19 29 年Burr用無(wú)脂肪飼料喂鼠,初次發(fā)現(xiàn)必需脂肪酸(EFA)缺乏所引起的癥狀,當(dāng)時(shí)不知所缺乏物質(zhì)的性質(zhì),暫定名為維生素F。以后發(fā)現(xiàn)多種脂肪酸可以矯正這種缺乏癥狀。
人體脂肪內(nèi)的不飽和脂肪酸可分4族:①棕櫚油酸族,其母體棕櫚油酸(palmitoleicacid),有一個(gè)雙鍵,位置在自羧基端開(kāi)始的第9位,此雙鍵也就是該酸的最后一個(gè)雙鍵,位于離甲基末端第7個(gè)碳原子處,故為ω-7,可寫(xiě)成9-16:1(ω7);②同酸族,母體為油酸(oleic acid,9-18:1)(ω9);③亞油酸族,母體亞油酸(linoleic acid,9,12,15-18:2)(ω6)。④亞麻油酸族,母體為亞麻油酸( -linolenic acid,9,12,15-18:3)(ω3)。由上述4種母體可延長(zhǎng)碳鏈或去飽和而形成更長(zhǎng)鏈的與更多雙鍵的多不飽和脂肪酸,PUFA-見(jiàn)圖21.1。
亞油酸族的亞油酸,Y-亞油酸18:3(ω6),同型Y亞油酸20:3(ω6)與22碳4烯酸20:4(ω6)都是活性很強(qiáng)的必需脂肪酸,而花生四烯酸20:4(ω6)則是活性最強(qiáng)的。亞麻油酸或w3族從營(yíng)養(yǎng)功能看來(lái)與ω6族不同。幼鼠實(shí)驗(yàn),亞麻油酸可以促進(jìn)其正常生長(zhǎng),但不能預(yù)防或治療EFA缺乏所致教授皮膚癥狀,ω3族在腦磷脂中含量很豐富,22:6(ω3)是含量最多的腦脂肪酸,ω3族在腦有特殊功能。Crawford and Walter指出亞麻油酸與學(xué)習(xí)過(guò)程有關(guān)。過(guò)去有人認(rèn)為
圖21-1 高等動(dòng)物主要PUFA轉(zhuǎn)化通路
內(nèi)包括哺乳組織中濃度較高的產(chǎn)物。
EFA的構(gòu)造式應(yīng)該是距羧基最遠(yuǎn)的雙鍵,在由末端CH 3數(shù)起的第6個(gè)和第7個(gè)碳原子之間亦即ω6族。但Schlenk和Sand指出ω5、ω7兩個(gè)奇數(shù)族的脂肪酸也有EFA活性,可能完全的EFA活性在構(gòu)造方面需要是20碳左右(19,20或21)及在長(zhǎng)鏈中心有四個(gè)雙鍵;蛘呤沁@類(lèi)脂肪酸的前體,因此在各族中最有活性的EFA是20:4(ω6),19:4(ω5)及21:4(ω7)Houtsmulldfer于1973年指出花生四烯酸有兩個(gè)異構(gòu)體,即4,8,11,14-20:4(ω6)與8,11,14,18-20:4(ω2)在防止線粒體嚴(yán)重腫脹方面 也有活性,而對(duì)一般聽(tīng)EFA缺乏癥狀效果不大。
19 30 年Burr提出亞油酸(linoleic acid)、亞麻油酸(linolenic acid)及花生四烯酸(arachidonic acid)三者為必需脂肪酸。 Le Breton 及 Ferret(19 60 年)指出必需脂肪酸應(yīng)包括二種意義:①可以維持某些生理功能;②不能在人體內(nèi)合成。如果從第二點(diǎn)來(lái)說(shuō),亞油酸與亞麻油酸族只能在植物體內(nèi)合成,人體必需由膳食取得,而花生四烯酸可自亞油酸形成。但對(duì)預(yù)防及治療EFA缺乏引起的皮膚癥狀來(lái)說(shuō),亞油酸與花生四烯酸的活性強(qiáng),亞麻油酸則無(wú)效,故有人認(rèn)為亞油酸和花生四烯是必需脂肪酸。但如上所述亞麻油酸對(duì)腦有特殊作用,故 James F.Mend認(rèn)為也許EFA 的定義可以擴(kuò)展為:“必需脂肪酸是指膳食中的能預(yù)防或治療試驗(yàn)動(dòng)物脂肪酸缺乏癥狀的任何一種脂肪酸。”