中链甘油三酯的研究进展

张星弛，韩培涛，李晓莉，邵剑钢，张启勇（.陆军勤务学院，重庆4033；.93975部队，新疆乌鲁木齐830000）

中链甘油三酯的研究进展

张星弛1，韩培涛2，李晓莉1，邵剑钢1，张启勇2（1.陆军勤务学院，重庆401331；2.93975部队，新疆乌鲁木齐830000）

中链甘油三酯独特的理化性质和代谢特点使其具有预防肥胖、改善机体糖脂代谢等多种功能，在食品、医药、化妆品、饲料等多种行业得到广泛应用。本文对中链甘油三酯的理化性质、代谢特点、功能性质及安全性进行综述。

中链甘油三酯；抗疲劳；脂肪酸

早在上世纪五十年代，中链甘油三酯（Medium Chain Triglyceride，MCT）就被引入到临床领域，最初的应用是用来替代长链甘油三酯用作脂肪吸收障碍患者的营养治疗，半个多世纪以来，随着对MCT理化性质、功能性质、代谢特点、营养药理学以及营养生理学等特性研究的深入，使得MCT在食品、医药、化妆品、动物饲料等诸多方面得到广泛应用与发展。

1 中链甘油三酯的定义

根据研究者研究对象的不同，对于中链脂肪酸中碳原子数的界定也有所差别。在营养学和生物化学中将中链脂肪酸（Medium Chain Fatty Acid，MCFA）定义为含有8个～12个碳原子的饱和脂肪酸主要是指辛酸（C8）和癸酸（C10），而在有机化学中将其定义为含有6个～12个碳原子的饱和脂肪酸。MCFA在日常摄取的食物中以中链甘油三酯（MCT）的形式存在，MCT是由中链脂肪酸构成的甘油三酯，主要指辛酸甘油三酯和癸酸甘油三酯。

2 中链甘油三酯的来源

在自然界中，MCT含量较少，主要来源于椰子油、棕榈仁油、母乳、牛奶及其制品。根据美国农业部营养数据库的资料显示，椰子油中含有58%的MCT，棕榈仁油中含有54%的MCT，椰丝中含有37%的MCT，原椰子肉中含有19%的MCT。人工合成MCT的方法主要有化学合成法和酶合成法两种。化学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榈仁油为原料，经过水解分馏切割，得到富集MCFA，然后再将MCFA与甘油进行酯化、精制得到MCT。此法的缺点是能耗大，耗时长，副产物分离难度大，优点是制得的MCT纯度较高。酰氯醇解法是将椰子油、棕榈仁油水解、分馏得到MCFA，然后MCFA与三卤化磷（PX3）、五卤化磷（PX5）或者亚硫酰氯（SOCl2）等反应制得酰氯，最后酰氯与甘油醇解制得MCT[1]。改法虽然能耗较低，操作时间短，但是工艺比较复杂，污染较为严重。用酶法提取MCT的效果如何是近几年研究的一个热点，利用特殊的脂肪酶进行油脂的水解，然后加入甘油和特定的脂肪酸甘油酯，在特异固定化酶的作用下生成所需的中碳链甘油三酯[2]。酶法相比于化学合成法具有高效性、专一性以及反应条件的温和性等特点。

3 中链甘油三酯的理化性质

MCT碳链较短，相对分子质量小，能够相对地溶于水，与各种有机溶剂、油脂以及脂溶性维生素都具有较好的相溶性，在室温下呈无色、无味的液体，熔、沸点较低，密度小，黏度低约为普通植物油的50%[2]。MCT具有较一般植物油更好的延展性和润滑性。由于MCT中不饱和脂肪酸的含量极低，因此其氧化稳定性非常好。MCT在极高或者极低的温度下能保持良好的稳定性：长时间煎炸过程中，普通植物油会因发生了聚合反应而变得黏稠，从而导致透明度降低，但是MCT黏度只有稍微增加，与未使用过的精炼植物油大致相当；在低温0℃时，MCT也会保持澄清透明的液体状态[3]。MCT具体的理化性质见表1。

