甘油二酯生理作用及作為可食用油的安全性評價論文
甘油二酯生理作用及作為可食用油的安全性評價論文
甘油二酯(diacylglycerol， DG)是甘油的兩個羥基與脂肪酸酯化後的產物，以微量成分存在於天然動植物油脂中，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)-甘油二酯兩種異構體，在多數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，並且對熱和對氧均有一定的穩定性。
甘油二酯分子結構中有兩個長鏈脂肪酸，親油性較強，同時，還含有一個親水基團-OH，因此表現出較強的表面活性，新增到食品中可以改善產品的組織結構。近年研究表明，DG食用後在體內不蓄積，可以對人和動物起到降血脂、減少體脂、抑制體重增加等功能。日本厚生勞動省證實DG食用油是與餐後血脂、體重有關的保健用食品，並且負責每年體檢的日本醫師協會官方也推薦DG油可作為健康飲食的一部分。另外DG食用油也被美國專家小組證實為公認安全的，它可以作為輔料新增到烹調油、家用沙拉油及焙烤類食品中。闡述了DG的可能代謝機制及對其作為可食用油的安全性進行了評價，旨在為DG的進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的飼料餵養15 d，餵養結束後，透過彈式熱量計測得兩組大鼠的能量值分別為38.9和39.6 kJ/g，同時計算兩組大鼠的食物消耗、體重、脂肪攝入、幹糞質量、糞便排出的脂肪含量或脂肪吸收係數等。結果發現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在動物體內的生物利用率相同。攝入DG能夠減少脂肪積累，可能是DG被吸收進入腸道後不同的代謝途徑而引起。
2 DG體內代謝機理
研究者利用動物和人體模型試驗對DG在體內的作用原理和方式進行了研究和分析，主要包括與降血脂相關的代謝及控制體重與減少內臟脂肪相關的代謝。
2.1 DG與降血脂相關的代謝
Watanabe等研究發現動物機體攝入DG與TG後，經脂肪酶水解均產生單甘酯和遊離脂肪酸。然而，DG經小腸代謝後產生1-單甘酯(1-MG)或3-單甘酯(3-MG)，而TG水解產生2-單甘酯(2-MG)。通常情況，2-MG與遊離脂肪酸在小腸上皮細胞內透過單醯基甘油醯基轉移酶(MAGAT)和二醯基甘油醯基轉移酶(DAGAT)重新合成TG後與磷脂、膽固醇和蛋白質等形成乳糜微粒(CM)，由淋巴系統進入血液迴圈。而1-(或3-)MG對TG合成過程中需要的關鍵酶MAGAT和DAGAT的親和力較差，在小腸上皮細胞內，難以再合成TG。另外，DG水解得到的脂肪酸會經β-氧化分解，因此攝入DG後，最終血清中只有少量的脂肪顆粒，無論是餐後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的代謝
動物試驗和人體試驗均表明，長期攝入DG能夠控制體重增加，並具有減少內臟脂肪含量等生理作用。Nagao等研究發現，正常的日本人每日攝入DG，其所供能量佔總能量的5%，4個月後體重和體脂會明顯減少。Maki等對美國的肥胖患者進行了研究，試驗發現每天總能量的15%來源於DG，6個月後體重和體脂也會明顯減少。這兩項研究表明，不同人群攝入DG後均表現出相似的變化。
3 DG作為可食用油的安全性評價
DG的安全性評價主要包括對動物的急性、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、體內外基因毒性研究、致癌性和促進腫瘤發展研究以及一系列的臨床試驗研究，旨在說明人類對DG食用的耐受性。
3.1 毒性評價
3.1.1 急性、亞急性及亞慢性毒性研究
日本學者使用未加熱與烹調加熱後的DG對老鼠分別進行灌胃急性毒性試驗，未加熱DG劑量為15 g/kg(老鼠體重)，烹調加熱後的DG劑量為5 g/kg(老鼠體重)，分別餵養2周後，未發現任何毒性效應，說明DG是相對無害的。
3.1.2 慢性毒性研究
Soni等分別用含2.65%和5.3% DG油脂的飼料餵養雄性和雌性大鼠2年，存活率、臨床症狀表現、動物體重及食物的消耗，DG組並沒有表現出任何不良的影響。尿檢也未發現任何與毒理學相關的效應。偶爾在某一時間點臨床血液學檢驗及器官質量方面會出現差異，但這種差異與餵養劑量和組織病理學無關。慢性毒性研究得出，雄性和雌性大鼠無毒性反應劑量(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，是腫瘤促進劑佛波醇酯(PMA)的受體，在腫瘤的發生發展過程中起著重要的作用，它與腫瘤細胞的增值，分化，凋亡，遷移和多藥耐藥性有關。大量的研究發現，DG或有相同脂肪酸組成的.TG均不會影響PKC的活性，因而不會促進腫瘤的發生發展。大鼠致癌實驗表明，高脂或過量的飲食均會提高腫瘤的發生率，然而分別餵食DG油與TG油的動物之間無差異顯著性。用飼料中含6%的DG餵養小鼠兩年，並沒有發現致癌，因此DG不是致癌物或腫瘤促進劑。
4 DG的應用前景
DG具有獨特的結構和代謝特點，透過調節動物體瘦素水平，脂肪酸的β-氧化，以及與脂代謝有關的酶基因的表達，使其具有預防體內脂肪堆積，改善餐後和空腹血脂水平，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。透過大量的動物與人體臨床試驗，未發現DG有膳食毒性或致畸，致癌性，美國食品藥品管理局和日本衛生部等公認DG作為食品配料成分是安全的，因此隨著DG代謝機理的進一步深入以及在臨床試驗研究中的應用，將DG開發成具有治療相關疾病功能的營養素製劑和作為飲食輔助治療相關疾病有著廣闊的應用前景。