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植物油一定比动物油和椰子油更健康吗?

stevepb / CC0

富含多不饱和脂肪酸的植物油真的是健康油脂吗?

木木鸟,曾经的食品科学家,现在的健康科普员,致力于分享科学的健康信息

百分之九十甚至更多的人都会认为富含多不饱和脂肪酸的植物油要比富含饱和脂肪的动物油,或者椰子油、棕榈油更健康。到底什么样的油脂更健康?还是让我们先看看油脂的来源,使用的历史,油脂的加工过程化学性质,以及对人体的作用,再下定论。

我们常见的植物油可以分为两大类:

来自植物种子的种子油 - 谷物,豆类,坚果实质上都是植物的种子,所以玉米油,大豆油,花生油,芝麻油,菜籽油,葵花籽油,核桃油,米糠油,葡萄籽油等等都属于这一类。

  • 来自植物果实的果实油 - 这类油包括橄榄油,椰子油,棕榈油,牛油果油。

 

种子和果实有个重要的区别——就是它们的结构。种子的结构非常密实,而果实的结构松软。利用简单原始的方法就能很容易地从果实中分离出油来。然而从种子里榨油,特别是含油量低的种子里榨油要比从果实里榨油要困难很多。这就是为什么有冷榨橄榄油,却绝对没有冷榨大豆油。

在果实油作物盛产的地区,这些果实油的使用可以追溯到公元前几千年。但在古代人们的食用油大多还是来源于动物油脂。种子油使用的历史要比果实油和动物油短很多

我国最早有记载的植物油是出现在西汉时期的芝麻油,但直到宋朝植物油才被用于烹饪。芝麻含油量和出油率都比较高,它成为我国最早的植物油自然在情理之中。而我们现在最常见的大豆油和玉米油其来源大豆和玉米的含油量分别只有 16-24% 和 3-6%。从油脂含量如此低的作物里榨油是一个非常复杂的过程。这些油可以说是近现代工业化的产物。

现代炼油厂

以大豆油为例,让我们看看植物油是怎么炼成的。黄豆的含油量低,为了实现最大的效益,工厂在压榨黄豆的过程中都会使用浸出法来获取黄豆中大部分的油脂。首先,大豆经清理去除杂质,由机器碾压,将外壳分离,于此同时大豆被加热到 75 摄氏度,使大豆蛋白凝结,以便于油脂的分离。接着,压成片状的大豆被浸泡在化学溶剂正己烷(又称六号轻汽油)中进行提取。提取后,在蒸汽和真空作用下去除溶剂,此时要加热到大豆原油的闪燃点,大约 120 摄氏度。去除溶剂后的原油还含有很多脂溶性杂质,必须经过进一步精炼才能得到清澈的精炼油,这个过程包括脱胶(水化脱磷脂),脱酸(用碱溶液洗脱游离脂肪酸),脱色(用漂白土或活性炭去除油脂中的色素),脱臭200-270 摄氏度高温蒸馏去除原油中的臭味物质)。

浸出法生产大豆油的一般流程

其它种子油的生产基本上与大豆油相似,即使是米糠油,葡萄籽油,虽然被标榜为高端健康油,但因为油脂原料中含油量也比较低,都需要用浸出法。在种子油中茶籽油(又称山茶油),油脂含量高达 80%,所以也有冷榨茶籽油产品。芝麻和花生的含油量在 40-50%,都属于油脂含量比较高的物料,所以也有传统压榨工艺生产出的产品。但始终浸出法都是一个高产量,低成本的方法,所以这类油脂也有很多是浸出法生产的。

可以看到一般植物油的生产是一个化工过程,其中使用了大量的化学试剂,以及反复多次的高温处理。植物油产品的广告中经常会提到「该油富含某某营养成分」。然而即使这个植物油原料中确实含有这些营养成分,例如脂溶性维生素,经过这一系列的加工后,早已破坏殆尽,或者精炼去除了。也就是说精炼植物油与原本存在于植物中的油在营养价值上已经大打折扣。不仅如此,油脂本身也遭到氧化破坏。可以说,我们现在用的大多数植物油都是极度加工极度不天然的产品。而这样的植物油又作为原料进一步生产出多种多样的加工食品,其中的某些产品可能还贴着「绿色天然,无添加」的标签。

