第4讲功能性油脂全解

功能性食品FunctionalFood第四讲河南工业大学粮油食品学院Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类2/49第三节功能性脂类Functionallipid主要内容：多不饱和脂肪酸磷脂与胆碱脂肪替代物Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类3/49一、脂类基本概念及分类1.脂类：由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物的统称。2.分类：磷脂—含有磷酸的脂类。甘油磷脂、鞘磷脂糖脂—含有糖基的脂类。胆固醇及甾类化合物—胆固醇、胆酸、性激素、维生素D等。油脂类脂即甘油三酯或脂酰甘油，是油和脂肪的统称。将常温下呈液态的油脂称为油，呈固态时称为脂肪。粗分类Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类4/49除脂肪酸和醇外，还含有非脂分子成分。如磷脂。单纯脂复合脂仅有脂肪酸和甘油形成的脂类物质，如三酰甘油和蜡。按化学组成分类衍生脂由单纯脂或复合脂衍生而来，或者与其关系密切具有一般脂质性质的物质。萜类和甾类及其衍生物Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类5/49二、多不饱和脂肪酸1.多不饱和脂肪酸的结构与分类1.1定义多不饱和脂肪酸（Polyunsaturatedfattyacids,PUFA）是指含有两个或两个以上双键且碳链长为18～22个碳原子的直链脂肪酸。PUFA是功能性脂肪酸的主体和核心，主要包括亚油酸（LA）、γ-亚麻酸（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，亚油酸及亚麻酸被公认为人体必需的脂肪酸（EA），在体内可衍生化为AA、EPA、DHA等。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类6/491.2命名：标准命名法、速记命名或“omega”（ω）序列命名法、俗称三种命名方法。EPA标准命名法ω序列命名法俗称5，8，11，14，17-二十碳全顺五烯酸C20∶5ω-3C表示碳原子，20表示碳数，5表示双键数，ω-3表示双键的位置。多不饱和脂肪酸主要有两个系列ω-3、ω-6。距羧基最远端的双键是在倒数第3个碳原子上的称为ω-3或n-3多不饱和脂肪酸。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类7/49ω-3和ω-6两个系列的主要种类及化学结构如下:ω-3系列十八碳三烯酸(α-亚麻酸)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，(亚油酸)LA十八碳三烯酸，(γ-亚麻酸)GLA二十碳四烯酸，(花生四烯酸)AAChapter2功能性食品活性成分之功能性脂类8/492.多不饱和脂肪酸的生理功能Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类9/492.1多不饱和脂肪酸与心血管系统疾病膳食中的脂类能够显著影响脂蛋白代谢，从而改变心血管疾病的危险性。多不饱和脂肪酸可降低LDL-胆固醇，所有脂肪酸均可使HDL-胆固醇浓度升高，但随着脂肪酸不饱和度的增加而这种作用减少。γ-亚油酸在临床上的试验结果表明有降血脂作用，对甘油三酯、胆固醇、β-脂蛋白的下降有效性在60%以上。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类10/492.2多不饱和脂肪酸与细胞生长DHA和AA是脑和视网膜中两种主要的多不饱和脂肪酸。对于胎儿和婴幼儿的影响显著。一些动物试验表明，膳食中α-亚麻酸，特别是在极度或长期缺乏情况下，会出现相应缺乏症状，如大鼠的光感受器细胞死亡，从而出现视觉循环缺陷与障碍。此外，AA和DHA摄入不足可导致脑功能障碍。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类11/492.3多不饱和脂肪酸的抗癌作用DHA和EPA具有较好的抗癌作用：癌细胞的膜合成对胆固醇的需要量大，而ω-3脂肪酸能降低胆固醇水平，从而能抑制癌细胞生长；在免疫细胞中的DHA和EPA产生了更多的有益生理效应的物质，参与了细胞基因表达调控，提高了机体免疫能力，减少了肿瘤坏死因子；EPA和DHA大大增加了细胞膜的流动性，有利于细胞代谢和修复。