食品中的反式脂肪酸及其危害

2005, Vol. 26, No. 8 食品科学 专论述500 脂 冷链干燥等技术的生产车间 第五 实行 危 害因素分析与关键点控制 (HACCP)和 保健食品良好 生产 (GMP)对于符合上述条件的生产厂商颁发 资格证书 并允许在其生产的牛初乳产品上标注统一的 认证标志 3.4实施产品标识 规范的产品标识不但可以向消费者传递产品质量的 信息 还可以改善产业的竞争秩序 牛初乳产品的标 识主要包括两个方面 一是产品名称的标识 针对一些 牛初乳生产企业为了追求卖点 扩大销售量而迎合一些 消费者追求新鲜的心理 不顾有关法规的规定 任意 命名产品的名称或使用不规范的产品名称 误导消费者 而造成市场上牛初乳名称混乱的情况 应严格执行 GB7718-2004预包装食品标签通则 中食品名称必须 采用表明食品真实属性的专用名称的规定 规范牛初乳 的产品名称 二是产品配料表 严格执行 预包装食 品标签通则 的规定 按各种配料应按照制造或加工 食品时加入量的递减顺序排列 对于体现牛初乳质量的 重要指标 牛初乳含量 免疫球蛋白(IGg)等予以明确 标识 参考文献 [1]陆东林. 我国牛初乳开发利用的现状 问题与对策[J].新 疆农业科学, 2004,(3):190-196. [2]郭海英.给牛初乳一个科学的定位[J].中国药店,2005,(4): 118-120. [3]陆东林,张丹风,刘朋龙.生鲜牛初乳收购 和 牛初乳粉标准 编制说明[J]. 新疆畜牧业, 2004, (2): 47-48. [4]陆东林, 张丹凤, 刘朋龙, 等. 关于制定牛初乳相关标准 的思考[J]. 新疆畜牧业, 2003, (增刊): 44-46. [5]新疆维吾尔自治区质量技术监督局, 半鲜干奶乳收购标 准. 牛初乳粉标准[S].DB65/T2042-2003,DB65/T2043- 2003,2003. [6]陆东林. 充分发挥资源优势, 做大做强初乳产业[J]. 中国 奶牛, 2003, (2):48-49. 收稿日期 2005-07-01 作者简介 宋伟(1957-)男 副教授 主要从事粮油储藏 储藏物害虫防治 食品安全与质量控制等方面的教学和科研 工作 食品中的反式脂肪酸及其危害 宋 伟1 杨慧萍1 沈崇钰2 曹玉华1 李学臣1 (1南京财经大学 江苏 南京 210003 2江苏出入境检验检疫局 江苏 南京 210001) 摘 要 近年来的研究表明摄入含有大量反式脂肪酸的膳食对心血管系统和胎儿的生长发育等方面有不良影响 本 文从反式脂肪酸的食物来源和形成机理及其与生长发育和心血管疾病的关系等方面对目前国内外的研究状况作一综 述 关键词 反式脂肪酸 生长发育 心血管疾病 型糖尿病 Trans Fatty Acid and Human Health SONG Wei1 YANG Hui-ping1 SHEN Chong-Yu2 CAO Yu-Hua1 LI Xue-Chen1 (1.Nanjing University of Finance and Economics Nanjing 210003,China2.Jiangsu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau of People's Republic of ChinaNanjing 210001,China) AbstractThe recent reseach showsit has a