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甘油二酯生理作用及作為可食用油的安全性評(píng)價(jià)論文
甘油二酯(diacylglycerol， DG)是甘油的兩個(gè)羥基與脂肪酸酯化后的產(chǎn)物，以微量成分存在于天然動(dòng)植物油脂中，在含量較高的棉籽油中也僅有9.5%。甘油二酯有1, 3-甘油二酯和1, 2(或2, 3)-甘油二酯兩種異構(gòu)體，在多數(shù)天然油脂和人造甘油二酯中主要以1, 3-甘油二酯形式存在。富含甘油二酯的油和甘油三酯(triglyceride，TG)的油有相似的脂肪酸組成及相似的味道、氣味、色澤、烹飪特性，并且對(duì)熱和對(duì)氧均有一定的穩(wěn)定性。
甘油二酯分子結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)長(zhǎng)鏈脂肪酸，親油性較強(qiáng)，同時(shí)，還含有一個(gè)親水基團(tuán)-OH，因此表現(xiàn)出較強(qiáng)的表面活性，添加到食品中可以改善產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)。近年研究表明，DG食用后在體內(nèi)不蓄積，可以對(duì)人和動(dòng)物起到降血脂、減少體脂、抑制體重增加等功能。日本厚生勞動(dòng)省證實(shí)DG食用油是與餐后血脂、體重有關(guān)的保健用食品，并且負(fù)責(zé)每年體檢的日本醫(yī)師協(xié)會(huì)官方也推薦DG油可作為健康飲食的一部分。另外DG食用油也被美國(guó)專家小組證實(shí)為公認(rèn)安全的，它可以作為輔料添加到烹調(diào)油、家用沙拉油及焙烤類食品中。闡述了DG的可能代謝機(jī)制及對(duì)其作為可食用油的安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，旨在為DG的進(jìn)一步研究利用提供參考。
1 DG的消化與生物利用
為研究DG的作用機(jī)制，Taguchi等將18只雄性大鼠分為兩組，分別用含有20% DG和TG的飼料喂養(yǎng)15 d，喂養(yǎng)結(jié)束后，通過彈式熱量計(jì)測(cè)得兩組大鼠的能量值分別為38.9和39.6 kJ/g，同時(shí)計(jì)算兩組大鼠的食物消耗、體重、脂肪攝入、干糞質(zhì)量、糞便排出的脂肪含量或脂肪吸收系數(shù)等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組大鼠在能量值和消化性方面均無顯著差異，說明DG和TG在動(dòng)物體內(nèi)的生物利用率相同。攝入DG能夠減少脂肪積累，可能是DG被吸收進(jìn)入腸道后不同的代謝途徑而引起。
2 DG體內(nèi)代謝機(jī)理
研究者利用動(dòng)物和人體模型試驗(yàn)對(duì)DG在體內(nèi)的作用原理和方式進(jìn)行了研究和分析，主要包括與降血脂相關(guān)的代謝及控制體重與減少內(nèi)臟脂肪相關(guān)的代謝。
2.1 DG與降血脂相關(guān)的代謝
Watanabe等研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)物機(jī)體攝入DG與TG后，經(jīng)脂肪酶水解均產(chǎn)生單甘酯和游離脂肪酸。然而，DG經(jīng)小腸代謝后產(chǎn)生1-單甘酯(1-MG)或3-單甘酯(3-MG)，而TG水解產(chǎn)生2-單甘酯(2-MG)。通常情況，2-MG與游離脂肪酸在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)通過單酰基甘油酰基轉(zhuǎn)移酶(MAGAT)和二酰基甘油酰基轉(zhuǎn)移酶(DAGAT)重新合成TG后與磷脂、膽固醇和蛋白質(zhì)等形成乳糜微粒(CM)，由淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)。而1-(或3-)MG對(duì)TG合成過程中需要的關(guān)鍵酶MAGAT和DAGAT的親和力較差，在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)，難以再合成TG。另外，DG水解得到的脂肪酸會(huì)經(jīng)β-氧化分解，因此攝入DG后，最終血清中只有少量的脂肪顆粒，無論是餐后還是空腹血清甘油三酯均能明顯降低。
