中鏈甘油三酯的研究進展

張星弛，韓培濤，李曉莉，邵劍鋼，張啟勇（.陸軍勤務學院，重慶4033；.93975部隊，新疆烏魯木齊830000）

中鏈甘油三酯的研究進展

張星弛1，韓培濤2，李曉莉1，邵劍鋼1，張啟勇2（1.陸軍勤務學院，重慶401331；2.93975部隊，新疆烏魯木齊830000）

中鏈甘油三酯獨特的理化性質和代謝特點使其具有預防肥胖、改善機體糖脂代謝等多種功能，在食品、醫藥、化妝品、飼料等多種行業得到廣泛應用。本文對中鏈甘油三酯的理化性質、代謝特點、功能性質及安全性進行綜述。

中鏈甘油三酯；抗疲勞；脂肪酸

早在上世紀五十年代，中鏈甘油三酯（Medium Chain Triglyceride，MCT）就被引入到臨床領域，最初的應用是用來替代長鏈甘油三酯用作脂肪吸收障礙患者的營養治療，半個多世紀以來，隨著對MCT理化性質、功能性質、代謝特點、營養藥理學以及營養生理學等特性研究的深入，使得MCT在食品、醫藥、化妝品、動物飼料等諸多方面得到廣泛應用與發展。

1 中鏈甘油三酯的定義

根據研究者研究對象的不同，對于中鏈脂肪酸中碳原子數的界定也有所差別。在營養學和生物化學中將中鏈脂肪酸（Medium Chain Fatty Acid，MCFA）定義為含有8個～12個碳原子的飽和脂肪酸主要是指辛酸（C8）和癸酸（C10），而在有機化學中將其定義為含有6個～12個碳原子的飽和脂肪酸。MCFA在日常攝取的食物中以中鏈甘油三酯（MCT）的形式存在，MCT是由中鏈脂肪酸構成的甘油三酯，主要指辛酸甘油三酯和癸酸甘油三酯。

2 中鏈甘油三酯的來源

在自然界中，MCT含量較少，主要來源于椰子油、棕櫚仁油、母乳、牛奶及其制品。根據美國農業部營養數據庫的資料顯示，椰子油中含有58%的MCT，棕櫚仁油中含有54%的MCT，椰絲中含有37%的MCT，原椰子肉中含有19%的MCT。人工合成MCT的方法主要有化學合成法和酶合成法兩種?；瘜W合成法主要包括水解酯化法、酰氯醇解法等。水解酯化法是指以椰子油或者棕櫚仁油為原料，經過水解分餾切割，得到富集MCFA，然后再將MCFA與甘油進行酯化、精制得到MCT。此法的缺點是能耗大，耗時長，副產物分離難度大，優點是制得的MCT純度較高。酰氯醇解法是將椰子油、棕櫚仁油水解、分餾得到MCFA，然后MCFA與三鹵化磷（PX3）、五鹵化磷（PX5）或者亞硫酰氯（SOCl2）等反應制得酰氯，最后酰氯與甘油醇解制得MCT[1]。改法雖然能耗較低，操作時間短，但是工藝比較復雜，污染較為嚴重。用酶法提取MCT的效果如何是近幾年研究的一個熱點，利用特殊的脂肪酶進行油脂的水解，然后加入甘油和特定的脂肪酸甘油酯，在特異固定化酶的作用下生成所需的中碳鏈甘油三酯[2]。酶法相比于化學合成法具有高效性、專一性以及反應條件的溫和性等特點。

3 中鏈甘油三酯的理化性質

MCT碳鏈較短，相對分子質量小，能夠相對地溶于水，與各種有機溶劑、油脂以及脂溶性維生素都具有較好的相溶性，在室溫下呈無色、無味的液體，熔、沸點較低，密度小，黏度低約為普通植物油的50%[2]。MCT具有較一般植物油更好的延展性和潤滑性。由于MCT中不飽和脂肪酸的含量極低，因此其氧化穩定性非常好。MCT在極高或者極低的溫度下能保持良好的穩定性：長時間煎炸過程中，普通植物油會因發生了聚合反應而變得黏稠，從而導致透明度降低，但是MCT黏度只有稍微增加，與未使用過的精煉植物油大致相當；在低溫0℃時，MCT也會保持澄清透明的液體狀態[3]。MCT具體的理化性質見表1。