harmful effecet on human healthsuch as cardiovascular system infant's upgrowthif ingest plentiful trans fatty acid in human dietary fats.This study is a summarize about the world's recent investigate status of trans fatty acid's food source and engender mechanismthe relationship between trans fatty acid and the risk of cardiovascular diseases and upgrowth,etc. 501专题论述 食品科学 2005, Vol. 26, No. 8 随着人们健康意识的不断提高 营养知识的不断普 及 大家对脂肪与人类健康的关系有了较多的了解 饱 和脂肪酸这个词以及其对人体的不良作用 大家通常会 很熟悉 但比起饱和脂肪酸 还有一种脂肪酸对人体 的危害性更大 那就是反式脂肪酸 许多研究表明 反式脂肪酸不仅与心血管疾病和婴儿的生长发育关系密 切 还会导致妇女患 型糖尿病 反式脂肪酸导致心血 管疾病的几率是饱和脂肪酸的3 5倍 过去人们曾认为 饱和脂肪酸是身体健康的大敌 现在 我们有充分的 理由相信 食品中的反式脂肪酸比饱和脂肪酸的危害更 大 反式脂肪酸的存在 特别是反式脂肪酸对人体健 康的危害 引起了各国分析化学家们的高度重视 并 已致力于反式脂肪酸的含量及其摄入量等问题的分析和 调查 1 何谓反式脂肪酸 油脂组成中的脂肪酸从其碳链单 双键的结构上可 分为饱和脂肪酸(碳链均为单键)与不饱和脂肪酸(碳链中 含有双键)二大类 在不饱和脂肪酸中 又分为单不饱 和脂肪酸(一个不饱和双键)与多不饱和脂肪酸(二个及二 个以上不饱和双键) 在多不饱和脂肪酸中 又主要分 为n-3系多不饱和脂肪酸(从脂肪酸甲基末端数 在第3 个碳原子有双键结合的不饱和脂肪酸)与n-6系多不饱和 脂肪酸(从脂肪酸甲基末端数 在第6个碳原子有双键结 合的不饱和脂肪酸)[1] 与饱和脂肪酸单键的碳链结合不同 在以双键结合 的不饱和脂肪酸中 从其分子结构上可能会出现不同的 几何异构体 若双键上两个碳原子结合的两个氢原子分 别在碳链的两侧则为反式脂肪酸 其空间构象成线性 与饱和脂肪酸相似 与之相对应的是顺式脂肪酸 其双 键上两个碳原子结合的两个氢原子在碳链的同侧 空间 构象呈弯曲状 由于分子结构的不同 二者的物理性 质也有所不同 例如顺式脂肪酸多为液态 熔点较低 反式脂肪酸多为固态或半固态 熔点较高[2] 顺式脂肪酸与反式脂肪酸的结构图示如下 2 食物来源 膳食中的反式脂肪酸90%左右是单不饱和脂肪酸 只有一小部分为双烯键不饱和脂肪酸和其它多不饱和脂 肪酸 膳食中的反式脂肪酸主要有两种来源 2.1反刍动物的脂肪组织及乳和乳制品 饲料中的不饱和脂肪酸经反刍动物肠腔中的丁酸弧 菌属菌群的酶促生物氢化作用 形成反式不饱和脂肪酸 异构体 这些脂肪酸能结合于机体组织或分泌入乳中 反刍动物体脂中反式脂肪酸的含量占总脂肪酸的4% 11%[3] 牛奶 羊奶中的含量占总脂肪酸的3%5% 牛脂 牛奶中的反式脂肪酸以单烯键不饱和脂肪酸为 主 双键位置在 6 16之间 并以18: 11 (反式 11-十八碳一烯酸)含量最多[2] 2.2食用油脂的氢化加工产品 