如此,上述有EFA活性的各種PUFA似皆包括在內(nèi),此問(wèn)題尚無(wú)最后定論。目前仍有人認(rèn)為Burr所提三種脂肪酸可認(rèn)為是EFA 。各種脂肪酸的重要性也與動(dòng)物種屬有關(guān)。有些動(dòng)物如貓由于缺乏代謝亞油酸的酶,必需自食物獲得花生四烯酸。各族脂肪酸的重要性也與動(dòng)物種屬有關(guān),在魚(yú)類(lèi)w3族更為重要,對(duì)哺乳類(lèi)動(dòng)物則以w6族更重要。
必需脂肪酸的功能可分為兩方面 :
(1)分子構(gòu)成方面
①構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分。EFA 可合成脂類(lèi),膜的磷脂雙層中富含EFA。而磷脂雙層中脂肪酸組成對(duì)正常細(xì)胞膜的性質(zhì)有重要作用。不同組織需要不同性質(zhì)的膜,構(gòu)成該膜的磷脂層中所含脂肪酸鏈的長(zhǎng)度、不飽和度與分支對(duì)膜的粘度、維持完整性的作用以及轉(zhuǎn)動(dòng)功能有關(guān)。
②合成前列腺素與血小板噁烷,前列腺素PG是脂肪酸的衍生物,可分為PGG、PGB、PGC,PGD、PGE、PGF、;GG、PGH及PGI等9型,各PG之間在某些功能方面有拮抗作用。PG與其前體的關(guān)系如下:
前 體 | 產(chǎn) 物 |
8,11,14,20:3(w6) | PGG1,PGH1,PGE2,PGF1a,PGD2 |
5,8,11,14,20:3(w6) | PGG2,PGH2,PGD2,PGF2a, |
5,8,11,14,17,20:5(w3) | PGH3,PGA3,PGI3,PGG3,PGF3a |
PGG2或PGH2在血小板內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅2环(wěn)定的、前列腺素衍生物凝噁烷(Thromboxane,TX)TXA2和TXB2有血小板聚集作用;在血管內(nèi)皮轉(zhuǎn)為PGI2可抑制凝血噁烷的作用。
(2)生物活性與代謝方面
①維持水平衡
②調(diào)節(jié)膽固醇代謝
③促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育
④維持皮膚健康,促進(jìn)毛發(fā)增長(zhǎng)
⑤維持生殖作用
⑥可供應(yīng)能量
脂肪組織的甘油三酯中亞油酸約占10~12%,一個(gè)成人脂肪組織中可能有700g必需脂肪酸,如能自組織動(dòng)員出一部分EFA可供人體應(yīng)用數(shù)周,能防止必需脂肪酸缺乏,但新生兒體內(nèi)必需脂肪酸儲(chǔ)存很少,較成人易發(fā)生必需脂肪酸缺乏癥EFAD的可能性大。
發(fā)生EFAD的原因有三:
(1)飲食中缺乏必需脂肪酸 可見(jiàn)于嬰幼兒,成其是母親在妊娠哺乳時(shí)營(yíng)養(yǎng)不良,缺乏乳汗,嬰兒無(wú)適當(dāng)代乳或離乳食品時(shí)可發(fā)生本癥。新生兒組織中EFA含量很低,如喂給含亞油酸很低的配方牛奶,可加重EFA 缺乏。新生兒缺乏EFA 一周后,就可發(fā)生皮膚癥狀。四個(gè)月大的小兒,若喂給脫脂奶粉,由亞油酸生熱占總熱量的0.1%以下時(shí),三個(gè)月后可發(fā)生EFA缺乏的皮膚癥狀。在有嚴(yán)重蛋白質(zhì)、能量營(yíng)養(yǎng)不良的Kwashiorkor嬰兒,給缺脂高蛋白質(zhì)食物時(shí),可促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育,但也促使EFAD癥狀較早出現(xiàn)。學(xué)齡兒童在每日吃入的EFA少于3 ~4g時(shí),可得蟾皮癥(phrynoderma)。Gopalan認(rèn)為此病與EFA及維生素B族缺乏有關(guān),給EFA7g·d-1可愈。