接下来,我们再来看看油脂的化学结构。油脂的基本结构是甘油三酯,甘油骨架上的 3 个碳原子分别连一个脂肪酸碳链。不同的脂肪有不同的脂肪酸组成。

 

根据碳链的长短,脂肪酸可以分为短链脂肪酸,中链脂肪酸,和长链脂肪酸。不同链长的脂肪酸在人体中有着不同的作用。时下比较流行的从椰子油中分离出的 MCT 油指的就是中链脂肪酸。由于篇幅有限,这里重点说一下脂肪酸的另一种分类方法,即根据碳链的饱和程度(即碳链是否含有双键),脂肪酸又可以分为饱和脂肪酸(双键数=0),单不饱和脂肪酸(双键数=1),和多不饱和脂肪酸(双键数>1)。

 

不饱和脂肪酸又可以进一步根据双键在碳链上的位置分为 ω-3, ω-6,ω-9。ω 表示脂肪酸碳链最末端的位置,双键出现在碳链末端第 3 个碳原子上即为 ω-3,出现在第 6,第 9 个碳原子上就分别为 ω-6,ω-9。

 

这里还有一个概念就是人体必需脂肪酸,它是指维持人体生命活动不可缺少但又不能由其它物质合成的脂肪酸。真正的必需脂肪酸只有两个,那就是 ω-3 亚麻酸和 ω-6 亚油酸。人们可能常常会在广告里听到「某某油富含人体必需脂肪酸」。然而这些必需脂肪酸作为细胞膜里的信息传递物质需要的量相当少,在饮食中直接摄入谷物豆类坚果等就足够人体所需。并不是越多越好。

脂肪酸的双键越多,不饱和程度越高,越不稳定,越容易被氧化。温度,光,氧气,水分,金属物质都会加速油脂的氧化。油脂的氧化是一连串复杂的连锁反应,产生了一系列有害的醛类物质和氧化聚合物,包括 4- 羟基壬烯酸 (HNE), 丙二醛 (MDA),丙烯醛(Acrolein)和 Carboxyethylpyrrole (CEP)等等具有细胞毒性,基因毒性,能够致突变和致癌变的物质。

当多不饱和油脂高温加热时,这些反应加速进行,产生大量过氧化产物。一项研究检测了用不同油脂煎猪排时产生的总醛类物质。从下图可以看出,多不饱和脂肪葵花籽油产生的醛类物质最多,饱和脂肪猪油和黄油最少,单不饱和脂肪橄榄油居中。

 

多不饱和脂肪含量非常高的油脂即使不加热,在一般储存条件下也会迅速氧化。下图中的这个研究检测了核桃油在储存过程中的挥发性氧化物质,可以看到仅仅经过几天的储存,核桃油的挥发性氧化物质就显著增加。

 

当人体摄入这样不稳定的油脂以及它们的过氧化物后会发生什么呢? 这些油脂会通过小肠吸收进入血液并由肝脏代谢,给肝脏带来氧化压力,当这些油脂运送到其他细胞,又对细胞造成损伤。细胞中的线粒体好比细胞的电池,它产生 ATP 为细胞的正常工作提供能量。心磷脂(Cardiolipin)是线粒体内壁细胞的重要成分,它的作用就是保障线粒体正常的能量代谢。然而,心磷脂上的不饱和酰基链极易受到氧化攻击。被氧化后的心磷脂结构改变,严重影响线粒体产生 ATP 的能力。

 

这就是所谓的「线粒体功能障碍」,也是细胞层面的胰岛素抵抗——即使有胰岛素,细胞也无法接收葡萄糖等其他营养物质来制造能量,细胞因没有能量而衰竭。能量不能得到利用,自然只能被储存起来。可以说线粒体功能障碍是引发衰老和各种慢性疾病的根本因素之一。

 

