共軛亞油酸對脂質代謝和身體成分組成影響的研究進展

李鵬超，顧學艷

（1.北京體育大學藝術學院，北京 100084；2.國立群山大學體育學院，韓國 全羅北道 群山 54150）

功能性食品是人體獲取營養物質的重要來源之一，其攝取貫穿人體生長、發育與成熟各階段。共軛亞油酸（conjugated linoleic acid，CLA）是一類天然存在于食品中或通過食品加工技術獲得的具有功能性的營養物質，它是一種亞油酸異構體（C18:2,n-6）的脂肪酸，具有抗肥胖作用。CLA可以通過調節脂質代謝達到減脂效果[1]，這已在動物和人體內得到證實[2-4]。然而目前人們在減肥過程中對CLA的合理使用劑量及其長期服用所帶來的副作用認知還不夠全面[5-7]。基于此，本文回顧并綜合以往研究，論述CLA減脂的主要分子機制及其對人類和部分嚙齒類動物脂質代謝和身體組成成分的影響。

1 共軛亞油酸

CLA是亞油酸所有立體和位置異構體混合物的總稱，可以看作是亞油酸的次生衍生物，分子式為C17H31COOH。CLA雙鍵可位于7和9、8和10、9和11、10和12、11和13、12和14位置，其中每個雙鍵又有順式（cis）和反式（trans）兩種構象。CLA目前已鑒定有25種同分異構體[8]，其中cis-9,trans-11和trans-10,cis-12是含量最多的兩種異構體[9]，其結構如圖1所示。

圖1 CLA同分異構體[10]Fig. 1 Structures of CLA isomers[10]

CLA天然產生于反芻動物消化道中，其合成主要通過α9-脫氫酶對trans-11硬脂酸脫氫作用實現[11]。cis-9,trans-11-CLA是食品中廣泛存在的CLA異構體之一，牛肉中每克脂肪約含2.5～4.5 mg CLA，奶制品中同樣有該類CLA的存在[12]。工業上，通過對亞油酸部分氫化和熱處理，同樣可獲得具有生物活性并具有確定化學組成的CLA[13]。CLA具有抗癌、抗動脈粥樣硬化、改善血脂、免疫調節、增強骨骼礦化和降低血糖等作用，然而，目前研究最多的還是CLA的減脂功能[14]。

2 共軛亞油酸的減脂分子機制

CLA降低身體脂肪含量首先是通過控制基因表達，進而控制脂肪細胞分化和促進脂質分解。也就是說，CLA通過控制相關基因表達，減少脂肪形成[15-17]。

過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferators-activated receptors，PPAR）是一類配體依賴的核轉錄調節因子，其在脂肪酸（fatty acid，FA）存儲和分解代謝中起核心作用。PPAR包含3種亞型：PPAR-α、PPAR-β和PPAR-γ。PPAR-α和PPAR-β參與脂質代謝和葡萄糖代謝，PPAR-γ參與脂肪細胞分化[18-19]。圖2展示了PPAR從抑制狀態（圖2A）到與配體結合被激活，與視黃醇類X受體（retinoid X receptor，RXR）形成異二聚體，所形成的PPAR/RXR異二聚體與靶基因啟動子上游PPAR反應元件結合調節靶基因轉錄過程（圖2B）。

圖2 PPAR轉錄激活分子機制[10]Fig. 2 Mechanism for transcriptional activation by PPAR[10]

CLA對脂質代謝的影響均是通過激活或抑制PPAR信號通路實現的，尤其是PPAR-γ介導的信號通路。脂肪細胞中，PPAR-γ介導的通路控制?；o酶A合成酶（acyl CoA-synthetase，Acyl-CoA）、脂蛋白脂肪酶（lipoprteinlipase，LPL）和脂肪酸轉運蛋白（fatty acid transport protein，FATP）等脂質代謝相關基因的表達[20]。其中，trans-10,cis-12-CLA可通過抑制PPAR-γ信號通路抑制脂肪細胞分化并改變脂肪合成和脂解相關蛋白活性，從而促進脂質分解[21]。

