脂肪的定义和分类

脂质（Lipids）是一大类天然存在的、不溶于水但易溶于有机溶剂（如乙醚、氯仿、苯） 的生物分子。它是所有生命细胞的关键结构成分和重要能量物质。每克脂质提供9千卡热量，是糖和蛋白质的2倍多，是高效的“压缩能量包”。

1. 化学定义：主要由碳、氢、氧元素组成，有些还含有氮、磷。其共同特性是 “疏水性” ，即讨厌水。这是因为它们的分子结构中非极性的碳氢链很长，无法与水分子形成稳定的氢键。
2. 功能定义：脂质不仅是高效的储能分子，更是构成生物膜的骨架，并作为信号分子、激素和维生素的前体，参与并调节多种生命活动。

脂质≠脂肪：一个关键的包含关系

这是一个非常重要的概念：

• “脂肪” 通常指甘油三酯，是脂质这个大类中的一种，主要功能是储存和供应能量。
• “脂质” 是一个更广泛的类别，除了甘油三酯外，还包括磷脂、固醇类（如胆固醇）、脂肪酸等多种类型。这些脂质在细胞结构、信号传导和代谢调节中发挥着不可或缺的作用。

第一部分：脂质的核心类别（按生理功能和化学结构）

脂质是一个庞大的家族，人体内最重要的三类是：甘油三酯、磷脂和固醇类（以胆固醇为代表）。它们结构不同，功能各异。

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1. 甘油三酯

• 定义与结构：是食物和人体储存脂肪中最主要的形式，占膳食脂肪的95%以上。由一分子甘油和三分子脂肪酸酯化而成。我们常说的“脂肪”，主要指甘油三酯，脂肪酸才是其功能单位。
• 体内存在形式与功能：
  • 储存形式：在脂肪细胞中以油滴形式大量储存，是人体的“能量银行”。当能量过剩时，多余的热量（无论来自脂肪、碳水还是蛋白质）均可转化为甘油三酯储存；当需要能量时，它被水解为脂肪酸供能。
  • 运输形式：膳食中的甘油三酯被消化吸收后，在肠上皮细胞中重新合成，与少量胆固醇、磷脂和载脂蛋白结合，形成乳糜微粒，通过淋巴系统进入血液循环，运送到全身。
  • 功能：① 高效储能（单位重量供能是碳水或蛋白质的2.25倍）；② 保温隔热（皮下脂肪）；③ 缓冲保护（包裹内脏器官）；④ 帮助运输脂溶性维生素。

2. 磷脂

• 定义与结构：是细胞膜的核心结构成分。结构与甘油三酯类似，但其中一个脂肪酸被一个含磷酸的极性基团所取代。这个“亲水头”（磷酸端）和“疏水尾”（脂肪酸链）构成了其独特的两亲性。属于非必须脂质，人体可以自行合成。
• 体内存在形式与功能：
  • 结构基石：是构成所有细胞膜（包括细胞膜、线粒体膜等）和细胞器膜的双分子层基本骨架，维持细胞完整性和选择性通透。
  • 神经髓鞘：是包裹神经纤维的髓鞘的主要成分，保证神经信号的高速、精准传导。
  • 乳化剂：在胆汁中，磷脂（如卵磷脂）帮助乳化膳食脂肪，增大与脂肪酶的接触面积，促进消化吸收。
  • 信号分子：参与细胞内的信号转导过程（如磷脂酰肌醇）。
  • 运输工具：作为脂蛋白（如HDL、LDL）表面的重要组成部分，帮助脂质在血液中水溶性运输。

3. 固醇类

• 定义与结构：结构特征是核心的甾环（由四个碳环构成）。人体最重要的固醇是胆固醇。
• 胆固醇的体内存在形式与功能：
  • 来源：约70-80%由肝脏和小肠细胞内源性合成（身体自行生产），20-30%来自膳食（动物性食品：蛋黄、内脏、肉类、奶制品，只能由肝脏制造）。
  • 关键功能：
    1. 膜流动性调节剂：镶嵌在细胞膜磷脂双分子层中，调节膜的流动性和稳定性，使其在宽温度范围内保持正常功能。
    2. 合成前体：是许多重要生物活性物质的合成原料，包括：
       • 胆汁酸：在肝脏中合成，储存于胆囊，释放入肠道帮助脂肪消化吸收。
       • 维生素D：皮肤中的7-脱氢胆固醇在紫外线照射下可转化为维生素D3。
       • 类固醇激素：
         • 性激素：雌激素、孕酮、睾酮。
         • 肾上腺皮质激素：皮质醇（压力激素）、醛固酮（调节水盐平衡）。
  • 运输形式：胆固醇不溶于水，在血液中必须与载脂蛋白和磷脂结合形成脂蛋白才能运输。低密度脂蛋白 将其从肝脏运送到外周组织使用；高密度脂蛋白 则将外周多余的胆固醇运回肝脏代谢（“胆固醇逆转运”）。
• 摄入争议：膳食胆固醇对血液胆固醇水平的影响较小，人体会通过调节内源性合成来维持稳态。大多数健康人群无需严格限制膳食胆固醇摄入，但应关注整体饮食模式和饱和脂肪酸摄入量，因为后者对血脂影响更大。2015年美国膳食指南已取消对膳食胆固醇的每日摄入上限建议（研究发现，饮食中的胆固醇摄入与血清胆固醇水平之间的相关性较弱，个体差异显著，主要受遗传和饱和脂肪、反式脂肪的影响）。¹

