體內(nèi)膽固醇的營養(yǎng)調(diào)控途徑及其機制

李 紅，吳 振，丁曉雯，*

(1.西南大學食品科學學院，重慶400716; 2.重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)重點實驗室，重慶400716)

體內(nèi)膽固醇的營養(yǎng)調(diào)控途徑及其機制

李 紅1，2，吳 振1，2，丁曉雯1，2，*

(1.西南大學食品科學學院，重慶400716; 2.重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)重點實驗室，重慶400716)

首先介紹了膽固醇的合成、代謝、吸收和轉(zhuǎn)運過程，然后綜述了降低體內(nèi)膽固醇含量的營養(yǎng)調(diào)控途徑，主要包括脂類、碳水化合物、微量元素、乳酸菌和一些其他功能成分對體內(nèi)膽固醇的調(diào)節(jié)作用及機制。

膽固醇，營養(yǎng)成分，調(diào)節(jié)，機制

1 膽固醇概述

1.1 膽固醇的合成與代謝

人體的膽固醇來源可分為兩種:內(nèi)源性合成和外源性攝入。正常情況下，人體有大約2/3的膽固醇是由肝臟、小腸壁等器官自身合成，另外約1/3則由膳食中獲取。膽固醇合成的原料是乙酰CoA，基本過程分三個階段:一是甲基二羥戊酸合成:3-羥-3 -甲基戊二酰CoA(HMG-CoA)還原酶是膽固醇合成的限速酶，然后甲羥戊酸縮合生成鯊烯，最后鯊烯環(huán)化為膽固醇［3］。

膽固醇在體內(nèi)不被徹底氧化分解為 CO2和H2O，而經(jīng)氧化和還原轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌h(huán)戊烷多氫菲母核的化合物，其中大部分進一步參與體內(nèi)代謝或排出體外。膽固醇在機體是構(gòu)成細胞組成的成分，又可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化形成膽汁酸、維生素D3以及類固醇激素。膽固醇在肝臟合成膽汁酸是膽固醇代謝的最主要的去向，合成膽汁酸的過程，先經(jīng)由膽固醇7α-羥化酶形成7α-膽固醇，這是限速步驟［3］。肝臟也能將膽固醇直接排入腸內(nèi)，或者通過腸粘膜脫落而排入腸腔;膽固醇還可被腸道細菌還原為糞固醇后排出體外。

1.2 膽固醇的吸收和轉(zhuǎn)運

體內(nèi)血漿膽固醇來源于兩個途徑:肝臟/外周組織合成和腸道吸收。膽固醇是一種脂溶性物質(zhì)，必須與蛋白質(zhì)結(jié)合成脂蛋白才能溶解于血中并在體內(nèi)轉(zhuǎn)運，人體內(nèi)轉(zhuǎn)運膽固醇的脂蛋白有兩類，即低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。LDL的前體是極低密度脂蛋白(VLDL)。血中膽固醇主要由低密度脂蛋白(LDL)攜帶運輸，借助細胞膜上的LDL受體介導內(nèi)吞作用進入細胞。HDL是由肝臟合成的，進入血循環(huán)后和組織液中，它可攝取肝外組織中的膽固醇，并通過膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(ACAT)將卵磷脂C2的不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)移到膽固醇3位羥基上從而促進其酶化形成膽固醇酯［3］，因此它可將肝外組織的膽固醇運送到肝臟，以阻止膽固醇積累在動脈壁和其它組織中。

2 膽固醇的營養(yǎng)調(diào)節(jié)

2.1 脂類

食物中脂肪含量，尤其是飽和脂肪酸和反式脂肪酸量升高會增加膽固醇的吸收。但當食物中含有豐富不飽和脂肪酸時，可促進卵磷脂合成，提高卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(ACAT)活性，機體可以生成較多的膽固醇酯，使血漿膽固醇濃度降低。目前，臨床上關(guān)于ω-3PUFAs對于血液中的總膽固醇和高密度脂蛋白(HDL)的作用報道不一致，但對于ω-3PUFA降低血液中甘油三脂(TG)和極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)的作用得到一致公認，從而降低膽固醇含量［4］;而n-3中PUFAs對HDL有正面作用，可以提高HDL的含量［5］。

