体内胆固醇的营养调控途径及其机制

李 红，吴 振，丁晓雯，*

(1.西南大学食品科学学院，重庆400716; 2.重庆市农产品加工技术重点实验室，重庆400716)

体内胆固醇的营养调控途径及其机制

李 红1，2，吴 振1，2，丁晓雯1，2，*

(1.西南大学食品科学学院，重庆400716; 2.重庆市农产品加工技术重点实验室，重庆400716)

首先介绍了胆固醇的合成、代谢、吸收和转运过程，然后综述了降低体内胆固醇含量的营养调控途径，主要包括脂类、碳水化合物、微量元素、乳酸菌和一些其他功能成分对体内胆固醇的调节作用及机制。

胆固醇，营养成分，调节，机制

1 胆固醇概述

1.1 胆固醇的合成与代谢

人体的胆固醇来源可分为两种:内源性合成和外源性摄入。正常情况下，人体有大约2/3的胆固醇是由肝脏、小肠壁等器官自身合成，另外约1/3则由膳食中获取。胆固醇合成的原料是乙酰CoA，基本过程分三个阶段:一是甲基二羟戊酸合成:3-羟-3 -甲基戊二酰CoA(HMG-CoA)还原酶是胆固醇合成的限速酶，然后甲羟戊酸缩合生成鲨烯，最后鲨烯环化为胆固醇［3］。

胆固醇在体内不被彻底氧化分解为 CO2和H2O，而经氧化和还原转变为其它含环戊烷多氢菲母核的化合物，其中大部分进一步参与体内代谢或排出体外。胆固醇在机体是构成细胞组成的成分，又可在体内转化形成胆汁酸、维生素D3以及类固醇激素。胆固醇在肝脏合成胆汁酸是胆固醇代谢的最主要的去向，合成胆汁酸的过程，先经由胆固醇7α-羟化酶形成7α-胆固醇，这是限速步骤［3］。肝脏也能将胆固醇直接排入肠内，或者通过肠粘膜脱落而排入肠腔;胆固醇还可被肠道细菌还原为粪固醇后排出体外。

1.2 胆固醇的吸收和转运

体内血浆胆固醇来源于两个途径:肝脏/外周组织合成和肠道吸收。胆固醇是一种脂溶性物质，必须与蛋白质结合成脂蛋白才能溶解于血中并在体内转运，人体内转运胆固醇的脂蛋白有两类，即低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。LDL的前体是极低密度脂蛋白(VLDL)。血中胆固醇主要由低密度脂蛋白(LDL)携带运输，借助细胞膜上的LDL受体介导内吞作用进入细胞。HDL是由肝脏合成的，进入血循环后和组织液中，它可摄取肝外组织中的胆固醇，并通过胆固醇酰基转移酶(ACAT)将卵磷脂C2的不饱和脂肪酸转移到胆固醇3位羟基上从而促进其酶化形成胆固醇酯［3］，因此它可将肝外组织的胆固醇运送到肝脏，以阻止胆固醇积累在动脉壁和其它组织中。

2 胆固醇的营养调节

2.1 脂类

食物中脂肪含量，尤其是饱和脂肪酸和反式脂肪酸量升高会增加胆固醇的吸收。但当食物中含有丰富不饱和脂肪酸时，可促进卵磷脂合成，提高卵磷脂胆固醇酰基转移酶(ACAT)活性，机体可以生成较多的胆固醇酯，使血浆胆固醇浓度降低。目前，临床上关于ω-3PUFAs对于血液中的总胆固醇和高密度脂蛋白(HDL)的作用报道不一致，但对于ω-3PUFA降低血液中甘油三脂(TG)和极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)的作用得到一致公认，从而降低胆固醇含量［4］;而n-3中PUFAs对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 膳食纤维 一般认为通过减少饱和脂肪摄入量来降低血清低密度脂蛋白-胆固醇水平来减少心血管病风险最有效。然而，现在其他方法降胆固醇也受到重视，如增加水溶性膳食纤维的摄入来降胆固醇也越来越多地被认可。很多研究已经表明，几个主要的水溶性纤维如β-葡聚糖、果胶和瓜尔豆胶，能有效降低血清低密度脂蛋白-胆固醇浓度，而不影响高密度脂蛋白胆固醇或三酸甘油脂浓度［6］。食物中的纤维素、果胶也能够有效束缚肠道中的胆固醇和胆酸盐，可以降低胆汁酸盐的有效浓度和功能，加快了肝脏中胆固醇向胆汁酸的转化，同时降低了胆固醇的重吸收，从而降低了血浆胆固醇的含量。

