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

中鏈甘油三酯的研究進(jìn)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(wù)學(xué)院，重慶401331；2.93975部隊(duì)，新疆烏魯木齊830000）

中鏈甘油三酯獨(dú)特的理化性質(zhì)和代謝特點(diǎn)使其具有預(yù)防肥胖、改善機(jī)體糖脂代謝等多種功能，在食品、醫(yī)藥、化妝品、飼料等多種行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文對(duì)中鏈甘油三酯的理化性質(zhì)、代謝特點(diǎn)、功能性質(zhì)及安全性進(jìn)行綜述。

中鏈甘油三酯；抗疲勞；脂肪酸

早在上世紀(jì)五十年代，中鏈甘油三酯（Medium Chain Triglyceride，MCT）就被引入到臨床領(lǐng)域，最初的應(yīng)用是用來(lái)替代長(zhǎng)鏈甘油三酯用作脂肪吸收障礙患者的營(yíng)養(yǎng)治療，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，隨著對(duì)MCT理化性質(zhì)、功能性質(zhì)、代謝特點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)藥理學(xué)以及營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)等特性研究的深入，使得MCT在食品、醫(yī)藥、化妝品、動(dòng)物飼料等諸多方面得到廣泛應(yīng)用與發(fā)展。

1 中鏈甘油三酯的定義

根據(jù)研究者研究對(duì)象的不同，對(duì)于中鏈脂肪酸中碳原子數(shù)的界定也有所差別。在營(yíng)養(yǎng)學(xué)和生物化學(xué)中將中鏈脂肪酸（Medium Chain Fatty Acid，MCFA）定義為含有8個(gè)～12個(gè)碳原子的飽和脂肪酸主要是指辛酸（C8）和癸酸（C10），而在有機(jī)化學(xué)中將其定義為含有6個(gè)～12個(gè)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(gòu)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(lái)源

在自然界中，MCT含量較少，主要來(lái)源于椰子油、棕櫚仁油、母乳、牛奶及其制品。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)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(xué)合成法和酶合成法兩種?；瘜W(xué)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(jīng)過水解分餾切割，得到富集MCFA，然后再將MCFA與甘油進(jìn)行酯化、精制得到MCT。此法的缺點(diǎn)是能耗大，耗時(shí)長(zhǎng)，副產(chǎn)物分離難度大，優(yōu)點(diǎn)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(yīng)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(shí)間短，但是工藝比較復(fù)雜，污染較為嚴(yán)重。用酶法提取MCT的效果如何是近幾年研究的一個(gè)熱點(diǎn)，利用特殊的脂肪酶進(jìn)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(xué)合成法具有高效性、專一性以及反應(yīng)條件的溫和性等特點(diǎn)。

3 中鏈甘油三酯的理化性質(zhì)

MCT碳鏈較短，相對(duì)分子質(zhì)量小，能夠相對(duì)地溶于水，與各種有機(jī)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(wú)色、無(wú)味的液體，熔、沸點(diǎn)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(rùn)滑性。由于MCT中不飽和脂肪酸的含量極低，因此其氧化穩(wěn)定性非常好。MCT在極高或者極低的溫度下能保持良好的穩(wěn)定性：長(zhǎng)時(shí)間煎炸過程中，普通植物油會(huì)因發(fā)生了聚合反應(yīng)而變得黏稠，從而導(dǎo)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(dāng)；在低溫0℃時(shí)，MCT也會(huì)保持澄清透明的液體狀態(tài)[3]。MCT具體的理化性質(zhì)見表1。

表1 MCT的物理化學(xué)性質(zhì)Table 1 The physical and chemical properties of MCT

4 中鏈甘油三酯的代謝特點(diǎn)

