營養(yǎng)學(xué)/脂類的生理功用
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3.2.1 必需脂肪酸的功用
必需脂肪酸是指人體內(nèi)不能合成的一些多不飽和脂肪酸，如亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等。
哺乳動物如果缺乏這些必需脂肪酸就會影響機體代謝，表現(xiàn)為上皮細(xì)胞功能異常、濕疹樣皮炎、皮膚角化不全、創(chuàng)傷愈合不良、對疾病抵抗力減弱、心肌收縮力降低、血小板聚集能力增強、生長停滯等。
必需脂肪酸是組織細(xì)胞的組成成分，對線粒體和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特別重要。在體內(nèi)參與磷脂合成，并以磷脂形式出現(xiàn)在線粒體和細(xì)胞膜中。
花生四烯酸是體內(nèi)合成前列腺素的前體。前列腺素是一組比較復(fù)雜的化合物，廣泛存在于各組織中，具有廣泛的生理作用。它能刺激子宮平滑肌收縮，幫助催娩和促使流產(chǎn)。它能抑制輸卵管的蠕動，溶解黃體，使血黃體酮水平下降，具有抗生育作用。但它又能促使射精，延長精子的生命力和轉(zhuǎn)移，促進精子和卵子的會合，幫助受孕。有的前列腺素使支氣管平滑肌松弛，降低空氣通路阻力，并能對抗支氣管痙攣劑如組織胺和乙酰膽堿的刺激作用。哮喘患者用前列腺素后，有類似異丙腎上腺素的支氣管擴張作用。有種前列腺素能夠增加心輸出量、降低外周阻力、降低血壓。近年來，發(fā)現(xiàn)前列腺素PGG2和PGH2通過血小板微粒體中的凝血惡烷合成酶的催化而形成凝血惡烷A2（TXA2），它具有強烈的血小板聚集作用。不過在血管內(nèi)皮微粒體內(nèi)的前列腺素環(huán)衍生物合成酶的催化，從PGH2生成前列環(huán)素（PGI2），它不僅有拮抗TXA2的作用，還具有強烈的抑制血小板聚集作用。
目前，前列腺素在臨床上用于催產(chǎn)、中期引產(chǎn)、抗早孕和催經(jīng)等方面。有人甚至認(rèn)為它可能成為第三代的避孕藥。前列腺素有可能用于治療哮喘、胃腸潰瘍、鼻塞、男性不育，尤其在治療心血管疾病、高血壓、腫瘤等方面，已廣泛引起人們重視。
膽固醇與必需脂肪酸結(jié)合后，才能在體內(nèi)轉(zhuǎn)運與進行正常代謝。如果缺乏必需脂肪酸，膽固醇就和一些飽和脂肪酸結(jié)合，不能在體內(nèi)進行正常轉(zhuǎn)運與代謝，并可能在血管壁沉積，發(fā)展成動脈粥樣硬化。亞油酸還能降低血中膽固醇，防止動脈粥樣硬化。因此，在臨床上用于防止和治療心血管疾病。
對于X射線引起的一些皮膚損傷，必需脂肪酸有保護作用。其作用機理可能由于新生組織生長和受損組織修復(fù)時均需要亞油酸。因此，有充足的必需脂肪酸存在時，受損組織才能迅速修復(fù)。
3.2.2 脂肪的功用
脂肪的主要功用是氧化釋放能量，供給機體利用。1g脂肪在體內(nèi)完全氧化所產(chǎn)生的能量約為37.7kJ，比糖和蛋白質(zhì)產(chǎn)生的能量多1倍以上。因脂肪分子中碳原子數(shù)與氫原子數(shù)比氧原子數(shù)多得多，而糖分子則不然。如以三硬脂酸甘油酯和葡萄糖分子為例計算，前者C：H：O為10：18：1，后者為1：2：1。1分子三硬脂酸甘油酯徹底氧化成H2O和CO2時，總共產(chǎn)生458個ATP，而1分子葡萄糖徹底氧化只產(chǎn)生36個ATP。所以，脂肪氧化產(chǎn)生的能量比糖氧化產(chǎn)生的多。體內(nèi)儲存脂肪作為能源比儲存糖為經(jīng)濟。