(2)長(zhǎng)期使用未加脂肪乳劑的靜脈營(yíng)養(yǎng) 這時(shí)一方面由于缺乏EFA攝入,另一方面由于持續(xù)注射大量葡萄糖而引起高胰島素血癥,發(fā)生肝內(nèi)糖原和脂肪的蓄積過(guò)多,導(dǎo)致肝功損害及脂肪肝,同時(shí)抑制脂肪分解,阻礙脂肪組織中儲(chǔ)存的必需脂肪酸釋放入血,因而發(fā)生EFAD。成人可于用三天至四周不含EFA的靜脈營(yíng)養(yǎng)后,發(fā)生EFAD的生物化學(xué)變化,經(jīng)1~2個(gè)月后發(fā)生臨床癥狀。對(duì)小兒則發(fā)病更快。胖人敏感性較低。
(3)小腸切除術(shù)后 因各種原因切除了大部分小腸的病人,在口服脂肪后可引起腹瀉,故常采用低脂膳 ,而引起EFAD。
Burr1929年給剛離乳幼鼠以無(wú)脂飼料,它們?cè)?~3貯存器內(nèi)能正常生長(zhǎng),然后生長(zhǎng)速率下降,到8~10周停止生長(zhǎng),同時(shí)可見(jiàn)皮膚上有濕疹樣鱗皮,尤以尾部更為明顯。除鱗狀變外,還可壞死,腳爪及全身各部皮膚無(wú)處不受影響,口周?chē)つw粗糙、脫毛,肩胛中間最為明顯。
人類(lèi)缺乏EFA的癥狀與鼠相似。
(1)皮膚癥狀與失水 由于細(xì)胞膜構(gòu)造及功能失常所致,實(shí)際上所有易于見(jiàn)為的缺乏癥狀皆因此而起。毛細(xì)血管通透性及脆性增加,紅細(xì)胞脆性增加,易發(fā)生滲透性溶血,線粒體異常腫脹。皮膚呈現(xiàn)干燥、脫屑、肥厚、鱗皮、毛發(fā)稀疏,發(fā)生紅色斑疹或丘疹,有的嬰兒經(jīng)三個(gè)月無(wú)脂靜脈營(yíng)養(yǎng)后,三個(gè)半月發(fā)生軀干及四肢片狀剝脫性皮炎。一般皮膚癥狀先見(jiàn)于前臂,個(gè)別成人皮膚癥狀不明顯。
(2)生長(zhǎng)發(fā)育速率降低 由于線粒體功能失常,導(dǎo)致代謝率增高,而致能量不足,因而嬰兒生長(zhǎng)遲緩。
(3)腸胃道及肝、腎異常 因腸道粘膜細(xì)胞分泌脂肪微粒的能力降低,而致腸內(nèi)膜細(xì)胞中充滿脂肪,可以導(dǎo)致腹瀉。肝臟釋放極低密度脂蛋白的能力也降低,脂肪在肝中存積而形成脂肪肝。又由于脂肪中前列腺素缺乏,不能抑制脂解作用,因而大量脂肪酸涌向肝臟,也促進(jìn)脂肪肝的形成。腎臟可有退行性變化。
(4)血小板功能失常 由于前列腺素合成受影響,血小板粘附性增加,易于聚集,但有的EFA缺乏的新生兒發(fā)生血小板解聚異常迅速,以致有出血傾向。由此可見(jiàn),EFA缺乏癥狀反映了前列腺素缺乏的癥狀。
(5)易感染 用缺少EFA的奶制品喂養(yǎng)的嬰兒,易于感染,EFAD患兒可死于感染。
(6)血脂及體脂組成異常 用無(wú)脂肪的靜脈營(yíng)養(yǎng)幾日后,就可發(fā)現(xiàn)血清甘油三酯中16:1及18:1脂肪酸較對(duì)照者增加,這是由膳食中碳水化合物形成的。正常嬰兒膽固醇酯中的脂肪酸主要為18:2ω6及18:1ω9,含20:4ω6可達(dá)54±1.6% ,而20:3ω9僅有痕跡量。缺乏EFA時(shí),20:3ω9升高,20:4ω6降低。血清磷脂中的脂肪酸構(gòu)成的變化最明顯,因其中含有更多的20:4ω6及其長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸,缺乏EFA時(shí)可首先見(jiàn)到血清磷脂中16:1及18:1增加,20:4ω6及18:2ω6及18:2ω6降低,20:3ω9增加,然后血清中有同樣變化。