为了防止食用油脂的酸败 延长保存期 减少在 加热过程中产生的不适气味及味道 60年代初期兴起了 油脂氢化加工的生产 通过对油脂的氢化加工 可 形成多种双键位置和空间构型不同的脂肪酸异构体 其 中以反式C18:1脂肪酸(反油酸)为主 双键位置主要分布 在 4 16之间 并以反18:19 反18:110和 反18:11三种形式为主[3]一项对巴基斯坦市场上各种 氢化植物油和调和油中反式脂肪酸含量的研究表明 氢 化植物油中反式脂肪酸含量为14.2%34.3%起酥油中 含反式脂肪酸7.3%31.7%硬质黄油中为1.6%23.1% [4]反式脂肪酸的含量和组成在不同的油脂产品中变化 很大 即使是同一类型 不同品牌的油脂产品也是如 此 其主要原因是由于所用的原料油 氢化加工的程 度和技术不同所致 通常情况下液体植物性油脂含反式 脂肪酸较少 固化油脂含反式脂肪酸较多 平均占总 脂肪的30%左右[4]加热对增加食用油脂中反式脂肪酸 含量的作用不明显 但有季节性差异 夏季黄油中反 式脂肪酸含量明显升高 膳食中反式脂肪酸的其它来源还包括蔬菜(卷心菜 菠菜 豌豆) 禽肉 猪肉 鱼和蛋等 由于其含量 有限,因此在膳食中所占的比例甚微 近年来随着快餐饮食业的发展 快餐食品中反式脂 肪酸在膳食中所占的比例应引起足够的重视 如面包和 丹麦糕(DanishPastry)中的反式脂肪酸含量为其总脂肪酸 的37%炸鸡和法式油炸土豆中的反式脂肪酸含量为总 脂肪酸的36%炸薯条中的反式脂肪酸含量为总脂肪酸 Key wordstrans fatty acidupgrowthcardiovasular diseases diabetes 中图分类号 TS201.6 文献标识码 A 文章编号 1002-6630(2005)08-0500-05 顺式 反式 2005, Vol. 26, No. 8 食品科学 专题论述502 的35%糖果类脂肪(confec-tionaryfats)中为27%来 源于这些食品中的反式脂肪酸每天约为1.5g[5] 3 油脂加工工艺与反式脂肪酸的形成及其控制 3.1油脂氢化 在氢化油脂生产过程中 油脂氢化会产生一定量的 共轭酸和不饱和脂肪酸双键的位移 使部分顺式酸转变 为反式酸 产生几何异构体或位置异构体 油脂氢化过程中异构化主要取决于氢化的温度 压 力 催化剂种类及用量 因此 现今各国竞相研究低 反式脂肪酸或零反式脂肪酸制造技术 主要有 (1)严格控制油脂氢化工艺中工艺条件 例如高 压 低温 高氢浓度及催化剂特性等 (2)采用新型昂贵金属铂替代传统的镍作为催化剂 以便在较低温度下进行氢化反应 (3)采用超临界液体氢化反应以加快反应速度 从 而制取零反式不饱和脂肪酸的食用加工油脂产品 (4)采用交酯化反应[1] 3.2油脂脱臭 在油脂精炼过程的脱臭工序中 由于油中活性很大 的多不饱和脂肪酸被暴露在高温下 油脂中的二烯酸 酯 三烯酸酯发生热聚合反应 更易发生异构化 一 些脂肪酸的顺式双键会转化成相反的形式 从而使反式 脂肪酸的含量增加 研究表明 高温脱臭后的油脂反 式脂肪酸含量增加1% 4% 油脂脱臭时产生的油脂异构化问题和脱臭设备的结 构有关 目前 瑞典已开发了用薄膜式填料塔与热脱 色用的传统塔盘塔组合的新型的软塔脱臭系统 可在较 低温度下 使用较少蒸汽 较短时间内将游离脂肪酸 和臭气有效除去 另外 还有一些欧美公司开发的新 型双重低温脱臭系统 以及美国的冻结-凝缩真空脱臭 系统等方式 对减少油脂中反式不饱和脂肪酸量也有一 定效果[6] 4 