2.2 碳水化合物

2.2.1 膳食纖維 一般認為通過減少飽和脂肪攝入量來降低血清低密度脂蛋白-膽固醇水平來減少心血管病風險最有效。然而，現(xiàn)在其他方法降膽固醇也受到重視，如增加水溶性膳食纖維的攝入來降膽固醇也越來越多地被認可。很多研究已經(jīng)表明，幾個主要的水溶性纖維如β-葡聚糖、果膠和瓜爾豆膠，能有效降低血清低密度脂蛋白-膽固醇濃度，而不影響高密度脂蛋白膽固醇或三酸甘油脂濃度［6］。食物中的纖維素、果膠也能夠有效束縛腸道中的膽固醇和膽酸鹽，可以降低膽汁酸鹽的有效濃度和功能，加快了肝臟中膽固醇向膽汁酸的轉(zhuǎn)化，同時降低了膽固醇的重吸收，從而降低了血漿膽固醇的含量。

2.2.2 抗性淀粉 抗性淀粉不易消化吸收，增加糞便膽固醇的排泄，同時也可使糞膽汁酸的排泄增加，從而促進膽固醇向膽汁酸的轉(zhuǎn)化，所以可以達到降膽固醇效果［7］。另外，抗性淀粉降低血清膽固醇和HMG-CoA mRNA水平，增加低密度脂蛋白受體和膽固醇7α-羥化酶mRNA水平，所以抗性淀粉也可以降低膽固醇的合成［8］。

2.2.3 殼聚糖 殼聚糖又稱可溶性甲殼素，是甲殼素的有效成分之一。殼聚糖是純天然生物提取物，不含任何化學成分，經(jīng)動物及人體實驗證明，無毒副作用。殼聚糖能在胃中和胃酸作用形成凝膠，能吸附膽汁酸和膽固醇，同時阻止膽汁酸的循環(huán)，降低脂肪的吸收，促進脂肪和膽固醇通過糞便排出體外［9］。殼聚糖帶的正電荷還能阻止膽固醇進入腸黏膜細胞，減少膽固醇的吸收，達到降低血清膽固醇含量，改善高膽固醇血癥的狀況的作用［10-11］。

2.3 微量元素

2.3.1 銅 研究發(fā)現(xiàn)，Cu相對缺乏和絕對缺乏，特別是Zn2+/Cu2+值過高時，導致高膽固醇血癥，據(jù)此推出，高銅有可能降低機體膽固醇。Kim等［12］認為藥理水平的銅降低了谷胱甘肽(GSH)還原酶和(HMG-CoA)還原酶的活性，從而降低了膽固醇的合成，證實了以上推斷，適當增加銅攝入可降低機體膽固醇含量。

2.3.2 鉻 鉻是葡萄糖耐受因子的組成成分，參與胰島素的作用，在機體糖代謝和脂代謝中發(fā)揮著重要的作用，它可通過增強胰島素的活動，促進體內(nèi)脂類物質(zhì)沉積，減少血液循環(huán)中的脂肪，從而降低血漿中的膽固醇的含量［13］。仝國輝等［14］實驗結(jié)果表明，吡啶酸鉻能顯著降低高血脂大鼠的血清總膽固醇和甘油三脂，每日補充16010μg/kg·bw的吡啶酸鉻(相當于2010μg/kg·bw的三價鉻)可升高大鼠高密度脂蛋白水平。同時，啶酸鉻對高血脂大鼠的體重、體脂增加有抑制作用。

2.3.3 硒 硒是人體必需的微量元素，對糖尿病動物有降血糖作用，且在促進細胞對葡萄糖的轉(zhuǎn)運、糖代謝以及信號轉(zhuǎn)導等方面都有類胰島素作用［15］。大量研究表明，微量元素硒與血清中膽固醇甘油三酯和低密度脂蛋白含量呈明顯負相關(guān)，硒和維生素E同時應(yīng)用可降低血清中的膽固醇、甘油三酯，升高高密度脂蛋白，而且在降脂、抗脂質(zhì)過氧化作用方面，二者聯(lián)合應(yīng)用優(yōu)于單獨使用［16］。

