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为什么说反式脂肪酸是食物中的坏东西?

来源:赛先生 2017-04-13     

  编译 楠木

  编辑 李娟

  很多商品都开始流行标上不含反式脂肪酸的标签。

  (图片来源: John Kannenberg/Flickr CC BY-NC-ND 2.0)

  在20世纪中期,反式脂肪酸(TransFat)曾因“物美”价廉曾风靡一时,而今却遭到抵制。美国超市里很多零食袋上都标有“0g反式脂肪酸”的标示,并且,按照美国FDA的规定[1],2018年所有的食物都不再允许使用反式脂肪酸加工。那么,反式脂肪酸是如何正式变成营养界的小恶魔的呢?首先,我们要从反式脂肪酸的诞生说起。

  人造反式脂肪酸是进步吗?

  胆固醇是细胞膜的主要成分,其食物来源是脂肪,因而对人身体十分重要[2]。在反式脂肪酸发明之前,西方人喜欢在烘烤食物时使用动物油(图1),例如来自于牛奶的黄油,猪油,以及牛羊脂肪,这些油有共同的特点,即常温下均为固态,不会与空气中的氧气反应变质,便于储存。相比之下,植物油(图2)则没有这些优点。

  图1. 动物油脂由饱和脂肪酸组成,碳原子(黑色)周围所有的空位都被氢原子(白色)占据,形成一条直链,正因为这样碳链才能堆叠起来,常温下维持固态。

  (图片来源:Benjah-bmm27/WikimediaCommons)

  图2. 植物油脂由不饱和脂肪酸组成,碳原子(黑色)之间会形成双键,替代两个氢原子(白色)的位置,则在此处形成弯折,因而植物油常温下是液态。

  (图片来源:Edgar181/Wikimedia Commons)

  动物饱和脂肪酸搅拌后容易包裹空气起泡,同时还能增味,适合用来制作霜泡和蓬松的蛋糕,是烘焙食物的最佳选择,但饲养动物较种植植物耗费更多,饱和脂肪酸价格也较贵。

  随着科学的发展,一位科学家保罗·萨巴捷(Paul Sabatier)发现痕量的镍可以催化有机物加氢,并因此获得了1912的诺贝尔化学奖。他的方法能把植物油变成固体油脂(图3)。

  图3. 如果不饱和键上添加的氢在不同侧,就是反式脂肪酸(上图);若是在同侧则是顺式脂肪酸(下图),反式脂肪酸左右平衡,为直链,可堆叠;顺式脂肪酸左右不平衡,为弯折链。

  (图片来源:Wikimedia/Public domain)

  此方法将棉籽油催化加氢,使其成为了替代猪油的商品,因为价格低廉迅速受到消费者的欢迎(图4)。同时,医生们逐渐开始发现摄入过量脂肪酸容易引起心脏疾病,而反式脂肪酸源自植物脂肪,似乎更加健康。调查显示,到1996年,美国人平均每天摄入6 g反式脂肪酸,占每日摄入脂肪建议量的10%。

  那么,人造反式脂肪酸到底是不是营养学的进步呢?

  反式脂肪酸是否与心血管疾病有关?

  上世纪80年代,医生们开始担心饱和脂肪酸会通过胆固醇的代谢引起心血管疾病。人体自身可以合成胆固醇,也可从食物中获取。血液中的载体蛋白会带着胆固醇在体内穿梭,其中高密度脂蛋白(HDL)被认为对人体有益,带着胆固醇进入肝脏消化后排泄,或进入相应部位合成激素。低密度脂蛋白(LDL)则被认为对人体有害,因为会带着胆固醇在血液中积聚,阻塞血管。

  一开始,医生发现食用过多的饱和脂肪酸会引起LDL的升高,建议大家不要过多食用饱和脂肪酸,食品公司开始大量使用不饱和脂肪酸。反式脂肪酸是不饱和脂肪酸(因为不完全加氢)的一种,而且不是来自于动物,因而所有人都认为它是绝对安全的。

  然而,上世纪90年代初,挪威的两个科学家Ronald Mensink 和Martijn Katan在新英格兰杂志上发表了一篇论文[3],表明反式脂肪酸和饱和脂肪酸一样,也会升高LDL的浓度,继而引发了一系列的研究。随后,大量研究都显示出反式脂肪酸对人体有害,甚至比饱和脂肪酸更加不健康。饱和脂肪酸在升高LDL的同时,也会升高HDL,反式脂肪酸升高LDL却并不升高HDL[4]。

  科学界对饱和脂肪酸的观念也在发生着变化。2015年,有研究者对比了41项不同的研究,发现饱和脂肪酸与心血管疾病并不相关,很多人刻意避免脂肪酸摄入,并未让身体更健康。如今医生建议摄入饱和脂肪酸的量不易超过总卡路里的10%,尽量用不饱和脂肪酸代替,比如橄榄油和菜籽油。

  尽管饱和脂肪酸对健康的影响还有争议,科学家一致认为反式脂肪酸对人是有害的[5]。据专家Lichtenstein介绍,一个重要的原因是反式脂肪酸会降低LDL颗粒的降解速度,其作用机制尚不清楚。之后,研究持续表明反式脂肪酸对心脏健康不利。最终,FDA在2015年宣布反式脂肪酸不是一般意义上的安全食物,以2018年6月18日为截止日期,将在美国逐步停售含反式脂肪酸的食品。

  食品公司只得更改食谱。康奈尔大学的Brenna解释道:“人们会改用另一些蔬菜油,像棕榈油、可可油。如今,我们几乎可以培植任何想要的植物。”就像科学发明了反式脂肪酸,科学也正在寻找其他可以代替它们的方法。

  启示

  虽然人工制造的反式脂肪酸不会出现在食物中,并不意味着食物完全健康。食物中不含反式脂肪酸不代表就对人有益,反式脂肪酸只是众多食材中的一种,而心血管疾病是一个缓慢进展的疾病,降低心血管疾病风险还需长期坚持健康饮食和充足锻炼。任何经过人工修饰的食物,都可能带有不安全因素,因此相关的营养学研究需要警惕其安全性。

  参考文献:

  [1] FDA Cuts Trans Fat in Processed Foods,2015年6月。

  [2] P.C.Calder. Functional roles of fatty acids and their effects on human health. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. Vol. 39, September 2015, p. 18S. doi:10.1177/0148607115595980.

  [3] MensinkR P, Katan M B. Effect of dietary trans fatty acids on high-density and low-density lipoprotein cholesterol levels in healthy subjects[J]. New England Journal of Medicine, 1990, 323(7): 439-445. doi:10.1056/NEJM199008163230703.

  [4] E.M.M.Ooi et al. Effect of dietary fatty acids on human lipoprotein metabolism: A comprehensive update. Nutrients. Vol. 7, June 2, 2015, p. 4416. doi: 10.3390/nu7064416.

  [5] Journal: A.H.Lichtenstein. Dietary trans fatty acids and cardiovascular disease risk: Past and present . Current Atherosclerosis Reports. Vol. 16, June 8, 2014, p. 433. doi:10.1007/s11883-014-0433-1.

  原文链接:

  https://www.sciencenewsforstudents.org/article/why-trans-fats-became-food-villain

[责任编辑:xujinghui]

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