共轭亚油酸及其生物学功能研究进展

张三润，汤灵姿，张润厚

（1.内蒙古医科大学基础医学部，呼和浩特010110；2.新疆维吾尔自治区畜牧厅；3.内蒙古农业大学动物科学学院，呼和浩特010018）

综述与专论

共轭亚油酸及其生物学功能研究进展

张三润1，汤灵姿2，张润厚3

（1.内蒙古医科大学基础医学部，呼和浩特010110；2.新疆维吾尔自治区畜牧厅；3.内蒙古农业大学动物科学学院，呼和浩特010018）

共轭亚油酸（CLA）是含有共轭双键的亚油酸家族的总称，在这个家族中至少有28个同分异构体，它们主要存在于反刍动物的脂肪中。其中含量最多，生物学功能最为广泛的c9t11 CLA，占整个CLA总量的80%～90%。其生物学功能包括抗肿瘤细胞生长、改善心血管系统功能、增强机体免疫力以及预防糖尿病等。其次为t10c12 CLA，占CLA总量的3%～5%，其主要生物学功能为降低脂肪酸的合成，抑制脂肪细胞的分化与生长等。给反刍动物饲喂具有不同脂肪酸含量特征的油菜籽、长链不饱和脂肪酸等，或对体内硬酯酰辅酶A去饱和酶的活性进行调节，均可提高反刍动物组织中的CLA含量，从而生产出具有促进人体健康的功能性畜产品。未来的研究应该阐明共轭亚油酸中的共轭结构是如何发挥其生物学功能的，在其他营养物质中是否也存在具有生物学功能的结构形式。

共轭亚油酸；脂肪；生物学功能

1 共轭亚油酸（conjugated linoleic acid，CLA）

共轭亚油酸是亚油酸中的一个家族，它们主要存在于反刍家畜的肉及乳制品中。所谓“共轭”，是指在脂肪酸的碳链中，两个双键的中间被一个单键所分隔的结构形式。其中，双键又有“顺式”和“反式”之分。“顺式”是指双键两头碳原子上的2个氢原子在双键的同一侧，“反式”是指双键两头碳原子上的2个氢原子分别位于双键的两侧。CLA既是一种顺式脂肪酸，也是一种反式脂肪酸，顺式结构能够降低脂肪的熔点，而具有一个反式双键的脂肪酸具有生物活性作用［1］。在美国食品标示中，CLA没有被列入对人体健康有害的反式脂肪酸之中，而被FDA列为可以在某些食品中添加的一种安全的功能性食品添加剂。

在CLA家族中至少有28个同分异构体［2］，其中畜产品中含量最丰富、已知生物学功能最广泛的是c9t11 CLA，在乳脂肪中占整个CLA总量的80%～90%［3］。其生物学功能包括抗肿瘤细胞生长、改善心血管系统功能、增强机体免疫力及预防糖尿病等。其次为t10c12 CLA，在乳脂中占整个CLA总量的3%～5%［4］，其主要生物学功能为降低脂肪酸的合成，抑制脂肪细胞的分化及生长等。

早在1930年，科学家就发现乳脂肪中含有CLA［5］，但直到气相色谱技术的出现，Peter Parodi等才将CLA的同分异构体分离开来并进行了量化［6］。人们对CLA作为一种对人体健康有益物质的认识起始于1978年，当时美国威斯康辛大学的Pariza博士发现牛肉中的一种物质具有抑制肿瘤细胞生长的作用。在接下来的9年中，Pariza博士一直试图分离并确定这种抗癌物质，并最终于1987年确定这种抗癌物质就是CLA。这一发现在生物科学界引起了强烈反响，并从此成为近二三十年来生物科学界研究的热点之一。大量的研究发现，CLA具有许多对人体有益的生物学功能。

2 CLA的有益生物学功能

2.1 抗肿瘤作用

Pariza等研究表明，CLA具有抑制小鼠肿瘤细胞生长的作用［7-8］，这一发现也得到了其他研究结果的支持［9-10］。法国科学家Lavillonniere等的研究表明，CLA具有抑制妇女乳腺癌细胞生长的作用［11］；其他科学家进一步研究发现，CLA具有抑制人类及啮齿类动物皮肤、结肠、前列腺和前胃肿瘤生长的作用［4］。