血清中w6脂肪酸減少后,繼之以臟器脂類(lèi)中w6脂肪酸的減少。成人血漿及血小板中脂肪酸組成也有類(lèi)似變化。嬰兒血中脂肪酸組成變化快,可能因其體內(nèi)18:2ω6儲(chǔ)存少而生長(zhǎng)組織對(duì)其需要更高之故。如一個(gè)嬰兒4月用無(wú)脂靜脈營(yíng)養(yǎng)4.5個(gè)月后,死于感染,其血清卵磷脂中20:3ω9/20:4ω6比值為5.95,胰、肝、腎上腺、腎、結(jié)腸、脊髓中脂肪酸此比值分別為6.0、4.95、3.93,2.69、2.53,及1.1。20:3w9/20:4w6比值也可簡(jiǎn)作T3/T4(表21-1)。
表21-1正常成人與EFAD患者血漿及血小板中脂肪組成(%)(X±SE)
脂肪酸 | 血漿管 | 血小板 | 血清卵磷脂 | ||
正常人(8例) | EFAD患者(9例) | 正常人(11例) | EFAD患者(9例) | DFAD嬰兒 | |
16:0 | 18.9±0.6 | 24.2±0.81 | 19.0±0.78 | 21.7±1.7 | 30.1 |
16:1ω7 | 3.8±0.42 | 16.9±1.0 | 6.5±0.74 | 11.6±1.2 | 5.5 |
18:0 | 3.9±0.24 | 4.50±0.24 | 7.1±0.68 | 5.5±0.58 | 12.3 |
18:1ω9 | 17.9±0.85 | 24.8±0.95 | 22.8±1.2 | 21.3±1.1 | 30.8 |
18:2ω6 | 38.3±1.8 | 12.2±1.9 | 17.3±1.6 | 14.8±4.8 | 1.8 |
18:3ω3 | 0.64±0.06 | 0.41±0.27 | 0.56±0.11 | 0.92±0.86 | — |
20:0 | 0.83±0.06 | 1.3±0.17 | 0.61±0.08 | 1.2±0.49 | — |
20:3ω9 | 0 | 1.6±0.21 | 0 | 1.1±0.08 | 13.1 |
20:3ω6 | 1.1±0.09 | 1.4±0.09 | 1.0±0.13 | 1.5±0.41 | — |
20:4ω6 | 8.1±0.38 | 5.1±0.34 | 9.6±0.94 | 6.3±0.98 | 2.2 |
T3/T4 | 0 | 0.31±0.05 | 0 | 0.20±0.01 | 5.95 |
21.4 診斷
如前所述EFAD患者血漿中脂肪酸組成有變化,最明顯的是正常人血漿中20:3ω9為痕跡量,EFAD患者20:3ω9增多。正常情況下亞油酸可以抑制油酸的代謝,18:1ω9很少形成20:3ω9,當(dāng)ω6脂肪酸缺乏時(shí),18:1ω9代謝不受抑制,20:3ω9形成較多(見(jiàn)圖21.2),18:3ω9與20:4ω6的比例增加到較大,一般認(rèn)為血漿中T3/T4比值(triene/tetraene)>0.4表示有EFAD,Holman 1979年提出此值>0.2表示有EFAD。有人認(rèn)為血清中磷脂內(nèi)含有的20:4ω6及其他長(zhǎng)鏈PUFA 所占比例較大,可作為觀察膳食中EFA含量影響的最佳指標(biāo)。Martin Preaene認(rèn)為如檢查EFAD患者血漿呂磷脂酰膽堿(即卵磷脂)中的脂肪組成,triene/tetraene比值可定為“1”,較更有臨床意義。一般在血中脂類(lèi)的T3/T4比值有顯著變化后,至少一方有臨床癥狀出現(xiàn),故可用此比值作為EFAD早期診斷指標(biāo)。而皮膚癥狀及營(yíng)養(yǎng)史可作為臨床癥狀的診斷指標(biāo)。
圖21-2 亞油酸對(duì)油酸代謝的限制
