一、脂肪及脂肪酸
（一）脂肪的分布
脂肪即中性脂肪，是含有三个脂肪酸的甘油酯，故也称为甘油三酯（图3-4）。中性脂肪大部分分布在皮下、大网膜、肠系膜以及肾周围等脂肪组织中，常以大块脂肪组织形式存在，这些部位通常被称为脂库。人体脂肪含量常受营养状况和体力活动等因素的影响而有较大变动。多吃碳水化合物和脂肪会使体内脂肪含量增加，饥饿感减少。当机体能量消耗较多而食物供应不足时，体内脂肪就大量动员，经血循环运输到各组织，被氧化消耗。因其含量很不恒定，故有“可变脂”或动脂之称。
图3-4 甘油三酯的分子结构
（二）脂肪的功能
1.储存和供给能量
脂肪是人体能量的重要来源，每克中性脂肪在体内氧化可供给能量37.67 kJ（9 kcal）。食物中的脂肪是人体能量的重要来源，不同食物中的脂肪含量差别很大，当机体摄入能量过剩时，即以脂肪的形式储存于内脏和皮下，以备不时之需。但是当机体储存过量脂肪导致肥胖后，就可能对健康构成威胁。
2.促进脂溶性维生素吸收
脂肪是脂溶性维生素的溶媒，可促进脂溶性维生素的吸收。另外，有些食物脂肪含有脂溶性维生素，如鱼肝油、奶油含有丰富的维生素A和维生素D。有些人为了减肥而摄入脂肪太少，或者经常服用奥利司他等抑制脂肪吸收的药物，影响脂肪的吸收，就容易导致脂溶性维生素的缺乏。
3.维持体温、保护脏器
脂肪是热的不良导体，在皮下可阻止体热散失，有助于御寒，在寒冷地区的冬季，体型偏胖的人更耐寒。另外，在器官周围的脂肪有缓冲机械冲击的作用，可固定和保护内脏器官，如心脏的心外膜和腹腔大小网膜的脂肪对心脏及腹腔脏器均具有保护作用。
4.具有内分泌功能
脂肪组织不仅是脂肪储存库，也是活跃的内分泌器官。目前研究发现脂肪细胞能分泌多种激素和细胞因子，如瘦素、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、纤维蛋白溶酶原激活因子抑制剂、血管紧张素原、雌激素和胰岛素样生长因子等。脂肪组织可以通过这些物质与其他组织之间进行信息传递，整合内分泌、代谢和炎症信号，感知自身能量储备和控制自身体积，调控机体的能量稳态。
5.调节人体生理活动
脂肪是女性生长和发育所必需的重要物质，参与性激素的合成，对保证正常月经周期和生育能力起着重要的作用。研究表明：少女体内脂肪含量达到体重的17%才能维持正常的月经周期，如果体脂过少，则雌激素合成不足，易造成月经失调，出现初潮推迟、痛经、闭经和功能性子宫出血等多种妇科疾病；如果孕妇体脂含量过低，还会对胎儿的发育造成不良的影响。
6.增加饱腹感
脂肪在胃内停留时间较长，则会延长胃排空时间，使人不易感到饥饿。
7.提高膳食感官性状
脂肪可使膳食增味添香，增强食欲。
（三）脂肪的消化与吸收
由于唾液中无消化脂肪的酶，胃液中虽含有少量脂肪酶，但成人胃液酸度很强，不适用于脂肪酶的作用，故脂肪在成人口腔和胃中不能被消化。婴儿胃液的pH较高（约为6），且奶中脂肪已经乳化，故在婴儿胃中可消化一部分脂肪。
脂肪的消化主要在小肠内进行。食糜通过胃肠黏膜时，刺激其产生胃肠激素，此激素能引起胰液和胆汁的分泌，并进入小肠。胆汁中的胆盐是强有力的乳化剂，脂肪受到胆盐的乳化，分散为细小的脂肪微粒，有利于与胰液中的胰脂肪酶充分接触。胰液中的胰脂肪酶能将部分脂肪完全水解为甘油和游离脂肪酸，部分水解为甘油二酯或甘油一酯。胰脂肪酶对甘油三酯的水解率与其脂肪酸链的长短和饱和程度有关，不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更易于被水解。
脂肪的水解产物游离脂肪酸、甘油一酯和甘油二酯进入肠黏膜细胞内，在滑面内质网上重新合成与体内脂肪组成成分相近的甘油三酯。新合成的甘油三酯在粗面内质网上与磷脂、胆固醇、蛋白质形成乳糜微粒，经肠绒毛的中央乳糜管汇合入淋巴管，通过淋巴系统进入血液循环。作为脂肪水解产物的甘油因水溶性大，不需要胆盐即可通过小肠黏膜经肝门静脉而吸收入血液。完全未被水解的脂肪亦能以乳胶微粒的形式直接进入肠黏膜细胞，在内质网上形成乳糜微粒，再由淋巴系统进入血液循环。因此动物和植物的脂肪几乎可以被完全吸收。一般情况下，脂肪在餐后2 h可被吸收24%～41%，4 h后被吸收53%～71%，6 h后被吸收68%～86%，12 h后被吸收97%～99%。