2.2 抗动脉粥样硬化作用

Lee和Kritchevsky等研究表明，在日粮中添加CLA能显著地降低兔子的动脉粥样化［12-13］。研究还发现，CLA同时具有降低血液胆固醇及改善心血管系统功能的作用［14-15］。

2.3 预防糖尿病

研究表明，CLA能改善葡萄糖代谢，增加靶细胞对胰岛素的敏感性，促进肌肉组织对葡萄糖的吸收利用，从而起到预防糖尿病的作用［16-18］。

2.4 免疫调节作用

许多试验表明，CLA具有促进淋巴细胞增殖，增强机体免疫功能的作用，详见Cook等［19］及Khanal［4］的文献综述。

2.5 促进骨骼发育与健康

CLA可以促进骨胶原的合成及骨细胞的形成［20］，预防骨质流失［21］。

2.6 降低机体脂肪含量预防肥胖症

CLA对体脂肪的代谢有着广泛的影响，其抗肥胖症的机理可以归纳为：CLA可降低前脂肪细胞的增殖以及向成熟脂肪细胞的分化，抑制脂肪细胞的有丝分裂，降低脂肪酸及甘油三酯的合成，促进脂肪水解及氧化供能过程，抑制脂肪合成酶的形成等［4］。给老鼠饲喂CLA（混合物）可以降低体内脂肪的沉积，增加体内蛋白质的沉积［22］。Kim等的研究表明，给老鼠饲喂含有t10c12 CLA的日粮，可以促进老鼠脂肪细胞的正常凋亡，降低老鼠的体脂肪含量，而c9t11 CLA可以诱导癌细胞的凋亡［39］。真胃灌注t10c12CLA可使牛奶乳脂率降低42%，乳脂产量降低44%。进一步的研究表明，乳脂率及乳脂量的降低主要是由于乳中从头合成的短链脂肪酸的减少，表明t10c12 CLA可能对参与从头合成脂肪酸的一些酶（如 acetyl CoA carboxylase简称 ACC和 fatty acid synthetase，简称FAS）具有抑制作用，同时脂肪的饱和度增加，表明t10c12 CLA可能对硬脂酰辅酶A去饱和酶（SCD）也具有抑制作用［23］。

3 国内外有关CLA的研究现状及发展动态

在发现CLA的抗肿瘤生长特性后，早期的研究工作主要集中在研究它的有益生物学功能上，使用的大多数实验动物为啮齿类动物如大白鼠及小白鼠等。随着主要有益功能的不断发现，研究者开始研究CLA在反刍家畜体内的形成机理，发现CLA在体内的形成途径主要有两个：①油酸、亚油酸及亚麻酸在瘤胃中经微生物加氢饱和化及（或）同分异构后经小肠吸收后沉积于组织中或分泌于乳汁中［24］。大量的研究表明，通过对日粮的调控，如在日粮中加入油籽类或在优质草场放牧，可以有效地提高反刍家畜乳肉中的CLA，增加中长链多不饱和脂肪酸含量，降低从头合成的短链及饱和脂肪酸的含量［24-25］。②在组织中由反-11十八碳烯酸（trans-vaccenic acid，TVA）在硬酯酰辅酶A去饱和酶（stearoyl-CoA desaturase，SCD）脱氢去饱和作用下生成c9t11 CLA。早期的研究认为，第一种途径即日粮经瘤胃微生物发酵途径为CLA生成的主要途径，但近10年来的研究表明，SCD在组织中的活性较强，乳脂中64%～78%的CLA是由TVA经SCD脱氢生成的［26］，牛肉中86%的CLA是由TVA经SCD去饱和化生成的［27］。研究表明：人体也可以利用TVA合成CLA，因此学者建议将畜产品中的TVA作为CLA的前体物及有益脂肪酸来考虑［28］。