由于MCT獨(dú)特的理化特性，使得MCT在機(jī)體內(nèi)消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝不同于疏松結(jié)締組織（Loose Connective Tissue，LCT），其在體內(nèi)消化代謝的速度與葡萄糖相當(dāng)，且產(chǎn)生的能量高于葡萄糖產(chǎn)生的能量2倍。徐俊杰[4]等用PH-stat法模擬不同脂肪酸鏈長(zhǎng)甘三酯的人體體外消化過程中發(fā)現(xiàn)，三辛酸甘油酯（C8）的消化速率要大于長(zhǎng)鏈甘油三酯（C18）和短鏈甘油三酯（C2）。進(jìn)入機(jī)體的MCT對(duì)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(jīng)腸道上皮細(xì)胞吸收后與蛋白質(zhì)結(jié)合，不需要通過淋巴系統(tǒng)，直接通過門靜脈轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟，轉(zhuǎn)運(yùn)到輔酶肝細(xì)胞的MCFA不需要依賴肉堿轉(zhuǎn)移酶作用，直接進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行β-氧化[5-6]。MCFA產(chǎn)生的乙酰輔酶A（Coenzyme A，CoA）可在線粒體內(nèi)進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化成二氧化碳和水，或生成酮體及延長(zhǎng)脂肪酸碳鏈，也可進(jìn)入細(xì)胞液參與脂質(zhì)從頭合成[4]。由于MCT快速消化吸收，氧化代謝的特點(diǎn)，使得產(chǎn)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(chǎn)物[7]。MCFA的生酮作用對(duì)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(zhuǎn)化為大腦、肌肉、肝臟等組織的能源物質(zhì)，不會(huì)達(dá)到酮癥酸中毒的范圍[4]。產(chǎn)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(zhì)利用，減少對(duì)糖原和蛋白質(zhì)的消耗，延緩疲勞的產(chǎn)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(duì)21月齡的老年大鼠進(jìn)行灌胃給予8周，發(fā)現(xiàn)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(nèi)吸收代謝的速度可能要比辛酸慢[8]。MCT和LCT的代謝特點(diǎn)見表2。

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

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

5 中鏈甘油三酯的功能性質(zhì)

5.1 預(yù)防肥胖的作用

在二十一世紀(jì)，肥胖問題已經(jīng)成為全球最大的挑戰(zhàn)之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年至少有280萬(wàn)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(fā)生都是由于超重和肥胖引起的，因此預(yù)防肥胖的產(chǎn)生顯得尤為重要。中鏈甘油三酯獨(dú)特的消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝特點(diǎn)，使得MCT不會(huì)像LCT一樣儲(chǔ)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(zhǎng)，預(yù)防肥胖的效果很明顯，且在基礎(chǔ)研究和臨床研究中都得到驗(yàn)證。動(dòng)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(jīng)過大鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在飼料攝入量沒有差別的情況下，攝入0.975 g/kg BW的MCFA對(duì)營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠的體重增長(zhǎng)有一定抑制作用[10]。Karen Mumme等在研究MCT對(duì)于降低體重和對(duì)體成分的影響時(shí)，通過對(duì)健康的成年人連續(xù)3周進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同LCT組比起來(lái)，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(nèi)臟脂肪（p＜0.001）、總脂肪（p＜0.001），但是對(duì)血脂水平?jīng)]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(guī)定運(yùn)動(dòng)方式，最后得出結(jié)果，在合理膳食條件下，食用中長(zhǎng)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(zhì)量、體脂肪水平[12]。但是關(guān)于MCT預(yù)防肥胖的作用是否具有持續(xù)穩(wěn)定性及其相應(yīng)的機(jī)制仍需進(jìn)一步探討[13]。

5.2 改善糖、脂、膽固醇代謝

薛長(zhǎng)勇[14]等在探討以MCFA為功效成分的中長(zhǎng)鏈脂肪酸食用油對(duì)高甘油三酯血癥患者血脂的影響時(shí)，通過人群實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：在合理膳食的條件下，中長(zhǎng)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(duì)不同性別的高甘油三酯（TG）血癥患者脂代謝的影響時(shí)，得出結(jié)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(diào)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(yīng)均會(huì)導(dǎo)致脂代謝紊亂[16]。因此MCT可能通過改善脂蛋白水平，進(jìn)而來(lái)改善脂代謝水平。胰島素抵抗是指機(jī)體內(nèi)一定量的胰島素促進(jìn)葡萄糖清除的作用減弱，與機(jī)體糖代謝紊亂密切相關(guān)[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(xiàn)為胰島素對(duì)肝臟葡萄糖生成、肌肉葡萄糖氧化和脂肪組織脂質(zhì)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(fā)的細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積增多，有利于改善這些組織和器官的胰島素抵抗，進(jìn)而改善機(jī)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(fā)現(xiàn)MCFA在短期內(nèi)能改善2型糖尿病患者的胰島素抵抗。關(guān)于MCT改善機(jī)體的膽固醇代謝，多數(shù)研究表明MCT可以降低膽固醇堆積。徐慶[20]長(zhǎng)期給予小鼠MCFA飼料喂養(yǎng)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(shù)、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(dòng)物飼養(yǎng)過程中得到廣泛的推廣及應(yīng)用。有實(shí)驗(yàn)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(shù)量并提高其生長(zhǎng)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(fā)現(xiàn)飼料中添加有機(jī)酸和中鏈脂肪酸可以抵抗梭狀芽胞桿菌，有利于對(duì)肉雞壞死性腸炎的控制。張曉波[23]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中鏈脂肪酸一定程度上能夠有效地抵抗球蟲對(duì)雞機(jī)體的危害。這些研究都為MCT在雞飼料中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。G.Immanuel[24]等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中含有8個(gè)碳原子的辛酸對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)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(guān)，為MCT在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用拓展了方向。但是在使用MCT喂養(yǎng)動(dòng)物時(shí)，需要探討MCT的添加方式、時(shí)間、劑量以及與蛋白質(zhì)糖類等能源物質(zhì)的配比情況，以便充分發(fā)揮MCT的抗菌及其他營(yíng)養(yǎng)保健功能[25]。

