食物中的脂肪类型:你需要知道的一切

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什么是脂肪?

我们食物中的脂肪类型是我们健康和生存所必需的两种基本常量营养素之一。唯一的其他必需常量营养素是蛋白质。

在饮食方面,“必需”这个词非常具体——它意味着我们的身体无法自行生产,所以我们必须通过饮食来获得它。

从科学的角度来看,我们需要吃的各种脂肪是脂肪酸,主要分为三大类:

  • 甘油三酯
  • 磷脂
  • 胆固醇酯

在每一种形式中,我们从食物中获取的脂肪都是必不可少的燃料来源,对身体几乎每个细胞的结构都至关重要。

作为一种超高效的能量来源,脂肪每克提供 9 卡路里,而蛋白质和碳水化合物每克提供 4 卡路里——蛋白质和碳水化合物是我们饮食中的另外两种常量营养素。

对脂肪的深入理解

想象一个脂肪酸分子,想想大写的 E。垂直部分对应于甘油。 E的手臂是脂肪酸。它们由碳和氢原子链组成。

脂肪酸在各种组合中可以具有不同的长度。一个臂可能是中链脂肪酸(6-10 个碳),另外两个是长链脂肪酸(大于 12 个碳)。

可食用的脂肪类型从油到固体不等。差异是由构成它们的碳原子和氢原子之间的化学键驱动的。

你可能记得在高中化学中,原子通过共享电子相互结合。碳原子有4个电子,氢原子有1个电子。

要完全结合碳原子,所有四个可用电子必须被氢或另一个碳原子结合或“饱和”,如下图所示。 C代表碳,H代表氢。

相比之下,下一张图片是脂肪酸,其中大部分碳 (C) 原子的所有四个点都与氢 (H) 原子相连,除了中间的两个。

这些碳原子彼此有第二个连接。这被称为双键,它使每个涉及的碳原子都带有一个“不饱和”或松散的电子(如橙色点所示)。正是这种双键情况将不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸区分开来。

饱和脂肪

饱和脂肪是指所有碳键都饱和的脂肪,因此没有双键或松散电子与其他原子反应。

由于其笔直的形状,饱和脂肪酸可以紧密地堆积在一起。这使得它们通常在室温下呈固态。它们化学性质稳定,在暴露于氧气、热或光时不易腐烂。

黄油、猪油和椰子油是饱和脂肪的例子。椰子油在室温(约 72º F)下是固体,所以您可能想知道为什么它被称为油。这种油在 76º F 以上的温度下会融化,而且由于椰子是一种热带植物,因此制造它的外部温度通常比这更高,因此被命名为油。

不饱和脂肪

不饱和脂肪酸具有一个或多个双键和松散电子。不饱和脂肪主要有两种类型:

  • 单不饱和 (MUFA) ,意味着脂肪分子有一个双碳键。橄榄油是高单不饱和脂肪酸脂肪的一个例子。
  • 多不饱和 (PUFA) ,意味着脂肪有许多双碳键。大多数植物油和种子油(菜籽油、向日葵油、棉籽油、大豆)都富含多不饱和脂肪酸。

由于有许多双键,这些类型的脂肪酸在形状上是“扭结”的,并且在室温下是液体。

由于它们的化学挥发性,这些不饱和油易于酸败和氧化。这种化学挥发性很重要,因为腐臭(氧化)的多不饱和脂肪酸与心血管疾病密切相关。

单不饱和脂肪

美国心脏协会推荐使用单不饱和脂肪,因为流行病学研究表明食用这些脂肪可以降低患心脏病的风险因素。但对此的对照研究证据尚无定论。

橄榄油、鳄梨油和菜籽油都富含单不饱和脂肪酸。橄榄油是最著名的单不饱和脂肪。由于地中海饮食的流行病学数据,橄榄油作为一种健康食品已获得了几乎神圣的地位。有一些确凿的对照研究,但绝不是结论性的。橄榄油很重要吗?”/]

此外,并非所有的橄榄油都是平等的。在类型(初榨、特级初榨、淡色)和质量上存在差异。一些制造商用其他植物油稀释他们的橄榄油以节省资金。这种做法导致了真实性指南和油品分析的发展,以确保纯度。

多不饱和脂肪

商业精炼的植物油和种子油有很多种,包括:

  • 菜籽油或菜籽油
  • 豆油
  • 玉米油
  • 葵花籽油
  • 红花油
  • 花生油

这些精制食用油是通过高度密集的机械和化学工艺制成的,该工艺利用热量和压力从源头提取油。

该过程去除农药残留并引入溶剂,例如己烷,然后使用硅藻土将其从油中清除。

整个过程包括脱胶,用碱液处理油,漂白,然后除臭。这听起来像是食物吗?

