探索这些长期被妖魔化的英雄营养素的生物学作用自20 世纪60 年代饮食心脏假说兴起以来，饱和脂肪是“坏脂肪”的观点一直主导着营养科学和医学领域。再加上我们可以从碳水化合物中制造自己的饱和脂肪这一观察结果，导致我们作为一个社会忽视或削弱了生物化学和细胞生物学等其他领域在类似时间范围内已经阐明的内容：饱和脂肪起着至关重要的作用。在体内发挥作用，是生命和健康所必需的。我在其他地方已经多次广泛地批评了饮食心脏假说，但在本文中不会这样做。相反，我将探讨饱和脂肪的基本生物学作用，以及饮食中的饱和脂肪是否以及如何有益于人类健康的问题。定义饱和脂肪饱和脂肪酸是脂肪酸三大类之一。与单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸相比，饱和脂肪酸具有直的形状，并且可以容易地堆叠在一起。单不饱和的那些不太容易堆积，而多不饱和的则最不可能堆积。这就是为什么在温带气候下，黄油或椰子油等高度饱和脂肪在室温下呈固态，而橄榄油等高度单不饱和油在室温下呈液态。同样，橄榄油在冰箱中会非常缓慢地凝固，而多不饱和油（例如玉米油）在冰箱中将保持液态。
这个质量部分解释了脂肪酸在不同食物中的分布情况。与人类和其他温血动物不同，植物不会调节自己的温度，而是受到环境温度的影响。生长在热带气候的植物，例如椰子树和棕榈树，产生高度饱和的油，而生长在温带气候的植物，例如橄榄树，产生饱和度较低的油。同样，鱼类也会受到其栖息水域环境温度的影响，在极冷的水中游泳的鱼类会积累大量的多不饱和脂肪。如下所述，气候的影响对不同传统饮食的饱和脂肪含量有很大影响。
传统饮食中的饱和脂肪关于饱和脂肪的流行神话之一是，由于富裕使我们增加了对动物食品的依赖，因此美国饮食比大多数传统饮食含有更丰富的饱和脂肪。这种想法基于两种不同的误解：一是动物脂肪大多是饱和的，而植物脂肪大多是不饱和的；二是按照历史标准，美国人的饮食富含饱和脂肪。如表1所示，饱和脂肪含量最低的油是植物来源的，但饱和脂肪含量最高的油也是植物来源的。一般来说，动物脂肪主要是饱和脂肪和单不饱和脂肪的混合物，以及少量的多不饱和脂肪。因此，动物来源的脂肪和油占据了中间位置，最好的描述是含有适量的饱和脂肪。
如表2所示，饱和脂肪含量最高的传统饮食不是主要依赖动物性食品的饮食，而是严重依赖椰子的太平洋岛屿饮食。当将传统饮食与三个不同的太平洋岛屿（基塔瓦岛、普卡普卡岛和托克劳岛）进行比较时，饱和脂肪含量的主要决定因素是椰子和淀粉块茎的相对比例。 1,2 因此，这些饮食中的大部分热量来自碳水化合物或饱和脂肪。托克劳的饮食引人注目，因为它含有世界上最高的饱和脂肪消耗量，约占总热量的一半。这是美国人平均饱和脂肪消费量的四倍多。 3Kitava的饮食非常引人注目，因为按照美国标准，总脂肪含量非常低——，仅占卡路里的20%以上——，但饱和脂肪占总卡路里的百分比比美国饮食高50%。我们可以将因纽特人视为极度依赖动物食品的例子。传统的因纽特人饮食中含有10% 至12% 的饱和脂肪，4 实际上与美国的平均水平相同，估计为11%。当然，基于反刍动物肉和乳脂而不是海洋食品的饮食将提供更大比例的动物性饱和脂肪，但这些比较足以表明饱和脂肪摄入量是构成食物的特定食物的函数。大部分饮食。饮食，而不是这些食物是否来自动物或植物。此外，从大局来看，我们不得不说，以历史标准来看，美国标准饮食的饱和脂肪含量并不高，但属于中等水平。现在让我们通过检查饱和脂肪在我们身体中的基本作用来讨论我们饮食中的饱和脂肪是否可以提供重要的健康益处。