表1 MCT的物理化學性質Table 1 The physical and chemical properties of MCT

4 中鏈甘油三酯的代謝特點

由于MCT獨特的理化特性，使得MCT在機體內消化、吸收、轉運和代謝不同于疏松結締組織（Loose Connective Tissue，LCT），其在體內消化代謝的速度與葡萄糖相當，且產生的能量高于葡萄糖產生的能量2倍。徐俊杰[4]等用PH-stat法模擬不同脂肪酸鏈長甘三酯的人體體外消化過程中發現，三辛酸甘油酯（C8）的消化速率要大于長鏈甘油三酯（C18）和短鏈甘油三酯（C2）。進入機體的MCT對膽鹽和胰酶的依賴性很小，在腸道中被脂肪酶迅速水解成MCFA和甘油，MCFA不再合成甘油三酯，也不組成乳糜微粒而是經腸道上皮細胞吸收后與蛋白質結合，不需要通過淋巴系統，直接通過門靜脈轉運到肝臟，轉運到輔酶肝細胞的MCFA不需要依賴肉堿轉移酶作用，直接進入線粒體內進行β-氧化[5-6]。MCFA產生的乙酰輔酶A（Coenzyme A，CoA）可在線粒體內進入三羧酸循環徹底氧化成二氧化碳和水，或生成酮體及延長脂肪酸碳鏈，也可進入細胞液參與脂質從頭合成[4]。由于MCT快速消化吸收，氧化代謝的特點，使得產生大量的乙酰CoA，過多的乙酰CoA合成了酮體。酮體，即乙酰乙酸、β-羥基丁酸和丙酮，是MCFA通過口服給藥途徑的最重要的代謝產物[7]。MCFA的生酮作用對人體幾乎沒有危害，即使攝入幾十克的MCFA，酮體的上升也是一過性的，可迅速轉化為大腦、肌肉、肝臟等組織的能源物質，不會達到酮癥酸中毒的范圍[4]。產生的酮體可以被大腦等依賴葡萄糖作用的組織作為能源物質利用，減少對糖原和蛋白質的消耗，延緩疲勞的產生。辛酸甘油三酯和癸酸甘油三酯二者的代謝速度有所差別，Donmei Wang等用辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯和葵花油對21月齡的老年大鼠進行灌胃給予8周，發現癸酸甘油三酯組中大鼠血漿中癸酸含量要高于辛酸甘油三酯組中大鼠血漿中辛酸的含量，表明癸酸在體內吸收代謝的速度可能要比辛酸慢[8]。MCT和LCT的代謝特點見表2。

表2 MCT和LCT的代謝特點Table 2 The metabolic characteristics of MCT and LCT

MCT快速消化吸收，氧化代謝的特點，使得MCT具有一般植物油所不具有的獨特的功能性質。例如Kiyoshi Hayasaka等通過對5名患有成人II型瓜氨酸血癥的研究得出結論：在低碳水化合物的情況下補充MCT可以被用來治療和防止成人II型瓜氨酸血癥，以避免對肝臟造成不可逆的損傷[9]。

5 中鏈甘油三酯的功能性質

5.1 預防肥胖的作用

在二十一世紀，肥胖問題已經成為全球最大的挑戰之一，據統計每年至少有280萬人因超重或者肥胖死亡，此外，44%的糖尿病、23%的缺血性心臟病和某些癌癥的發生都是由于超重和肥胖引起的，因此預防肥胖的產生顯得尤為重要。中鏈甘油三酯獨特的消化、吸收、轉運和代謝特點，使得MCT不會像LCT一樣儲存在人體的脂肪、肝臟和肌肉等組織中，而是迅速消化吸收，氧化供能，因此LCT抑制體重增長，預防肥胖的效果很明顯，且在基礎研究和臨床研究中都得到驗證。動物和人類的研究均表明，同LCT相比，MCT可以增加能量消耗和脂肪氧化。薛琨等經過大鼠實驗發現在飼料攝入量沒有差別的情況下，攝入0.975 g/kg BW的MCFA對營養性肥胖大鼠的體重增長有一定抑制作用[10]。Karen Mumme等在研究MCT對于降低體重和對體成分的影響時，通過對健康的成年人連續3周進行隨機對照實驗，發現同LCT組比起來，MCT組減輕了體重（p＜0.001），減少了腰圍（p＜0.001）、臀圍（p=0.002）、總體脂（p＜0.001）、內臟脂肪（p＜0.001）、總脂肪（p＜0.001），但是對血脂水平沒有影響[11]。于曉明等通過控制不同年齡男性高甘油三酯血癥者每日膳食攝入量及食用油攝入量（每人每天25 g～30 g）并且規定運動方式，最后得出結果，在合理膳食條件下，食用中長鏈脂肪酸食用油可以降低成年男性高甘油三酯血癥患者體質量、體脂肪水平[12]。但是關于MCT預防肥胖的作用是否具有持續穩定性及其相應的機制仍需進一步探討[13]。

