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脂类营养 (lipids). 学习要点. 了解脂类的性质以及种类; 掌握脂肪、磷脂、必需脂肪酸的生理功能及来源; 明确食物脂肪营养价值的评价指标; 掌握脂类的食物来源及推荐摄入量。 了解加工贮藏对油脂营养价值的影响 了解脂类营养与人类健康的关系. 第一节 脂类的概念、性质及分类. 胆固醇 ( CH ) 胆固醇酯( CE ) 磷脂 ( PL ) 糖脂 ( GL ) 脂蛋白 ( Apo ). 类脂. 脂类是脂肪和类脂的总称。 脂肪 甘油三酯( TG ) 脂类.
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脂类营养 (lipids)
学习要点 • 了解脂类的性质以及种类; • 掌握脂肪、磷脂、必需脂肪酸的生理功能及来源; • 明确食物脂肪营养价值的评价指标; • 掌握脂类的食物来源及推荐摄入量。 • 了解加工贮藏对油脂营养价值的影响 • 了解脂类营养与人类健康的关系
胆固醇 (CH) 胆固醇酯(CE) 磷脂 (PL) 糖脂 (GL) 脂蛋白 (Apo) 类脂 脂类是脂肪和类脂的总称。 脂肪 甘油三酯(TG) 脂类 脂类的共同性质是难溶于水易溶于有机溶剂。通常说的脂肪包括脂和油,常温下呈固态的称为“脂”,呈液态的称为“油”。膳食中的脂肪主要为中性脂肪,即甘油三酯。
脂 类 主要特性 体脂主要成分,受营养状况和机体活动的影响而增减,又称可变脂 类脂质 磷脂类 构成生物膜和神经组织的主要成分,生物膜的流动性和特殊通透性与此有关:卵磷脂 脑磷脂. 糖脂类 含有糖的类脂质,参与生物膜的构成 胆固醇 及类固醇 生物膜的主要成分之一,分子结构以环戊烷多氢菲为核心胆固醇是形成激素与胆碱所必需的,肝是合成胆固醇的主要部位 脂蛋白 由中性脂肪和某些类脂质与Pro构成的复合体,与血脂代谢密切相关CM VLDL LDL HDL 中性脂肪
中性脂肪: C20:5 (EPA) C22:6 (DHA) C20:4 花生四烯酸 C18:2 亚油酸 脂肪酸: CnH2n-2O2 CnH2n-4O2 CnH2nO2
磷 脂:甘油磷脂和鞘磷脂 • 甘油磷脂主要类型有:磷脂酰胆碱(phosphatidyl choline,PC,旧称卵磷脂)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine,PS)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanolamine ,PE,旧称脑磷脂)磷脂酰肌醇(phosphatidyl inositol,PI)和双磷脂酰甘油(DPG,旧称心磷脂)等。 • 鞘磷脂(sphingomyelin,SM,)在脑和神经细胞膜中特别丰富,亦称神经醇磷脂,它是以鞘胺醇(sphingoine)为骨架,与一条脂肪酸链组成疏水尾部,亲水头部也含胆碱与磷酸结合。
脑磷脂 卵磷脂
血浆脂蛋白 脂蛋白存在于血浆、线粒体、微粒体、细胞膜中,是由脂类和蛋白质结合而成。 根据血浆脂蛋白的比重或电泳速度可分为α脂蛋白(亦称高密度脂蛋白,HDL)、β-脂蛋白(亦称低密度脂蛋白,LDL)、前β-脂蛋白(亦称极低密度脂蛋白,VLDL)和乳糜微粒(CM)四部分。
