山嵛酸低热量油脂的可用热量及安全性评价

刘如灿 金青哲 单 良 王兴国

(食品科学与技术国家重点实验室江南大学食品学院，无锡 214122)

Liu Rucan Jin Qingzhe Shan Liang Wang Xingguo

山嵛酸低热量油脂的可用热量及安全性评价

刘如灿 金青哲 单 良 王兴国

(食品科学与技术国家重点实验室江南大学食品学院，无锡 214122)

以葵花籽油为标准进行21 d的大鼠生长试验，评价了含30%山嵛酸的低热量油脂的可用热量，得到其可用热量为25．8 kJ/g，与葵花籽油37．8 kJ/g相比降低了31．75%。添加5%、15%山嵛酸低热量油脂中未被吸收的山嵛酸分别为73．53%和81．24%。动物试验结果表明，山嵛酸低热量油脂对大鼠血清中的TG、TC、HDL-C、LDL-C以及AI值和AII值的影响与葵花籽油类似，不会升高发生动脉硬化的风险。

低热量油脂 山嵛酸 可用热量 血脂水平

油脂是膳食中的高热量组分能够提供37．8 kJ/g热量，是碳水化合物和蛋白质的两倍多，同时也是必需脂肪酸的来源和脂溶性维生素的载体，另外它还影响食品的风味和感观品质［1］。但是高脂肪膳食易引发多种心血管疾病，严重危害人类健康［2］。

含山嵛酸低热量油脂的理化特性与普通油脂相似，可以为人体提供必需脂肪酸和作为脂溶性维生素的载体，热稳定性好可用于油炸及烘焙食品中。由于山嵛酸为长链饱和脂肪酸，熔点高吸收率低，因此人体可利用的热量比一般油脂要低［3］。本文采用大鼠生长法来评价含30%山嵛酸的低热量油脂的可用热量、山嵛酸的消化吸收行为以及其对大鼠血脂的影响。

1 材料与方法

1．1 试验原料

山嵛酸:四川西普化工有限公司;山嵛酸低热量油脂:试验室自制，山嵛酸质量分数为30%［4］;福临门葵花籽油:东海粮油有限公司;4周龄SD大鼠:扬州大学;其他试剂均为分析纯。

1．2 主要仪器与设备

气相色谱仪GC－14B:日本岛津公司;电子精密天平(Ⅱ):梅特勒－托利多仪器(上海)有限公司;数显型恒温水浴锅HH－2:金坛市精达仪器制造厂

1．3 试验方法

将4周龄雄性SD大鼠适应性饲养1周后分组，连续喂养21 d，按照试验分组设定，提供基础饲料(满足大鼠基础代谢需求)和油脂并加工成颗粒饲料，动物自由进食和饮水，每隔3 d定时空腹称量体重。21 d的成长试验结束后，将大鼠转入代谢笼饲养，收集24 h粪便，连续收集3 d。结束后禁食12 h，眼球取血分离血清后测定各项指标。将取血后的大鼠解剖观察有无病变和皮下脂肪生长状况。

1．3．1 试验分组

大鼠分成7组，每组7只(表1)，其中A组为预试验组，以基础饲料喂养;B(对照组1)、C(对照组2)、D、E(对照组3)组为标准组，以A组前1天70%的摄食量提供基础饲料，并分别添加0%、5%、10%、15%(0、188．406、376．812、565．218 kJ/100 g 饲料)葵花籽油(SO);F(测试组1)、G(测试组2)组为测试组，以A组前一天70%的摄食量提供基础饲料，并分别添加5%、15%的低热量油脂(SL)。

表1 表1试验分组

1．3．2 指标测定

1．3．2．1 油脂热量评价

通过借鉴和改进Finley等［5］的方法来评价山嵛酸低热量油脂的可用热量。首先该方法必需满足以下两个假设条件:假设1、大鼠体重增长与添加油脂的可用热量成线性关系。假设2、饲养过程大鼠体重增长与饲养时间呈线性关系。

然后对标准组的试验数据进行拟合，如果以上两个假设在试验条件下均能够成立，那么通过假设1，以添加葵花籽油的可用热量为横坐标，以大鼠体重增加量为纵坐标作图，并对其进行线性回归分析，得到标准曲线为:

BWGso=SLP×Kso×KCALso+INT

将测试组所得数据带入标准曲线可得到含山嵛酸低热量油脂的可用热量的计算公式:

KCALx=(BWGx－INT)/(SLP×Kx)

式中:BWGso为大鼠在食用葵花籽油试验期间的体重增加量/g;BWGx为大鼠在食用待测油脂试验期间的体重增加量/g;Kso为葵花籽油的添加量/g/100 g基础饲料;Kx为待测油脂的添加量/g/100 g基础饲料;KCALso为葵花籽油可用热量/kJ/g;KCALx为待测油脂的可用热量/kJ/g;INT为标准曲线的截距/g·kJ－1·100 g基础饲料;SLP为标准曲线的斜率/g·kJ－1·100 g基础饲料。