目前，普遍認為CLA的減脂分子機制是[10,17]：CLA與PPAR-γ共激活因子互作，激活PPAR-γ通路，刺激肉堿-棕櫚油轉移酶（carnitine-palmoil-transferase，CPT）-1表達，促進脂肪酸β-氧化，減少三酰甘油（triglyceride，TG）合成，最終降低脂肪含量[10,17,22]。具體過程如下：脂肪酸在CPT復合物幫助下轉運至線粒體，而CPT復合體涉及3個酶成分（CPT-1、CPT-2和肉堿酰基肉堿轉位酶[23-25]），脂肪酸被Acyl-CoA激活形成脂肪?；o酶A，其與CPT-1形成復合物，該復合物穿透線粒體膜到達膜間隙，在CPT-2幫助下完成酰基輔酶A的釋放，?；o酶A一旦到達線粒體基質，長鏈脂肪酸（long chain fatty acid，LCFA）就會通過β-氧化生成三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP），完成脂解作用[25]。但是，這種機制的脂解效率有限。

事實上，CLA還可通過刺激呼吸鏈解偶聯蛋白（uncoupling protein，UCP）的表達，提高其活性，進一步提高脂肪酸β-氧化效率[17,26-28]。UCP是定位在線粒體內膜的蛋白質，負責質子從膜間隙泵入線粒體基質。但是，這種方式下泵入線粒體基質的質子并不以ATP形式進行能量存儲，而是以熱能形式釋放。UCP-1可以加快質子泵入線粒體基質的速率，促進高能底物（包括脂質）氧化所產生的能量以熱能散失。在這種情況下，脂質氧化只有不斷進行才能產生足量ATP為機體供能。因此，CLA還可通過刺激UCP-1表達加速脂質氧化過程，達到減脂效果[17]。UCP除UCP-1外，還有UCP-2和UCP-3，它們的組織分布和生物學功能各不同。UCP-1僅在棕色脂肪組織中表達，促進棕色脂肪組織脂質氧化；UCP-3在肌肉等組織中表達；UCP-2則在白色脂肪等組織中表達，是表達水平最強的UCP[29]。目前，已在嚙齒動物中證實補充CLA混合物或trans-10,cis-12-CLA可以誘導UCP-2轉錄，但是否促進能量消耗還未知[10,29-30]。

綜上，CLA與PPAR-γ的相互作用能夠增加CPT-1和UCP-1表達，加速脂解過程的進行[10,17]。

3 共軛亞油酸的減脂生物學效應研究進展

3.1 共軛亞油酸在非運動訓練人群中減脂生物學效應研究進展

由于CLA具有抗炎[31]、降低氧化應激[32]、改善胰島素信號傳導[33]、減少體內脂肪含量并改善體能[34]等作用，其作為補劑被廣泛添加于人們日常飲食當中，這些機制的協同作用改善了人體的脂質代謝和機體組成成分。Gaullier等[35]曾進行了為期24個月的實驗，實驗組肥胖人群每日服用4.5 g CLA，結果顯示，超重成年人經CLA補充后其飲食耐受性良好且體質量減輕，表明CLA可以減少超重人群體脂?？紤]到性別效應，Santos-Zago等[36]進行了一項以健康但營養過剩婦女為研究對象的實驗，結果表明，服用CLA的64 d內，超重婦女并未表現出身體成分含量的改變，但是12周之后，體脂含量減少。Gaze等[37]的研究表明，患有代謝綜合癥的肥胖男性服用CLA 4周后腹圍也明顯縮小。對于不同CLA異構體來說，它們并沒有表現出明顯的減肥效果差別，盡管10-trans,12-cis-CLA與9-cis,11-trans-CLA相比增加了健康男性體內甘油三酯和低密度膽固醇的濃度和比例[38]。

