為什麼說反式脂肪酸是食物中的壞東西?

編譯 楠木

編輯 李娟

很多商品都開始流行標上不含反式脂肪酸的標籤。(圖片來源:John Kannenberg/Flickr CCBY-NC-ND 2.0)

在20世紀中期,反式脂肪酸(TransFat)曾因「物美」價廉曾風靡一時,而今卻遭到抵制。美國超市裡很多零食袋上都標有「0g反式脂肪酸」的標示,並且,按照美國FDA的規定[1],2018年所有的食物都不再允許使用反式脂肪酸加工。那麼,反式脂肪酸是如何正式變成營養界的小惡魔的呢?首先,我們要從反式脂肪酸的誕生說起。

人造反式脂肪酸是進步嗎?

膽固醇是細胞膜的主要成分,其食物來源是脂肪,因而對人身體十分重要[2]。在反式脂肪酸發明之前,西方人喜歡在烘烤食物時使用動物油(圖1),例如來自於牛奶的黃油,豬油,以及牛羊脂肪,這些油有共同的特點,即常溫下均為固態,不會與空氣中的氧氣反應變質,便於儲存。相比之下,植物油(圖2)則沒有這些優點。

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圖1.動物油脂由飽和脂肪酸組成,碳原子(黑色)周圍所有的空位都被氫原子(白色)佔據,形成一條直鏈,正因為這樣碳鏈才能堆疊起來,常溫下維持固態。(圖片來源:Benjah-bmm27/WikimediaCommons)

圖2.植物油脂由不飽和脂肪酸組成,碳原子(黑色)之間會形成雙鍵,替代兩個氫原子(白色)的位置,則在此處形成彎折,因而植物油常溫下是液態。(圖片來源:Edgar181/WikimediaCommons)

動物飽和脂肪酸攪拌后容易包裹空氣起泡,同時還能增味,適合用來製作霜泡和蓬鬆的蛋糕,是烘焙食物的最佳選擇,但飼養動物較種植植物耗費更多,飽和脂肪酸價格也較貴。

隨著科學的發展,一位科學家保羅·薩巴捷(PaulSabatier)發現痕量的鎳可以催化有機物加氫,並因此獲得了1912的諾貝爾化學獎。他的方法能把植物油變成固體油脂(圖3)。

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圖3.如果不飽和鍵上添加的氫在不同側,就是反式脂肪酸(上圖);若是在同側則是順式脂肪酸(下圖),反式脂肪酸左右平衡,為直鏈,可堆疊;順式脂肪酸左右不平衡,為彎折鏈。(圖片來源:Wikimedia/Publicdomain)

此方法將棉籽油催化加氫,使其成為了替代豬油的商品,因為價格低廉迅速受到消費者的歡迎(圖4)。同時,醫生們逐漸開始發現攝入過量脂肪酸容易引起心臟疾病,而反式脂肪酸源自植物脂肪,似乎更加健康。調查顯示,到1996年,美國人平均每天攝入6g反式脂肪酸,占每日攝入脂肪建議量的10%。

那麼,人造反式脂肪酸到底是不是營養學的進步呢?

反式脂肪酸是否與心血管疾病有關?

上世紀80年代,醫生們開始擔心飽和脂肪酸會通過膽固醇的代謝引起心血管疾病。人體自身可以合成膽固醇,也可從食物中獲取。血液中的載體蛋白會帶著膽固醇在體內穿梭,其中高密度脂蛋白(HDL)被認為對人體有益,帶著膽固醇進入肝臟消化後排泄,或進入相應部位合成激素。低密度脂蛋白(LDL)則被認為對人體有害,因為會帶著膽固醇在血液中積聚,阻塞血管。

一開始,醫生髮現食用過多的飽和脂肪酸會引起LDL的升高,建議大家不要過多食用飽和脂肪酸,食品公司開始大量使用不飽和脂肪酸。反式脂肪酸是不飽和脂肪酸(因為不完全加氫)的一種,而且不是來自於動物,因而所有人都認為它是絕對安全的。

然而,上世紀90年代初,挪威的兩個科學家Ronald Mensink 和MartijnKatan在新英格蘭雜誌上發表了一篇論文[3],表明反式脂肪酸和飽和脂肪酸一樣,也會升高LDL的濃度,繼而引發了一系列的研究。隨後,大量研究都顯示出反式脂肪酸對人體有害,甚至比飽和脂肪酸更加不健康。飽和脂肪酸在升高LDL的同時,也會升高HDL,反式脂肪酸升高LDL卻並不升高HDL[4]

科學界對飽和脂肪酸的觀念也在發生著變化。2015年,有研究者對比了41項不同的研究,發現飽和脂肪酸與心血管疾病並不相關,很多人刻意避免脂肪酸攝入,並未讓身體更健康。如今醫生建議攝入飽和脂肪酸的量不易超過總卡路里的10%,盡量用不飽和脂肪酸代替,比如橄欖油和菜籽油。

儘管飽和脂肪酸對健康的影響還有爭議,科學家一致認為反式脂肪酸對人是有害的[5]。據專家Lichtenstein介紹,一個重要的原因是反式脂肪酸會降低LDL顆粒的降解速度,其作用機制尚不清楚。之後,研究持續表明反式脂肪酸對心臟健康不利。最終,FDA在2015年宣布反式脂肪酸不是一般意義上的安全食物,以2018年6月18日為截止日期,將在美國逐步停售含反式脂肪酸的食品。

食品公司只得更改食譜。康奈爾大學的Brenna解釋道:「人們會改用另一些蔬菜油,像棕櫚油、可可油。如今,我們幾乎可以培植任何想要的植物。」就像科學發明了反式脂肪酸,科學也正在尋找其他可以代替它們的方法。

啟示

雖然人工製造的反式脂肪酸不會出現在食物中,並不意味著食物完全健康。食物中不含反式脂肪酸不代表就對人有益,反式脂肪酸只是眾多食材中的一種,而心血管疾病是一個緩慢進展的疾病,降低心血管疾病風險還需長期堅持健康飲食和充足鍛煉。任何經過人工修飾的食物,都可能帶有不安全因素,因此相關的營養學研究需要警惕其安全性。

參考文獻:

[1] FDA Cuts Trans Fat in Processed Foods,2015年6月。

[2] P.C.Calder. Functional roles of fatty acids and theireffects on human health. Journal of Parenteral and EnteralNutrition. Vol. 39, September 2015, p. 18S.doi:10.1177/0148607115595980.

[3] MensinkR P, Katan M B. Effect of dietary trans fatty acidson high-density and low-density lipoprotein cholesterol levels inhealthy subjects[J]. New England Journal of Medicine, 1990, 323(7):439-445. doi:10.1056/NEJM199008163230703.

[4] E.M.M.Ooi et al. Effect of dietary fatty acids on humanlipoprotein metabolism: A comprehensive update. Nutrients. Vol. 7,June 2, 2015, p. 4416. doi: 10.3390/nu7064416.

[5] Journal: A.H.Lichtenstein. Dietary trans fatty acids andcardiovascular disease risk: Past and present. CurrentAtherosclerosis Reports. Vol. 16, June 8, 2014, p. 433.doi:10.1007/s11883-014-0433-1.

原文鏈接:

https://www.sciencenewsforstudents.org/article/why-trans-fats-became-food-villain


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賽先生系今日頭條簽約作者

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