表1 MCT的物理化学性质Table 1 The physical and chemical properties of MCT

4 中链甘油三酯的代谢特点

由于MCT独特的理化特性，使得MCT在机体内消化、吸收、转运和代谢不同于疏松结缔组织（Loose Connective Tissue，LCT），其在体内消化代谢的速度与葡萄糖相当，且产生的能量高于葡萄糖产生的能量2倍。徐俊杰[4]等用PH-stat法模拟不同脂肪酸链长甘三酯的人体体外消化过程中发现，三辛酸甘油酯（C8）的消化速率要大于长链甘油三酯（C18）和短链甘油三酯（C2）。进入机体的MCT对胆盐和胰酶的依赖性很小，在肠道中被脂肪酶迅速水解成MCFA和甘油，MCFA不再合成甘油三酯，也不组成乳糜微粒而是经肠道上皮细胞吸收后与蛋白质结合，不需要通过淋巴系统，直接通过门静脉转运到肝脏，转运到辅酶肝细胞的MCFA不需要依赖肉碱转移酶作用，直接进入线粒体内进行β-氧化[5-6]。MCFA产生的乙酰辅酶A（Coenzyme A，CoA）可在线粒体内进入三羧酸循环彻底氧化成二氧化碳和水，或生成酮体及延长脂肪酸碳链，也可进入细胞液参与脂质从头合成[4]。由于MCT快速消化吸收，氧化代谢的特点，使得产生大量的乙酰CoA，过多的乙酰CoA合成了酮体。酮体，即乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮，是MCFA通过口服给药途径的最重要的代谢产物[7]。MCFA的生酮作用对人体几乎没有危害，即使摄入几十克的MCFA，酮体的上升也是一过性的，可迅速转化为大脑、肌肉、肝脏等组织的能源物质，不会达到酮症酸中毒的范围[4]。产生的酮体可以被大脑等依赖葡萄糖作用的组织作为能源物质利用，减少对糖原和蛋白质的消耗，延缓疲劳的产生。辛酸甘油三酯和癸酸甘油三酯二者的代谢速度有所差别，Donmei Wang等用辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯和葵花油对21月龄的老年大鼠进行灌胃给予8周，发现癸酸甘油三酯组中大鼠血浆中癸酸含量要高于辛酸甘油三酯组中大鼠血浆中辛酸的含量，表明癸酸在体内吸收代谢的速度可能要比辛酸慢[8]。MCT和LCT的代谢特点见表2。

表2 MCT和LCT的代谢特点Table 2 The metabolic characteristics of MCT and LCT

MCT快速消化吸收，氧化代谢的特点，使得MCT具有一般植物油所不具有的独特的功能性质。例如Kiyoshi Hayasaka等通过对5名患有成人II型瓜氨酸血症的研究得出结论：在低碳水化合物的情况下补充MCT可以被用来治疗和防止成人II型瓜氨酸血症，以避免对肝脏造成不可逆的损伤[9]。