（四）脂肪酸
1.脂肪酸的结构、分类和命名
脂肪酸是构成甘油三酯的基本成分，常见的分类方法如下。
（1）按脂肪酸碳链长度可分为三类：①长链脂肪酸（含14碳以上）；②中碳链脂肪酸（含8～12碳）；③短链脂肪酸（含2～6碳）。
（2）按脂肪酸饱和程度可分为三类：①饱和脂肪酸（Saturated Fatty Acid，SFA），其碳链中不含双键；②单不饱和脂肪酸（Monounsaturated Fatty Acid，MUFA），其碳链中只含一个不饱和双键；③多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acid，PUFA），其碳链中含两个或多个双键。其中单不饱脂肪酸和和多不饱和脂肪酸统称为不饱和脂肪酸。
（3）按脂肪酸空间结构可分为两类：①顺式脂肪酸（Cis-Fatty Acid），其双键两端碳原子上的两个氢原子都在链的同侧；②反式脂肪酸（Trans-Fatty Acid），其双键两端碳原子上的两个氢原子在链的不同侧。
天然食品中的油脂，其脂肪酸结构多为顺式脂肪酸，人造黄油是植物性油脂经氢化处理后而制成的，在此过程中植物性油脂的双键与氢结合变成饱和键，并使其形态由液态变为固态。氢化处理过程中，同时将部分未被饱和的不饱和脂肪酸由顺式结构转变为反式结构，形成反式脂肪酸。研究表明，反式脂肪酸可以使血清低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）升高，而使高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）降低，因此有增加心血管疾病的危险性，所以目前不主张多食用人造黄油。
（4）按不饱和脂肪酸第一个双键的位置可分为n-3、n-6、n-7、n-9（或ω-3、ω-6、ω-7、ω-9）系列脂肪酸。不饱和脂肪酸甲基端的碳原子被称为n碳（或ω碳），如果第一个不饱和键所在n碳原子的序号是3，则为n-3系列脂肪酸，依次类推。
各种脂肪酸的结构不同，功能也不同，对它们的一些特殊功能的研究，也是营养学的重要研究与开发领域之一。一般来说，人体细胞中不饱和脂肪酸的含量至少是饱和脂肪酸的2倍，但各种组织中两者的组成有很大差异，并在一定程度上与膳食中脂肪的种类有关。
2.必需脂肪酸
（1）定义
必需脂肪酸（Essential Fatty Acid，EFA）是指机体不能合成，必须从食物中摄取的脂肪酸。1930年，伯尔（Burr）曾指出三种多不饱和脂肪酸是必需脂肪酸，即亚油酸（C18∶2）（Linoleic Acid，LA）、亚麻酸（C18∶3）（Linolenic Acid，LNA）和花生四烯酸（C20∶4）（Arachidonic Acid，AA）。后来他认为，必需脂肪酸在结构上须符合三个条件：分子结构中有两个或两个以上双键，双键是顺式结构，属于n-6系列。亚油酸符合上述条件，是公认的必需脂肪酸。亚麻酸不符合以上结构要求，且不能消除必需脂肪酸缺乏症；花生四烯酸的结构符合要求，但可从亚油酸转变而来，故两者都不是必需脂肪酸。
随着对n-3系列脂肪酸的深入研究，人们发现n-3（或ω-3）系列中的α-亚麻酸（α-Linolenic Acid，ALA）也为人体所必需。因此现在一般认为人体的必需脂肪酸是亚油酸和α-亚麻酸两种。
亚油酸作为其他n-6系列脂肪酸的前体，可在体内转变生成γ-亚麻酸、花生四烯酸等n-6系列的长链多不饱和脂肪酸。α-亚麻酸则作为n-3系列脂肪酸的前体，可转变生成二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA）、二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic Acid，DHA）等n 3系列脂肪酸。
