反式脂肪酸对生育质量的影响

史慧 马玉霞

反式脂肪酸(trans fatty acids,TFAs)是碳链上至少含有一个非共轭反式双键的不饱和脂肪酸及所有异构体的总称[1]，包括单不饱和TFAs和多不饱和TFAs，空间构象呈线形，属于人体非必需脂肪酸。人口生育质量[2]是一个多维度的概念，是指从妊娠到生产的全过程中育龄夫妇及其出生婴儿的健康程度，包括妊娠妇女健康状况、生育能力质量、生育过程质量和出生婴儿质量。

美国食品药品监督管理局(FDA)于2015年宣布，3年后将全面禁用含有TFAs的添加剂，但我国目前尚未给出明确的禁止措施[3]。世界卫生组织(WHO)建议每天摄入TFAs不应超过2.2克，即TFAs摄入量应少于每日总能量的1%，基于2013年全国营养与健康状况调查的食物消费量数据分析，全国总人群平均膳食TFAs摄入量为相当于膳食摄入能量的0.16%，即使北京、广州等大城市居民也仅为0.34%[4]，远低于世界卫生组织建议的1%的限量值。随着我国现代化的推进和膳食模式的西方化，膳食中TFAs的含量有可能会随之增加。

考虑到妇幼群体的特殊性，特别是在二胎政策全面放开后，TFAs对生育质量的影响将会受到育龄夫妇的关注。为此，本文主要从人群调查和动物实验研究两个角度对TFAs和生育质量的关系进行综述，人群调查研究方面综述TFAs的主要膳食来源和对健康男性精液、女性生殖健康、宫内生长发育产生的影响；动物实验研究方面则综述母鼠暴露于TFAs对后代生长发育、代谢过程和炎症方面产生的不利影响。

一、TFAs的膳食来源

1.油脂的氢化过程：在催化剂镍的作用下，向油脂中加氢，使不饱和脂肪酸的不饱和键与氢结合而变成饱和键，随着饱和程度的增加，油脂类可由液态变为固态，油脂的不饱和双键转变为单键的同时，也发生不饱和双键的异构化反应，从而产生TFAs[5]。氢化后的油脂具有熔点高、氧化稳定性好、货架期长、风味独特、口感宜人等特点，被广泛用于加工食品中[6]。

2.油脂的精炼过程：植物油在脱色、脱臭等精炼过程中，多不饱和脂肪酸发生热聚合反应，造成脂肪酸的异构化，产生部分TFAs[5]。

3.油脂的烹调过程：不当的烹调习惯，如过度或反复加热(大于220℃)也可产生TFAs[7]。

4.天然来源：天然来源的TFAs主要存在于反刍动物的肉、脂肪、乳及乳制品中。同时，通过对各种食物的检测发现，在水果和蔬菜中也含有极少量TFAs[8]。目前学术界普遍认为，天然来源的TFAs对人体的危害较小[7]。

二、人群调查研究

1.TFAs对健康男性精液的影响：从近十几年的研究来看，TFAs是否降低精子数目还处在不断争论中，但越来越多的研究显示，TFAs对精液质量存在影响，主要影响到精子的形态结构。Chavarro等[9]通过采集33位不育男性的精液样本，采用气相色谱法进行分析，结果显示，TFAs与精子密度降低有关(r=-0.04)。另外，Chavarro等[10]进一步研究发现,TFAs对精液质量参数(包括精子密度、精子活力、形态改变和精子总数等指标)有影响，表现为TFAs的摄入与精子密度减低、活力减弱、精子形态异常的频率增大和精子总数减少有关。TFAs可以总体降低精液质量，进而会减弱精子的受精能力，其中精子活力不足是导致不孕的最主要原因[11]。

2.TFAs对女性生殖健康的影响：(1)TFAs与排卵性不孕。排卵性不孕是造成女性不孕不育的常见类型之一，Chavarro等[12]采用前瞻性队列研究的方法，对18 555名已婚、绝经前、无不孕史并且打算在1991—1999年期间怀孕的女性进行了追踪观察，结果发现，有438例女性患有排卵性不孕。该研究通过逻辑回归分析发现，膳食中总脂肪、胆固醇、大多数类型的脂肪酸的摄入与排卵性不孕无相关性，在调整了造成排卵性不孕的其他已知因素后，每增加占能量2%TFAs的摄入量会使排卵性不孕的危险性增加70%以上。这一结果提示，在摄入大量的TFAs的女性中，增加的TFAs导致了其不孕发生的可能性。