2.4 其他功能成分

2.4.1 牛磺酸 Ymanaka等［17］發(fā)現(xiàn)，飼料中添加牛磺酸可提高實驗動物肝臟膽固醇7α-羥化酶的活力，牛磺酸可促進糞膽汁酸的排泄。楊燕等［18］實驗表明，1.35%、3%的牛磺酸劑量組均可顯著降低TC和LDL-C，而0.6%牛磺酸升高HDL-C、ApoAl和降低ApoB的效果優(yōu)于1.35%、3%劑量組。ApoB是LDL-C的主要蛋白質(zhì)，大約占95%以上。它對于轉(zhuǎn)運脂質(zhì)和在脂蛋白代謝中起重要作用。ApoAl是ACAT激活劑，LCAT可促進HDL-C的成熟［19］，這說明不同濃度的牛磺酸具有不同的降脂優(yōu)勢，低濃度的牛磺酸可能也會具有很好的預防和治療效果。

2.4.2 植物甾醇 食物中所含植物甾醇量是一種類固醇，植物甾醇不僅本身很難被機體吸收，而且還能抑制機體對膽固醇的吸收。植物甾醇可以降低腸道細胞對膽固醇的轉(zhuǎn)運，促進糞便排出，使膽固醇腸道吸收受到抑制［20］。植物甾醇對血脂總膽固醇的降低作用，主要是抑制了LDL-C的形成，對TG和HDL-C沒有顯著影響［21］。應(yīng)用植物甾醇酯的人體實驗和應(yīng)用水溶性植物固醇的動物實驗結(jié)果顯示，植物固醇對降低TG、升高HDL-C有一定作用［22］。郭玉寶等［23］研究也發(fā)現(xiàn)攝取高脂飼料的健康實驗小鼠，若同時攝入植物甾醇酯，會明顯抑制其血漿總膽固醇和低密度脂蛋-白膽固醇水平的升高，增大HDL-C/ LDL-C和HDL-C/TC比值。

2.4.3 大蒜素 大蒜素能降低7α-膽固醇羥化酶的活性，使血清和肝中的膽固醇含量下降［24］。實驗發(fā)現(xiàn)大蒜素對實驗性高脂血癥小鼠的TC、TG、LDL-C均有降低作用，而對HDL-C有升高作用，且ACAT活性有明顯提高，HMG-CoA還原酶有一定的降低作用。大蒜素顯著的降血脂效應(yīng)，其機理一方面可能是促進了脂蛋白之間的代謝與轉(zhuǎn)化，另一方面可能是因為抑制了腸道膽固醇的吸收、減少了肝臟膽固醇的合成、促進了血清和肝臟甘油三酯的分解，所以大蒜素具有較全面的降血脂作用［25］。

2.4.4 大豆異黃酮 大豆異黃酮是典型的植物雌激素，其結(jié)構(gòu)與雌激素類似。研究發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮與雌激素合用可降低動脈膽固醇含量。大豆異黃酮可以使LDL受體發(fā)生正向調(diào)節(jié)，使LDL受體活性增加，從而促進膽固醇的清除;大豆異黃酮還具有降低LDL顆粒體積和保護LDL過度氧化作用，可降低LDL顆粒在冠狀動脈壁上的沉積，從而減少粥樣硬化的發(fā)生率［26］。李國莉等［27］的實驗結(jié)果顯示:大豆異黃酮低高劑量組血清及肝臟中的TG、TC、LDL-C含量均低于高脂模型組(p＜0.05)，大豆異黃酮低劑量組HDL-C含量明顯高于高脂模型組(p＜0.05)，說明大豆異黃酮可明顯降低高血脂大鼠TG、TC、LDL-C的含量，升高HDL-C含量，具有明顯的降血脂作用。