近年来，随着分子生物学及细胞生物学的深入发展及普及，越来越多的研究者开始在细胞及分子水平上研究CLA的生物学功能及在体内的生成及调控机理。利用PCR技术，对影响脂肪代谢的几种主要酶，如脂蛋白脂酶（LPL）、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、脂肪合成酶（FAS）以及硬脂酰辅酶A去饱和酶（SCD）等的基因表达进行了研究，极大地提高了人们对包括CLA在内的脂肪酸在不同体组织中代谢机理的认识［29-33］。在体内脂肪酸代谢及CLA的内源生成机理方面，SCD可以在碳链的第9位上加入一个双键，是TVA去饱和化生成CLA的限制性酶，同时它也可以将其他一些饱和脂肪酸转化为单不饱和脂肪酸［34］，从而影响脂肪酸的去饱和指数。研究表明，苹婆油（sterculic oil）可以特异性地抑制SCD的活性［34］，而罗格列酮（rosiglitazone）可以促进SCD的活性［35］。通过给试验动物使用苹婆油及罗格列酮，可以研究各种处理条件下，不同组织内TVA与CLA的关系，以及试验处理对于脂肪酸去饱和指数的影响，从而为研究内源生成CLA和体内脂肪的代谢及转换机理提供理论依据。相关研究报道还非常有限，以绵羊作为试验动物的研究还未见报道，有待进一步研究。

据统计，2010年我国存栏绵羊13 402万只，生产绵羊肉398万t，人均占有绵羊肉2.97 kg，羊肉约占我国肉食总量的5%。近年来，我国特别是内蒙古等边疆少数民族地区肉羊业迅速发展，羊肉在肉类消费中的比重不断增加，已经成为人们喜爱的一种大众食品。以内蒙古为例，2010年存栏绵羊5 441万只，生产绵羊肉90.7万t，人均占有羊肉36.7 kg。然而，羊肉含有30%以上的脂肪［36］，且40%的脂肪为饱和性脂肪［37］，而饱和性脂肪与肥胖症、高血压、冠心病及各种癌症有关［37-38］。因此，通过营养调控手段，例如在绵羊日粮中添加具有不同脂肪酸含量特征的油菜籽，增加脂肪中CLA等功能性脂肪酸的比例，对于促进消费者健康具有重要意义。我国畜牧科技工作者一直在进行相关的研究工作。

4 展望与启示

在脂肪酸的碳链结构中，“共轭结构”对其生物学功能起到了决定性的作用，那么这种“共轭结构”是如何发挥其生物学功能的呢？在包括脂肪酸在内的其他营养物质中，是否还存在其他具有有益生物学功能的结构形式呢？这些也许是下一步需要研究与探索的问题。

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Research Development on Conjugated Linoleic Acids and Their Biological Functions

ZhangSanrun1，TangLinzi2，ZhangRunhou3
（1.Department ofBiologyofInner Mongolia Medical University，Huhhot 010110，China；2.Department ofAnimal HusbandryofXinjiangUygur Autonomous Region；3.College ofAnimal Science，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010018，China）

Conjugated linoleic acid（CLA）is a family of linoleic acids with conjugated double bonds.There are at least 28 isomers in this family，which are mainly found in ruminant fats.The isomer with the most biological functions and the most abundance in the tissue is the c9t11 CLA，accounting for 80%～90%of the total CLA.Its biological functions include anti-tumor cell growth，improving cardiovascular system function，enhancing immunity and preventing diabetes et al.The second abundant isomer is t10c12 CLA，accounting for about 3%～5%of the total CLA，and its main biological function is to reduce the synthesis of fatty acids and to inhibit the differentiation and growth of fat cells and so on.Feeding ruminant oilseeds，polyunsaturated long chain fatty acids，or regulating the activity of stearic coenzyme A desaturase increase CLA content in ruminant tissues，thereby producing health-promoting and functional animal products.Future studies should clarify howthe conjugated structure in linoleic acids exerts their biological functions，and investigate whether there are similar structures with biological functions in other nutrients.

conjugated linoleic acid；fat；biological function

Q5

A

2095-3887（2014）06-0052-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.06.016

2014-09-05

国家自然科学基金项目（31360560）

张三润（1966-），男，讲师，硕士。

张润厚（1963-），男，教授，博士，主要从事反刍动物营养方面的研究工作。