。由肝脏中合成的初级胆汁酸分泌到肠道中，肠道菌群可以将其经过一系列的改性与加工生成次级胆汁酸[32]，其主要的作用是协助食用油脂的消化和吸收。研究表明，降低n-6/n-3 PUFA比例能够减轻乙醇引起的肠道稳态、胆汁酸代谢的特异性变化[53]，相对于富含MUFA或n-6 PUFA的油脂，富含SFA的油脂会导致肝脏中胆固醇水平增加，胆汁酸的合成增加[32]。因此，食用油脂的过量摄入可能会进一步导致胆汁酸的肝肠循环过程紊乱。

2.3 对肠道炎症的影响

总体上看，如果食用油脂摄入过量，无论是SFA，还是UFA，均能增加肠道慢性炎症的风险[54]。如：长链脂肪酸(LCFA)的过多积累会加剧肠道炎症，且会降低对克罗恩病的治疗效果[55]；摄入过量富含SFA的油脂，会因其能够上调肠道中促炎细胞因子的表达水平而导致和加剧肠道炎症[56]；过量摄入富含MUFA的油脂，能增加溃疡性结肠炎和克罗恩病的患病风险，而摄入过多富含n-3 PUFA的油脂则会加剧结肠炎症[55]。造成这种现象的原因可能与高油脂摄入导致肠道菌群生态紊乱，并通过NF-κB和JNK 等途径促进炎症细胞因子的分泌，进而引起不同种类的肠道炎症有关[32]。

3 结论与展望

3.1 结论

不同种类的油脂含有不同的脂肪酸组成和功能性伴随成分，为人类健康提供了丰富的营养物质，但是过多摄入或摄入不平衡也会导致一些肠道不良反应，如摄入过量会增加肠道慢性炎症的风险，摄入不平衡可能会引起肠道功能紊乱而导致黏膜细胞炎症。因此，无论从提供营养的角度，还是从预防疾病的角度，应提倡均衡摄入食用油脂，不能过分看重某些特定成分而忽略其他。

3.2 展望

目前，油脂与营养健康之间的内在联系研究仍然不透彻，尤其是目前食用油脂干预肠道菌群的研究仍然很不充分，对于膳食油脂调节肠道健康的作用机制仍没有合理解释。近年来，随着现代生物和分子技术的飞速发展与应用，使得对复杂的油脂结构进行高通量、高灵敏度、高精密度的分析成为可能。采用基于基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学(脂质代谢、微生物代谢)等多组学的油脂组学，解释油脂成分及其伴随成分的代谢途径，进一步明确与人体肠道健康相关的具体菌种及其作用机制，对人体肠道健康及慢性疾病进行有效调控，展现油脂-生物系统相互作用的整体图景，以突破油脂营养及其调控人体健康的瓶颈，将具有重要的研究价值。