油脂是人体不可缺少的营养素,但摄入过量不仅会引起肥胖,还会引发各项慢性疾病。甘油二酯是油脂代谢的中间产物,是一种重要的功能油脂,也是国际公认安全的食品成分。甘油二酯因其具有抑制脂肪累积和降低血脂的功能,目前已被广泛应用于医药、食品、化工等工业领域中。那么到底什么是甘油二酯?它真的可以减肥嘛?一篇文章,带你了解。
01、什么是甘油二酯
甘油二酯(Diacylglycerol,DAG)简称甘二酯、双甘酯、二甘酯或二脂肪酸甘油酯,是甘油三酯(TG或TAG)结构骨架上一个脂肪酸被羟基取代后形成的酯。根据脂肪酸酰基与甘油骨架上羟基连接位置不同DAG分为3种异构体,分别是1,3-甘油二酯、1,2-甘油二酯、2,3-甘油二酯。通常具有减肥作用的甘油二酯是指1,3-甘油二酯。
图1 甘油二酯3种异构体化学结构图
图源:万思迪,朱恩恒,向霞等.甘油二酯的合成、代谢及应用研究进展[J].中国粮油学报,2022,37(11):270-278.
02、甘油二酯的生理功能
甘油二酯独特的代谢方式,使其具有调节血脂水平、减肥和抑制体重增长、缓解糖尿病及其并发症的作用。东南大学孙桂菊[1]教授团队在Joural of Function Foods上发表文章《The effect of DAG oil replacing TAG oil on weight control and glycolipid metabolism: A meta-analysis of randomized controlled trials》就甘油二酯代替甘油三酯对体重、血糖血脂的影响相关研究进行了总结。该文章搜集了Pubmed、Web of science、embase、cochrane、ovid一共1663篇文章,剔除重复项之后剩余1582项研究,按照图2流程继续筛选(删除无人体实验、设计不合理等相关文章),最终2000年-2017年发表的14篇文章被纳入分析。
图2 纳入研究文章筛选流程图
图源:Ma W , Sun J , Wang J ,et al.The effect of DAG oil replacing TAG oil on weight control and glycolipid metabolism: A meta-analysis of randomized controlled trials[J].Journal of Functional Foods, 89.
将所有研究分为健康组和有糖脂代谢相关疾病的组,从图3中可以看出,表明补充DAG可以显著降低受试者的体重(BW)、体重指数(BMI)、腰围(WC)、血清中的甘油三酯水平。总之,这篇文章向我们证实了,甘油二酯在保持体重健康方面具有优势,对于患有糖脂代谢相关疾病的人来说,甘油二酯可以降低血清中甘油三酯的水平。以DAG油代替TAG油,长期来看,的确可以达到体重减轻的目的,将DAG油加入健康饮食新模式将是消费者以后的选择。
图片图3 甘油二酯对于体重、BMI值、腰围水平、血清中甘油三酯含量研究分析
注:a.体重;b.BMI值;c.腰围水平;d.血清中甘油三酯含量
图源:Ma W , Sun J , Wang J ,et al.The effect of DAG oil replacing TAG oil on weight control and glycolipid metabolism: A meta-analysis of randomized controlled trials[J].Journal of Functional Foods, 89.
03、甘油二酯代谢途径
而甘油二酯之所以具有这么多的功能,是因为其独特的代谢途径。油脂的消化主要在小肠中进行,TAG与DAG的消化率以及代谢中产生的能量值并无显著差异,但由于其结构不同,TAG与DAG进入小肠上皮细胞后有着不同的代谢途径。
动物体摄入TAG之后,被水解为2-单酰基甘油酯(2-MAG)和游离脂肪酸,部分产物可以在单酰基甘油酰基转移酶(MGAT)和二甘油酰基转移酶(DGAT)作用下重新合成TAG,约占产物的80%,另一部分通过甘油-3-磷酸途径合成TAG,约占20%,最终这些重新合成的TAG均会被运输至血液中,所以长期摄入过量TAG,会引起血脂过高,进而引发一系列的疾病。
1,2-DAGD的代谢方式与TAG相同, 而1,3-DAG代谢生成1(3)-MAG和游离脂肪酸,在DGAT和MGAT作用下几乎不能合成TAG,游离脂肪酸大部分进入肝脏代谢产生能量,少部分的产物进入甘油-3-磷酸途径合成TAG,因此DAG引起血糖水平上升较低,所以使其具有降低体重和调节血糖的作用[2]。
图四 TAG与DAG代谢途径图
图源:梅岚,罗琪.甘油二酯油的代谢及生理功能研究进展[J].食品安全导刊,2022(22):104-106.