脂肪乳劑在腸外營養(yǎng)制劑占有一定的重要的地位。因為脂肪在代謝時可產(chǎn)生大量熱量，并能滿足成人每日熱量需要的20～50%。給嬰兒輸注脂肪乳劑尤為有益。因其所需熱量的一半通常由脂肪代謝來滿足。它是完全腸外營養(yǎng)時熱量的主要來源。此外，長時間以葡萄糖和氨基酸提供營養(yǎng)時，可發(fā)生必需脂肪酸的缺乏，如補給脂肪乳劑后，必需脂肪酸的缺乏可得到糾正。
脂肪尚可協(xié)助脂溶性維生素和胡蘿卜素等的吸收。腸梗阻病人不僅有脂肪的消化與吸收發(fā)生障礙，也常伴有脂溶性維生素吸收障礙，造成維生素缺乏病。
脂肪組織較為柔軟，存在于器官組織間，使器官與器官間減少磨擦，保護機體免受損傷。臀部皮下脂肪亦很多，可以久坐而不覺局部勞累。足底也有較多的皮下脂肪，使步行、站立而不致傷及筋骨。
脂肪不易傳熱，故能防止散熱，可維持體溫恒定，還有抵御寒冷的作用。肥胖的人由于在皮膚下及腸系膜等處儲存多量脂肪，體溫散發(fā)較慢。在冬天不覺得冷，但在夏日因體溫不易散發(fā)而怕熱。
脂肪在胃中停留時間較長，因此，富含脂肪的食物具有較高的飽感。脂肪還增加膳食的美味，促進食欲。
3.2.3 磷脂的功用
磷脂可與蛋白質(zhì)結(jié)合形成脂蛋白，并以這種形式構(gòu)成細(xì)胞的各種膜，如細(xì)胞膜、核膜、線粒體膜等，維持細(xì)胞和細(xì)胞器的正常形態(tài)和功能。由于磷脂內(nèi)的不飽和脂肪酸分子中存有雙鍵，使得生物膜具有良好的流動性與特殊的通透性。這些膜在體內(nèi)新陳代謝中起著重要作用，如細(xì)胞只允許細(xì)胞與外界發(fā)生有選擇性的物質(zhì)交換，攝取營養(yǎng)素，推出廢物。酶類可以有規(guī)律地排列在膜上，使物質(zhì)代謝能有規(guī)律而順利地進行，保證細(xì)胞的正常生理功能。
神經(jīng)組織含有大量磷脂，以中樞神經(jīng)系統(tǒng)而言，其干重的51～54%為脂類，而其中半數(shù)以上是磷脂。磷脂和神經(jīng)興奮有關(guān)。當(dāng)神經(jīng)膜處于靜止?fàn)顟B(tài)時，在膜上形成三磷酸磷脂酰肌醇-蛋白質(zhì)-Ca2+復(fù)合物，膜電阻加大，不能為離子通過。當(dāng)加入乙酰膽堿或給予電刺激時，均能促使磷脂酰肌醇磷酸二酯酶活性增強，此酶能水解三磷酸磷脂酰肌醇變成二磷酸磷脂酰肌醇，Ca2+被乙酰膽堿或K+取代，膜的分子構(gòu)型發(fā)生變化而改變膜的通透性，發(fā)生去極化。以后在酶的催化下，二磷酸磷脂酰肌醇又變成三磷酸磷脂酰肌醇，后者又與Ca2+結(jié)合，使神經(jīng)膜恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。二磷酸磷脂酰肌醇和三磷酸磷脂酰肌醇如此反復(fù)變化，便完成離子的能動輸送，使神經(jīng)興奮。