对人体的危害性 4.1反式脂肪酸与生长发育 最近的人体研究证实 反式脂肪酸能经胎盘转运给 胎儿 如果母亲大量摄入氢化植物油 反式脂肪酸可 以通过乳汁进入婴幼儿体内 使他们被动摄入反式脂肪 酸 对其生长发育产生不可低估的影响 此外 还有 一些研究测定了婴儿配方奶粉和母乳中反式脂肪酸的含 量 结果显示奶粉中反式脂肪酸含量占总脂肪酸的 0.16%4.5%[7]反式脂肪酸对生长发育的抑制作用可 能通过以下几个途径实现 (1)反式脂肪酸能干扰必需脂 肪酸的代谢 抑制必需脂肪酸的功能 从而使机体对 必需脂肪酸的需要量增加 而胎儿和新生儿由于生长发 育迅速 体内多不饱和脂肪酸储备数量有限 因此与 成人相比更容易患必需脂肪酸缺乏症 更容易受干扰必 需脂肪酸代谢因素的影响 从而影响生长发育 (2)反式 脂肪酸能结合大脑中的脂质 抑制体内长链多不饱和脂 肪酸的合成 从而对婴儿中枢神经系统的发育产生不良 影响 (3)反式脂肪酸能抑制母体中前列腺素通过母乳作 用于婴儿 通过调节婴儿胃酸分泌 平滑肌收缩和血 液循环等功能而发挥作用 干扰婴儿的生长发育[8] 4.2反式脂肪酸与心血管疾病 4.2.1对血小板功能的影响 为了观察不同脂肪酸对由胶原和血栓素诱导的猪血 小板聚集的影响 向孵育的猪血小板中分别加入顺式和 反式18:19 11 12和 13脂肪酸乙醇液 使 其终浓度为10mg/L测定不同脂肪酸异构体对血小板聚 集和血栓素形成的影响 结果表明:对由2mg/L和5mg/L 两种浓度胶原诱导的血小板聚集 反式脂肪酸的抑制作 用分别为30%50%和20%对血小板血栓素B2形成 的抑制作用分别为55%65%和55%70%且与空白 对照相比有显著差异(p 0.05)但与顺式脂肪酸相比 其抑制作用程度较小 顺式脂肪酸的抑制作用可达 85%95% 对由凝血酶诱导的血小板聚集 反式脂肪酸无抑制 作用 而顺式脂肪酸的抑制作用仍很显著 可达9 0 % 左右 目前关于游离脂肪酸抑制血小板聚集的机理尚不 清楚 可能与脂肪酸异构体结合于胞膜中 从而改变 膜的流动性或微扰作用(perturbation)有关[9]由于反式 脂肪酸对血小板聚集的抑制程度比顺式脂肪酸小得多 因此提示 反式脂肪酸可能能够为机体提供一个更有效 的血栓形成环境 或更低效的抗血栓形成环境 离体 全血凝集实验证明 摄食含占能量6%的反式脂肪酸膳 食人群的全血凝集程度比摄食含占能量2%的反式脂肪酸 膳食人群增加 表明膳食反式脂肪酸可能与机体血栓形 成增加及相应的栓塞性心脑血管疾病有关[10] 4.2.2对血脂和脂蛋白的影响 研究证明不同的膳食脂肪酸对血清胆固醇水平有不 同的影响 一般认为油酸是中性作用的脂肪酸 既不 增加血清胆固醇水平 也不降低血清胆固醇水平 长 链饱和脂肪酸能增加血清胆固醇水平 亚油酸能降低血 清胆固醇水平 最近有关反式脂肪酸对人体血脂影响的 研究结果表明 膳食反式脂肪酸(以反油酸为主)能升高 503专题论述 食品科学 2005, Vol. 26, No. 8 血清总胆固醇和低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)水平 降 低高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)水平 使LDL-C与HDL- C的比值上升,并使载脂蛋白A-I(apoA-I)水平下降 载脂 蛋白B(apoB)水平升高 血清甘油三酯也有不同程度的 上升[11]反式脂肪酸引起血脂变化的机理可能与胆固醇 