1．3．2．2 大鼠的粪脂测定

粪脂由中性脂肪(包括甘一酯、甘二酯、甘三酯)和脂肪酸盐组成，测定大鼠的粪脂需要分别测定其中性脂肪和脂肪酸盐，测定方法［6］如下:收集各组大鼠24 h所排全部粪便，真空干燥后用粉碎机将其粉碎，取5 g粉沫用25 mL正已烷索氏抽提12 h，将索氏抽提液浓缩后转移至10 mL容量瓶，用氮气把正已烷吹干得到中性脂肪，然后加入0．3 mL十七碳酸甘油二酯标准溶液(2．12 mg/mL)，然后采用三氟化硼甲酯化法进行处理，甲酯化结束后用薄层色谱(正已烷/乙酸乙酯，95∶5)进行纯化，纯化后采用气相色谱法进行检测。将索氏抽提后的粪便用10 mL 6 mol/mL HCl浸泡1 h，然后于50℃恒温振荡6 h，结束后冷却至室温，加入1 mL十七碳酸标准溶液(2．54 mg/mL)，混和均匀，然后用10 mL乙醚反复萃取3次，合并萃取液，吹干溶剂后进行三氟化硼甲酯化处理，结束后用薄层色谱(正已烷/乙酸乙酯，95∶5)进行纯化，纯化后用气相色谱检测。

1．3．2．3 大鼠血脂测定

试验前采用随机抽样的方法对大鼠的初始血脂水平进行分析，采血方法采用剪尾采血法。试验结束后采用摘眼球法进行采血，离心分离得到血清。测定三酰总甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)，同时计算动脉硬化指数AI=(TC－HDL-C)/HDL-C、抗动脉硬化指数AII=HDL-C/TC。

试验数据用X(平均值)±S．D．(标准偏差)表示，采用SPSS 18．0统计软件进行一元方差(Oneway ANOVA)，采用最小显著差法(Least－significan Difference，LSD)法进行显著性检验，以P＜0．05作为显著性差异的标准。

2 结果与讨论

2．1 低热量油脂的可用热量评价

Finley方法需要满足的第1个假设条件是大鼠体重增长与添加油脂的可用热量呈线性关系。如图1所示，大鼠体重增长与添加油脂的可用热量有良好的线性相关性，其中斜率为0．055 2，回归系数R2为0．996 4，满足假设要求。

图1 体重增长与添加油脂热量的回归分析

Finley方法需要满足的第2个假设条件是大鼠体重增长与饲养时间呈正比。如图2所示，标准组分别添加0%、5%、10%、15%葵花籽油喂养21 d的生长曲线，回归系数均高于0．99，满足假设要求。

图2 不同葵花籽油添加量在21 d内体重增长与饲养时间的回归分析

大鼠的体重增长及其回归分析见表2，未限制食量的A组体重增长与时间的回归系数最低，而限制饮食的标准组和测试组回归系数均在0．99以上，体重增长与添加油脂的可用热量之间也具有良好的线性相关性，整个试验过程中回归系数均在0．90以上，15 d后在0．99以上，但是试验初始阶段大鼠的饮食规律发生变化需要有一段时间的适应期，因此大鼠个体之间在食量存在较大差异，使得初期个体体重增长产生较大差异，相对误差较大，不适和用于计算低热量油脂的热量。

表2 大鼠体重(g)增长的线性回归分析

综上可得试验结果满足Finley方法评价油脂热量的两个假设条件，由图1，得到标准曲线为:

BWGso=SLP×Kso×KCALso+INT

将测试组所得数据带入标准曲线可得到低热量油脂热量的计算公式为:

KCALx=(BWGx－INT)/(SLP×Kx)

根据表2的相关数据带入计算公式可得到低热量油脂的可用热量，见表3。

表3 不同饲养时间所测得的低热量油脂的可用热量

由表3可知饲养少于15 d时，由5%低热量油脂和15%低热量油脂计算出的低热量油脂热量差异较大，大于15 d时两者差异变小，因此在满足假设条件2的前提下饲养时间越长所得结果越准确经比较饲养18 d所测得的结果较为准确，因此该低热量油脂的热量为(25．8 ±0．8)kJ/g与普通植物油37．8 kJ/g相比热量降低了31．75%。

2．2 大鼠对低热量油脂的消化及吸收

脂肪在小肠内由胰脂肪酶催化水解为脂肪酸和2－甘油一酯，大部分长链脂肪酸和2－甘油一酯以混合微粒到达小肠黏膜细胞被吸收，随后在黏膜细胞中转化为三酰甘油、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇，再与黏膜细胞内合成的载脂蛋白一起形成能溶于水的乳糜微粒。乳糜微粒经胞饮作用的逆过程逸出黏膜细胞，经细胞间隙进入乳糜管，再经淋巴系统进入血液［7－8］。被水解下来的一部分长链饱和脂肪酸和大部分山嵛酸，由于熔点很高，且易与肠道内的金属离子，如钙、镁等形成不溶性的脂肪酸盐(皂)，最后随粪便排出体外，同时排出体外的还有极少部分未被完全消化吸收的甘油酯。因此，粪脂包括中性脂肪(中性脂肪)和皂两部分，试验结果见表4。