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类12/492.4多不饱和脂肪酸的免疫调节作用EPA、DHA、AA能影响多种细胞的功能。ω-3类可能通过多种机制作用于细胞水平：通过免疫系统的细胞调节类二十烷酸的生成，尤其是降低促炎因子PGE2和白三烯B4的生成；调节膜流动性；调节细胞信号转导途径，尤其是与脂类介质、蛋白激酶C和Ca2+动员有关的途径；调节过氧化体增殖、脂肪酸氧化和脂蛋白组装有关基因的表达。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类13/493.多不饱和脂肪酸的来源3.1PUFA的动植物资源3.1.1亚油酸(必需脂肪酸)亚油酸为全顺-9，12-十八碳二烯酸。亚油酸是分布最广的一种多不饱和脂肪酸，日常食用的绝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较高。还有一些含亚油酸特别高的油脂资源见下表：Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类14/49常见植物油中脂肪酸含量（%）油脂名称饱和脂肪酸不饱和脂肪酸其他脂肪酸油酸亚油酸亚麻酸可可油9361椰子油92062橄榄油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1538460.31Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类15/49几种高亚油酸油脂资源油脂亚油酸含量（%）油脂亚油酸含量（%）红花籽油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烟草籽油75苍耳籽油65.3~76.8核桃仁油57~76酸枣仁油50.2Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类16/493.1.2α-亚麻酸α-亚麻酸的日常获得性很差，在大豆油、菜子油、葵花籽油中有一定的含量。一些藻类与微生物中存在较多的α-亚麻酸资源。油脂资源α-亚麻酸含量%油脂资源α-亚麻酸含量%苏子油44～70亚麻荞油33～37.5罗勒籽油44～65大麻子油15～30拉曼油66紫花苜蓿油84.5亚麻仁油40～61葫芦巴籽油14～22甜紫花南芥油46芥子油6～18乌桕油41～54胡桃油10.7～16.2一些高α-亚麻酸含量的植物油脂资源Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类17/493.1.3γ-亚麻酸含量较高的γ-亚麻酸资源较少，且含量低难以成为有经济价值的可利用资源。如燕麦和大麦中含有0.25-1.0%的γ-亚麻酸，乳脂中含0.1-0.35%。几种富含γ-亚麻酸的植物油脂资源(%)资源油脂种子含油率γ-亚麻酸含量月见草油15~307~15玻璃苣油3019~25黑加仑油13~3015~20黑穗醋栗油3017Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类18/493.1.4DHA和EPA陆地植物油中几乎不含EPA或DHA，在一般陆地动物油中也测不出。但高等动物的某些器官与组织中，例如眼、脑、睾丸等中含有较多的DHA。海藻类及海水鱼是EPA与DHA的重要来源，在海产鱼油中或多或少地含有AA、EPA、DPA、DHA四种脂肪酸，以EPA和DHA的含量较高。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类19/49水产动、植物油中EPA和DHA含量（%）来源EPADHA来源EPADHA沙丁鱼8.516.03海条虾11.815.6鲐鱼7.422.8梭子蟹15.612.2马鲛8.431.1草鱼2.110.4带鱼5.814.4鲤鱼1.84.7海鳗4.116.5鲫鱼3.97.1鲨5.122.5鲫鱼卵3.912.2小黄鱼5.316.3褐指藻14.82.2白姑鱼4.613.4盐藻—4.2银鱼11.313.0螺旋藻32.85.4鳙鱼10.819.5小球藻35.28.7鱿11.733.7角毛藻6.40.5乌贼14.032.7对虾14.611.2Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类20/49Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类21/493.2PUFA的微生物资源1962年，人工方法培养某些纤毛纲原生动物测定其组织中脂肪酸组成，发现5个种中有4个种γ-亚麻酸含量达到30％以上。