5.4 抗疲勞作用

對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間有氧耐力運(yùn)動(dòng)，糖和脂肪是最重要的能源物質(zhì)[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(jī)體內(nèi)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(dòng)員，適當(dāng)增加脂肪的動(dòng)員能力可以提高運(yùn)動(dòng)耐力。MCT提高運(yùn)動(dòng)耐力的機(jī)制可能有以下幾點(diǎn)：在長(zhǎng)時(shí)間有氧耐力運(yùn)動(dòng)，脂肪分解代謝是主要的能源物質(zhì)；脂肪作為能源物質(zhì)被動(dòng)員的能力提高可以降低對(duì)糖類和蛋白質(zhì)的消耗，維持血糖的相對(duì)穩(wěn)定，提高運(yùn)動(dòng)能力，減緩疲勞的發(fā)生；MCT具有較強(qiáng)的生酮作用，生成的酮體可以作為長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)大腦及肌肉等組織的補(bǔ)充能源物質(zhì)，減少對(duì)血糖的消耗。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究當(dāng)MCFA劑量為680 mg/kg BW時(shí)可以顯著增加肝糖原儲(chǔ)備，降低血尿素氮和血乳酸水平，增加小鼠力竭游泳時(shí)間，提高其抗疲勞能力[29]。齊陽(yáng)[30]在此基礎(chǔ)上研究在運(yùn)動(dòng)過程中，MCT在中低劑量下可以增加脂肪酸氧化供能，調(diào)節(jié)糖脂代謝，節(jié)約糖原，降低肝臟的氧化壓力，抵抗運(yùn)動(dòng)性疲勞。馬雙雙[31]通過大鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)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(guó)外的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在田徑運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練間隙期，給予含MCFA的膳食12周后，血清乳酸上升的趨勢(shì)得到了抑制，對(duì)隨后的中等強(qiáng)度和高等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的耐受力增強(qiáng)[32]。還有研究表明，作為一種能源物質(zhì)，MCT與碳水化合物之間的協(xié)同供給可以延長(zhǎng)能量釋放，有效維持運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)過程中的能量需求[33]。

MCT還具有提高免疫力，導(dǎo)致機(jī)體的糖異生作用增強(qiáng)，改善記憶和認(rèn)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(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(duì)若干種動(dòng)物的急性毒性試驗(yàn)、亞慢性毒性和長(zhǎng)期毒性試驗(yàn)中，均未發(fā)現(xiàn)MCT導(dǎo)致動(dòng)物的生殖障礙、母體毒性、胎兒毒性或畸形，對(duì)動(dòng)物的血液、尿檢查及各臟器均無(wú)不良影響。1994年美國(guó)食品藥品管理局把MCT列入“一般公認(rèn)安全”（GRAS）物質(zhì)名單[38]。2012年我國(guó)衛(wèi)生部發(fā)布2012年第16號(hào)公告—《關(guān)于批準(zhǔn)中長(zhǎng)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(zhǔn)將中長(zhǎng)鏈脂肪酸食用油作為新資源食品食用。許多臨床研究證實(shí)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(bào)道MCT對(duì)人體的危害，例如有研究表明血漿中高濃度的辛酸對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)是有害的[39-41]。還有報(bào)道稱若攝入的MCT產(chǎn)生的能量占總能量的產(chǎn)熱比超過了50%，則可能會(huì)引起長(zhǎng)鏈甘油三酯吸收減少，必需脂肪酸缺乏，還有可能會(huì)導(dǎo)致嘔吐、腸胃不適、腹脹、腹部絞痛、滲透腹瀉等癥狀[42-44]。同時(shí)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(bǔ)充一定量的必需的長(zhǎng)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