04、甘油二酯加工工艺
DAG是一种天然油脂,是食用油脂中含量仅次于TAG,但仍然较低,最高才接近10%。DAG在棉籽油、棕榈油、橄榄油中含量较高,分别为9.5%、5.8%、5.5%,在菜籽油、大豆油、葵花籽油中含量较低,分别为0.8%、1.0%、2.0%。由于DAG含量较低,目前多为合成所得,主要分为化学合成、酶法合成和微生物法,其优缺点如下表所示。
表1 甘油二酯加工工艺对比表
05、甘油二酯相关法规
1999年日本花王株式会社成功利用化学-酶法偶联工艺规模化生产DAG。2000年,DAG通过了美国食品药品管理局的公认安全物质认证。2005年,欧盟食品安全局通过了DAG安全认证。在我国,DAG油于2009年获批新资源食品,2021年国家卫生健康委员会修订了DAG油质量要求,明确其生产工艺以大豆油、菜籽油等为原料,以脂肪酶制剂、水、甘油等为主要辅料,通过脂肪酶催化,经蒸馏分离、脱色、脱臭等工艺而制成,DAG油中DAG含量应≥ 40%。目前甘油二酯相关的团体标准及企业标准共有18个。
06、甘油二酯应用
DAG是一种健康安全的油脂,已经得到动物和人体临床试验的佐证,被多个国家列入健康食品名录,如日本研究开发的“Econa 健康烹调油”,善百年推出的甘油二酯油。我国于 2009年将甘二酯批准为新资源食品,不少此类产品崭露头角,推出了可用于烹调的的亚麻籽二酯食用油、橄榄二酯食用油等等。
DAG在食品应用上的特色是其特殊的代谢途径使其具有减肥的功能,这使得DAG与其他传统减肥产品有着本质区别。作为烹调油,将DAG与TAG混合烹饪时,可以增加油脂的亲水性,提高其与烹调食品的黏附性。除此之外,DAG可以加至固体饮料中,够促进其溶解;加入烘焙食品中,使蓬松,并且可以起到润滑和保湿作用。
除了食品方面的应用外,DAG在医药行业也用途广泛,可作为药物活性成分的分散介质,防止喷雾干燥时对活性成分造成损害;在化妆品生产领域,DAG可作乳化剂、稳定剂和润湿剂;在化工行业,DAG是可用来生产除臭剂、消泡剂、皮革加脂剂、可食涂料和保鲜膜等。
07、甘油二酯未来发展前景
公众目前所追求的不仅是充足的油脂供应,而且是摄入健康油脂、高品质油脂。DAG作为广受市场检验的新型健康食用油,是增强国民健康的有效途径,更是油脂行业增值转化的重要支撑。DAG因不同于TAG的特殊代谢途径,使得其具有降血糖、降血脂、减肥、缓解糖尿病及其并发症等生理功能。然而DAG 存在同分异构体,1,2-DAG 和 1,3-DAG 的相关代谢途径及作用机理仍值得深入探究,且其生产技术仍需进一步完善和发展。所以甘油二酯由被消费者了解至接受认可仍然有很长一段路要走。
参考文献:
[1]Ma W , Sun J , Wang J ,et al.The effect of DAG oil replacing TAG oil on weight control and glycolipid metabolism: A meta-analysis of randomized controlled trials[J].Journal of Functional Foods, 89.
[2]梅岚,罗琪.甘油二酯油的代谢及生理功能研究进展[J].食品安全导刊,2022(22):104-106.
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心,作者简介:Yanci,江南大学食品工程专业硕士,现从事食品研发工作。图片来源:创客贴会员。
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