反刍动物源和工业源反式脂肪酸的摄入对心脏代谢风险标志物的影响

赵晶晶，陈晓冬，徐宝成，2，3*，刘茜茜，丁 玥，2

（1 河南科技大学食品与生物工程学院 河南洛阳 471000 2 食品加工与安全国家级实验教学示范中心 河南洛阳 471000 3 河南省食品绿色加工与质量安全控制国际联合实验室 河南洛阳 471000）

《2020 年全球健康评估》的报告显示每年死亡的中年人中有22%是死于心血管代谢疾病。心血管代谢疾病是危害人类生命健康最严重的疾病之一[1]。目前已知影响心血管代谢疾病的危险因素主要包括高血压、糖尿病、高血糖、高血脂、肥胖以及吸烟、饮酒等不健康的生活习惯等[2-4]。有研究表明，较高的TFA 摄入量与心血管的患病风险呈正相关关系[5-6]。TFA（Trans Fatty Acid，反式脂肪酸）对全身炎症、血管内皮功能、腹部脂肪堆积、胰岛素抵抗以及胎儿和婴幼儿中枢神经系统的发育都有不利影响[7-11]。各国家和世界卫生组织都在致力于从全球食物供应中消除TFA[12-13]。

膳食中的TFA 分为两种：一种是由植物油脂氢化产生的iTFA（Industrial Trans Fatty Acid，工业源反式脂肪酸），主要存在于奶油、煎炸油、人造黄油、沙拉酱和烘焙产品等食品中[14-15]；另一种是由饲料中的部分不饱和脂肪酸经过反刍动物瘤胃中微生物的生物氢化作用而形成的rTFA（Ruminant Trans Fatty Acid，反刍动物源反式脂肪酸），是天然来源的TFA，主要存在于乳制品和肉制品（牛，羊等）中[16]。大量流行病学证据表明，TFA 摄入与包括动脉粥样硬化在内的多种心血管并发症有关。iTFA 会使血清中的HDL-c（High Density Lipoprotein Cholesterol，高密度脂蛋白）降低，LDL-c（Low Density Lipoprotein Cholesterol，低密度脂蛋白）、TC（Total Cholesterol，总胆固醇）和TG（Triglyceride，甘油三酯）水平升高，从而增加冠心病的患病风险[17-19]。与iTFA 不同，rTFA 在日常膳食模式下，摄入量通常较低，多个研究结果表明rTFA 与冠心病的患病风险无关[20-23]，不会引起心血管疾病危险因子的增加[24]。虽然rTFA 对心血管疾病的影响没有iTFA 大，但是仍在一定程度上提高了患病风险[25-27]。鉴于不同来源的反式脂肪酸对心血管疾病危险因素的影响存在很大争议，本研究通过查阅国内外有关反式脂肪酸对心血管代谢疾病影响的最新研究成果，在综合考虑研究对象性别、年龄、反式脂肪酸摄入量以及食物营养构成等因素的基础上，系统分析工业源和反刍动物源反式脂肪酸的摄入量对成人心血管代谢疾病危害因子的影响，以期为指导并制定我国居民膳食中反式脂肪酸的允许安全摄入量提供科学依据。

1 研究方法

在中国知网、万方、Web of Science、MEDLINE 等数据库搜索相关文章，检索关键词为“膳食脂肪”、“反式脂肪酸”、“心血管代谢疾病”、“代谢风险标志物”、“反刍动物”和“工业”等。初次检索文章需进行分析和筛选，以选择适用于本研究的文献，具体标准如下：1）选定文献需对健康成人的体重、腰围、TC、LDL-c、HDL-c、TG、血糖、胰岛素抵抗、收缩期和舒张期血压等影响心脏代谢指标的一种或几种进行评估，比较rTFA 和iTFA 饮食干预后对受试者上述各种指标的变化；2）选择文献时，一般综述、病例报告、动物研究、病例对照研究、没有结论的研究以及没有比较不同来源反式脂肪酸的研究则不作为本综述的纳入文献。通过仔细阅读文献，综合考虑研究对象性别、年龄、反式脂肪酸摄入量以及食物营养构成等因素对成人心血管代谢疾病危害因子的影响。

2 结果与分析

选定文献的研究对象包括健康的男性和（或）女性，受试者摄入的富含TFA 的食物主要包括黄油、奶酪、饼干、酸奶、酱汁、土豆泥、烘焙食品等。所有研究通常会对受试者进行3～4 周的TFA 饮食干预，结束后抽取受试者的血液进行组分分析，测定TG、TC、HDL-c、LDL-c、胰岛素和葡萄糖等指标的变化。具体的饮食干预措施见表1。

