脂类的介绍
英语名词: Lipid
脂类是指机体内的一些有机小分子物质,是由脂肪酸和醇的作用生成的脂及其衍生物。脂类是人体需要的重要营养素之一,它与蛋白质、碳水化合物是产能的三大营养素,在供给人体能量方面起着重要作用。脂类也是人体细胞组织的组成成分,如细胞膜、神经髓鞘都必须有脂类参与。
对脂类的理解,主要有2个方向:
1、食物中的脂类:医学、营养学、运动与健康领域较关注,主要是考虑饮食与人类/动物疾病的关联。
2、人体/动植物体内的脂类:生理学、病理学关注,主要是研究它们在生理/病理状态下,脂类起到何种作用。
脂肪的生理功能
1、能量储存
体内的三种能源物质比较(碳水化物,酯类、蛋白质)
(1)单位重量的供能:碳水化物4.1千卡/克,蛋白质4.1千卡/克,脂9.3千卡/克。
(2)储存体积:1糖元或淀粉:2水,脂则是纯的,体积小得多。
(3)动用先后碳水化物优先被消耗,然后是脂类,最后是蛋白质。因此,很多减肥/瘦身原理、辟谷等,皆源于此。
根据以上三种物质的对比,可以得出脂肪是能量储存的最佳方式,如动物、油料种子的甘油三酯。
2、生物膜的骨架
脂类双分子层组成膜的基本骨架,脂质分子的亲水头部位于膜的两侧,而疏水尾部两两相对位于中间;蛋白质以不同程度镶嵌或贯穿其中。
3、电与热的绝缘体
动物的脂肪组织有保温,防机械压力等保护功能,植物的蜡质可以防止水分的蒸发。
(1)电绝缘:神经细胞的鞘细胞,电线的包皮,神经短路。
(2)热绝缘:冬天保暖,企鹅、北极熊等。
4、其他
(1)信号传递:固醇类激素。
(2)酶的激活剂:卵磷脂激活β-羟丁酸脱氢酶。
(3)糖基载体:合成糖蛋白时,磷酸多多萜醇作为羰基的载体。
(4)激素、维生素和色素的前体(萜类、固醇类)。
(5)生长因子与抗氧化剂。
(6)参与信号识别和免疫(糖脂)。
脂肪的分类
1、油脂
油脂(Fat)即甘油三酯或称之为脂酰甘油,是油和脂肪的统称。一般将常温下呈液态的油脂称为油,而将其呈固态时称为脂肪。
脂肪是由甘油和脂肪酸脱水合成而形成的。脂肪酸的羧基中的-OH 与甘油羟基中的-H 结合而失去一分子水,于是甘油与脂肪酸之间形成酯键,变成了脂肪分子。
脂肪中的三个酰基(无机或有机含氧酸除去羧基后所余下的原子团)一般是不同的,来源于碳十六、碳十八或其他脂肪酸。有双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸,没有双键的则称为饱和脂肪酸。
油脂分布十分广泛,各种植物的种子、动物的组织和器官中都存有一定数量的油脂,特别是油料作物的种子和动物皮下的脂肪组织,油脂含量丰富。人体内的脂肪约占体重的10%~20%。
2、类脂
类脂(lipids)包括磷脂,糖脂和胆固醇及其酯三大类。
①磷脂是含有磷酸的脂类,包括由甘油构成的甘油磷脂与由鞘氨醇构成的鞘磷脂。在动物的脑和卵中,大豆的种子中,磷脂的含量较多。
②糖脂是含有糖基的脂类。
③还有,胆固醇及甾类化合物(类固醇)等物质主要包括胆固醇、胆酸、性激素及维生素D等。这些物质对于生物体维持正常的新陈代谢和生殖过程,起着重要的调节作用。
另外,胆固醇还是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素等的合成原料,对于调节机体脂类物质的吸收,尤其是脂溶性维生素(A,D,E,K)的吸收以及钙、磷代谢等均起着重要作用。这三大类类脂是生物膜的重要组成成分,构成疏水性的"屏障"(barrier),分隔细胞水溶性成分及将细胞划分为细胞器/核等小的区室,保证细胞内同时进行多种代谢活动而互不干扰,维持细胞正常结构与功能等。
脂肪的消化和吸收
正常人一般每日每人从食物中消化的脂类,其中甘油三脂占到90%以上,除此以外还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂肪酸。
食物中的脂类在成人口腔和胃中不能被消化,这是由于口腔中没有消化脂类的酶,胃中虽有少量脂肪酶,但此酶只有在中性PH值时才有活性,因此在正常胃液中此酶几乎没有活性(但是婴儿时期,胃酸浓度低,胃中PH值接近中性,脂肪尤其是乳脂可被部分消化)。
脂类的消化及吸收主要在小肠中进行,首先在小肠上段,通过小肠蠕动,由胆汁中的胆汁酸盐使食物脂类乳化,使不溶于水的脂类分散成水包油的小胶体颗粒,提高溶解度增加了酶与脂类的接触面积,有利于脂类的消化及吸收。在形成的水油界面上,分泌入小肠的胰液中包含的酶类,开始对食物中的脂类进行消化,这些酶包括胰脂肪酶,辅脂酶,胆固醇酸酶和磷脂酶。
脂类的吸收主要在十二指肠下段和盲肠。甘油及中短链脂肪酸(<=10C)无需混合微团协助,直接吸收入小肠粘膜细胞后,进而通过门静脉进入血液。长链脂肪酸及其它脂类消化产物随微团吸收入小肠粘膜细胞。长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下,生成脂酰CoA,此反应消耗ATP。
脂酰CoA可在转酰基酶作用下,将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。体内具有多种转酰基酶,它们识别不同长度的脂肪酸催化特定酯化反应。这些反应可看成脂类的改造过程,在小肠粘膜细胞中,生成的甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇,与细胞内合成的载脂蛋白构成乳糜微粒,通过淋巴最终进入血液,被其它细胞所利用。
可见,食物中的脂类的吸收与糖的吸收不同,大部分脂类通过淋巴直接进入体循环,而不通过肝脏。因此食物中脂类主要被肝外组织利用,肝脏利用外源的脂类是很少的。
脂肪的需要量和食物来源
1、需要量
每个人每天对于脂肪的摄入量都是不同的。脂肪的摄入量与一个人一天的总摄入量有关,我们每天摄入的脂肪产热应占总产热量的20%~25%。
一般正常人应摄入的脂肪在50克~80克之间。婴幼儿和儿童摄入脂肪的比例高于成年人,6个月婴儿脂肪产热量占45%,6~12个月婴儿脂肪产热量占40%,1~17岁儿童及青少年占25~30%,成年人脂肪产热量占20%~25%。
脂类如果摄取过多会导致肥胖,容易引发高血糖、高血脂、高血压等疾病。当脂类摄取不足时,脂溶性维生素的吸收较差。尤其是Ω—3系脂肪酸的缺乏,不仅影响智力和视力,也将对心脑血管疾病产生影响。
动物的脂肪中,不饱和脂肪酸很少,植物油中则比较多。膳食中饱和脂肪太多会引起动脉粥样硬化,因为脂肪和胆固醇均会在血管内壁上沉积而形成斑块,这样就会妨碍血流,产生心血管疾病。
2、食物来源
脂肪的食物来源主要有:
①饱和脂肪:肥肉、奶油、人造奶油、乳酪及蛋黄。
② 单不饱和脂肪酸:橄榄、花生、酪梨和火麻、亚麻。
③ 多不饱和脂肪酸:鱼、海产和由种子及全谷类提炼的植物油。