（2）主要功能
必需脂肪酸的功能主要包括以下五个方面。①构成线粒体和细胞膜的重要组成成分：必需脂肪酸参与磷脂的合成，并以磷脂的形式存在于线粒体和细胞膜中。人体缺乏必需脂肪酸时，细胞对水的通透性增加，毛细血管的脆性和通透性增加，皮肤出现水代谢紊乱，出现湿疹样病变。②合成前列腺素的前体：前列腺素存在于许多器官中，有多种多样的生理功能，如抑制甘油三酯水解、促进局部血管扩张、影响神经信号的传导、作用于肾脏影响水的排泄等。③参与胆固醇代谢：胆固醇需要与亚油酸形成胆固醇亚油酸酯后，才能在体内转运，进行正常代谢。如果必需脂肪酸缺乏，胆固醇则会与一些饱和脂肪酸结合，但不能进行正常转运和代谢而沉积在动脉壁上，形成动脉粥样硬化。④参与动物精子的形成：膳食中长期缺乏必需脂肪酸，动物可出现不孕症，授乳过程也可能会发生障碍。⑤维护视力：α-亚麻酸的衍生物DHA，是维持视网膜光感受功能所必需的脂肪酸。α-亚麻酸缺乏时，会引起光感受器细胞受损，视力减退。此外，长期缺乏α-亚麻酸，对调节注意力和认知过程也有不良影响。
但是，过多的摄入必需脂肪酸，会使体内氧化物、过氧化物等增加，导致体内氧化应激水平升高，同样也会对机体产生不利影响。
3.膳食脂肪酸与疾病风险的关系
脂肪摄入过多可能会导致肥胖、心血管疾病和某些癌症发病率的升高。过去人们较多关注脂肪摄入量在疾病风险管理中的作用，近年来脂肪酸种类的选择与健康关系的研究受到越来越多的关注。采用某些脂肪摄入模式可以降低某些常见慢性病的危险性的证据，有力地支持了这一观点。
（1）饱和脂肪酸与疾病风险
饱和脂肪酸能够增加低密度脂蛋白胆固醇的水平，从而增加心血管疾病的风险。但是，基于降低膳食饱和脂肪酸的干预实验表明，其没有降低非致命性心血管疾病的发病率以及冠心病的发生率和总死亡率。虽然目前大部分的研究还是集中在饱和脂肪酸对心血管疾病的风险上，但如果饱和脂肪酸是无用的或者对健康有害，那么生物进化中哺乳动物的乳腺就不会分泌如此多的饱和脂肪酸，如丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸等，并且细胞膜中也含有大量饱和脂肪酸，是维持细胞正常结构和功能的必要成分。
人们对膳食脂肪的争论主要集中在膳食中饱和脂肪酸对血液胆固醇的影响。研究表明，己酸、辛酸、癸酸和硬脂酸的影响是中立的，月桂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸在增加胆固醇水平的能力上是等效的。在增加胆固醇能力上，一些有限的对照实验表明，肉豆蔻酸对胆固醇血症影响最大。此外，有实验报道饱和脂肪酸具有一些对身体有益的作用。
（2）不饱和脂肪酸与疾病风险
对于单不饱和脂肪酸，地中海地区的居民饮食模式与心脑血管疾病、癌症和糖尿病的低发生率有关，该地区的饮食特点之一是使用富含单不饱和脂肪酸的橄榄油，于是近年来单不饱和脂肪酸对心血管疾病的作用成为研究热点。基于十几年对单不饱和脂肪酸的调查资料可知，2004年美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）授权了对橄榄油的健康使用，实验也证明当单不饱和脂肪酸作为饱和脂肪酸的替代物时，血浆中低密度脂蛋白胆固醇的含量会降低，而高密度脂蛋白胆固醇维持不变。另外，富含单不饱合脂肪酸的食物能阻止腹部脂肪的重新分布，从而对中心型肥胖起到了一定的预防作用。
多不饱和脂肪酸包括n-3和n-6系列两大类，n-3系列主要包括EPA、DHA及其前体ALA；n-6系列主要包括AA及其前体LA等。作为必需脂肪酸，ALA和LA必须从食物中获取，而更长链的AA、EPA、DHA等则可由LA和ALA在△6和△5去饱和酶及链延长酶的作用下由机体合成。近年来，n-3系列脂肪酸得到了更多关注，人们研究发现n 3系列多不饱和脂肪酸与心血管疾病、代谢综合征以及神经和视力发育的关系最为密切，并提出适宜的n-6/n-3系列脂肪酸比例至关重要。