脂蛋白种类 化学组成(%) 蛋白质 甘油三酯 胆固醇 胆固醇脂 磷脂 高密度脂蛋白 50 4 2 20 24 低密度脂蛋白 23 10 10 36 21 极低密度脂蛋白 10 52 5 13 20 乳糜微粒 2 87 2 4 5 血浆脂蛋白的化学组成
各种密度的脂蛋白的主要作用是在血液中运送甘油三酯到肌肉与脂肪组织中。各种密度的脂蛋白的主要作用是在血液中运送甘油三酯到肌肉与脂肪组织中。 ①CM 是由小肠上皮细胞合成,主要成分为膳食脂肪,其作用在于运输外源性甘油三酯到肝和脂肪组织代谢 ② VLDL 主要由甘油三酯构成,但磷脂和胆固醇含量比CM多,主要由肝合成,负责将甘油三酯从肝脏送往全身脂肪组织或其它组织储存。
③ LDL 来自肝脏,其主要成分为胆固醇的一类脂蛋白,将胆固醇由肝脏达到各个组织中作为制造细胞膜和某些激素的原料。当血浆中LDL浓度增高时,预示存在动脉粥样硬化的潜在危险。 ④ HDL 主要由大量蛋白质、磷脂和少量胆固醇,甘油三酯等组成,肝脏和小肠都能合成HDL,它在血浆中的浓度比较恒定。不受膳食中SFA和胆固醇的影响,主要作用是从组织中清除不需要的胆固醇,并送往肝脏代谢处理,然后排出,因此HDL可防止脂质在动脉壁沉积而引起动脉硬化,保护心血管系统的健康。
第二节 脂类在体内的含量、分布、功能 脂类有什么作用?
一、 脂类的含量与分布 脂 肪 类 脂 1、分布 两大脂库 1、分布于体内各组织 2、含量 占体重10 — 20% 2、占体重 5% 3、受年龄、性别、营养、 3、含量稳定。 消耗等影响而变动, “可变脂”。 “基本脂”
二、脂类的功能 (一)脂肪的功能 1、供能 1 kg of fat weight corresponds to the total energy expenditure of 4.6 days, or to 17 h of intense aerobic exercise like running (600 kcal/h). In a fasted day, it would result in the mobilization of 160 g of FA per day (calculated as palmitate) of which about one-third would be oxidized and the rest would be reesterified into TG
2.机体重要构成成分 3. 保护机体 4.节约蛋白质 5.提供必需脂肪酸 6.提供脂溶性维生素并促进其吸收 7. 食物中的脂肪还能增加饱腹感、改善食物的 色香味形等感官性状。
(二)磷脂的功能 1、是构成细胞膜的重要成分, 帮助脂类或脂溶性物质 顺利通过细胞膜,促进细胞内外的物质交流; 2、促进神经系统发育; 3、帮助脂类的转运,防止脂肪肝; 4、参与酯化胆固醇,防止当脉粥样硬化和冠心病。 5、作为乳化剂,使脂肪均匀悬浮在体液中,有利于脂肪的吸收、转运和代谢; 6、在胆汁中与胆盐、胆固醇形成微胶粒,有利于胆固醇的溶解和排泄。
磷 脂 防 止 动 脉 粥 样 硬 化 的 原 理 O II R-C-O 胆固醇酯 HO 游离胆固醇 (易沉积) 卵磷脂 (不易沉积)
(三)胆固醇的功能 1、胆固醇是构成细胞膜的重要成分,人体内90%的胆固醇存在于细胞中。 2、胆固醇还是人体内许多重要活性物质如性激素、胆汁酸、维生素D、肾上腺皮质激素等的合成原料。 3、与细胞的生长、分裂、更新有关。 4、近年来发现,肠道胆固醇过低,罹患癌症的机率高一些。
第三节 脂肪代谢及调控 怎样防止肥胖?