另一項為期12周的研究利用生物電阻抗方法探究補充CLA對中國肥胖人群或I級肥胖患者身體組成成分和體質量的影響。其CLA補充方案為受試者每天飲用兩餐200 mL無菌牛奶，牛奶中含1.7 g 9-cis,11-trans-CLA和10-trans,12-cis-CLA混合物。研究發現，補充CLA的實驗組中肥胖或超重人群比例下降，且受試者沒有出現身體不適[39]。Kim等[40]還進行了CLA補充對韓國超重和肥胖人群生理效應的評估，結果表明，為期8周的CLA飲食降低了這些人群的體脂含量，且CLA的補充對這些人群抗氧化系統和白細胞DNA無任何損傷作用。

考慮到飲食結構的復雜性與非單一性，有研究對37名平均身體質量指數（body mass index，BMI）為（25.1±3.4）kg/m2的女性進行了3組不同飲食方案干預：1）對照飲食，不改變其日常飲食習慣；2）高蛋白低熱量飲食，輔助蛋白凝膠、膠囊熱原、多種維生素和CLA作為補劑；3）高蛋白且與2號組等熱量飲食，但無實際生理干擾效應。3周后，與1和3號飲食組相比，2號實驗組女性體質量和體脂百分比顯著降低。當然，鑒于CLA是與其他營養補品同時食用，很難單獨評估CLA對身體肥胖的影響[41]。在另一項研究中，有101名中度肥胖的受試者進行了為期一年的低熱量CLA補充飲食，且這些受試者在先前的研究中體質量已下降超過其基準體質量的8%，結果顯示，這種狀態下補充CLA對體質量及體脂回收率無顯著影響。相反，CLA的補充顯著增加了受試者白細胞數量[42]。

對于使用二甲雙胍的2型糖尿病患者，30名女性和26名男性分別依據性別、年齡和BMI被劃分為3組，分別施行為期8周的不同飲食干預方案：1）3 g/d CLA加100 IU/d VE；2）3 g/d CLA加無效VE替代劑；3）無效CLA替代劑（大豆油）加無效VE替代劑。研究結束時，3組患者之間體質量、身體成分組成和血糖水平及炎癥狀況無顯著差異。但是，接受CLA補充的患者丙二醛（malondialdehyde，MDA）水平上升，載脂蛋白apoB100表達水平下降[43]。當以絕經后肥胖2型糖尿病婦女為研究對象時，CLA的補充降低了其BMI和脂肪含量，但并沒有改變其肌肉含量[44]，值得注意的是，這些絕經后的婦女并沒有進行任何減肥飲食或鍛煉計劃。CLA在非運動訓練人群中減脂效應相關研究如表1所示。

表1 CLA在非運動訓練人群中的減脂效應Table 1 Effect of CLA supplementation on fat loss in non-exercise population

3.2 共軛亞油酸在運動訓練人群中減脂生物學效應研究進展

由于身體成分與運動能力之間存在高度相關性，從1994年開始，在美國等國家已將CLA作為運動食品和營養輔助保健食品向鍛煉身體和進行有氧健身運動的人員銷售[45-46]。

Lambert等[47]研究了在定期鍛煉的個體中，CLA攝入對身體成分組成的影響。64名定期鍛煉參與者（包括男性和女性）被隨機分配到CLA組（3.9 g 9-cis,11-trans-CLA和10-trans,12-cis-CLA混合物）和對照組（3.9 g高油質葵花籽油），每天服用受試物，為期12周。12周干預后，研究人員發現，CLA的補充與受試對象的體質量及身體成分組成上的改變無顯著相關性。除測量身體成分外，該研究在12周干預前后還分別進行了口服葡萄糖耐受性實驗。結果發現，與對照組相比，服用CLA的婦女血漿胰島素濃度在0、30 min和120 min時明顯降低。此外，與對照組相比，男性在補充CLA 12周后，平均血清非酯化游離脂肪酸濃度對口服葡萄糖耐受性的響應顯著降低。