另一方面,大多数植物油的 ω-6 不饱和脂肪酸的含量远高于 ω-3 不饱和脂肪酸。而这两种脂肪酸在人体内对转化酶呈相互竞争的关系。人体摄入 ω-3 亚麻酸后需要由转化酶转化成人体所需的 DHA 和 EPA,ω-6 亚油酸则由转化酶转化为花生四烯酸。DHA 和 EPA 有抗炎症的作用,但过多的 ω-6 会抑制亚油酸转化为 DHA 和 EPA。当这两类脂肪酸的比例失去平衡,就会导致人体系统炎症,而系统炎症也被认为是导致各种慢性疾病的根源。在人类漫长的进化历史中,饮食中 ω-6 多不饱和脂肪酸一直都很低。人类的祖先摄入的 ω-6 / ω-3 脂肪的比例大约为 1:1。但是随着植物油,特别是种子油摄入的大量增加,这个比例有了巨大的改变。现代人的饮食中这个比例大约在 10:1 到 25:1,甚至更高。多项研究显示,ω-6 / ω-3 脂肪的比例维持在 4:1 以下是比较理想的。

 

多不饱和脂肪酸与肥胖

多项研究显示高 ω-6 多不饱和脂肪酸的摄入,以及高 ω-6 / ω-3 比例与体重增长和肥胖有很大的相关性。一项动物试验比较了饱和脂肪(牛脂),单不饱和脂肪(橄榄油)和多不饱和脂肪(红花籽油)对体重的影响。三组小白鼠喂食同样热量,同样的脂肪比例,仅仅是脂肪的类型不同。多不饱和脂肪组体重增长比饱和脂肪组高出 12%。

美国人在过去的 100 多年间,ω-6 不饱和脂肪的摄入量增长了约 12 倍。美国成年人脂肪细胞中 ω-6 不饱和脂肪也由 1955 年的 9.1% 增长到 2005 年 21.5%, 增长了 136%,与同一时期的肥胖率增长呈很大的相关性。而糖的摄入反而有所下降。

 

多不饱和脂肪酸与癌症

大量的动物实验已经证实 ω-6 多不饱和脂肪酸对多个组织器官的癌细胞有促进生长的作用,而 ω-3 则对这些组织有保护作用。有的科学家提出,ω-6 / ω-3 的比例可能是比单个多不饱和脂肪酸的量更为重要的因素。在流行病学以及人体试验中,对乳腺癌,前列腺癌和结肠癌与多不饱和脂肪酸的关系的研究最多。1998 的一个人体研究发现 ω-6 多不饱和脂肪酸与乳腺癌风险呈正相关,单不饱和脂肪呈反相关,饱和脂肪与乳腺癌无相关性。此外,1992-1994 年期间,在中国沈阳进行了一个病例对照组试验发现,使用植物油烹饪时接触油烟显著增加了无吸烟史中国女性的肺癌发病率。

多不饱和脂肪酸与炎症和免疫系统

在多个动物及细胞研究中,科学家发现 ω-3 多不饱和脂肪酸对消化道和呼吸道的上皮细胞有促进修复的作用,能加强消化道和呼吸道的壁垒功能,减少促炎症因子(Proinflammatory Cytokine)的分泌,并且能够调控多种免疫细胞。而 ω-6 多不饱和脂肪酸则起着与 ω-3 相反的作用。因此,ω-6 / ω-3 比例的不平衡有可能是多个与免疫相关的疾病,例如过敏性疾病,食物过敏,哮喘,类风湿性关节炎,以及其他自体免疫性疾病的致病因素。

多不饱和脂肪酸与心脏病

几十年前,为了预防心脏病,富含多不饱和脂肪酸的植物油成了富含饱和脂肪的动物油的「健康」替代品。此后,全球植物油的消费一直持上升趋势,但是心脏病的死亡率却并没有下降。