(2)TFAs与先兆子痫。TFAs与妊娠期妇女先兆子痫的发生也有一定的相关性。Mahomed等[13]研究发现，TFAs会增加先兆子痫风险，特别是双不饱和TFAs，单不饱和TFAs也与先兆子痫风险呈正相关，但风险程度较低。之后，丹麦的研究人员在1998年至2003年期间，对67 186例孕妇进行了跟踪问卷调查，其中对63 226例孕妇进行了分析，分析结果发现有1 804例先兆子痫和402例严重先兆子痫的孕妇，原因可能是孕妇摄入过量TFAs，或者同时伴有能量的过多摄入，而且也伴有饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的摄入量增多，而蛋白质和碳水化合物的摄入量则相对较少，再加上很少进行体育锻炼，所以导致了怀孕期间先兆子痫的发生[14]。妊娠期先兆子痫的发生虽然受到多方面因素的影响，但TFAs直接或间接的作用成为其发生的一个独立的危险因素。

3.TFAs与宫内胎儿生长状况：(1)影响胎儿生长。Van Eijsden等[15]进行的前瞻性队列研究结果显示，在孕早期，母亲体内n-3系列脂肪酸中某些脂肪酸和C20:3 n-6(ARA的前体)含量偏低，同时其他的n-6系列脂肪酸和主要膳食中的TFAs(9t-C18:1)含量偏高，增加了胎儿低出生体重、小于胎龄儿的风险，说明在孕早期母亲体内的有害脂肪酸谱会引起胎儿生长减缓。其原因可能是TFAs阻止胎盘将n-3脂肪酸转运给胎儿或者TFAs穿过胎盘屏障进入胎儿体内而干扰胎儿的新陈代谢。然而Cohen等[16]同样采用前瞻性队列研究的方法，采用半定量膳食频率调查法对1 369对母子进行调查研究，结果发现，在孕早期，母亲体内TFAs的摄入量与胎儿生长没有相关性；在孕中期，TFAs的摄入量，特别是16:1t和18:2tc，与胎儿生长呈正相相关性，结果表现为胎儿生长增快。有关TFAs对宫内胎儿生长状况的研究尚未得出统一结论，有待于进一步研究。

(2)胎儿丢失。Saravanan等[17]研究表明，氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)可以提高多囊排卵综合征患者的排卵能力，同时在胎盘成熟、胎盘功能及激素分泌中发挥重要作用。母亲在妊娠期间摄入过量TFAs，会降低PPAR-γ的活性，TFAs通过抑制PPAR-γ mRNA的表达而促进子代丢失。基于此，Morrison等[18]开展的人群回顾性研究发现，TFAs占总卡路里的百分比与胎儿丢失呈独立正相关，其平方值每增加1个单位，胎儿丢失的危险性可增加1.106倍，因此认为TFAs可能是胎儿丢失的可逆性危险因素。

综上可见，流行病的资料显示，反式脂肪酸能够影响精液质量，导致排卵性不孕的危险性增加，有可能影响到胎儿的生长发育，降低人口生育质量。但由于目前证据有限，要想阐明TFAs对人类生育质量的影响还有待更多的研究支持。

三、动物实验研究

由于有关TFAs对生育质量影响的人群研究可能涉及到伦理问题，同时开展人群调查的局限性较大，故有关研究报道相对较少。因此，基于动物实验的研究结果值得关注。

1.TFAs对动物子代生长发育的影响：目前，TFAs对动物子代生长发育的影响尚未得到一致的研究结果。Hachul等[19]通过给怀孕和哺乳期母鼠饲养喂TFAs占脂肪供能7%的饲料，结果显示，幼鼠的体重、体重增加和身长在出生后第7天，第14天和第21天没有不同，由此得出母鼠在孕期和哺乳期间摄入TFAs和子代的生长发育和出生后体重增长没有相关性。然而，在相同的实验设计下,Mennitti等[20]却发现，实验期间幼鼠出生时的体重和身长增加，但在实验周期的最后一周，幼鼠体重、体重增加和身长反而减低。