反式脂肪

反式脂肪是一种脂肪,当液体多不饱和脂肪酸(如大豆油)经过“氢化”时产生。这是一个将氢强制进入油中以使双碳键饱和的过程,从而有效地使油变成部分固体。

“反式”名称来自于氢碳键的化学相反方向的不同方式,与天然存在的顺式键相比,如下所示。

含有反式脂肪的食品包括由各种氢化种子油制成的起酥油和人造黄油,以及使用这些产品制成的加工食品或快餐食品。

FDA 认为反式脂肪是不安全的,因为研究表明,摄入反式脂肪会导致细胞膜扭曲并增加低密度脂蛋白(坏)胆固醇,而不会同时增加高密度脂蛋白(好)胆固醇。这会导致心脏病风险恶化。

体内脂肪是如何被吸收的?

大多数人都知道水和脂肪不会混合。这种化学现实对您的消化系统造成了特殊问题,原因有两个:

  1. 人体用来消化脂肪分子的蛋白质酶(脂肪酶)在水中效果最佳,可以排斥脂肪。
  2. 人体淋巴液和血液是水基液体,因此必须将消化后的脂肪转化为可以在水中穿行的形式。

乳化

为了解决第一个酶问题,消化系统利用乳化。这发生在您的消化道中。消化的搅动作用将消耗的脂肪分子分解成更小的液滴,将它们悬浮在周围的液体中,并为酶提供更多的表面积。

虽然脂肪消化始于口腔和胃,但大部分工作是在十二指肠或上肠完成的。在那里,来自胆囊的胆汁进一步乳化脂肪。然后胰脂肪酶以各种方式分解甘油和脂肪酸,以准备将它们输送到血液中。

乳化人体内的脂肪。来源:med.libretexts.org

三酰基甘油分子可以分裂成二酰基甘油(DAG – 甘油主链,附有两个脂肪酸)或单酰基甘油(MAG – 甘油主链,附有一个脂肪酸)。

一旦产生,DAG、MAG 和游离长链脂肪酸就会被转运到消化道壁中称为肠细胞的特殊细胞或被其吸收。

在肠上皮细胞内,甘油和长链脂肪酸被“重新酯化”或重新形成 TAG 并被推入乳糜微粒,这是人体制造的许多脂肪转运脂蛋白之一。想象一个球体,其中心为脂肪,外膜为亲水分子。

乳糜微粒释放到水淋巴系统中,通过左锁骨下静脉进入血流。

这种淋巴系统捷径的用途是它允许乳糜微粒绕过肝脏并直接进入血液。然后它可以在那里将其 TAG 核心直接释放到肌肉中用作能量或存储到脂肪细胞中。

中链脂肪酸 (MCT) 的消化

您可能已经注意到,上述过程处理的是长链脂肪酸。但是中链脂肪酸,比如椰子油中的那些呢?

中链甘油三酯 (MCT) 不包装成乳糜微粒。相反,这些脂肪酸直接从肠上皮细胞进入门静脉,在门静脉中与一种叫做白蛋白的蛋白质结合,直接转运到肝脏。

在肝脏中,MCT 可以立即用于产生能量,或者也可以将它们包装成非常低密度的脂质以运输至储存。如果生酮是体内主要的能量系统,MCTs 也可以用于生酮。

必需脂肪酸

必需脂肪酸 (EFA) 是人体无法在内部产生但身体健康所必需的 PUFA。这意味着你必须从你吃的食物中获取这种类型的脂肪酸。

有两种不同类型的 EFA,它们相互对立:

  1. Omega-3 脂肪酸
  2. Omega-6 脂肪酸

下表显示了这些脂肪酸在体内的一些作用,每种类型将在以下各节中进行更详细的讨论。

什么是 Omega-3 脂肪酸?

Omega-3 脂肪酸是一种必需的多不饱和脂肪酸,是我们体内抗炎生化途径的重要前体。

当您摄入足量的 omega-3 脂肪酸时,它们会平衡和调节您身体的促炎途径。 omega-3 脂肪的缺乏或不平衡会导致各种健康问题,包括神经损伤[12] 和抑郁症等精神疾病。

omega-3脂肪酸的丰富食物来源包括鱼类和贝类,尤其是鲑鱼和沙丁鱼等油性鱼类。

三种主要的 omega-3 脂肪酸是:

  1. α-亚麻酸 (ALA)
  2. 二十碳五烯酸 (EPA)
  3. 二十二碳六烯酸 (DHA)

什么是 ALA、EPA 和 DHA?