动物、植物资源的种种限制，而微生物本身具有低成本，培养迅速，生产周期短，可以规模化生产等优点，因而有着非常广阔的前景。PUFA广泛存在于微藻类、细菌真菌的细胞中。γ-亚麻酸含量较高的微生物见下表。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类22/49富含γ-亚麻酸的微生物资源微生物γ-亚麻酸的含量（占总脂肪酸，%）爪哇毛霉15~18深黄被孢霉3~11不明毛霉11~14拉曼被毛霉26雅致小克银汉霉18枝霉20拉草式毛霉31Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类23/494.1PUFA摄入可能造成的危害引起脂质过氧化：加重出血倾向：ε-3PUFA摄入量多，会抑制AA及其代谢产物生成，引起凝血困难EPA摄入会抑制AA及其代谢产物生成，影响婴儿生长EPA有增强性功能作用过量DHA造成神经过度兴奋ε-3PUFA对细胞免疫有较强抑制作用4.PUFA的保护与安全性Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类24/494.2PUFA保护措施使用抗氧化剂：维生素E、C、卵磷脂、茶多酚、黄酮类化合物是抗氧化剂，又是良好的生理活性物质，具有协同功效。采用胶囊形式：胶囊形式可降低光线、氧气等的影响，防止快速氧化酸败。我国营养学会推荐成年人摄入膳食脂肪以总能量供应的25~30%为宜，各种脂肪酸的合理比例应为饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸等于或接近于1（≤1）∶1∶1。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类25/49三、磷脂1.磷脂的定义及分类含有一个或多个磷酸基的脂质，包括甘油磷脂和鞘磷脂两类。甘油磷脂：由甘油构成的磷脂鞘磷脂：由神经鞘氨醇构成的磷脂Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类26/49磷脂甘油磷脂经神脂肪酸脂肪酸PO4其他基团甘油鞘氨醇脂肪酸PO4其他基团鞘磷脂Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类27/492.磷脂的结构及理化性质2.1甘油磷脂Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类28/492.1.1卵磷脂（胆碱磷脂、磷脂酰胆碱）结构：卵磷脂分子含甘油、脂酸、磷酸、胆碱等基团。甘油三酯的脂酰基被磷酸胆碱基取代。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类29/49天然卵磷脂常常是含有不同脂肪酸的几种卵磷脂的混合物，有软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等。性质：纯净的卵磷脂为白色蜡状固体。在水中成胶状液。经酸或碱水解可得脂肪酸、磷酸甘油和胆碱。有极性，易与水相吸，形成极性端，而脂肪酸碳氢链为疏水端，是很好的天然乳化剂，在食品工业中具有重要作用。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类30/492.1.2脑磷脂（氨基乙醇磷脂、丝氨酸磷脂）由甘油、脂肪酸、磷酸和乙醇胺组成的一种磷脂。是脑组织和神经组织中提取的磷脂，心、肝及其他组织中也含有，常与卵磷脂共同存在于组织中。脑磷脂至少有两种以上，已知的有氨基乙醇磷脂和丝氨酸磷脂。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类31/49脑磷脂存在于脑、神经、大豆等中。新鲜制品是无色固体，空气中易变为红棕色。有吸湿性。不溶于水和丙酮，微溶于乙醇，溶于氯仿和乙醚。可用作抗氧剂。也用于医疗上。可由家畜屠宰后的新鲜脑或大豆榨油后的副产物中提取而得。在生物界所存在的磷脂中，磷酯酰乙醇胺的含量仅次于卵磷脂，在大肠菌中，其约占总磷脂的80%。Chapter2功能性食品活性成分之功能性脂类32/492.1.3.肌醇磷脂（磷脂酰肌醇）一类由磷脂酸与肌醇结合的脂质，结构与卵磷脂、脑磷脂相似，是由肌醇代替胆碱位置构成。除一磷酸肌醇磷脂外，还发现二、三磷酸肌醇磷脂。肌醇磷脂存在于多种动植物组织中，心肌及肝脏含一磷酸肌醇磷脂，脑组