以上两个相同的实验设计中，两位学者得到的结果不同，除了动物实验本身的局限性，如观察的动物例数有限，饲养喂养时间有限等，其真正的原因以及影响机制还有待于今后进一步研究。

2.TFAs对动物子代代谢的影响：(1)TFAs与脂质代谢异常。Pisani等[21]研究发现，怀孕和哺乳期间母鼠摄入的TFAs，在90d子代体内，造成子代脂肪组织中纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-1)mRNA的表达增加，以及血中瘦素和脂联素(adipo)浓度下降，表现为Adipo mRNA表达减弱，下丘脑Adipo R1蛋白表达下降，导致血脂异常和低脂血症。

(2)TFAs与后代胰岛素抵抗和炎症反应。Kavanagh等[22]探究了母鼠在怀孕和哺乳期间，暴露于TFAs对出生子代短期、以及断奶后的长期影响，发现子代表现为早期生长迟缓和后期的追赶生长，这种追赶性生长会导致周围组织对胰岛素的敏感性降低。其他的动物实验[23]显示，在怀孕和哺乳期间，母鼠摄入富含TFAs的氢化植物油，观察到血浆胰岛素浓度增加，造成幼鼠的高胰岛素血症及胰岛素抵抗。

同时，de Oliveira等[24]研究发现，高胰岛素血症会增加脂多糖(LPS)的浓度，LPS被激活，诱发炎症瀑布样级联反应，增加肿瘤坏死因子受体相关因子-6(TRAF-6)蛋白表达，形成了一种炎症恶性循环。而且该研究发现，在21 d的子代幼鼠腹膜后白色脂肪组织中，具有促炎效应的一系列细胞因子表达增加，如TRAF-6蛋白的表达增强和Toll样受体4(TLR4) mRNA的水平升高，NF-κBp65，TLR-4和MyD88蛋白表达增加，同时介导下丘脑内炎症因子(如IL-6，TNF-α和IL-1β)表达增加，这些炎症因子的表达诱发炎症反应，成为心血管疾病的一个潜在危险因素。

另外，Mennitti等[23]综述了怀孕和哺乳期间摄入过量的TFAs对动物子代代谢方面的影响，发现母鼠在怀孕期间暴露于TFAs所产子代即使不再摄入TFAs，有害效应仍然持续存在。早期暴露于TFAs所产生的一系列炎症效应以及诱导的血脂异常，成为动物子代成年后罹患心血管疾病危险因素。

四、小结与展望

本文从人群流行病调查和动物实验研究两个角度对TFAs和生育质量的关系进行了综述。总体来说，无论是动物实验，还是流行病学调查，相关的研究还不是特别丰富，而且在两类研究中还分别存在相互矛盾的结果。然而，本文的综述结果提示，作为膳食成分之一，TFAs对生育质量的影响仍然应该引起科学家的关注，尤其是其影响程度及具体机制还有待于更加深入的研究。

在我国，关于TFAs对生育质量影响的相关研究还较少。随着我国经济水平的提高，我国居民膳食结构正在发生巨大变化，洋快餐和加工类食品在年轻人的膳食中所占的比例越来越大，由此导致TFAs的摄入量不断增加。与此同时，我国不孕症的病人不断增多[25]，尽管影响不孕的因素很多，但从膳食的角度探讨TFAs对生育质量的影响，不但有利于指导人们对膳食和健康生活方式的合理选择，而且可以指导适龄青年的生育，对我国人口质量的提升具有深远意义。

1 Micha R,Mozaffarian D.Trans fatty acids:effects on cardiometabolic health and implications for policy.Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids,2008,79:147-152．

2 茅倬彦.低生育水平下我国人口生育质量问题初探.中国计划生育学杂志,2010,7:390-393.

3 高明浩.我国居民反式脂肪酸膳食摄入量远低于WHO限制水平—国家食品安全风险评估中心发布中国居民反式脂肪酸膳食摄入水平及风险评估报告.中国卫生标准管理2013,4:45-49.