一、脂肪分解代谢 (一)脂肪动员脂肪细胞内存储的脂肪,被脂肪酶水解为甘油和脂肪酸,并释放到血液的过程。 甲状腺素 肾上腺素 三酯酰甘油脂肪酶胰岛素 胰高血糖素 + -
(二)脂肪酸氧化 • 脂肪酸β氧化最终的产物为乙酰CoA、NADH和FADH2。假如碳原子数为Cn的脂肪酸进行β氧化,则需要作(n/2-1)次循环才能完全分解为n/2个乙酰CoA,产生n/2个NADH和n/2个FADH2;生成的乙酰CoA通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量,而NADH和FADH2则通过呼吸链传递电子生成ATP。 • 以软脂酸(18C)为例计算其完全氧化所生成的ATP分子数:
生成酮体参与代谢 • 脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA,在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解;但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路,即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和丙酮,这三者统称为酮体。 • 肾、心肌、脑等组织可以利用酮体为燃料分子。在这些细胞中,酮体进一步分解成乙酰CoA参加三羧酸循环。
二、脂肪的合成代谢 脂肪合成有两条途径: • 一是利用食物中的脂肪转化而成人体脂肪; • 另一是将糖转变为脂肪,这是体内脂肪的主要来源。 • 脂肪组织和肝脏是体内脂肪合成的主要场所。合成脂肪的原料是磷酸甘油和脂肪酸。
胰岛素 胰岛素 胰岛素 + + - 主要器官:脂库、肝、乳腺 脂肪的合成在细胞浆中进行。 基本过程: 脂肪合成 脂肪动员 Glu 乙酰CoA 丙二酰CoA 升高血糖激素 甘油 + 软脂酰CoA 甘油三酯 α- 磷酸甘油 3 脂肪酸 激素的调节: 胰岛素促进脂肪的合成、存储(存能激素); 升高血糖激素促进脂肪动员、氧化产能(动员能量激素)。
磷脂代谢 多吃磷脂好!
一、甘油磷脂的酶解 • 参与磷脂分解代谢的酶为磷脂酶(phospholipase),包括A(A1和A2)、B、C和D四大类。水解后的产物若为甘油酯骨架上去掉一个酯键,则破坏了作为膜脂的功能,导致溶血,这样的脂被称为溶血(甘油)磷脂,催化的酶被称为溶血(甘油)磷脂酶。
磷脂酶的作用位点 磷脂水解后,最后的产物脂肪酸进入β-氧化途径,甘油和磷酸进入糖代谢
二、磷脂的合成 • 哺乳动物中,磷脂如磷脂酰乙醇胺和甘油三酯有两个共同的前体:脂酰-CoA和L-甘油-3-磷酸以及相同的几步合成反应过程。 合成可以开始于酵解产生的磷酸二羟丙酮,在肝脏和肾中还可以由甘油通过甘油激酶作用进行合成。另一前体为脂酰-CoA,由脂肪酸通过脂酰-CoA合成酶。
胆固醇代谢 胆固醇是好还是坏?
O II R-C-O 胆固醇酯 HO 一、化学 游离胆固醇
二、体内含量 含量最多的是 脑、内脏 • 三、来源 外源性:每天可从食物获得 0.3 – 0.8 克 • 胆固醇; • 内源性:体内每天约合成 1 克胆固醇。 • 胆固醇广泛存在于动物性食品中,人体自身也可以利用内源性胆固醇,所以一般不存在胆固醇缺乏。 • 植物性食品当中不含胆固醇
胆固醇的分解 1.转变为胆甾烷醇和粪甾醇。 2.转变为胆汁酸(cholic acid),主要通过环状结构的环核羟化及侧链的降解,环核羟化需NADPH和O2,双功能加氧酶,侧链氧化主要为-氧化后再进行-氧化。 3.转变为其他物质,主要包括固醇类激素和维生素D
第四节 脂肪酸和必需脂肪酸 为什么要多吃植物油?