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第二部分：脂肪（脂肪酸）的详细分类

这里的“脂肪”狭义上指构成甘油三酯和磷脂的组成部分——脂肪酸。分类标准多元且重要。

分类轴一：按碳链饱和程度（化学基础）

这是决定脂肪酸物理性质和健康影响的最根本因素，是最主要的脂肪酸分类形式。

脂肪酸的结构式可表示为：Cn:H，其中n代表碳原子数，H代表双键数。是一个CH3-(CH2)n-COOH的长链分子。最左边的CH3是“甲基端”（ω端），最右边的COOH是“羧基端”。如果整个碳链中没有碳双键，则为饱和脂肪酸（SFA）；如果有一个或多个双键，则为不饱和脂肪酸（UFA）。根据双键数量，不饱和脂肪酸又可分为单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）。

1. 饱和脂肪酸
   • 结构：碳链中所有碳原子均以单键连接，并被氢原子“饱和”。无双键，分子呈直链，排列紧密。
   • 特性：熔点高，室温下多呈固态。化学性质稳定，不易氧化酸败。
   • 亚类与来源：
     • 长链SFA（如肉豆蔻酸C14:0、棕榈酸C16:0、硬脂酸C18:0）：主要存在于动物脂肪（猪油、黄油、肥肉）、棕榈油和可可脂中。
     • 中链SFA（如辛酸C8:0、癸酸C10:0）：主要存在于椰子油、棕榈仁油、母乳中。代谢快，可直接被门静脉吸收供能，较少储存。
   • 生理与健康：
     • 过量摄入（尤其是长链SFA）会上调肝脏LDL受体活性，导致血液LDL-C（“坏”胆固醇）水平升高，是动脉粥样硬化的传统风险因素。但并非所有SFA作用相同，且食物基质影响复杂。
     • 缺乏双键，高温下不易氧化，适合高温烹饪（如煎炸）。
     • 高饱和脂肪酸与男性血清睾酮水平呈正相关。²
     • 高饱和脂肪酸与女性雌性激素水平升高呈正相关。可能增加乳腺癌等激素相关疾病风险³
     • 建议是控制在10%的总能量摄入以下，总体研究还存在争议。
2. 不饱和脂肪酸
   • 结构：碳链中含有一个或多个双键。双键使分子出现弯折，排列疏松。
   • 特性：熔点低，室温下多呈液态（油）。双键处化学性质活泼，易发生氧化、氢化等反应。化学性质不稳定（双键）
   • 必须脂肪酸：多不饱和脂肪酸，人体无法自行合成，必须通过膳食摄入，对细胞结构，炎症调节、心血管健康，大脑发育、皮肤健康等至关重要。必须通过饮食摄取（鱼类、植物油、坚果、种子等）。
   • 核心亚类：
     • 单不饱和脂肪酸：
       • 结构：仅一个双键。最常见的是油酸。
       • 主要来源：橄榄油（高含量）、茶油、菜籽油、牛油果、坚果（如杏仁、夏威夷果）。
       • 健康作用：被认为是健康的膳食脂肪。能降低LDL-C，且不降低或可能轻度升高HDL-C（“好”胆固醇），有助于控制餐后血糖血脂，改善血脂谱，抗炎，改善2型胰岛素敏感性，降低2型糖尿病风险，是地中海饮食的基石。
     • 多不饱和脂肪酸：
       • 结构：含有两个或以上双键。根据第一个双键距离甲基端的位置，分为n-3（Omega-3） 和 n-6（Omega-6） 系列。两者是必需脂肪酸。
       • Omega-6系列(必须脂肪酸)：
         • 母体：亚油酸。在体内可转化为花生四烯酸。
         • 主要来源：大豆油、玉米油、葵花籽油、红花油等常见植物油及加工食品。
         • 作用：适量摄入是必需的，用于合成前列腺素等活性物质。但现代饮食普遍摄入过量。
       • Omega-3系列(必须脂肪酸)：
         • 母体：α-亚麻酸。在体内可（但效率较低）转化为二十碳五烯酸 和二十二碳六烯酸。
         • 主要来源：
           • ALA：亚麻籽油、奇亚籽、核桃、菜籽油。
           • EPA & DHA：直接、高效的来源是深海多脂鱼（三文鱼、鲭鱼、鲱鱼、沙丁鱼）、磷虾、海藻（DHA）。
         • 核心功能：
           • EPA：强效抗炎，降低甘油三酯，抗血小板聚集，支持心血管健康。
           • DHA：是大脑灰质、视网膜光感受器细胞膜和精子的关键结构成分，对胎儿及婴幼儿神经与视觉发育、成人认知维持、老年人脑健康至关重要。
       • 关键平衡：Omega-6和Omega-3在体内代谢竞争同一种酶。过高Omega-6/Omega-3比例（典型西方饮食>15:1）会抑制Omega-3转化，促进系统性炎症。理想比例应接近 4:1 或更低。
3. 反式脂肪酸
   • 结构：不饱和脂肪酸的几何异构体。其双键两侧的氢原子位于相反的方向（天然不饱和脂肪酸多为“顺式”，氢原子在同侧）。这使其分子更像直链的饱和脂肪。
   • 特性： 普遍的研究认为一点好处都没有，且非常难以代谢。
   • 来源：
     • 天然反式脂肪：反刍动物胃中微生物产生，少量存在于其肉和奶中（如共轭亚油酸CLA，某些研究显示可能有特殊生理活性）。但这个影响微乎其微。
     • 工业反式脂肪：通过部分氢化植物油工艺大规模生产，曾广泛用于人造黄油、起酥油、油炸食品、烘焙糕点、零食，以延长货架期和改善口感。（注意区别完全氢化油，后者是饱和脂肪，不含反式脂肪）。
     • 反复高温加热的植物油也会产生少量反式脂肪。
   • 健康危害：
     • 双重恶化血脂：显著升高LDL-C，同时降低HDL-C。
     • 促炎与内皮损伤：增加系统性炎症和内皮功能障碍。
     • 显著提高空腹胰岛素水平，显著增加胰岛素抵抗风险。
     • 有对照试验，灵长类动物摄入反式脂肪6年后，内脏脂肪相较对照组增加了7.2%。且伴随胰岛素抵抗和炎症标志物升高。
     • 明确增加风险：与冠心病、胰岛素抵抗、猝死风险强烈正相关。世界卫生组织已呼吁全球食品供应链消除工业反式脂肪。