Diaz等[48]評估了吡啶甲酸鉻和CLA聯合補充對能量代謝和運動誘導的身體成分變化的影響。實驗為期12周，35名超重婦女（平均年齡3 6歲）被要求進行低熱量飲食（2 092.93 kJ/d），同時被要求進行每周5 d、每天30 min的慢跑或步行。經過為期12周的營養劑補充和鍛煉，吡啶甲酸鉻和CLA營養劑補充組人群體質量下降2.6 kg，對照組體質量下降2.5 kg；受試者臀部脂肪在吡啶甲酸鉻和CLA補充組中減少2.7 kg，對照組臀部脂肪則減少2.4 kg。該實驗數據由于在統計學上缺少顯著性差異，因此該作者認為吡啶甲酸鉻和CLA的聯合補充并沒有改變運動誘導的能量代謝和身體組成成分變化，但是某種程度上，結果呈現了一定程度的脂肪含量下降趨勢。

Tarnopolsky等[49]進一步探究了一水肌酸和CLA聯合補充對老年人耐力訓練后肌肉力量改變的影響。75歲老年男性和68歲老年女性參加為期6個月的每周兩次的耐力訓練計劃，這些老年受試者被隨機分為營養劑補充組（5 g一水肌酸和6 g 9-cis,11-trans-CLA/10-trans,12-cis-CLA混合物）和對照組。經過6個月耐力訓練和營養劑補充后，營養劑補充組人群肌肉質量顯著增加2.1 kg，而對照組只增加0.9 kg。此外，與對照組相比，營養劑補充組人群在訓練之后脂肪質量減少1.9 kg，而對照組只下降0.4 kg。該作者還做了CLA對肌肉力量和耐力影響的測試，發現營養劑補充組人群肌肉力量沒有出現顯著提高，但是肌肉耐力明顯加強。此外，受試者對營養劑補充的耐受性良好，在營養劑補充組人群中只有一例胃腸道疼痛報告，但并沒有影響研究的進行。需要說明的是，由于實驗方案的設計，不能確定該研究所觀察到的身體成分和肌肉耐力的有益改變有多少比例可歸功于一水肌酸的補充，又有多少比例可歸功于CLA的攝入。Kreider等[50]同樣進行了CLA對肌肉對抗性影響的研究，其讓受試者以6 g/d劑量服用CLA 28 d。在28 d的訓練中，受試者堅持常規獨立訓練計劃，并維持正常飲食。實驗結束后，經檢測發現CLA補充對體質量、肌肉含量、體脂百分含量以及肌肉力量均無顯著影響。因此，該作者認為，CLA對訓練有素的運動員不具有顯著的機能增強作用。當然，可能由于實驗周期短，28 d不足以引起身體成分和肌肉力量的改變。

最近，有研究探討了CLA攝入對日本學生運動員耐力表現和抗疲勞能力的影響[46]。該研究對10名男學生運動員進行了雙盲交叉研究。受試者分別被給予CLA（0.9 g/d）和無效對照劑補充，為期14 d。在第0天和第14天，使用自行車測力計進行運動耐力測試（穩定負荷），且運動前后均進行血液采集和臨界閃爍頻率（critical flicker frequency，CFF）測定，并連續測定運動過程中的運動知覺率（rate of perceived exertion，RPE）。結果表明，隨CLA的攝入，受試者體質量變化量顯著增加，體脂百分比變化量趨于減少，這可能是肌肉質量增加產生的影響。此外，CLA補充組運動員運動時間變化量顯著延長，運動后CFF變化量有增加趨勢，運動中RPE變化量及運動前后肌酸磷酸激酶變化量有減少趨勢。這些結果表明，14 d的CLA攝入可能對學生運動員的耐力表現和抗疲勞能力有積極促進作用。CLA在運動訓練人群中減脂效應相關研究如表2所示。

綜上，CLA的補充對人體脂質代謝和人體成分組成的影響受人種、性別、年齡、健康狀況、身體素質、飲食結構及服用劑量與服用時間等多重因素影響，并不可一概而論。目前，所服用的CLA大都是9-cis,11-trans-CLA和10-trans,12-cis-CLA兩種，且劑量在0.5～6.0 g/d不等。