Alpha-Linolenic (ALA) 是一种基于植物的长链多不饱和脂肪酸,也是 EPA 和 DHA 的化学母体分子,这两种重要的脂肪酸是人类健康所需的。

小动物可以轻松地将 ALA 转化为 EPA 和 DHA,但人类并非如此。这是遵循素食和纯素饮食的人定期补充以藻类或磷虾油形式的预制 EPA 和 DHA 的一个很好的理由。

更多关于 EPA 和 DHA

尽管流行病学研究已将 EPA 和 DHA 与良好的心血管健康联系起来,但对照研究数据较弱。

有一些证据表明,少量的 EPA 和 DHA 确实可以通过降低血压、改善心率和心率变异性、减少血小板聚集以及提高 HDL 和 LDL 胆固醇来改善心血管健康标志物。

然而,也有研究表明,食用大量富含 EPA 和 DHA 的鱼油会升高血糖并加重糖尿病。

对 EPA 进行更严格的对照研究发现,这种 PUFA 在调节情绪方面很重要,但一些研究人员认为,它最重要的作用是充当 DHA 的母体分子,DHA 是一种对大脑生长和功能有深远影响的脂肪酸。

DHA 是人类大脑中最普遍的脂肪酸之一,对儿童的大脑发育以及成人的视觉和神经系统健康尤为重要。

Omega-3 脂肪酸的良好来源

海鲜,尤其是鲭鱼、鲱鱼、沙丁鱼、鲑鱼等油性鱼类和牡蛎等贝类是称为 EPA 和 DHA 的脂肪类型的最佳食物来源。

核桃、亚麻籽和奇亚籽等植物性食物是 ALA 的良好来源,但如前所述,人体无法将任何可观量的 ALA 转化为 EPA 或 DHA。

研究表明,高 ALA 摄入量不会转化为体内 EPA 或 DHA 的大量增加。

什么是 Omega-6 脂肪酸?

Omega-6 脂肪酸是一类对促炎反应和健康免疫系统很重要的多不饱和脂肪酸。缺乏 omega-6 脂肪会导致皮肤病和神经细胞功能下降。

三大主要omega-6脂肪酸包括:

  1. 亚油酸 (LA)
  2. γ-亚麻酸 (GLA)
  3. 花生四烯酸 (AA)

什么是亚油酸 (LA)

亚油酸是一种基于植物的长链必需多不饱和脂肪酸。它是γ-亚麻酸和花生四烯酸的化学母体分子。

亚油酸也是人类饮食中最常见和消耗最多的脂肪酸。

这不是一件好事,因为这些类型的脂肪酸是促炎的。标准美国饮食中这种营养素的典型摄入量很高,因为大多数加工食品和快餐都是用富含 LA 的氢化植物油和种子油制成的。

Omega-6s的来源

豆油是许多人最可能的 Omega-6 PUFA 来源,约占摄入量的 43%。其他植物油和种子油,以及坚果、种子、肉和蛋也是很好的来源。

值得注意的一个惊人事实是,从 1909 年到 1999 年,美国人人均植物油和种子油的消费量增加了 2000%,豆油的消费量增加了 115,000% 以上。

这令人不安,特别是因为美国农业部的最新报告显示 94% 的商品大豆作物是转基因的。

欧米茄比率问题:你失去平衡了吗?

营养专家对 Omega-6 PUFA 的摄入量没有安全上限。然而,与标准美国饮食中的 Omega-3 摄入量相比,Omega-6 摄入量对健康的影响令人担忧。

这两种脂肪的消耗比例应该是1:1左右才对身体好。

但由于美国饮食中 Omega-6 多不饱和脂肪酸含量高,而提供 Omega-3 的食物含量却很低,我们的消费比例严重偏向 Omega-6 脂肪酸,例如 LA 和 AA。

花生四烯酸是一种生化途径的前体分子,可在人体内产生超过 20 种促炎类花生酸——强大的信号分子。

这就是为什么暴饮暴食 omega-6 PUFA 会加剧身体炎症,而在没有 Omega-3 PUFA 的平衡影响的情况下,这为炎症相关疾病奠定了基础。

脂肪是好是坏?