脂肪酸因其结构的不同使食物中的脂肪有 不同种类,因而功能不同。 • 饱和 • 1、按饱和程度分为 单不饱和 • 不饱和 • 多不饱和 • 长链(14碳以上) • 2、脂肪酸的链的长短 中链(8~12碳以上) • 短链(6碳以下) • 营养必需脂肪酸 • 3、根据体内能否合成分 • 非营养必需脂肪酸
饱和脂肪酸(SFA): 碳链不含双键的脂肪酸为饱和脂肪酸: 多为动物性脂肪(如猪、羊、牛油,但某些禽类和鱼类脂肪除外),一般认为会导致血浆中LDL的浓度升高,而使血浆胆固醇升高。如月桂酸、肉豆蔻酸和软脂酸等。饱和脂肪酸越多、碳链越长,熔点越高。动物脂肪常温下多为固态。
不饱和脂肪酸: 含有不饱和双键的脂肪酸。 根据双键的个数又将其分为—— 单不饱和脂肪酸(MUFA) 多不饱和脂肪酸(PUFA) 按双键的位置又可分为—— n-3(或ω-3)系列 n-6(或ω-6)系列
α-亚麻酸、二十碳五烯酸(EPA)与二十二碳六烯酸(DHA)属于n-3系列脂肪酸。具有抑制肝脏细胞的TG合成并减少 VLDL的分泌,降低血浆TG、升高HDL-C、延缓动脉粥样硬化的进程的作用。 • 海产动物脂肪如鱼油、海豹油等含EPA 和DHA高。胡麻、小麦胚芽油中含α-亚麻酸较高。
n-6系列的亚油酸:可使血清中总胆固醇、LDL水平显著降低,但是 同时可使HDL水平降低。亚油酸在植物油中含量高,如玉米油、大豆油、葵花籽油等。故n-6系列的PUFA的量应适宜。 • 单不饱和脂肪酸:如油酸(以植物油中含量较多,比如橄榄油和茶油、花生油中含量高)能降低血清总的胆固醇和LDL,且不降低HDL。
必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA) • 指人体不可缺少而自身又不能合成,必须由食物供给的多不饱和脂肪酸。 • 许多年以来,人们一直认为这三种不饱和脂肪酸(亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸)都是必需脂肪酸。可是以后的研究表明:花生四烯酸可以由亚油酸在机体合成,因而不是完全“必需”。因此,目前认为亚油酸和-亚麻酸是必需脂肪酸。
必需脂肪酸生理功能 (1)组织细胞的组成成分:对线粒体和细胞膜的结构特别重要。在体内参与磷脂合成,并以磷脂形式出现在线粒体和细胞膜中。 (2)对胆固醇代谢的影响 (3)机体代谢的影响:如果缺乏这些必需脂肪酸就会影响机体代谢,表现为上皮细胞功能异常、湿疹样皮炎、皮肤角化不全、创伤愈合不良、心肌收缩力降低、血小板聚集能力增强、生长停滞等。 • 组织生长和受损组织修复时均需要亚油酸。因此,有充足的必需脂肪酸存在时,受损组织才能迅速修复。
(4)必需脂肪酸的另一重要作用是作为前列腺素在体内合成的前体。(4)必需脂肪酸的另一重要作用是作为前列腺素在体内合成的前体。 前列腺素是一组比较复杂的化合物,广泛存在于各组织中,具有广泛的生理作用:有的前列腺素能够增加心输出量、降低外周阻力、降低血压;有的前列腺素使支气管平滑肌松弛,降低空气通路阻力,并能对抗支气管痉挛剂如组织胺和乙酰胆碱的刺激作用; (5)与动物精子形成有关 饮食中如果长期缺乏必需脂肪酸,动物可出现不孕症,授乳过程也易发生障碍。
(6)保护辐射损伤 对X射线引起的皮肤损伤有保护作用。 (7)保护视力 DHA是视网膜中最丰富的多不饱和脂肪酸,为维持视紫红质正常功能所必需,对增强视力有良好作用。 必需脂肪酸缺乏可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤(如出现皮疹等症状)以及肾脏、肝脏、神经和视觉功能障碍等多种疾病。但摄入过多的多不饱和脂肪酸也会对机体产生多种慢性危害
第五节 食物脂类营养价值评价 什么脂肪好?
主要从以下四个方面进行评价: • 消化率 • 必需脂肪酸及胆固醇的含量 • 脂溶性维生素含量 • 脂类稳定性