一磷酸磷脂酰肌醇與去甲腎上腺素的受體有密切關(guān)系。實驗證明，兩者有很強的結(jié)合力，Ca2+、Mg2+等兩價金屬離子能影響它們的結(jié)合，因而認(rèn)為一磷酸磷脂酰肌醇可能是去甲腎上腺素受體的一種成分。
經(jīng)去垢劑處理心肌細(xì)胞以除去膜磷脂后，胰高血糖素則不能使腺苷酸環(huán)化酶活化，只有在添加磷脂酰絲氨酸后，才能恢復(fù)其作用。因此，認(rèn)為磷脂很可能與多肽類激素的信息傳遞有關(guān)，對激素的作用起一定的影響。
膜上許多酶的活性與磷脂關(guān)系密切。若以丙酮除去磷脂或用專一性的磷脂酶破壞磷脂，均可使此類酶活性下降或完全喪失。用磷脂酶C處理而失活的葡萄糖-6-磷酸酶，只要補加磷脂就可使酶活性恢復(fù)。這種酶稱為脂類依賴性酶類，包括有β羥丁酸脫氫酶、脫氧皮質(zhì)酮-11β-羥化酶、NADH-細(xì)胞色素還原酶、琥珀酸-細(xì)胞色素C還原酶、Na2+，K+-ATP酶等。此外，凝血酶原激酶的輔助基中含有腦磷脂，故腦磷脂還與血液凝固有關(guān)。
磷脂還是血漿脂蛋白的重要組成成分，具有穩(wěn)定脂蛋白的作用。因此，組織中脂類如脂肪和膽固醇在血液中運輸時，需要有足夠的磷脂才能順利進行。在膽汁中磷脂與膽鹽、膽固醇一起形成膠粒，以利于膽固醇的溶解和排泄。
3.2.4 膽固醇的功用
膽固醇是細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的重要結(jié)構(gòu)成分，它不僅關(guān)系到膜的通透性，而且是某些酶在細(xì)胞內(nèi)有規(guī)律分布的重要條件，保證物質(zhì)代謝的酶促反應(yīng)順利進行。膽固醇還是血漿脂蛋白的組成成分，可攜帶大量甘油三酯和膽固醇酯，在血液中運輸。
膽固醇是體內(nèi)合成維生素D3膽汁酸的原料。維生素D3缺乏時在成人發(fā)生骨質(zhì)軟化癥，在小孩就會得佝僂病。膽汁酸的功能主要是乳化脂類，幫助脂類的消化與吸收，缺乏時還會引起脂溶性維生素缺乏病。膽固醇在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成各種腎上腺皮質(zhì)激素，如影響蛋白質(zhì)、糖和脂類代謝的皮質(zhì)醇，能促進水和電解質(zhì)在體內(nèi)保留醛固酮。膽固醇還是性激素睪酮、雌二醇的前體。
美國、瑞士的科學(xué)家認(rèn)為血液中正常的膽固醇含量有一定的抗癌功能。因為人體血液中有一種“噬異變細(xì)胞白細(xì)胞”，這種白細(xì)胞能辨別異變細(xì)胞和癌細(xì)胞。當(dāng)它識別出這些細(xì)胞時，就分泌出一種“抗異變素”來殺傷和吞噬異變癌細(xì)胞，從而使癌細(xì)胞失去活力。因此，通過這種白細(xì)胞可以防止癌細(xì)胞在血液中轉(zhuǎn)移。血液中的膽固醇是維持“噬異變細(xì)胞白細(xì)胞”生存必不可少的物質(zhì)，如果血液中膽固醇含量過低，這種白細(xì)胞對癌細(xì)胞的辨別力和吞噬力都顯著下降。
神經(jīng)髓鞘中含有大量的膽固醇和磷脂，它們是神經(jīng)纖維間的重要絕緣體。防止神經(jīng)沖動從一條神經(jīng)纖維向其它神經(jīng)纖維擴散。為神經(jīng)沖動迅速定向傳導(dǎo)創(chuàng)造條件。
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