由表4可知，标准组(葵花籽油)相比测试组(低热量油脂)中的中性脂肪增加较为明显，可能是因为大量2－甘油一酯形式的山嵛酸未被人体吸收而排出体外，Yoshida等［9］研究发现山嵛酸与硬脂酸、棕榈酸等饱和脂肪酸不一样，即使以2－甘油一酯的形式存在也不易被吸收。而无论是标准组还是测试组，其排出的脂肪酸盐中饱和脂肪酸比例都大幅提高，且排出量明显多于中性脂肪，测试组中很大部分是山嵛酸盐。正是由于山嵛酸不易被吸收的特性，才使得该类油脂的可用热量降低。

由表4中可得到大鼠粪脂的日排出量，根据其脂肪酸组成可计算出山嵛酸的日排出量，通过统计大鼠每日摄入山嵛酸的质量，可得到未被吸收的山嵛酸的比例，见表5。

Peters等［10］研究发现大鼠和人体对山嵛酸的吸收率都非常低，在Caprenin中超过75% ～82%的山嵛酸未被吸收。经过计算分析，测试组1(添加5%含山嵛酸的低热量油脂)和测试组2(添加15%含山嵛酸的低热量油脂)中未被吸收的山嵛酸分别为73．53%和81．24%，结果与相关文献报道较为一致。

2．3 低热量油脂对大鼠血脂的影响

以 TG、TC、HDL-C、LDL-C 为指标，不同饲料组成对大鼠血脂的影响见表6。

表4 大鼠粪便中的脂肪含量及其脂肪酸组成

表5 大鼠粪脂中未被吸收的山嵛酸

表6 不同饲料组成对大鼠血脂的影响/mmol/L

由表6可见与初始水平组相比，测试组1和测试组2能显著升高HDL-C的浓度而显著降低LDL-C浓度。但测试组1、2与和其添加相同油脂水平的对照组2、3 之间，大鼠血清中 TG、TC、HDL-C、LDL-C 并没有显著性差异。有研究表明［11］山嵛酸会提高血清中TG和TC的含量。也有研究表明［12］葵花籽油能够降低血清中的TC、TG。本试验表明，低热量油脂对血清中的TG、TC、HDL-C、LDL-C的影响与葵花籽油相差不大。

不同饲料组成对大鼠AI和AII的影响见表7。

由表7可见，测试组与对照组之间，AI值和AII值均没有显著差异，但与初始水平相比，各组AI值均显著降低，而AII值均显著升高，可见以含山嵛酸的低热量油脂替代葵花籽油不会升高发生动脉硬化的风险。这与前面几个指标(TG、TC、HDL-C、LDL-C)的分析结果相类似。

表7 不同饲料组成对大鼠AI和AII的影响

3 结论

含30%山嵛酸的低热量油脂的可用热量比葵花籽油低31．75%，主要是因为山嵛酸不易被吸收利用，大约70%～80%的山嵛酸未被吸收直接排出体外。山嵛酸低热量油脂对大鼠血脂的影响与葵花籽油没有显著性差异，不会升高发生动脉硬化的风险。另外，整个试验过程中大鼠未出现腹泻和死亡现象，因此山嵛酸低热量油脂具有良好的安全性。

［1］宋慧波，张玉军，刘彩丽．低热量油脂的研究进展［J］．粮油食品科技，2005，13(6):27

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Evaluation on Caloric Availability and Safety of Reduced－calorie Fat Containing Behenic Acid

(State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and Technology of Jiangnan University，Wuxi214122)

The caloric availability of reduced－calorie fat containing behenic acid was estimated by a restricted diet growth experiment over 21 d on SD rats with sunflower seed oil as a caloric control．The result showed that the caloric availability of the reduced － calorie fat containing 30%behenic acid was 25．8 kJ/g．Compared with sunflower seed oil，the caloric availability decreased by 31．75% ．The unabsorption behenic acid added with 5%and 30%reduced －calorie fat containing behenic acid were respectively 73．53%and 81．24%．The serum lipid levels of rats before and after experiments showed that effects of reduced －calorie fat on serum lipid levels，such as TG，TC，HDL-C，LDL-C，AI and AII，were similar to the sunflower seed oil，and the risk of atherosclerosis was not increased．

reduced － calorie fat，behenic acid，caloric availability，serum lipid levels

Q591．5

A

1003－0174(2011)08－0026－05

863计划(2010AA101506)

2010－10－25

刘如灿，男，1986年出生，硕士，油脂及植物蛋白工程

王兴国，男，1962年出生，教授，博士生导师，脂质科学与技术

Liu Rucan Jin Qingzhe Shan Liang Wang Xingguo