酯转运蛋白(CETP)有关 CETP的功能是将胆固醇酯由 HDL转移至极低密度脂蛋白(VLDL)和LDL它在胆固醇 逆向转运中起重要作用 有资料证实反油酸膳食能使血 清中的CETP活性增加 另外来自日本的研究资料表明 含43%反式脂肪酸 的部分氢化玉米油也具有升高血浆甘油三酯 总胆固醇 和LDL-C及VLDL-C的作用 其机理为反式脂肪酸抑制 肝脏LDL受体活性 从而导致肝脏中甘油三酯的堆积 刺激VLDL中胆固醇和甘油三酯的分泌 引起血浆胆固 醇和甘油三酯水平升高 此外还有资料证明膳食反式脂 肪酸具有明显升高血浆脂蛋白(a)[Lp(a)]的作用 而血浆 总胆固醇和甘油三酯水平及Lp(a)升高是动脉硬化 冠 心病和血栓形成的重要危险因素 鉴于目前的研究结 果 认为膳食反式脂肪酸对血脂和脂蛋白的不良影响将 导致心血管疾病的发生 发展 其致血管硬化作用的 程度与长链饱和脂肪酸相似或较之更强 而且最近的流行病学资料也支持这一观点 Ascherio等分别采用病例-对照研究和横断面研究证明反 式脂肪酸(主要为反油酸)的摄入量和心肌梗塞的发病危险 呈显著正相关(p 0.0001)反式脂肪酸在脂肪组织中的 含量与心脏猝死的相关关系研究发现 那些脂肪组织中 反式脂肪酸含量 20%的个体 其突然死亡危险明显高 于那些含量 20%的观察对象[12]来自美国和欧盟国家 的资料也显示部分氢化脂肪的摄入量与冠心病的死亡率 呈平行上升趋势 膳食反式油酸的摄入量与缺血性心脏 病发病危险呈显著正相关(r=0.74,p0.05)综上所述 反式脂肪酸是一种不可忽视的具有潜在致动脉粥样硬化 作用的不饱和脂肪酸 其对心血管系统的影响和机理有 待深入研究 4.3导致妇女患 型糖尿病 一项为期14年的研究分析了84000多例妇女的资 料 在此期间共有2507例被诊断为 型糖尿病 分析 结果表明 虽然与碳水化合物的热量相比 她们摄入 的脂肪总量 饱和脂肪酸或单不饱和脂肪均和患糖尿病 无关 但摄入的反式脂肪酸却显著增加了患糖尿病的危 险[13] 5 世界各国对反式脂肪酸采取的措施 在回顾了多年以来所有现存的有关反式脂肪酸潜在 危害性的研究之后 各国针对反式脂肪酸采取了越来越 严厉的措施 2003年6月 丹麦政府对反式脂肪酸制订了严格的 规定 成为世界上第一个对食品工业生产反式脂肪酸设 立法规进行限制的国家 从2003年6月1日起 丹麦 市场上任何含反式脂肪酸超过2%的油脂都被禁止 而 从2003年12月31日起 这一规定更拓展到加工食品油 脂 且对丹麦本国和外国生产的产品都有效[13] 1999年 美国食品药品管理局作出提案 拟将食 品油脂中脂肪酸含量标示予以义务化 在经必要修正 后 2003年7月公布的规章指出 自2006年1月1日 起 食品营养标签中必须标注产品的饱和脂肪酸含量及 反式脂肪酸含量 规章的内容主要包括[14] (1)在油脂食品中标示 低饱和脂肪酸 要求每 份餐食中反式脂肪酸量应在0.5g以下 饱和脂肪酸量应 在1.0g以下 (2)在油脂食品中标示 递减饱和脂肪酸 除要 求每份餐食中必须比传统膳食降低25%饱和脂肪酸以 外 还需要降低饱和脂肪酸及反式脂肪酸合计量应在 25%以下 (3)在油脂食品中标示 低胆固醇 要求每份餐 食中饱和脂肪酸和反式脂肪酸合计量应在2g以下 (4)在油脂食品中标示 无反式脂肪酸 要求每 份餐食中反式脂肪酸和饱和脂肪酸均应分别在0.5g以下 (5)要求每份餐食中饱和脂肪酸和反式脂肪酸合计量 在4g以上者 