饱和脂肪酸的结构作用5 我们可以将饱和脂肪酸的生物学作用大致分为两类：结构作用和能量来源作用。我们首先讨论它们的结构性作用。在我们身体相对恒定的温度下，饱和脂肪使细胞膜的流动性相对较少，而不饱和脂肪使细胞膜的流动性相对较多。我们的细胞寻求不同脂肪酸之间的适当平衡，以实现最佳的流动性；因此，典型细胞膜中的一半脂肪酸是饱和的。细胞膜通常被描述为“流体马赛克”。它们由与橄榄油稠度近似的脂质相组成，其中布满了蛋白质，其中一些可以自由移动，而另一些则保持在原位。特定的饱和脂肪酸，主要是14 碳肉豆蔻酸酯、16 碳棕榈酸酯和18 碳硬脂酸酯，形成将许多蛋白质附着到膜上的分子锚。这些蛋白质通常锚定在称为“脂筏”的特定区域，该区域富含饱和脂肪酸，以提供防止这些蛋白质从适当位置漂浮所需的稳定性。
用肉豆蔻酸锚定蛋白质的过程称为肉豆蔻酰化。同样，用棕榈酸酯锚定蛋白质称为棕榈酰化，用硬脂酸酯锚定蛋白质称为硬脂酰化。除了将蛋白质锚定在膜上之外，这些脂肪酸还可以充当蛋白质的开关或将它们标记到细胞不同区室中的特定目的地。不幸的是，饱和脂肪被称为“坏脂肪”，并且由于我们可以自己合成而认为我们不需要在饮食中摄入饱和脂肪的假设导致缺乏关于摄入饱和脂肪是否有益于这些问题的研究。过程。尽管如此，去年发表在期刊《自然》 上的一项有趣的研究值得一提。 6 研究人员对果蝇进行基因改造，消除其合成硬脂酸盐（饱和硬脂酸）的能力。由于果蝇缺乏硬脂酸盐，因此它们无法硬脂酰化特定的线粒体蛋白。结果，它们的线粒体破碎了。给苍蝇喂食硬脂酸盐可以逆转这种效果。研究人员随后将帕金森病确定为一种病理状况，这一过程可能很重要，因为帕金森病与线粒体断裂有关。他们使用了一种已建立的帕金森病遗传模型，在该模型中，果蝇表现出线粒体断裂、神经变性、运动控制受损和寿命缩短。给果蝇喂食硬脂酸在很大程度上逆转了它们的神经功能、运动控制和寿命的变化，并完全逆转了线粒体碎片。尽管将这些果蝇实验直接推广到人类是不明智的，但它们确实证明了饮食硬脂酸在某些条件下可以支持硬脂酸对线粒体功能至关重要的独特作用的原理。合成我们自己的饱和脂肪既然我们可以从碳水化合物中合成我们自己的饱和脂肪，我们必须问我们是否可以通过食物合成足够的饱和脂肪以获得最佳健康，以及是否有任何理由认为直接在饮食中摄入饱和脂肪是有益的。更令人向往。虽然据我所知，还没有研究能够为这个问题提供清晰明确的答案，但间接解决这个问题的一种方法是查看我们在各种条件下合成了多少饱和脂肪，并将这些值与最大饱和脂肪量进行比较我们可以做的。碳水化合物转化为脂肪的过程称为从头脂肪生成（DNL）。该途径最初允许棕榈酸酯的合成。然后棕榈酸酯可以转化为其他饱和脂肪、单不饱和脂肪以及在非常有限的程度上的多不饱和脂肪。在几乎所有测量的条件下，DNL 都是人类中极其次要的途径。 7 在西方饮食中，健康男性每天合成1 至2 克脂肪，而健康女性在月经周期的黄体期合成相似数量的脂肪，在卵泡期每天合成3 至6 克脂肪。在肥胖、糖尿病、感染和其他炎症性疾病中，DNL 每天可达到约3 至6 克脂肪。采用70% 碳水化合物和15% 脂肪饮食—— 与Kitavan 饮食类似，但脂肪含量略低——DNL 增加至每天10 克。这些值表明，在大多数情况下，合成的内源脂肪量远小于饮食中消耗的量。最高值出现在由70% 碳水化合物和15% 脂肪组成的饮食中。在一种条件下，DNL可以成为人类体内的主导途径：当碳水化合物的总摄入量超过一个人的总能量消耗时，将多余的碳水化合物转化为脂肪的能力几乎是无限的，每天至少可达500克。