5 中链甘油三酯的功能性质

5.1 预防肥胖的作用

在二十一世纪，肥胖问题已经成为全球最大的挑战之一，据统计每年至少有280万人因超重或者肥胖死亡，此外，44%的糖尿病、23%的缺血性心脏病和某些癌症的发生都是由于超重和肥胖引起的，因此预防肥胖的产生显得尤为重要。中链甘油三酯独特的消化、吸收、转运和代谢特点，使得MCT不会像LCT一样储存在人体的脂肪、肝脏和肌肉等组织中，而是迅速消化吸收，氧化供能，因此LCT抑制体重增长，预防肥胖的效果很明显，且在基础研究和临床研究中都得到验证。动物和人类的研究均表明，同LCT相比，MCT可以增加能量消耗和脂肪氧化。薛琨等经过大鼠实验发现在饲料摄入量没有差别的情况下，摄入0.975 g/kg BW的MCFA对营养性肥胖大鼠的体重增长有一定抑制作用[10]。Karen Mumme等在研究MCT对于降低体重和对体成分的影响时，通过对健康的成年人连续3周进行随机对照实验，发现同LCT组比起来，MCT组减轻了体重（p＜0.001），减少了腰围（p＜0.001）、臀围（p=0.002）、总体脂（p＜0.001）、内脏脂肪（p＜0.001）、总脂肪（p＜0.001），但是对血脂水平没有影响[11]。于晓明等通过控制不同年龄男性高甘油三酯血症者每日膳食摄入量及食用油摄入量（每人每天25 g～30 g）并且规定运动方式，最后得出结果，在合理膳食条件下，食用中长链脂肪酸食用油可以降低成年男性高甘油三酯血症患者体质量、体脂肪水平[12]。但是关于MCT预防肥胖的作用是否具有持续稳定性及其相应的机制仍需进一步探讨[13]。

5.2 改善糖、脂、胆固醇代谢

薛长勇[14]等在探讨以MCFA为功效成分的中长链脂肪酸食用油对高甘油三酯血症患者血脂的影响时，通过人群实验得出结论：在合理膳食的条件下，中长链脂肪酸食用油可减轻高甘油三酯血症患者体重，降低血甘油三酯，改善脂蛋白代谢。刘英华[15]等在研究MLCT对不同性别的高甘油三酯（TG）血症患者脂代谢的影响时，得出结论：在合理膳食条件下，男性高TG血症患者使用MLCT食用油可减轻体重，降低血TG浓度，改善脂蛋白水平，调整脂代谢。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与血脂不相适应均会导致脂代谢紊乱[16]。因此MCT可能通过改善脂蛋白水平，进而来改善脂代谢水平。胰岛素抵抗是指机体内一定量的胰岛素促进葡萄糖清除的作用减弱，与机体糖代谢紊乱密切相关[17]。胰岛素广泛存在于肌肉、脂肪、肝脏等组织和脏器中，因此胰岛素抵抗也表现为胰岛素对肝脏葡萄糖生成、肌肉葡萄糖氧化和脂肪组织脂质水解等抑制能力的减弱[18]。MCFA在肌肉、肝脏和脂肪等组织中能避免LCFA所引发的细胞内脂质沉积增多，有利于改善这些组织和器官的胰岛素抵抗，进而改善机体的糖代谢状况[15]。例如邓斌[19]用MCT替换2型糖尿病患者膳食中的全部或部分食用油，发现MCFA在短期内能改善2型糖尿病患者的胰岛素抵抗。关于MCT改善机体的胆固醇代谢，多数研究表明MCT可以降低胆固醇堆积。徐庆[20]长期给予小鼠MCFA饲料喂养12周后，与LCFA相比，MCFA组可显著降低高胆固醇血症小鼠体重、Lee’s指数、BMI和肝脏组织重，改善血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇，不影响肝脏脂蛋白水平。因此MCT也具有改善胆固醇代谢的作用。

5.3 抗菌作用

MCT的抗菌作用使得MCT在动物饲养过程中得到广泛的推广及应用。有实验研究表明在小猪日粮中添加MCT可以抑制小猪肠道微生物的数量并提高其生长性能，可以作为断奶仔猪饲料中抗生素的替代品[21]。C.F.Mathis[22]在利用饲料添加剂控制肉鸡坏死性肠炎的研究中发现饲料中添加有机酸和中链脂肪酸可以抵抗梭状芽胞杆菌，有利于对肉鸡坏死性肠炎的控制。张晓波[23]通过实验发现中链脂肪酸一定程度上能够有效地抵抗球虫对鸡机体的危害。这些研究都为MCT在鸡饲料中的应用奠定了基础。G.Immanuel[24]等通过实验发现中含有8个碳原子的辛酸对水产养殖中的哈维式弧菌和副溶血性弧菌具有抗菌作用且与辛酸的浓度以及pH值有关，为MCT在水产养殖中的应用拓展了方向。但是在使用MCT喂养动物时，需要探讨MCT的添加方式、时间、剂量以及与蛋白质糖类等能源物质的配比情况，以便充分发挥MCT的抗菌及其他营养保健功能[25]。