“脂肪不好”的观念在我们的文化中根深蒂固。我们认为脂肪是应该避免的,无论是在我们的食物中还是在我们的身体上。

我们认为我们拥有的越少,我们就越健康。当我们拥有太多时,我们会感到丑陋和不快乐。但事实是,脂肪对我们有好处,对人类的生命和健康非常重要。

饱和脂肪是好是坏?

饱和脂肪和胆固醇是过去 50 年来声名狼藉的脂肪类型,这是不值得的。

错误信息源于一位名叫安塞尔·凯斯的美国生理学家。在 1950 年代,使用从他的七国研究中挑选出来的证据,凯斯设法说服主流媒体和联邦政府,心脏病是由饱和脂肪和胆固醇摄入引起的。

这是在中年男性死于心脏病的数量惊人的时期,科学家们正疯狂地试图找出原因。

在这种情况下,凯斯的“饮食心脏假说”迅速获得了关注。少吃脂肪多碳水化合物的建议变得普遍。

然而,随着我们对代谢过程的当前和更复杂的理解,Keys 的发现正在被修改并受到质疑。

尽管 Keys 的断言在文化范围内得到广泛采用,但今天,心脏病仍然是美国的第一大死因。

如下图所示,糖尿病和其他代谢疾病的发病率飙升。

最近的一项分析总结了饱和脂肪和心脏病的证据。食用饱和脂肪对人体健康无害。相比之下,像凯斯这样的脂肪恐惧症患者建议,用碳水化合物或多不饱和脂肪代替饮食中的饱和脂肪,对改善人类健康几乎没有帮助。

而对于患有糖尿病等代谢疾病的人来说,低碳水化合物、高脂肪的饮食可以改善健康。

脂肪的好处

脂肪就是能量

脂肪是大多数动物的主要能量来源。它的重量比肌肉轻,因此更容易储存和携带,而且能量密度更高。

有了正常的脂肪储备,人类可以很容易地在不吃东西的情况下存活几个月。有了额外的脂肪储存,生存时间可以延长数月。

有趣的是,人体只能以碳水化合物的形式储存大约一天的能量。这一生化事实支持我们作为一个物种幸存下来的观点,因为我们可以储存和燃烧脂肪。

脂肪提供保护

如果没有这些类型的脂肪,您的骨骼周围将没有填充物。如果您曾经长时间坐在坚硬的表面上,您就会知道那是多么不舒服,那就是填充物!没有脂肪来保护你的内脏,一个简单的跌倒可能会导致严重的内伤。

脂肪润滑我们的运动部件

脂肪是保持眼睛、关节、皮肤、粘膜和其他身体组织润滑和功能的重要成分。

促进大脑健康的脂肪类型

如果没有胆固醇和 DHA 等不同类型的脂肪,您的大脑将无法工作。人脑的脂肪重量超过 60%,缺乏胆固醇会对情绪健康产生负面影响。

温度调节

如果没有脂肪作为绝缘层和热源,你会在寒冷的天气里更快地冻死。

细胞膜和激素调节

脂肪对于细胞膜的形成和控制以及以下物质的产生是必需的:

  • 几种重要的细胞信号激素
  • 类固醇激素
  • 类花生酸
  • 生长因子和免疫系统细胞,用于调节和保护各种身体系统,包括生殖系统。

体脂超低的女性失去生育能力。育龄妇女需要至少 20.5% 的体脂才能经期和怀孕。

维生素运输

脂溶性维生素 A、D、E 和 K 不能在没有脂肪和脂肪基分子(如胆汁)的情况下在消化道内被吸收或利用。

食物中脂肪类型的底线

所有类型的膳食脂肪的底线是天然饱和和不饱和脂肪比工业植物油和种子油更适合您。以下提示将帮助您选择适合身体健康的脂肪:

  • 确保您专注于含有 omega-3 脂肪酸的食物,并限制含有 omega-6 的食物,以保持这两种必需脂肪的平衡。
  • 在您的日常饮食中加入来自牛肉、鱼、贝类和家禽的健康动物脂肪。这些是必需脂肪酸和其他健康营养素的天然来源。
  • 如果可以的话,买草食肉类和野生海鲜。这些将具有更健康的 omega 3 与 omega 6 比例。
  • 不要害怕饱和脂肪。享用牧场黄油和牛排或排骨上的脂肪!
  • 避免氢化植物油和种子油以及用它们制成的食品。它们的反式脂肪含量很高。请记住,大多数油炸食品、加工食品和快餐食品都是用这些脂肪制成的。
  • 如果您选择吃纯素饮食(或纯素酮饮食),请务必补充藻油或类似来源的 DHA 和 EPA。