8 虽然这种情况没有什么实际意义，但它清楚地表明，DNL 通常保持在每天10 克以下，并不是因为我们缺乏合成更多的能力，而是因为在正常情况下，我们的身体“选择”不去做。嗯，看来DNL 通常是一条小途径，要么是因为每天40 克的总脂肪足以为我们提供结构作用所需的所有特定脂肪酸，要么是因为与DNL 相关的一些成本超出了我们通过提供这些结构性角色提供的更多支持而获得任何好处。与DNL 相关的主要成本是它消耗NADPH 携带的能量，NADPH 是烟酸（维生素B 3）的一种形式，可将能量从葡萄糖转移到其他系统。这些系统包括我们合成脂肪和胆固醇的合成代谢过程，但也包括抗氧化防御、解毒以及叶酸和维生素K 等营养物质的循环利用。如果DNL 率太高，抗氧化防御、解毒、养分循环被消耗（见图1）。
图1. 过量的DNL 对其他关键目的所需的能量征税从头脂肪生成（脂肪酸合成）需要来自NADPH 的能量输入。 NADPH 是烟酸（维生素B 3）的一种形式，它携带葡萄糖的能量并将其带入参与合成代谢（构建）和还原（向其他物质添加电子）目的的系统。实际上，这些包括胆固醇、神经递质和核苷酸的合成；抗氧化防御和排毒；以及维生素K 和叶酸的回收。过量的脂肪合成预计会损害这些其他系统的能量供应，从而损害抗氧化防御、解毒和营养循环等关键过程。总碳水化合物含量超过总能量消耗的饮食似乎可能会损害这些其他过程。然而，这样的饮食很少见，目前还不清楚我们是否可以通过摄入足够的脂肪与碳水化合物的比例来将每日DNL 率从10 克降低到1 至6 克来获得任何健康益处。事实上，传统的Kitavan饮食并没有最大限度地抑制DNL，但Kitavan非常健康。此外，我们每天似乎不太可能需要超过40 克的脂肪来发挥脂肪酸的结构作用，因为我们吃食物的首要原因是分解分子以获取能量。我们每个人每个月都会有几次通过食物来消耗体重。只有一小部分食物用于提供或合成构成我们组织的分子。多余的部分被分解成能量，以促进内部运动，例如我们的心跳和肺部呼吸，并为我们认为是体力活动的大型运动提供动力。然而，其中绝大多数被分解为能量用于组织维护和修复，并向我们的环境释放大量热量。用于减肥的中链脂肪酸在混合膳食中，碳水化合物会与消耗的碳水化合物量成比例地刺激胰岛素，使我们从脂肪代谢转变为碳水化合物代谢。这意味着，如果膳食中的碳水化合物含量满足我们对能量的即时需求，我们就会燃烧碳水化合物来获取能量并储存脂肪。如果一顿饭中的碳水化合物含量满足我们直接能量需求的一半，我们就会燃烧碳水化合物来获取能量，并使用一些脂肪来弥补不足。这是通过多种机制发生的：胰岛素促进脂肪组织吸收甘油三酯，防止脂肪组织中的游离脂肪酸释放到血液中，并关闭将脂肪酸运输到线粒体中燃烧以获取能量的肉碱穿梭机。某些脂肪酸由于尺寸小而不受这种效应的影响。含有10个或更少碳原子的脂肪酸（全部是饱和的）在消化后通过门静脉直接进入肝脏，从而避免了胰岛素对脂肪组织中脂肪储存的影响。一旦进入肝脏，它们也很容易滑入线粒体，而不需要肉碱穿梭，从而逃避胰岛素对穿梭的影响。然后肝脏将这些脂肪酸的分解产物转化为酮，酮被输送到血液中供大脑等其他组织使用。因此，混合餐中的碳水化合物含量不会抑制这些较小脂肪酸同时用作能量。鉴于较短和较长脂肪酸之间的差异，我们预计较短的脂肪酸会增加总能量消耗。由于大脑中更大的能量消耗可以让大脑更好地感知丰富的食物，因此我们也期望较短的脂肪酸能够减少食物摄入量。使用完全由八碳和十碳脂肪酸组成的中链甘油三酯油（MCT 油）进行的研究支持了这些概念。早餐时用MCT 油代替长链脂肪会抑制午餐的食物摄入量。