在这些文献中，除了部分研究没有设置对照饮食外，多数研究中受试者的饮食包括3 种模式，即iTFA 饮食干预、rTFA 饮食干预和对照饮食。在各类饮食中，TFA 约占其摄入总能量的0.1%～7%（约为0.3～20 g）。大部分试验中，受试者通过饮食摄入的TFA 总量基本保持一致，但在Wanders等[26]和Engberink 等[28]的研究中，rTFA 饮食中的总TFA 摄入量比iTFA 饮食高1.6%，而在Gebauer等[29]的研究中，rTFA 饮食中的总TFA 摄入量比iTFA 饮食高0.6%。

不同的饮食模式中，其蛋白质、脂肪、碳水化合物等宏量营养成分的摄入量差异不大，它们分别占摄入总能量的10%～20%、33%～43.5%、45%～55%。不同的研究中受试者的脂肪酸摄入情况不同。经统计分析只有Wanders 等[26]，Engberink 等[28]，Tardy 等[30]，Motard-Belanger 等[31]和Chardigny 等[32]五项研究提供了试验饮食的脂肪酸组成。在Tardy等[30]的研究中，试验设置的iTFA 饮食、rTFA 饮食和对照饮食中的饱和脂肪酸分别占总脂肪的46%，52.4%和43.2%。在Motard-Belanger 等[31]的研究中，虽然不同的饮食模式中饱和脂肪酸（Saturated Fatty Acid，SFA）的含量基本相同，但是在中等摄入量的rTFA 饮食中单不饱和脂肪酸（Monounsaturated Fatty Acid，MUFA）和多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acid，PUFA）的摄入量均高于高等摄入量组的rTFA 饮食和iTFA 饮食。在Wanders 等[26]和Engberink 等[28]研究中，SFA 的摄入量在不同的饮食模式之间差异较大，rTFA 饮食模式中SFA 的摄入量比iTFA 饮食模式低2.5%。在Gebauer 等[29]的研究中，SFA、MUFA 和PUFA 的摄入量均小于试验饮食能量的1%。综上，即使不同试验饮食的总TFA 摄入量一致，但对不同种类的脂肪酸而言，它们的摄入量也会存在差异，这可能会对试验结果造成影响，因为不同脂肪酸的生理效应是不一样的。

2.1 不同来源的反式脂肪酸对受试者血脂参数的影响

不同来源TFA 的摄入对受试者血脂参数的影响见表2。Gebauer 等[29]、Tardy 等[30]和Radtke等[33]的研究结果表明，与对照组和iTFA 组相比，rTFA 组受试者血浆中的TC 水平升高，但不同的饮食之间差异不显著。Motard-Belanger 等[31]在对受试者进行饮食干预后发现，与rTFA 中等摄入量组相比，iTFA 组和rTFA 高摄入组的受试者血浆中的TC 水平均升高，但都与对照组相比差异不显著。Chardigny 等[32]发现两种来源的TFA 均可降低受试者血浆中TC 水平，但存在性别差异。rTFA 组女性血浆中TC 的水平显著高于iTFA 组女性，但男性受试者血浆中的TC 水平无显著差异。与Chardigny 等[32]的研究不同，Wanders 等[26]的研究发现两种来源的TFA 均会使血浆中TC 水平均升高，但iTFA 组TC 水平升高幅度更大。

Motard-Belanger 等[31]、Radtke 等[33]、Tardy 等[30]和Wanders 等[26]的研究发现两种来源的TFA 均可使血浆中LDL-c 水平升高，但不同的研究之间存在差异。Tardy 等[30]和Radtke 等[33]的研究表明：与对照组和iTFA 组相比，rTFA 组受试者血浆中的LDL-c 水平升高。Motard-Belanger 等[31]研究发现：与rTFA 中等摄入组和对照组相比，受试者在经iTFA 饮食和高摄入量rTFA 饮食干预后，其血浆中的LDL-c 水平升高。在Wanders 等[26]的研究中，iTFA 组受试者血浆中LDL-c 水平的升高幅度比rTFA 组更大。Gebauer 等[29]发现，iTFA 和rTFA 饮食干预均可使受试者血浆中的LDL-c 水平升高，且rTFA 组引起LDL-c 水平更显著。另外，Chardigny 等[32]发现rTFA 受试组的女性血浆中LDL-c 水平总体上略有增加，而iTFA 组血浆中LDL-c 水平则降低，且rTFA 组LDL-c 水平显著高于iTFA 组，但男性受试者血浆中的LDL-c 水平无显著差异。