2.2.2 抗性淀粉 抗性淀粉不易消化吸收，增加粪便胆固醇的排泄，同时也可使粪胆汁酸的排泄增加，从而促进胆固醇向胆汁酸的转化，所以可以达到降胆固醇效果［7］。另外，抗性淀粉降低血清胆固醇和HMG-CoA mRNA水平，增加低密度脂蛋白受体和胆固醇7α-羟化酶mRNA水平，所以抗性淀粉也可以降低胆固醇的合成［8］。

2.2.3 壳聚糖 壳聚糖又称可溶性甲壳素，是甲壳素的有效成分之一。壳聚糖是纯天然生物提取物，不含任何化学成分，经动物及人体实验证明，无毒副作用。壳聚糖能在胃中和胃酸作用形成凝胶，能吸附胆汁酸和胆固醇，同时阻止胆汁酸的循环，降低脂肪的吸收，促进脂肪和胆固醇通过粪便排出体外［9］。壳聚糖带的正电荷还能阻止胆固醇进入肠黏膜细胞，减少胆固醇的吸收，达到降低血清胆固醇含量，改善高胆固醇血症的状况的作用［10-11］。

2.3 微量元素

2.3.1 铜 研究发现，Cu相对缺乏和绝对缺乏，特别是Zn2+/Cu2+值过高时，导致高胆固醇血症，据此推出，高铜有可能降低机体胆固醇。Kim等［12］认为药理水平的铜降低了谷胱甘肽(GSH)还原酶和(HMG-CoA)还原酶的活性，从而降低了胆固醇的合成，证实了以上推断，适当增加铜摄入可降低机体胆固醇含量。

2.3.2 铬 铬是葡萄糖耐受因子的组成成分，参与胰岛素的作用，在机体糖代谢和脂代谢中发挥着重要的作用，它可通过增强胰岛素的活动，促进体内脂类物质沉积，减少血液循环中的脂肪，从而降低血浆中的胆固醇的含量［13］。仝国辉等［14］实验结果表明，吡啶酸铬能显著降低高血脂大鼠的血清总胆固醇和甘油三脂，每日补充16010μg/kg·bw的吡啶酸铬(相当于2010μg/kg·bw的三价铬)可升高大鼠高密度脂蛋白水平。同时，啶酸铬对高血脂大鼠的体重、体脂增加有抑制作用。

2.3.3 硒 硒是人体必需的微量元素，对糖尿病动物有降血糖作用，且在促进细胞对葡萄糖的转运、糖代谢以及信号转导等方面都有类胰岛素作用［15］。大量研究表明，微量元素硒与血清中胆固醇甘油三酯和低密度脂蛋白含量呈明显负相关，硒和维生素E同时应用可降低血清中的胆固醇、甘油三酯，升高高密度脂蛋白，而且在降脂、抗脂质过氧化作用方面，二者联合应用优于单独使用［16］。

2.4 其他功能成分

2.4.1 牛磺酸 Ymanaka等［17］发现，饲料中添加牛磺酸可提高实验动物肝脏胆固醇7α-羟化酶的活力，牛磺酸可促进粪胆汁酸的排泄。杨燕等［18］实验表明，1.35%、3%的牛磺酸剂量组均可显著降低TC和LDL-C，而0.6%牛磺酸升高HDL-C、ApoAl和降低ApoB的效果优于1.35%、3%剂量组。ApoB是LDL-C的主要蛋白质，大约占95%以上。它对于转运脂质和在脂蛋白代谢中起重要作用。ApoAl是ACAT激活剂，LCAT可促进HDL-C的成熟［19］，这说明不同浓度的牛磺酸具有不同的降脂优势，低浓度的牛磺酸可能也会具有很好的预防和治疗效果。

2.4.2 植物甾醇 食物中所含植物甾醇量是一种类固醇，植物甾醇不仅本身很难被机体吸收，而且还能抑制机体对胆固醇的吸收。植物甾醇可以降低肠道细胞对胆固醇的转运，促进粪便排出，使胆固醇肠道吸收受到抑制［20］。植物甾醇对血脂总胆固醇的降低作用，主要是抑制了LDL-C的形成，对TG和HDL-C没有显著影响［21］。应用植物甾醇酯的人体实验和应用水溶性植物固醇的动物实验结果显示，植物固醇对降低TG、升高HDL-C有一定作用［22］。郭玉宝等［23］研究也发现摄取高脂饲料的健康实验小鼠，若同时摄入植物甾醇酯，会明显抑制其血浆总胆固醇和低密度脂蛋-白胆固醇水平的升高，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-胆固醇羟化酶的活性，使血清和肝中的胆固醇含量下降［24］。实验发现大蒜素对实验性高脂血症小鼠的TC、TG、LDL-C均有降低作用，而对HDL-C有升高作用，且ACAT活性有明显提高，HMG-CoA还原酶有一定的降低作用。大蒜素显著的降血脂效应，其机理一方面可能是促进了脂蛋白之间的代谢与转化，另一方面可能是因为抑制了肠道胆固醇的吸收、减少了肝脏胆固醇的合成、促进了血清和肝脏甘油三酯的分解，所以大蒜素具有较全面的降血脂作用［25］。

