二十二碳六烯酸,英文名為Docosahexaenoic Acids,常見的英文縮寫為DHA,它是一類長鏈多不飽和脂肪酸,擁有二十二個碳原子,含有六個不飽和烯鍵,是Omega-3(DHA,EPA和ALA等)的重要成員。二十二碳六烯酸作為人體必需的營養(yǎng)物質,在大腦和視網膜中的含量尤其高,并作為其中細胞膜的重要組成部分,主要存在于其質膜上的磷脂中。
圖1 二十二碳六烯酸的球棍模型
基本介紹
Omega-3 脂肪酸,包括二十二碳六烯酸 (DHA)、二十碳五烯酸 (EPA) 和 α-亞麻酸 (ALA),是必需的多不飽和脂肪酸,具有多種健康益處。Omega-3 脂肪酸具有抗心律失常和抗炎能力,有助于心血管健康。此外,二十二碳六烯酸的攝入與改善視力、大腦和記憶力發(fā)育有關。膳食二十二碳六烯酸的轉化有限,因此必須將其作為食品補充劑來消費。最近開始建議孕婦補充該物質,指出有關二十二碳六烯酸對于注意力及視力改善的相關研究,并且指出大部分中國的孕婦飲食攝取的DHA都未達到其“建議量”。國際脂肪酸及脂質研究學會的一個工作小組認為孕婦及哺乳婦女DHA的建議攝取量是每天300 mg,而此階段的婦女每天DHA的消耗量介于45 mg到115 mg之間。[1]
生物活性
1989年,英國營養(yǎng)化學家克羅夫特教授和日本營養(yǎng)學家奧由占美首次提出,魚體內含有的二十二碳六烯酸對大腦的發(fā)育至關重要。此后,又有大量的研究表明,二十二碳六烯酸以不同的方式參與到哺乳動物大腦在各個發(fā)育階段(嬰幼兒期、兒童期、青少年時期、成年以及老年)的多種生物過程(大腦發(fā)育、神經疾病和衰老),其中又包括神經元的存活、神經產生、突觸功能和神經炎癥等多個方面。特別是對于神經發(fā)育,除了諸多動物實驗外,多項人體研究表明給孕期婦女補充二十二碳六烯酸,能明顯促進胎兒的成長;對于老年大腦疾病,目前主要是多項動物實驗上的研究表明能改善相關的病理及認知表現(xiàn);而對于正常成人的DHA補充研究則相對較少,其效用目前還存在一定爭議。
作用機制
先前的研究表明作為質膜的重要組成部分,二十二碳六烯酸承擔著結構性功能,而且酯化于質膜上的DHA,更富集于突觸位置的質膜上,能增加質膜的擴展性和流動性,并促進囊泡的形成,從而可能直接影響到神經元突觸的發(fā)育。最新的研究進一步探究了二十二碳六烯酸的作用機制。二十二碳六烯酸也可在特定的磷脂酶iPLA2的作用下從質膜上釋放下來,作為信號分子影響細胞內的信號通路,從而影響到突觸的發(fā)育,進而影響大腦的狀態(tài)及功能[4]。該研究結合在體基因操縱(轉基因小鼠、病毒注射和胚胎電轉等),藥理學,熒光染料微注射,RNA測序,腦片電生理及行為學等實驗手段,不但發(fā)現(xiàn)腦內游離二十二碳六烯酸也參與大腦中神經突觸的發(fā)育,而且找到游離二十二碳六烯酸可能作用的受體類視黃醇X受體α(RXRA),解析了DHA促進大腦發(fā)育及功能的新機制。[1]
體內代謝
人體大腦能合成飽和脂肪酸以及單不飽和脂肪酸,但是卻不能合成多不飽和脂肪酸(PUFAs)。那么大腦中大量的二十二碳六烯酸從哪里來呢。其實,這跟年齡有很大的關系。胎兒時期,尚在母親肚子里的小寶寶能夠通過從母體的吸收,嬰幼兒則能從母乳及膳食中的直接補充,所以在出生前后以及早期兒童時期,二十二碳六烯酸在大腦內快速大量地累積。 待大腦發(fā)育完全后,DHA在腦內的總含量保持相對穩(wěn)定,代謝率相對緩慢,此時只需要從膳食中獲得二十二碳六烯酸的少量補充。進入老年后,DHA的腦內含量會有一定下降。 [2]
膳食獲取方式
膳食獲取二十二碳六烯酸的方式則有兩種:直接的DHA攝取和外周(肝臟)合成后的腦內轉運。直接獲取來自于含二十二碳六烯酸的食物,DHA含量最高的食物為海洋冷水脂肪魚類,包括金槍魚、沙丁魚、鮭魚和鯡魚等,它們100克可提供1-2克二十二碳六烯酸。淡水魚及其他動物性食物中也含有少量DHA,但相比于金槍魚,可能只有其1%。外周合成獲取的方式主要是先通過飲食獲得亞麻酸 α-linolenic acid (ALA)作為前體,于肝臟中在多種酶的作用下,去飽和化和延長合成二十二碳六烯酸,繼而通過血液循環(huán)經過血腦屏障(BBB)進入大腦,從而維持腦內二十二碳六烯酸含量的高水平。相比于直接攝取二十二碳六烯酸,外周合成DHA以及向腦內轉運的效率則低很多,但是其前體ALA卻是存在于多種植物油中,在我們的食譜中更容易獲得。[2]
研究展望
人體大腦及視網膜中含有大量二十二碳六烯酸,而不同發(fā)育和年齡階段,對二十二碳六烯酸的需求差異很大。DHA的補充不但可以直接膳食獲取,亦可由肝臟合成轉運入腦,科學調整膳食結構是獲取足夠二十二碳六烯酸的最佳途徑。從以往研究中我們知道,DHA對大腦發(fā)育、視力、老年癡呆癥、心血管疾病、甚至癌癥等諸多生理病理情況都有一定正面作用。而深入探究二十二碳六烯酸在以上可能參與的生理/病理進程中的功能和機制,將進一步促進我們對二十二碳六烯酸功能的理解,未來也許還能夠幫助我們實現(xiàn)更多醫(yī)學上的突破。
參考文獻
[1] Lauritzen, L.,et al. DHA Effects in Brain Development and Function.Nutrients,2016,8:1.
[2] Bazinet, R.P. and S. Laye. Nat Rev Neurosci,2014.15:771-85.