4 杨杏芬．中国居民反式脂肪酸膳食摄入水平及其风险评估.北京:国家食品安全风险评估专家委员会,2013．

5 李昌模,张钰斌,李帅,等.反式脂肪酸生成机理的研究.中国粮油学报,2015,30:141-146.

6 冯晓玲.对远离反式脂肪酸的探讨.前沿,2013,8:107-108.

7 张艳.反式脂肪酸的研究进展.卫生研究,2012,41:683-689.

8 邓元泽,刘蓉,刘东敏,等.中国居民膳食中原料食物的各种反式脂肪酸的调研.中国食品学报,2010,10:38-47.

9 Chavarro JE,Furtado J,Toth T,et al.Trans fatty acid levels in sperm are associated with sperm concentration among men from an infertility clinic.Fertil Steril,2011,95:1794-1797.

10 Chavarro JE,Minguez-Alarcon L,Mendiola J,et al.Trans fatty acid intake is inversely related to total sperm count in young healthy men.Hum Reprod,2014,29:429-440.

11 高玉芳,赵联营,李睿,等.初诊不孕不育夫妇中男性精液质量分析.中国男科学杂志,2011,25:36-40.

12 Chavarro JE,Rich-Edwards JW,Rosner BA,et al.Dietary fatty acid intakes and the risk of ovulatory infertility.Am J Clin Nutr,2007,85:231-237.

13 Mahomed K,Williams MA,King IB,et al.Erythrocyte omega-3,omega-6 and trans fatty acids in relation to risk of preeclampsia among women delivering at Harare Maternity Hospital,Zimbabwe.Physiol Res,2007,56:37-50.

14 Chavarro JE,Halldorsson TI,Leth T,et al.A prospective study of trans fat intake and risk of preeclampsia in Denmark.Eur J Clin Nutr,2011,65:944-951.

15 Van Eijsden M,Hornstra G,Vander Wal MF,et al.Maternal n-3,n-6,and trans fatty acid profile early in pregnancy and term birth weight:a prospective cohort study.Am J Clin Nutr,2008,87:887-895.

16 Cohen JF,Rifas-Shiman SL,Rimm EB,et al.Maternal trans fatty acid intake and fetal growth.Am J Clin Nutr,2011,94:1241-1247.

17 Saravanan N,Haseeb A,Ehtesham NZ,et al.Differential effects of dietary saturated and trans fatty acids on expression of genes associated with insulin sensitivity in rat adipose tissue.Eur J Endocrinol,2005,153:159-165.

18 Morrison JA,Glueck CJ,Wang P.Dietary trans fatty acid intake is associated with increased fetal loss.Fertil Steril,2008,90:385-390.

19 Hachul AC,Mennitti LV,de Oliverira JL,et al.Oligofructose supplementation(10%) during pregnancy and lactation dose not change the inflammatory effect of concurrent trans fatty acid ingestion on 21-day old offspring.Lipids Health Dis,2013,12:59.

20 Mennitti LV,Oyama LM,de Oliveira JL,et al.Oligofructose supplementation during pregnancy and lactation impairs offspring development and alter the intestinal properties of 21-d-old pups.Lipids Health Dis,2014,13:26.

21 Pisani LP,Oller Do Nascimento CM,Bueno AA,et al.Hydrogenated fat diet intake during pregnancy and lactation modifies the PAI-1 gene expression in white adipose tissue of offspring in adult life.Lipids Health Dis,2008,7:13.

22 Kavanagh K,Sajadian S,Jenkins KA,et al.Neonatal and fetal exposure to trans-fatty acid retards early growth and adiposity while adversely affecting glucose in mice.Nutr Res,2010,30:418-426.

23 Mennitti LV,Oliveira JL,Morais CA,et al.Type of fatty acids in maternal diets during pregnancy and or lactation.J Nutr Biochem,2015,26:99-111.

24 de Oliveira JL,Oyama LM,Hachul AC,et al.Hydrogenated fat intake during pregnancy and lactation caused increase in TRAF-6 and reduced AdipoR1 in white adipose tissue,but not in muscle of 21 days old offspring rats.Lipids Health Dis,2011,10:22.

25 候丽艳.我国三省不孕症的流行病学研究.北京协和医学院博士论文,2011.