9 长期用MCT 油替代长链脂肪会导致能量消耗增加，10 在减肥计划中，它会导致更大的体重和身体脂肪减少。 11 总体而言，这些研究表明，用MCT 油替代其他脂肪可以减少每天45 卡路里的食物摄入量，每天增加45 卡路里的能量消耗，从而导致每天90 卡路里的净热量赤字。椰子油含有15% 的碳原子数为10 或更少的脂肪酸。因此，我们预计椰子油具有类似的效果，但效果要小六倍左右。这些微小的影响会随着时间的推移而累积起来，但在仅持续几周的研究中很难检测到，而且个人需要很长时间才能看到结果。椰子油中的脂肪酸约占45% 为月桂酸。月桂酸通常被认为是中链脂肪酸，但它有十二个碳原子，在线粒体能量代谢方面，它的作用更像是长链脂肪而不是中链脂肪。这是一个潜在的混淆点，因为如果包含月桂酸，我们会说椰子油含有60% 的中链脂肪酸，而这些脂肪酸中只有15% 的行为与MCT 油中的脂肪酸相似。然而，月桂酸有其自身的好处，特别是对于免疫系统。含有月桂酸的甘油三酯可被消化成月桂酸甘油酯，其对多种细菌、真菌和病毒具有活性，包括念珠菌、葡萄球菌、幽门螺杆菌、流感、EB病毒、麻疹和HIV病毒。 12 除椰子油外，另一种含有碳原子数为10 或更少的脂肪酸的传统脂肪是黄油。大约6% 的黄油脂肪酸表现出这种特性，但黄油中的脂肪酸是短链而不是中链。这些脂肪酸也比长链脂肪酸更容易燃烧产生能量，但该组中的主要脂肪酸是丁酸盐，它对肠道和代谢健康具有特定的好处。丁酸盐、肠道健康和代谢健康短链饱和脂肪酸丁酸盐得名于希腊语中的“黄油”一词，在希腊语中它的含量最多。健康人从结肠微生物群产生的膳食纤维中获取大量丁酸盐。结肠细胞已经适应使用这种丁酸盐作为其主要能量来源。尽管丁酸盐主要在结肠中产生，但它对整个身体都有好处。对于那些不能很好地耐受膳食纤维或患有肠道疾病的人来说，在饮食中摄入黄油形式的丁酸盐理论上可以复制结肠中微生物产生丁酸盐的一些好处。在一项小型、不受控制的试点研究中，13 名患有轻度至中度克罗恩病的患者每天服用4 克丁酸盐，持续八周。其中九名患者病情有所改善，其中七名患者完全缓解。我们预计膳食丁酸盐会在小肠中被吸收，而不是到达结肠。事实上，这项研究发现口服丁酸盐只能改善克罗恩病在小肠的表现，而不能改善大肠。研究中使用的丁酸盐量相当于每天一根黄油中的丁酸盐量。这增加了食用黄油可能对小肠炎症患者特别有益的可能性。对于以结肠为中心的疾病，需要绕过小肠的替代丁酸盐供应。在一项对10 名对标准治疗无反应或不耐受的溃疡性结肠炎患者进行的随机交叉试验中，14 次丁酸盐灌肠将10 名患者的排便频率从每天5 次减少到2 次。九名患者中有九名出现血流停止，导致炎症水平增加40%。动物实验表明，丁酸盐的代谢益处远远超出了肠道范围。 Research Diets—— 生产的臭名昭著的以猪油为基础的“高脂肪饮食”估计，全世界有五万只老鼠在任何特定时刻同时肥胖——。当喂食少量丁酸盐时，其致肥潜力将被破坏。