我在关于低密度胆固醇的文章里提到的明尼苏达冠心病试验,其结果表明用玉米油替代动物油,心脏病发作的死亡率反而增大。

其中包括著名的明尼苏达冠心病试验(Minnesota Coronary Experiment)。这是 1967-1973 年期间在美国明尼苏达进行的一个随机对照组试验,干预组用多不饱和脂肪玉米油代替饱和脂肪,对照组则食用饱和脂肪。死者的解剖报告显示干预组有 42%  的人死于心脏病发作,而对照组只有 22% 的人死于心脏病发作,两组的动脉粥样硬化的程度相似。

2017 年发表的一篇统合分析(Meta-Analysis)将过往的流行病学研究和人体对照组试验放在一起分析,得到的结论是用多不饱和脂肪替代饱和脂肪不会降低心脏病发作,心脏病死亡率或全因死亡率。

中国的数据

在中国,根据可查到的数据,从 1979 年至 1999 年,中国人植物油的消费增长了 440%,其中接近一半为大豆油。从 1996 年至 2016 年,植物油的消费又增长了 225%。2019 年度我国人均食用油(主要为植物油)消费量为 25.1 千克,超过了 2017 年度世界人均食用油消费量 24.4 千克。

我们再来比较一下中国同一时期的糖消费量。1979 年,中国人糖年均消费量为 4 千克,1997 年达到最高的 7.7 千克,这个消费量也仅为全球平均消费量的四分之一左右。2013 年中国人糖年均消费量甚至回落到 6 千克。也就是说从 1997 年到 2013 年,中国人糖的消费量只增长了 50% 左右,但在同一时期内,植物油的消费量却增长了十几倍。

在这期间,中国人的肥胖率和植物油的消费量一样飞速增长,2004 年到 2014 年间,中国的肥胖率增长了 3 倍。而且中国人大多是更为危险的腹部肥胖。如果以腰围标准计算,中国人的肥胖率还要再翻一倍。同时,中国人的糖尿病发病率也呈井喷式增长。目前,糖尿病发病率已经超越美国。2016 年世卫组织的一份报告指出中国成年人中约有一半的人口为糖尿病前期。此外,2018 年的全球癌症统计报告显示中国癌症发病率和死亡率均居全球第一。真可谓触目惊心!


总而言之

看了以上的方方面面,你会有什么样的结论呢? 每个人对食物的选择都有自己的偏好,每个人对什么是健康饮食也都有自己的理解。我只希望能够提供给大家在一般的舆论里不容易了解到的信息,让你能更好的做出自己的选择。下面是我的几点建议:

  • 饱和脂肪并没有人们想象的那么可怕,没有必要避而远之。
  • 结构最稳定的饱和脂肪是最适合高温烹饪的油脂。
  • 尽量选择加工程度低的油脂。
  • 尽量选择单不饱和脂肪酸含量高,多不饱和脂肪酸含量低的油脂。
  • 尽量从完整的食物中摄取多不饱和脂肪酸,譬如吃亚麻籽,但不要吃亚麻籽油(亚麻籽油中 ω-3 含量极高,一旦细胞壁被打碎,油脂暴露在空气里,就会立刻氧化)
  • 只要多不饱和脂肪的总量不高,不用太在意油脂产品本身的 ω-6 / ω-3 比例,因为你需要注意的是平衡你整个饮食中 ω-6 / ω-3 比例。ω-3 比 ω-6 更容易氧化,ω-3 含量高的油脂也就更容易被氧化,所以遵循上一条,可以从完整的食物中再补充其它的 ω-3。
  • 现在越来越多的人认为坚果是健康食品,很多低碳饮食的人吃大量坚果。大部分坚果的 ω-6 含量也很高。过多摄入坚果也会导致  ω-6 / ω-3 比例不平衡。
  • 不要为了降低 ω-6 / ω-3 比例,吃大量鱼油补充剂。DHA 和 EPA 是高度不饱和的脂肪,极易被氧化。市场上的鱼油产品良莠不齐,有很多过氧化物甚至超过安全标准。最有效降低 ω-6 / ω-3 比例的办法就是降低 ω-6 的摄入。
  • 下图为一些主要食用油脂的脂肪酸组成,仅供参考。