5.4 抗疲劳作用

对于长时间有氧耐力运动，糖和脂肪是最重要的能源物质[26]。脂肪供能主要是甘油三酯在脂肪酶作用下水解为甘油和脂肪酸，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约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。机体内脂代谢过程包括由脂肪酸和甘油合成甘油三酯的再酯化过程以及甘油三酯水解为脂肪酸和甘油的脂解过程，脂解又称为脂肪的动员，适当增加脂肪的动员能力可以提高运动耐力。MCT提高运动耐力的机制可能有以下几点：在长时间有氧耐力运动，脂肪分解代谢是主要的能源物质；脂肪作为能源物质被动员的能力提高可以降低对糖类和蛋白质的消耗，维持血糖的相对稳定，提高运动能力，减缓疲劳的发生；MCT具有较强的生酮作用，生成的酮体可以作为长时间运动时大脑及肌肉等组织的补充能源物质，减少对血糖的消耗。有动物实验研究当MCFA剂量为680 mg/kg BW时可以显著增加肝糖原储备，降低血尿素氮和血乳酸水平，增加小鼠力竭游泳时间，提高其抗疲劳能力[29]。齐阳[30]在此基础上研究在运动过程中，MCT在中低剂量下可以增加脂肪酸氧化供能，调节糖脂代谢，节约糖原，降低肝脏的氧化压力，抵抗运动性疲劳。马双双[31]通过大鼠实验发现中低剂量MCT能够提高睡眠剥夺后大鼠的抗氧化能力，防止氧化损伤，抵抗脑力疲劳。国外的一项研究发现，在田径运动员的训练间隙期，给予含MCFA的膳食12周后，血清乳酸上升的趋势得到了抑制，对随后的中等强度和高等强度运动的耐受力增强[32]。还有研究表明，作为一种能源物质，MCT与碳水化合物之间的协同供给可以延长能量释放，有效维持运动员在长时间运动过程中的能量需求[33]。

MCT还具有提高免疫力，导致机体的糖异生作用增强，改善记忆和认知能力，改善体成分以及心血管健康等功能[34-37]。

6 中链甘油三酯的安全性

多项动物实验和临床研究表明证明MCT具有良好的可耐受性和安全性。在对若干种动物的急性毒性试验、亚慢性毒性和长期毒性试验中，均未发现MCT导致动物的生殖障碍、母体毒性、胎儿毒性或畸形，对动物的血液、尿检查及各脏器均无不良影响。1994年美国食品药品管理局把MCT列入“一般公认安全”（GRAS）物质名单[38]。2012年我国卫生部发布2012年第16号公告—《关于批准中长链脂肪酸食用油和小麦低聚肽作为新资源食品等的公告》中提到批准将中长链脂肪酸食用油作为新资源食品食用。许多临床研究证实人体服用MCT的安全剂量为每天1 g/kg，适宜摄入量为每天20 g～30 g，而MCFA最好在10 g左右[36]。但是也有报道MCT对人体的危害，例如有研究表明血浆中高浓度的辛酸对于中枢神经系统是有害的[39-41]。还有报道称若摄入的MCT产生的能量占总能量的产热比超过了50%，则可能会引起长链甘油三酯吸收减少，必需脂肪酸缺乏，还有可能会导致呕吐、肠胃不适、腹胀、腹部绞痛、渗透腹泻等症状[42-44]。同时由于中链脂肪酸不是必需的脂肪酸，所以日常饮食中还需补充一定量的必需的长链不饱和脂肪酸[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

张星弛（1994—），男（汉），硕士研究生，研究方向：军事装备保障。

2017-03-22