5.2 改善糖、脂、膽固醇代謝

薛長勇[14]等在探討以MCFA為功效成分的中長鏈脂肪酸食用油對高甘油三酯血癥患者血脂的影響時，通過人群實驗得出結論：在合理膳食的條件下，中長鏈脂肪酸食用油可減輕高甘油三酯血癥患者體重，降低血甘油三酯，改善脂蛋白代謝。劉英華[15]等在研究MLCT對不同性別的高甘油三酯（TG）血癥患者脂代謝的影響時，得出結論：在合理膳食條件下，男性高TG血癥患者使用MLCT食用油可減輕體重，降低血TG濃度，改善脂蛋白水平，調整脂代謝。有研究表明，脂蛋白缺乏或缺陷或者血中脂蛋白增加的比例與血脂不相適應均會導致脂代謝紊亂[16]。因此MCT可能通過改善脂蛋白水平，進而來改善脂代謝水平。胰島素抵抗是指機體內一定量的胰島素促進葡萄糖清除的作用減弱，與機體糖代謝紊亂密切相關[17]。胰島素廣泛存在于肌肉、脂肪、肝臟等組織和臟器中，因此胰島素抵抗也表現為胰島素對肝臟葡萄糖生成、肌肉葡萄糖氧化和脂肪組織脂質水解等抑制能力的減弱[18]。MCFA在肌肉、肝臟和脂肪等組織中能避免LCFA所引發的細胞內脂質沉積增多，有利于改善這些組織和器官的胰島素抵抗，進而改善機體的糖代謝狀況[15]。例如鄧斌[19]用MCT替換2型糖尿病患者膳食中的全部或部分食用油，發現MCFA在短期內能改善2型糖尿病患者的胰島素抵抗。關于MCT改善機體的膽固醇代謝，多數研究表明MCT可以降低膽固醇堆積。徐慶[20]長期給予小鼠MCFA飼料喂養12周后，與LCFA相比，MCFA組可顯著降低高膽固醇血癥小鼠體重、Lee’s指數、BMI和肝臟組織重，改善血清總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇，不影響肝臟脂蛋白水平。因此MCT也具有改善膽固醇代謝的作用。

5.3 抗菌作用

MCT的抗菌作用使得MCT在動物飼養過程中得到廣泛的推廣及應用。有實驗研究表明在小豬日糧中添加MCT可以抑制小豬腸道微生物的數量并提高其生長性能，可以作為斷奶仔豬飼料中抗生素的替代品[21]。C.F.Mathis[22]在利用飼料添加劑控制肉雞壞死性腸炎的研究中發現飼料中添加有機酸和中鏈脂肪酸可以抵抗梭狀芽胞桿菌，有利于對肉雞壞死性腸炎的控制。張曉波[23]通過實驗發現中鏈脂肪酸一定程度上能夠有效地抵抗球蟲對雞機體的危害。這些研究都為MCT在雞飼料中的應用奠定了基礎。G.Immanuel[24]等通過實驗發現中含有8個碳原子的辛酸對水產養殖中的哈維式弧菌和副溶血性弧菌具有抗菌作用且與辛酸的濃度以及pH值有關，為MCT在水產養殖中的應用拓展了方向。但是在使用MCT喂養動物時，需要探討MCT的添加方式、時間、劑量以及與蛋白質糖類等能源物質的配比情況，以便充分發揮MCT的抗菌及其他營養保健功能[25]。