2.4.5 L-肉堿 L-肉堿能顯著降低體重，提高脂肪酸氧化［28］，而且也能降低血清TC與TG，提高HDL-C水平。張世偉等［29］給膳食誘導的肥胖模型大鼠L-肉堿6周，顯示出肥胖大鼠的體重增長減慢，體內(nèi)脂肪含量下降，血糖、胰島素與瘦素水平也有不同程度的降低。結(jié)果證明在同等的實驗條件下，L-肉堿不但能顯著減少大鼠睪丸、腎周圍脂肪的重量及降低其脂體比，而且也能降低血清TC與TG，提高HDL-C水平。胰島素能促進酶的脫磷酸作用，使酶活性增加，則有利于膽固醇合成，而且胰島素還能誘導HMG -CoA還原酶的合成，從而增加膽固醇合成。外源供給肉堿引起胰島素水平的降低，抑制了膽固醇的合成而使血清膽固醇含量降低。

2.5 乳酸菌

雖然國內(nèi)外對于乳酸菌降低膽固醇的作用機理尚存在不同的觀點，但乳酸菌及其相關(guān)制品具有降低介質(zhì)以及血清中膽固醇的能力，是已被體內(nèi)及體外的大量實驗所證實的［30］。乳酸菌降低膽固醇的作用機理主要有:a.乳酸菌細胞直接吸收膽固醇;b.乳酸菌的膽鹽水解酶活性使膽鹽由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槊摻Y(jié)合態(tài)，與膽固醇發(fā)生共同沉淀;c.其他理論，如抑制膽固醇合成途徑中的酶等。

3 結(jié)論

人們對體內(nèi)膽固醇的吸收、合成、分泌、轉(zhuǎn)運和沉積已有了一定的認識，也認識到影響人體內(nèi)血清膽固醇沉積的因素很多。日常的一些食品所含的營養(yǎng)物質(zhì)或其他的功能成分都具有調(diào)控膽固醇的作用，這為指導人們?nèi)粘Ｉ攀程峁┝艘罁?jù)，多食用含降膽固醇成分的食品對我們特別是有高血脂等心血管疾病的人有很大幫助。

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Nutrition regulation ways of cholesterol and its regulation mechanism

LI Hong1，2，WU Zhen1，2，DING Xiao-wen1，2，*
(1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400716，China; 2.Laboratory of Agricultural Product Processing Technique in Chougqing，Chongqing 400716，China)

This paper firstly introduced the synthesis，absorption transportation，synthetic and metabolism process of cholesterol，then reviewed the nutrition regulation ways of cholesterol in vivo and its regulation mechanism，mainly including lipids，carbohydrate，trace elements，lactobacillus and other function components.

cholesterol;nutrition component;regulation;mechanism

TS201.4

A

1002-0306(2011)03-0421-04

膽固醇是機體內(nèi)重要的固醇類物質(zhì)，它既是構(gòu)成細胞的重要成分，又可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化形成類固醇激素，并且是合成維生素D3的原料及膽汁酸的前體［1］。現(xiàn)代醫(yī)學和營養(yǎng)學研究發(fā)現(xiàn)，血清中高膽固醇含量被認為是誘發(fā)高血壓、動脈粥樣硬化、冠心病等眾多心血管疾病的重要因素［2］。目前，我國醫(yī)學界將血清總膽固醇水平大致分為以下三個等級:合適范圍＜5.2mmol/L;邊緣升高5.23～5.69mmol/L;過高值 ＞5.72mmol/L;一般認為，將血清總膽固醇保持在2.1～5.2mmol/L范圍內(nèi)較為合適。生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的快速變化使得高血脂成為目前世界上最常見的心血管疾病之一，掌握調(diào)控體內(nèi)血清膽固醇的含量變化的途徑對防治動脈硬化、冠心病等心血管疾病有一定的實際意義。

2010-01-11 *通訊聯(lián)系人

李紅(1985-)，女，碩士研究生，研究方向:食品安全與質(zhì)量控制。