HDL-c 是由肝脏合成的一种可以抗动脉粥样硬化的脂蛋白，它可以将胆固醇从肝外组织转运到肝脏进行代谢，再由胆汁排出体外，HDL-c 在血浆中的浓度与患心血管病的风险呈负相关。由表2 可知，两种来源的TFA 均可降低血浆中HDL-c的水平，且iTFA 的效果更显著；另外，HDL-c 水平的降低还与受试者的性别有关，其中iTFA 饮食组女性血浆中HDL-c 的水平显著低于rTFA 组的女性，而在男性受试者中，两组之间HDL-c 水平的差异并不显著[32]。Motard-Belanger 等[31]的研究发现，与rTFA 中等摄入组和对照组相比，rTFA 高等摄入组和iTFA 组受试者血浆中的HDL-c 水平均降低，但不同饮食之间无显著差异。还有文献报道rTFA 饮食组受试者血浆中HDL-c 水平比对照组和iTFA 组均呈略有升高的现象[29]。此外，Radtke等[33]、Tardy 等[30]和Wanders 等[26]的研究则认为不同试验饮食对受试者血浆中HDL-c 水平基本没有影响。

血浆中甘油三酯的水平也是影响心血管疾病的危险因素之一。总体而言，iTFA 可降低受试者血浆中TG 水平，rTFA 可以升高血浆中TG 水平，两种不同来源的TFA 对受试者血浆中TG 水平的影响有显著差异[32]。同样，Radtke 等[33]也发现：与iTFA 组和对照组相比，rTFA 饮食干预可使受试者血浆中TG 水平升高。但也有其他研究认为：相比于对照组和rTFA 组，iTFA 饮食干预才导致血浆中TG 水平升高[26]。另外，Gebauer 等[29]和Tardy 等[30]的研究则发现，两种来源的TFA 均可使血浆中TG 的水平降低。还有报道认为不同试验饮食对受试者血浆中TG 水平基本没有影响，不同饮食之间没有显著差异[31]。综上可知，有关不同TFA 对受试者主要血脂参数的影响尚存在争议，这可能与受试者性别、年龄、膳食结构以及TFA 摄入量等因素有关，后续建议进一步开展深入研究，解析不同TFA 及其摄入量对成人心血管代谢疾病的影响。

2.2 不同来源的反式脂肪酸对代谢指标的影响

有5 篇文献研究了摄入不同来源的TFA 对人体代谢的影响，具体见表3。DeRoos 等[34]、Gebauer 等[29]和Tardy 等[30]通过测量空腹血糖、胰岛素水平和稳态模型评估法（Homeostasis Mmodel Assessment，HOMA），研究了摄入不同来源的TFA对血糖、胰岛素敏感性和胰岛素水平的影响，发现不同来源的TFA 对血糖、胰岛素敏感性和胰岛素水平没有影响。Desgagne 等[35]和Engberink 等[28]研究了摄入不同来源的TFA 对血压的影响，结果表明不同来源的TFA 对受试者舒张压和收缩压的影响不存在显著差异。

3 讨论

人们普遍认为与rTFA 相比，iTFA 对心血管疾病的不利影响更大[36]，但由表2 统计结果可知rTFA 的不利影响显著大于iTFA，摄入rTFA 更容易导致血浆中胆固醇水平高。但有学者认为，人们从日常饮食中所摄取的rTFA 不会增加患冠心病的风险，这可能是因为rTFA 的摄入量通常比iTFA 低很多[37]。据美国食品药品管理局估计，成年人的反式脂肪摄入量平均为5.8 g/d，而其中rTFA的日平均摄入量估计为1.2 g/d，远低于iTFA 的摄入量[39]。人们日常饮食中摄入的iTFA 和rTFA 之所以存在很大的差异，是因为它们的来源不同，rTFA 在食物中的含量通常比较低，最多占乳脂中总脂肪酸的8%，而iTFA 在糕点和起酥油中占总脂肪酸的比例可高达61%[25]。虽然从研究报道可得出rTFA 更容易导致血浆中胆固醇水平过高的结论，但试验中受试者rTFA 的摄入量远高于普通成年人的日平均摄入量，因此我们更应该关注日常饮食中iTFA 可能带来的安全风险。

由表1 可知，大部分试验选取的富含TFA 的食物主要包括黄油、饼干、酸奶、烘焙食品、酱汁和土豆泥等。iTFA 主要存在于奶油、煎炸油、人造黄油、沙拉酱和烘焙食品等食物中，而这类食物通常具有较高的能量，富含精制碳水化合物、饱和脂肪和盐，且膳食纤维含量较低，还含有大量的食品添加剂，这些都可能会对试验结果造成干扰[39]。另外，用不同品种食用油煎炸食品对TFA 的形成也存在影响，油炸过程中TFA 主要来源于食用油中不饱和脂肪酸的氧化裂解和异构化，而与食品本身关系不大；与葵花籽油相比，大豆油在烹饪过程中会生成更多的TFA[40]。因此，试验中食用油的选择也会影响到受试者最终的TFA 摄入量。与iTFA不同，rTFA 主要来源于乳制品和肉制品（牛，羊等），这些食物中会含有更多的营养物质和活性成分，而这些物质也可能对心血管健康产生有益的影响，这也会对试验结果造成干扰[41]。