在一项研究中，喂养这种无丁酸饮食的15 只动物出现了预期的肥胖和代谢功能障碍，表现为高胆固醇、高甘油三酯和空腹胰岛素，以及低胰岛素敏感性；用含有5% 丁酸盐的相同饮食喂养的动物不会变得肥胖，并且保持代谢健康。虽然膳食丁酸盐不应被视为完全替代结肠微生物群产生的正常丁酸盐，但这些研究表明口服丁酸盐确实具有许多积极的健康益处，特别是在肠道或代谢健康受损的患者的情况下。氧化应激和营养吸收饱和脂肪值得讨论的最后一个好处是它们与单不饱和脂肪的共同点：对体内有害氧化形式的免疫力。除极端温度外，脂肪酸中唯一容易发生自发有害氧化反应的碳是位于两个双键之间的碳。饱和脂肪没有任何双键，而单不饱和脂肪只有一个双键。因此，饱和脂肪和单不饱和脂肪不含有任何脆性碳。相比之下，多不饱和脂肪具有两个或多个双键，因此具有一个或多个脆弱碳（见图2）。
图2. 多不饱和脂肪酸特别容易发生脂质过氧化。在三类脂肪酸中，多不饱和脂肪酸特别容易受到称为脂质过氧化的氧化形式的影响。在高度监管的健康过程中，脂质过氧化确实会在体内通过酶促发生，但当它自发发生时，它会破坏有价值的脂肪酸并产生潜在的有毒副产品。这里显示了这种有害形式的脂质过氧化的关键方面。多不饱和脂肪酸是具有两个或多个碳-碳双键的任何形式的脂肪酸，用双线表示。位于两个双键之间的碳很容易失去其附着的氢和相关电子。如果发生这种情况，它就会变成脂质自由基（未显示），很快就会被氧气攻击，变成脂质过氧自由基。这种化合物是一种自由基（用点表示），这意味着它有一个不成对的电子。电子具有很强的成对存在驱动力，因此自由基具有很高的反应性。在营养良好的生物系统中，脂质过氧自由基将另一种分子（通常是维生素E——）氧化成脂质过氧化物。脂质过氧化物可以分解成小醛，例如丙二醛，这是危险的，因为它们可以与蛋白质和其他大分子结合，从而改变其结构和功能，可能导致组织损伤和代谢功能障碍。由于单不饱和脂肪酸仅含有一个双键，而饱和脂肪酸不含任何双键，因此过量摄入多不饱和脂肪可能会加重抗氧化营养素的供应，并使我们的组织更容易受到有害的氧化作用。避免过多的多不饱和脂肪与饱和脂肪本身关系不大，因为我们可以通过用单不饱和脂肪或碳水化合物代替多不饱和脂肪来避免多不饱和脂肪。当我们研究脂溶性维生素的吸收时，这一原则与支持摄入更多饱和脂肪和单不饱和脂肪的论点相关。需要膳食脂肪来溶解这些维生素并刺激参与消化的胆汁酸和酶，因此它们需要被正确吸收。这是脂肪的一般特性，任何脂肪甚至菜籽油都将有助于改善这些维生素的吸收。然而，由于一些脂溶性维生素容易受到氧化损伤，因此饱和脂肪和单不饱和脂肪在促进营养吸收方面似乎优于多不饱和脂肪。例如，黄油在促进类胡萝卜素吸收和转化为视黄醇方面优于红花油；16同样，橄榄油在促进类胡萝卜素吸收方面优于玉米油。 17 除了促进脂溶性营养素的吸收外，饱和脂肪还与天然食品中的营养素有关。例如，黄油含有宝贵的脂溶性维生素，还富含饱和脂肪。维生素本身与饱和脂肪是一致的，但如果人们因为其饱和脂肪含量而避免黄油，那么人们也在避免其维生素。黄油在某些饮食中非常重要，因为它有助于提供脂溶性维生素本身并促进其吸收。无畏饱和脂肪在身体中发挥着重要的结构作用，特定的饱和脂肪酸对能量代谢、免疫、肠道健康和代谢健康具有特定的益处。没有足够的证据表明我们每天的饮食中需要一定量的饱和脂肪，因此基于担心我们没有摄入足够的饱和脂肪而做出饮食决定是没有意义的。相反，由于饱和脂肪发挥着如此多的有益作用，而且无论我们在饮食中接受还是选择避免饱和脂肪，我们的身体都含有大量饱和脂肪，因此基于对自己的恐惧而做出饮食决定是没有意义的。吃太多饱和脂肪。
相反，我们应该完全抛开这些恐惧，看看传统脂肪的菜单，看看摆在我们面前的各种工具来满足我们的个人需求和优先事项。对我们每个人来说，最重要的事情应该是准备我们真正喜欢的健康膳食。
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