不得标示有健康宣示的字样 海外有媒体报道 专家预测2005年美国食品业将会 出现5大趋势 其中之一即为消费者对 纯净食品 的需求有所增加 要求无抗生素 无反式脂肪酸及无 胆固醇的食品 而美国的不少食品公司现在也对 氢 化油 提高了警惕 百事公司旗下的Frilo-Lay宣布在 Dorilos饼干中淘汰掉 氢化油 这种成分 麦当劳也 宣布采用反式脂肪酸减少了48%的新食用油来烹制薯条 等食品[13] 几乎是与此同时 巴西也通报了类似的新规定 称将自2007年7月 31日起 强制要求在包装食品的营 养标签中标注包括饱和脂肪 反式脂肪酸和钠含量的信 息[14] 日本也将修订人造奶油脂肪含量的规格基准(80%以 上) 而准许生产低脂肪含量涂抹人造奶油 并提醒消 费者减少摄取含饱和脂肪酸与反式脂肪酸的油脂食品 [15] 我国台湾地区对反式脂肪酸在食品中的含量也有限 2005, Vol. 26, No. 8 食品科学 专题论述504 制 并不定时地对市场上快餐业所使用的25种烹饪食品 进行抽查检验[16] 6 小 结 鉴于反式脂肪酸与人类心血管疾病有关 并可能对 胎儿的生长发育有抑制作用 因此有必要尽可能减少膳 食反式脂肪酸的摄入量 特别是对孕妇和乳母 建议 其摄入量不应超过2g/d为将反式脂肪酸摄入量控制在 较低水平 可通过将膳食脂肪摄入量维持在膳食供给量 水平 减少富含人造黄油食品的摄入量和改进食用油脂 的氢化加工工艺及使用不饱和程度相对低的植物油作为 原料油等途径来实现 目前我国还没有全面开展反式脂 肪酸的研究工作 有必要对我国食用油脂中反式脂肪酸 的含量以及我国居民反式脂肪酸摄入量等问题进行分析 和调查 这将有利于指导我国食用油脂的加工生产和掌 握我国居民的膳食脂肪摄入情况 以便制定新的营养政 策和膳食指南 达到增进全民健康 提高全民身体素 质的目的 参考文献 [1]赵国志.油脂食品中反式脂肪酸问题与现状.食与油脂, 2003(2): 12-13. 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[16]儿童食品中的隐形 杀手 : 反式脂肪酸含量亟待规范 [N]. 杭州日报, 2004-07-30. efefefef 信 息 efefefef f e f 美国育出可抵抗牛乳腺炎的转基因奶牛 美国科学家在最新一期 自然生物技术 杂志上报告说 他们培育的转基因奶牛能有效抵抗由金黄色 葡萄球菌感染引发的牛乳腺炎 有关专家指出 如果这种技术进入应用阶段 可以为奶制品业挽回上亿美 元的损失 牛乳腺炎是一种常见疾病 它造成奶牛乳腺发炎肿胀 产奶量大幅下降 这一疾病使美国制奶业每年 损失大约20亿美元 英国每年的此类损失也达2亿美元左右 美国农业部的研究人员报告说 他们在研究中将与金黄色葡萄球菌类似的模仿葡萄球菌的一个基因植入 奶牛体内 促使其产生一种名为 溶葡萄球菌 的蛋白质 他们培育了5头这样的转基因奶牛 与普通 奶牛相比 转基因奶牛抵抗金黄色葡萄球菌感染的能力大大加强了 研究人员向转基因奶牛和普通奶牛的 乳腺中注射含有金黄色葡萄球菌的溶液 结果 转基因奶牛的乳腺感染面积平均为14%普通奶牛的乳腺 感染面积平均为71%体内产生 溶葡萄球菌 最多的转基因奶牛的乳腺则没有任何感染迹象 不过 研究人员指出 这种转基因奶牛只能抵抗由金黄色葡萄球菌感染导致的牛乳腺炎 对其他细菌 引发的牛乳腺炎不一定有抵抗力 另外 尽管基因改良是一种非常不错的技术 但它不能取代其他预防牛 乳腺炎的措施