2.2 DG與控制體重及減少體脂相關(guān)的代謝
動(dòng)物試驗(yàn)和人體試驗(yàn)均表明，長(zhǎng)期攝入DG能夠控制體重增加，并具有減少內(nèi)臟脂肪含量等生理作用。Nagao等研究發(fā)現(xiàn)，正常的日本人每日攝入DG，其所供能量占總能量的5%，4個(gè)月后體重和體脂會(huì)明顯減少。Maki等對(duì)美國(guó)的肥胖患者進(jìn)行了研究，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每天總能量的15%來源于DG，6個(gè)月后體重和體脂也會(huì)明顯減少。這兩項(xiàng)研究表明，不同人群攝入DG后均表現(xiàn)出相似的變化。
3 DG作為可食用油的安全性評(píng)價(jià)
DG的安全性評(píng)價(jià)主要包括對(duì)動(dòng)物的急性、亞急性、亞慢性和慢性毒性研究，致畸性研究、兩代繁殖毒性研究、體內(nèi)外基因毒性研究、致癌性和促進(jìn)腫瘤發(fā)展研究以及一系列的臨床試驗(yàn)研究，旨在說明人類對(duì)DG食用的耐受性。
3.1 毒性評(píng)價(jià)
3.1.1 急性、亞急性及亞慢性毒性研究
日本學(xué)者使用未加熱與烹調(diào)加熱后的DG對(duì)老鼠分別進(jìn)行灌胃急性毒性試驗(yàn)，未加熱DG劑量為15 g/kg(老鼠體重)，烹調(diào)加熱后的DG劑量為5 g/kg(老鼠體重)，分別喂養(yǎng)2周后，未發(fā)現(xiàn)任何毒性效應(yīng)，說明DG是相對(duì)無害的。
3.1.2 慢性毒性研究
Soni等分別用含2.65%和5.3% DG油脂的飼料喂養(yǎng)雄性和雌性大鼠2年，存活率、臨床癥狀表現(xiàn)、動(dòng)物體重及食物的消耗，DG組并沒有表現(xiàn)出任何不良的影響。尿檢也未發(fā)現(xiàn)任何與毒理學(xué)相關(guān)的效應(yīng)。偶爾在某一時(shí)間點(diǎn)臨床血液學(xué)檢驗(yàn)及器官質(zhì)量方面會(huì)出現(xiàn)差異，但這種差異與喂養(yǎng)劑量和組織病理學(xué)無關(guān)。慢性毒性研究得出，雄性和雌性大鼠無毒性反應(yīng)劑量(NOAEL)分別為為1.77 g/kg-體重/d和2.35 g/kg-體重/d。
3.3 致癌性研究
蛋白激酶(PKC)是一種鈣離子非依賴性的絲氨酸/蘇氨酸激酶，是腫瘤促進(jìn)劑佛波醇酯(PMA)的受體，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的作用，它與腫瘤細(xì)胞的增值，分化，凋亡，遷移和多藥耐藥性有關(guān)。大量的研究發(fā)現(xiàn)，DG或有相同脂肪酸組成的TG均不會(huì)影響PKC的活性，因而不會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。大鼠致癌實(shí)驗(yàn)表明，高脂或過量的飲食均會(huì)提高腫瘤的發(fā)生率，然而分別喂食DG油與TG油的動(dòng)物之間無差異顯著性。用飼料中含6%的DG喂養(yǎng)小鼠兩年，并沒有發(fā)現(xiàn)致癌，因此DG不是致癌物或腫瘤促進(jìn)劑。
4 DG的應(yīng)用前景
DG具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和代謝特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)動(dòng)物體瘦素水平，脂肪酸的β-氧化，以及與脂代謝有關(guān)的酶基因的表達(dá)，使其具有預(yù)防體內(nèi)脂肪堆積，改善餐后和空腹血脂水平，在防治肥胖、高血脂、脂肪肝和糖尿病等慢性疾病方面起到積極的作用。通過大量的動(dòng)物與人體臨床試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)DG有膳食毒性或致畸，致癌性，美國(guó)食品藥品管理局和日本衛(wèi)生部等公認(rèn)DG作為食品配料成分是安全的，因此隨著DG代謝機(jī)理的進(jìn)一步深入以及在臨床試驗(yàn)研究中的應(yīng)用，將DG開發(fā)成具有治療相關(guān)疾病功能的營(yíng)養(yǎng)素制劑和作為飲食輔助治療相關(guān)疾病有著廣闊的應(yīng)用前景。
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