3.3 共軛亞油酸在嚙齒類動物減脂中生物學效應研究進展

對于與人類親緣關系較近的嚙齒類動物而言，CLA對小鼠降脂作用最明顯[51]。Ma等[52]發現，在飼料中添加0.5% CLA可以降低小鼠網膜脂肪14%、附脂25%～30%；CLA還可減少小鼠附睪和腸系膜脂肪含量，改善脂質分布，同時在瘦素、血糖、肝臟脂肪變性和脂肪細胞體積減小方面也有顯著改善作用，CLA對小鼠的體脂肪降脂率最高可達57%～60%[51]。王武等[53]以昆明小鼠為實驗對象，設置基礎飼料對照組、肥胖模型對照組以及CLA高、中、低劑量組，分別連續灌胃6周，結果顯示CLA各劑量組小鼠的Lee’s指數、脂肪系數和血清甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇水平顯著低于肥胖模型對照組，而高密度脂蛋白膽固醇水平極顯著高于肥胖模型對照組，這說明CLA除對小鼠具有減脂功能外，還可抑制小鼠肥胖。

對于大鼠而言，有研究報道了CLA和低氧處理對雄性SD大鼠肌肉脂質代謝的影響，發現CLA對大鼠脂質代謝的影響有助于大鼠對低氧的適應，而該過程主要通過調節脂肪酸合成酶和LPL來影響肌肉脂質代謝[54]。對于青春肥胖期的大鼠，按照1.6 g/kgmbCLA劑量對其進行灌胃飼養，5次/周，持續8周，并以低（15～18 m/min）、中（21～25 m/min）、高（28～32 m/min）強度跑臺運動進行分組訓練，結果顯示，青春期肥胖大鼠伴隨周齡的增加體質量呈上升趨勢，而肌肉吸氧量和總吸氧量、肌肉耗能和總耗能呈下降趨勢，不同方法干預8周均能抵抗上述指標的下降，并能抑制體質量增長幅度、降低Lee’s指數，運動結合CLA補充效果優于單獨補充CLA，但受運動強度影響較小[55]。該結論在張皓月等[56]的研究中同樣得到驗證。就減肥效果而言，高強度運動輔助CLA補充減肥效果最明顯[57]，且運動結合CLA可增加大鼠靜息狀態下的能量代謝水平[58]。CLA在嚙齒類動物中減脂效應相關研究如表3所示。

表2 CLA在運動訓練人群中的減脂效應Table 2 Effect of CLA supplementation on fat loss in exercise population

表3 CLA在嚙齒類動物中的減脂效應Table 3 Effect of CLA supplementation on fat loss in rodents

由于人類作為實驗對象的限制性與特殊性，大多研究以嚙齒類動物為模式生物探究CLA的生物學效應，但是由于嚙齒類動物和人類進化上的差異性，今后仍然需要關注CLA對人體的生物學效應影響。

4 共軛亞油酸的副作用

雖然補充CLA對某些健康指標具有積極促進作用，但仍有一些關于CLA不良反應的報道，如10-trans,12-cis-CLA對大鼠具有促癌效應[59]，其還可誘導生物體瘦素分泌減少、脂質氧化產物含量增加以及導致機體對胰島素敏感性下降[60]。對于人類，有研究表明CLA補充可增加血液甘油三酯含量、升高低密度脂蛋白膽固醇水平并降低高密度脂蛋白膽固醇含量，引起血脂水平發生負面變化[61]。同時，還有研究表明CLA補充可使肥胖個體葡萄糖代謝出現負面效應，并伴隨胰島素敏感性降低[62]。

5 結 語

綜上，盡管諸多研究報道了補充CLA對動物和人類身體成分的改變具有積極促進效應，但是仍有部分研究顯示出CLA具有毒副作用。同時，CLA在眾多實驗模型和人類研究中表現出其具有通過減少脂肪含量來積極改變機體組成成分的能力，但至今仍然缺乏關于CLA單獨使用及與運動相結合的方式在人體中生物學效應方面的研究報道。因此，某種意義上講，通過飲食方式食用天然富含CLA的食物（而不是從補品中攝?。⑹强刂品逝值妮^好選擇，它可以降低肥胖及其相關并發癥發生的風險，這種補充方式是對人體有益的，且不會增加對健康不利的影響。