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物出現(xiàn)的EFAD,除性腺萎縮外,皆可治愈。人體的EFAD可用EFA治愈。EFA入體途徑有三①如胃腸道吸收良好,可能自膳食供應(yīng)。不能正常用膳而需鼻飼者,可采用各種經(jīng)腸營(yíng)養(yǎng)用要素膳,其中含有足量蛋白質(zhì)、脂肪及熱能。國(guó)外幾種口服或管飼膳食的營(yíng)養(yǎng)素含量見(jiàn)下表21-2。國(guó)內(nèi)已研制應(yīng)用。因靜脈營(yíng)養(yǎng)需作靜脈穿刺,并有感染的可能,現(xiàn)對(duì)不能正常用膳的病人應(yīng)盡量采用管喂,靜脈營(yíng)養(yǎng)可適用于家庭病床。
表21-2 國(guó)外幾種口服或管飼用膳的蛋白質(zhì)與脂肪含量
商 品 名 | 用量(ml) | 蛋白質(zhì)(g) | 脂肪(g) | 熱能(kJ) |
Fortison energy plus | 2000 | 100 | 130 | 12600 |
Ensure plus | 1800 | 104 | 101 | 11928 |
Isocal | 1896 | 64 | 84 | 8484 |
Ensure | 1886 | 70 | 70 | 8400 |
Nutrauxil | 2000 | 76 | 68 | 8400 |
Clinlfeed protein rich | 1875 | 150 | 55 | 10500 |
Nutpayment-defi.com/job/ranel | 1750 | 80 | 20 | 8400 |
②可自靜脈輸入脂肪乳劑,脂肪乳劑是由脂肪(開(kāi)始用棉籽油,現(xiàn)多用豆油,也有用龔花油者),以起穩(wěn)定作用的乳化劑(如大豆磷脂、卵黃磷脂)乳化,加入保持水相等滲的物質(zhì)如葡萄糖、山梨醇、甘油等制成的乳劑。乳化后脂肪顆粒直徑小于0.5um,10%乳劑能供能量4620kJ,無(wú)抗原性,可反復(fù)應(yīng)用。其脂肪微粒入體后清除與血漿乳糜微粒、甘油三酯清除的動(dòng)力學(xué)相同。國(guó)際靜脈營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)提議,靜脈營(yíng)養(yǎng)液熱量分配是氨基酸20%,糖類(lèi)50%,脂肪30%,三者之外還要加上無(wú)機(jī)鹽與維生素。脂肪乳劑劑量是1~2g·kg-1·d-1,有人用到4g·kg-1·d-1,現(xiàn)將國(guó)內(nèi)外常用品種列于表21.3。不論口服或靜脈輸入,亞油酸所供熱能必需超過(guò)總熱能的2%,為治療EFAD,靜脈或口服上述含脂肪制劑應(yīng)在11天以上方有效果。
③經(jīng)皮膚涂抹,作過(guò)腸切除或有其他腸道疾患不能口服脂類(lèi)者,可用葵花籽油直接搽在EFAD病人皮膚上,僅需2~3mg·kd-1·d-1就能糾正皮膚癥狀,治療后1~2周,血清T3可從治療前的10~12%下降到<4%,12周后降為1%,亞油酸從2~4%升高到18~20%。
表21-3 國(guó)內(nèi)外幾種脂肪乳劑組成(靜脈注射用)
原料 | Intralipid 瑞典制 | Lipofundins 西德制 | Intralipos 日本制 | Infatmul中國(guó)制 | |||
油脂% | 10% | 20% | 10% | 20% | 10% | 15% | |
大豆油(g) | 100 | 200 | 100 | 200 | 100 | 150 | |
大豆磷脂(g) | 20 | 20 | 7.5 | 15 | 15 | ||
蛋黃卵磷脂(g) | 12 | 12 | 12 | ||||
甘油(g) | 25 | 25 | 25 | 25 | |||
山梨醇(g) | |||||||
木酮糖(g) | |||||||