现有研究在设置试验时，虽然要求不同饮食模式间的TFA 的摄入量保持一致，但在某些食物组分上仍然无法把控。在多数研究中，不同饮食模式之间SFA 和UFA 的摄入量都存在差异，而SFA摄入过多会导致血液中LDL-c 浓度的升高，增加人们患心血管疾病的风险[42]。在Motard-Belanger等[31]的研究中，rTFA 中等摄入量的饮食中MUFA和PUFA 的含量高于iTFA 饮食和rTFA 高摄入量的饮食，PUFA 可能会使血浆中的TC 和LDL-c 水平降低，而MUFA 则会使血浆中LDL-c 水平降低，HDL-c 水平升高[43]。SFA 和MUFA 摄入量上的差异也会影响到受试者血浆中TC 和HDL-c 的水平[44]。此外，碳水化合物的摄入也会直接影响心脏代谢危险因素，过多摄入碳水化合物会导致血糖过高，产生胰岛素抵抗，进而会影响到葡萄糖代谢。有研究用碳水化合物代替部分SFA，发现受试者患心血管疾病的风险增加7%[45]。通常在亚洲和发展中国家的饮食模式中碳水化合物所占的比重较高，这种类型的饮食可能因为膳食纤维含量较低并长期处于高碳水化合物状态而影响身体代谢，增加人们患心血管疾病的概率[46]。由此可见，饮食中的很多成分都会影响到心血管代谢。另外，多数研究的饮食干预时间为3～4 周，部分脂肪酸对血脂和脂蛋白水平的影响可以在饮食干预的2周内进行监控，但共轭亚油酸对心血管疾病危险因子的影响是长期的[47-48]，这也会对试验结果造成影响。因此，研究人员应该对试验饮食进行更加严格的把控。

在Wanders 等[26]和Engberink 等[28]的研究中，两种饮食干预中总TFA 的摄入量不同，rTFA 饮食中的总TFA 摄入量要比iTFA 组高出1.6%；在Gebauer 等[29]的研究中，rTFA 饮食中的总TFA 摄入量比iTFA 饮食高0.6%。而TFA 的摄入量与心血管疾病的患病风险呈正相关，每日增加2%的TFA 摄入量，心血管疾病的患病风险会增加16%，因此饮食中总TFA 摄入量不同也会影响试验结果。在上述多数研究中都会对受试者的体重进行监控，当受试者的体重发生变化时，研究人员则会对受试者的饮食进行调整，通常是禁止喝果汁、咖啡和酒等，这会使受试者的饮食发生变化，并导致摄入的各种脂肪酸的含量和其它食物成分也发生变化，从而可能影响试验结果。

受试者的性别也是影响心血管代谢参数的主要因素。Chardigny 等[32]研究发现iTFA 饮食干预组女性血浆中TC、LDL-c 和HDL-c 水平显著低于rTFA 组的女性，但对男性受试者而言，不同TFA饮食干预组的受试者其血浆中TC、LDL-c 和HDL-c 水平并无显著差异。有研究在对受试者饮食进行调节后发现，女性受试者的rTFA 摄入量与冠心病患病风险呈负相关关系，但在男性受试者中没有发现rTFA 摄入量与冠心病患病风险之间的关系[24]。另外，在对心血管疾病患者的身体代谢物进行分析时，发现脂质和脂蛋白代谢有明显的性别差异；有研究认为内源性雌激素可降低女性心脏动脉粥样硬化的风险。但糖尿病女性患者与男性患者的心血管患病风险几乎相同，可能是患糖尿病后身体的某种机制抵消了女性内源性雌激素对心血管的保护作用[49]。在未来的研究中建议针对不同来源的TFA 对心血管代谢疾病影响的性别差异进行更多的研究。

总之，膳食中摄入两类反式脂肪酸均会增加心血管疾病的风险，但引起风险的大小除了与其来源有关外，还与性别、摄入量以及膳食结构存在紧密的关系。考虑到其它营养成分和人类饮食模式的多样性，后续建议增加不同人群、不同膳食模型条件下反式脂肪酸对心血管疾病风险的影响研究，为指导并制定我国居民膳食中反式脂肪酸的允许安全摄入量提供科学依据。