5.4 抗疲勞作用

對于長時間有氧耐力運動，糖和脂肪是最重要的能源物質[26]。脂肪供能主要是甘油三酯在脂肪酶作用下水解為甘油和脂肪酸，1分子甘油完全分解生成22分子三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP），1分子脂肪酸氧化生成大約113-147分子ATP[27-28]，因此脂肪供能主要是指其水解后的脂肪酸氧化供能。機體內脂代謝過程包括由脂肪酸和甘油合成甘油三酯的再酯化過程以及甘油三酯水解為脂肪酸和甘油的脂解過程，脂解又稱為脂肪的動員，適當增加脂肪的動員能力可以提高運動耐力。MCT提高運動耐力的機制可能有以下幾點：在長時間有氧耐力運動，脂肪分解代謝是主要的能源物質；脂肪作為能源物質被動員的能力提高可以降低對糖類和蛋白質的消耗，維持血糖的相對穩定，提高運動能力，減緩疲勞的發生；MCT具有較強的生酮作用，生成的酮體可以作為長時間運動時大腦及肌肉等組織的補充能源物質，減少對血糖的消耗。有動物實驗研究當MCFA劑量為680 mg/kg BW時可以顯著增加肝糖原儲備，降低血尿素氮和血乳酸水平，增加小鼠力竭游泳時間，提高其抗疲勞能力[29]。齊陽[30]在此基礎上研究在運動過程中，MCT在中低劑量下可以增加脂肪酸氧化供能，調節糖脂代謝，節約糖原，降低肝臟的氧化壓力，抵抗運動性疲勞。馬雙雙[31]通過大鼠實驗發現中低劑量MCT能夠提高睡眠剝奪后大鼠的抗氧化能力，防止氧化損傷，抵抗腦力疲勞。國外的一項研究發現，在田徑運動員的訓練間隙期，給予含MCFA的膳食12周后，血清乳酸上升的趨勢得到了抑制，對隨后的中等強度和高等強度運動的耐受力增強[32]。還有研究表明，作為一種能源物質，MCT與碳水化合物之間的協同供給可以延長能量釋放，有效維持運動員在長時間運動過程中的能量需求[33]。

MCT還具有提高免疫力，導致機體的糖異生作用增強，改善記憶和認知能力，改善體成分以及心血管健康等功能[34-37]。

6 中鏈甘油三酯的安全性

多項動物實驗和臨床研究表明證明MCT具有良好的可耐受性和安全性。在對若干種動物的急性毒性試驗、亞慢性毒性和長期毒性試驗中，均未發現MCT導致動物的生殖障礙、母體毒性、胎兒毒性或畸形，對動物的血液、尿檢查及各臟器均無不良影響。1994年美國食品藥品管理局把MCT列入“一般公認安全”（GRAS）物質名單[38]。2012年我國衛生部發布2012年第16號公告—《關于批準中長鏈脂肪酸食用油和小麥低聚肽作為新資源食品等的公告》中提到批準將中長鏈脂肪酸食用油作為新資源食品食用。許多臨床研究證實人體服用MCT的安全劑量為每天1 g/kg，適宜攝入量為每天20 g～30 g，而MCFA最好在10 g左右[36]。但是也有報道MCT對人體的危害，例如有研究表明血漿中高濃度的辛酸對于中樞神經系統是有害的[39-41]。還有報道稱若攝入的MCT產生的能量占總能量的產熱比超過了50%，則可能會引起長鏈甘油三酯吸收減少，必需脂肪酸缺乏，還有可能會導致嘔吐、腸胃不適、腹脹、腹部絞痛、滲透腹瀉等癥狀[42-44]。同時由于中鏈脂肪酸不是必需的脂肪酸，所以日常飲食中還需補充一定量的必需的長鏈不飽和脂肪酸[45]。

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The Research Progress of Medium Chain Triglyceride

ZHANG Xing-chi1，HAN Pei-tao2，LI Xiao-li1，SHAO Jian-gang1，ZHANG Qi-yong2
（1.Army Logistics University of PLA，Chongqing 401331，China；2.93975 Force，Urumqi 830000，Xinjiang，China）

Medium chain triglyceride with the unique physical and chemical properties and metabolic characteristics was discovered to have many functions，such as preventing obesity，improving the body's glucose and lipid metabolism，and so on.It was reported to be widely used in food，medicine，cosmetics，feed and other industries.In this paper，the physical and chemical properties，metabolic characteristics，functional properties and safety of medium chain triglycerides were reviewed.

medium chain triglyceride；anti-fatigue；fatty acid

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.23.042

張星弛（1994—），男（漢），碩士研究生，研究方向：軍事裝備保障。

2017-03-22