加蒸餾水至 | 1升 | 1升 | 1升 | 1升 | 1升 | 1升 | |
(1)營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生知識(shí)的廣泛宣傳 讓廣大群眾了解熱能及各種營(yíng)養(yǎng)素的生理意義,EFA對(duì)人體機(jī)能的重要性及來(lái)源。需要量及補(bǔ)充方式。宣傳母乳喂養(yǎng),因人乳中亞油酸較多,人乳喂養(yǎng)兒血磷脂中T3/T4低于牛乳喂養(yǎng)兒。
(2)研究不同人群EFA需要量、供給量,EFA 的供給量應(yīng)能預(yù)防皮膚病變,并促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育。Cuthbertson測(cè)知嬰兒需要15mg·100kj,EFA供熱至少應(yīng)為總熱能之0.6%,Holman認(rèn)為EFA 供熱占總熱能的1.4%更好。較大兒童EFA 供給量應(yīng)該是5~10g·d-1。成人患者需要EFA48mg·100kJ或EFA 供熱占總熱量2%,EFA需要量與患者饑餓程度及分解代謝加速的程度有關(guān)。對(duì)健康成人需要量稍低,達(dá)到熱量的1%時(shí),可避免皮膚癥狀發(fā)生。
(3)EFA主要食物來(lái)源是植物油,其他食物中也有少量見(jiàn)表21-4。
表21-4 每百克食物中亞麻油酸與亞麻油酸含量
食物名稱(chēng) | 脂肪含量(g) | 亞汪酸含量(g) | 亞麻油酸含量(g) |
豬油(煉) | 99www.med126.com | 8.2 | 0.2 |
雞油 | 99 | 24.5 | 1.3 |
豆油 | 100 | 52.2 | 10.6 |
玉米油 | 100 | 47.8 | 0.5 |
花生油 | 100 | 37.6 | … |
芝麻油 | 100 | 43.7 | 2.9 |
菜子油 | 100 | 14.2 | 7.3 |
棉子油 | 100 | 55.6 | … |
豬 心 | 6.3 | 1.5 | 0.3 |
鯉 魚(yú) | 2.7 | 0.4 | 0.1 |
(4)EFA用量亦不可過(guò)多。最大的攝入量不得使其熱比超過(guò)40%。膳食EFA對(duì)一些脂肪酸合成酶不抑制作用,由于脂肪合成受抑制,膳食中脂肪可沉積于體脂中。攝入大量EFA的害處是:①增加維生素E的需要量,由于PUFA半壽期比維生素E長(zhǎng),所以在給大量PUFA后,雖再降低PUFA,組織中維生素E儲(chǔ)存量仍低;②由于PUFA對(duì)各種細(xì)胞的生長(zhǎng)都可加強(qiáng),故對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),尚無(wú)定論;③PUFA可生成過(guò)氧化物,但過(guò)氧化作用并非隨處發(fā)生,而是在細(xì)胞膜部位脂質(zhì)雙層的PUFA,在組織分裂時(shí)遇到含鐵的本科氧及其他前氧化劑(proxident),如抗壞血酸等才能發(fā)生,平時(shí)與這些物質(zhì)并不相遇。活體組織可吸許多方法保持自己不被氧化,主要保護(hù)物是生育酚,故食入PUFA必須同時(shí)食入維生素E,酒精可引起肝線粒體膜的過(guò)氧化,不宜多飲用。
(5)醫(yī)生要避免醫(yī)源性的EFAD,對(duì)必需使用腸外營(yíng)養(yǎng)的病人必須在氨基酸、葡萄糖之外給脂肪乳劑。不能口服脂肪者也可用皮膚上涂抹植物油的方法經(jīng)皮供給EFA,醫(yī)生對(duì)患者食用EFA的具體數(shù)量與來(lái)源應(yīng)予指導(dǎo)。
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