分类轴二：按碳链长度

人体当中大多数的脂肪酸是以偶数碳原子为单位合成的。按照分子长度分类，脂肪酸可分为三类：

• 短链脂肪酸：≤6个碳。主要由膳食纤维在结肠经肠道菌群发酵产生（如乙酸、丙酸、丁酸）。丁酸是结肠上皮细胞的主要能量来源，对维持肠道健康至关重要。极易溶于水，也易溶于油
• 中链脂肪酸：8-12个碳，常见辛酸(C8), 癸酸(C10), 月桂酸(C12)。代谢特性独特（见上文）。
• 长链脂肪酸：≥14个碳, 常见棕榈酸(C16)、硬脂酸(C18)。膳食和体内储存脂肪的最主要形式。

分类轴三：按营养必需性

• 必需脂肪酸：人体无法合成，必须从食物中获取。包括亚油酸和α-亚麻酸。
• 非必需脂肪酸：人体可利用其他底物（如葡萄糖、其他脂肪酸）自行合成，包括饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。

总结框架

大类	核心成员	人体内主要形式与功能	膳食关注要点
甘油三酯	由各种脂肪酸构成	储能形式（脂肪组织）；运输形式（乳糜微粒）。高效供能、保温、保护。	控制总量，优化脂肪酸构成质量。
磷脂	卵磷脂等	结构形式（所有细胞膜、神经髓鞘）；功能形式（乳化剂、信号分子）。	人体可合成，食物（蛋黄、大豆）亦可补充。
固醇类	胆固醇	膜成分（调节流动性）；合成前体（胆汁酸、VD、激素）；运输形式（LDL/HDL）。	关注血液LDL-C水平，而非单纯限制膳食胆固醇。膳食影响小于内源性合成。
脂肪酸	SFA, MUFA, PUFA, Trans	构成上述脂质的基本单元，其类型决定脂质的生理效应。	选择MUFA、Ω-3 PUFA；限制SFA；杜绝工业Trans Fat。重视Ω-6/Ω-3平衡。

这个体系清晰地表明：我们摄入的“脂肪”（主要是甘油三酯）在体内被分解为脂肪酸，这些脂肪酸又会被重新组装，用于构建身体必需的各类脂质（膜磷脂、信号分子、激素原料等），或储存备用。因此，膳食脂肪的质量（脂肪酸类型）直接影响了身体的结构材料和功能调节物质的品质。

1. U.S. Department of Health and Human Services and U.S. Department of Agriculture. 2015–2020 Dietary Guidelines for Americans. 8th Edition. December 2015. ↩

2. Whittaker, J & Wu, F & Stewart, K & Howe, P. (2016). Dietary fats and serum testosterone levels in men: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutrition Reviews. 74. 10.1093/nutrit/nuw002. ↩

3. Gaskins AJ, Moysich KB, Freudenheim JL, et al. Dietary fat intake and reproductive hormone concentrations in the Nurses’ Health Study II. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2005;90(2):606-612. doi:10.1210/jc.2004-0953 ↩