2.4.4 大豆异黄酮 大豆异黄酮是典型的植物雌激素，其结构与雌激素类似。研究发现大豆异黄酮与雌激素合用可降低动脉胆固醇含量。大豆异黄酮可以使LDL受体发生正向调节，使LDL受体活性增加，从而促进胆固醇的清除;大豆异黄酮还具有降低LDL颗粒体积和保护LDL过度氧化作用，可降低LDL颗粒在冠状动脉壁上的沉积，从而减少粥样硬化的发生率［26］。李国莉等［27］的实验结果显示:大豆异黄酮低高剂量组血清及肝脏中的TG、TC、LDL-C含量均低于高脂模型组(p＜0.05)，大豆异黄酮低剂量组HDL-C含量明显高于高脂模型组(p＜0.05)，说明大豆异黄酮可明显降低高血脂大鼠TG、TC、LDL-C的含量，升高HDL-C含量，具有明显的降血脂作用。

2.4.5 L-肉碱 L-肉碱能显著降低体重，提高脂肪酸氧化［28］，而且也能降低血清TC与TG，提高HDL-C水平。张世伟等［29］给膳食诱导的肥胖模型大鼠L-肉碱6周，显示出肥胖大鼠的体重增长减慢，体内脂肪含量下降，血糖、胰岛素与瘦素水平也有不同程度的降低。结果证明在同等的实验条件下，L-肉碱不但能显著减少大鼠睾丸、肾周围脂肪的重量及降低其脂体比，而且也能降低血清TC与TG，提高HDL-C水平。胰岛素能促进酶的脱磷酸作用，使酶活性增加，则有利于胆固醇合成，而且胰岛素还能诱导HMG -CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇合成。外源供给肉碱引起胰岛素水平的降低，抑制了胆固醇的合成而使血清胆固醇含量降低。

2.5 乳酸菌

虽然国内外对于乳酸菌降低胆固醇的作用机理尚存在不同的观点，但乳酸菌及其相关制品具有降低介质以及血清中胆固醇的能力，是已被体内及体外的大量实验所证实的［30］。乳酸菌降低胆固醇的作用机理主要有:a.乳酸菌细胞直接吸收胆固醇;b.乳酸菌的胆盐水解酶活性使胆盐由结合态转变为脱结合态，与胆固醇发生共同沉淀;c.其他理论，如抑制胆固醇合成途径中的酶等。

3 结论

人们对体内胆固醇的吸收、合成、分泌、转运和沉积已有了一定的认识，也认识到影响人体内血清胆固醇沉积的因素很多。日常的一些食品所含的营养物质或其他的功能成分都具有调控胆固醇的作用，这为指导人们日常膳食提供了依据，多食用含降胆固醇成分的食品对我们特别是有高血脂等心血管疾病的人有很大帮助。

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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

胆固醇是机体内重要的固醇类物质，它既是构成细胞的重要成分，又可在体内转化形成类固醇激素，并且是合成维生素D3的原料及胆汁酸的前体［1］。现代医学和营养学研究发现，血清中高胆固醇含量被认为是诱发高血压、动脉粥样硬化、冠心病等众多心血管疾病的重要因素［2］。目前，我国医学界将血清总胆固醇水平大致分为以下三个等级:合适范围＜5.2mmol/L;边缘升高5.23～5.69mmol/L;过高值 ＞5.72mmol/L;一般认为，将血清总胆固醇保持在2.1～5.2mmol/L范围内较为合适。生活方式和饮食结构的快速变化使得高血脂成为目前世界上最常见的心血管疾病之一，掌握调控体内血清胆固醇的含量变化的途径对防治动脉硬化、冠心病等心血管疾病有一定的实际意义。

2010-01-11 *通讯联系人

李红(1985-)，女，硕士研究生，研究方向:食品安全与质量控制。