精准营养干预中Omega-3脂肪酸的生物利用度和Omega-3指数的重要性

编者按：精准营养作为精准医学的重要分支，日益受到营养学界的广泛关注。精准营养旨在考察个体遗传背景、生活特征（膳食、运动、生活习惯等）、代谢指征、肠道微生物特征和生理状态（营养素水平、疾病状态等）因素基础上，进行安全、高效的个体化营养干预，以达到维持机体健康、有效预防和控制疾病发生发展的目的。

当前，Omega－3因其营养健康价值备受各国研究人员及消费者的重视，本文着重介绍了Omega－3脂肪酸的来源与相互关系；Omega－3脂肪酸的相关健康功能研究；Omega－3脂肪酸的生物利用度特征以及Omega－3指数作为精准营养监测标记物和检测手段创新应用的可行性。本文作者来自中国食品药品企业质量安全促进会会员单位、品质消费与营商环境工委会联合发起单位——益欣康华。

益欣康华生物医药科技（北京）有限公司苏龙史文鹏

Omega－3脂肪酸（也称为Omega－3脂肪酸或n－3脂肪酸）是含有18－22个碳原子的长链多不饱和脂肪酸，即甲基端第一个双键位于碳链甲基端第三位碳原子上的多不饱和脂肪酸，主要包括二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic， EPA）、二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic， DHA）和α－亚麻酸（Alpha－Linolenic acid， ALA）。Omega－3脂肪酸是人体必需脂肪酸，也是细胞膜磷脂的主要成分。

人体由于缺乏相关酶类（△－12和△－15油酸脱氢酶），自身不能合成Omega－3脂肪酸，必须从食物中提取和补充。ALA多来自植物类种子油，是重要的植物源性Omega－3脂肪酸，如亚麻籽油或紫苏籽油。EPA和DHA主要存在于鳕鱼、鲭鱼、鳟鱼、金枪鱼、沙丁鱼等深海鱼类中，是人类Omega－3脂肪酸的主要来源。

1、Omega－3脂肪酸的来源与相互关系

EPA大量存在于鲱鱼（占总脂肪的15％）、野生沙丁鱼（占总肌肉的13．6％）和鳕鱼籽（18．8％）中。在植物中，这是相当罕见的。DHA的主要来源是飞鱼、鲱鱼、鳕鱼和鲑鱼卵（分别占总脂质的27．9％、22．6％、22．2％和17．4％），以及印度鲮（18．07 g／100 g肌肉组织中脂肪）和卡特拉魮（17．98 g／100 g肌肉组织脂肪）。DHA在欧查状柿中的存在值得注意（每100克油中含有4．65克）。EPA和DHA也可以通过酶－去饱和酶和延伸酶－从ALA合成的，尽管在人类中这一过程是不够的－男性和女性的转化率分别为10％－14％。根据其他作者的研究，ALA转化为EPA的比率为0．2％－21％（成年男性为8％），转化为DHA的比率为0－9％（女性超过9％）。DHA也可以作为生成EPA的底物，反之亦然（成年男性EPA到DHA的转化效率＜ 0．1％）。

2、Omega－3脂肪酸与健康

摄入Omega－3脂肪酸的潜在健康益处已经有大量科学研究。在百度百科Omega－3脂肪酸条目下如下描述。

·降血压和胆固醇

鱼油的Omega－3脂肪酸能降低血压。同时鱼油能减少甘油三酯20％－50％。

·心血管健康

Omega－3脂肪酸表现出降低死于心血管疾病风险的趋势。鱼油可减少心律失常，心脏病后的患者在补充Omega－3脂肪酸后能减少再发的风险。每周吃鱼一至两次能显著降低中风的危险。

·类风湿性关节炎

大量研究发现Omega－3脂肪酸能减少关节僵硬和关节疼痛。它还能促进抗炎药物的疗效。

·抑郁

研究者发现在Omega－3脂肪酸水平较高的饮食文化中抑郁的发生率相对较低。鱼油能加强抗抑郁药物的疗效。同时鱼油能有助于减少双向情感障碍的抑郁症状。

·产前健康

研究显示怀孕时补充EPA和DHA能有助于孕妇的健康并胎儿的发育。DHA对于婴幼儿的视力及神经发育非常关键。

·骨质疏松

研究提示食物或补充的Omega－3脂肪酸能提高骨骼密度。

·其他

Omega－3脂肪酸在治疗及减少其他疾病中有一定作用。这些疾病包括疼痛、糖尿病肾脏损伤、肥胖、皮肤病、肿瘤、克罗恩病及红斑狼疮。

扩张血管及抗血栓形成作用

促进中性或酸性胆固醇自粪排出。

抗癌作用

Omega－3脂肪酸能够增加一些抗癌药物的细胞毒性。在几种结肠癌细胞系中，Omega－3脂肪酸联合5－氟尿嘧啶可以增加其抑制生长的作用。有研究表明，EPA和DHA可以增加肿瘤对放射治疗的敏感性，减少放疗导致的黏膜和上皮损伤。体内试验还证实，Omega－3脂肪酸与ω－6脂肪酸相比有更显著的抑癌优势。通过羧化酶Ⅱ下调EPA的合成可以减少肿瘤血管生成、炎症以及肿瘤转移。Omega－3脂肪酸可以与化疗或放疗产生协同作用，从而通过增加氧化应激来杀死肿瘤细胞。在此过程中，Omega－3脂肪酸可以减少肿瘤血管生成、减轻炎症、避免肿瘤转移。

3、Omega－3脂肪酸生物利用度

生物利用度（bioavailability）是指药物被机体吸收进入循环的相对量和速率，用F表示，F＝（A／D）X100％，A为进入体循环的量，D为口服剂量。生物利用度有绝对和相对两种概念：绝对生物利用度是指该药物静脉注射时100％被利用，该药物的其他剂型与其剂量相等时被机体吸收利用的百分率；相对生物利用度则是以某种任意指定的剂型（如口服水制剂）为100％被利用，然后测定该药物其他剂型在相同条件下的百分利用率。因此，生物利用度是衡量一些不同制剂剂型疗效的一个重要指标。

影响生物利用度的因素包括剂型因素和生理因素两个方面：剂型因素如药物的脂溶性、水溶性和pKa值，药物的剂型特性（如崩解时限、溶出速率）及一些工艺条件的差别；生理因素包括胃肠道内液体的作用，药物在胃肠道内的转运情况，吸收部位的表面积与局部血流，药物代谢的影响，肠道菌株及某些影响药物吸收的疾病等。

口服的药物必须通过肠壁，然后进入门脉循环到达肝脏。两者均为常见的首过代谢（药物到达体循环之前的代谢）的部位。因此，许多药物在达到足够的血浆浓度之前已被代谢。生物利用度低最常见于水溶性差、吸收慢的口服药物。

在胃肠道中吸收的时间不足是生物利用度低的常见原因。如果药物不能很快溶解或不能穿过上皮细胞膜（如，如果药物高度离子化且极性大），处在吸收位点的时间就可能不够。这种情况下，不仅生物利用度低，且有变化大的倾向。

减少吸收的化学反应能降低生物利用度。它们包括：复合物的形成（如四环素与多价金属离子）、胃酸或消化酶的水解（如青霉素与氯霉素棕榈酸酯的水解）、在肠壁中的结合作用（如异丙肾上腺素的磺基结合）、被其他药物的吸收（如：地高辛被考来烯胺）以及被肠道内微生物的代谢。

Omega－3脂肪酸可以整合到体内每一种细胞类型的细胞膜中，将Omega－3脂肪酸3脂肪酸输送到这些细胞类型中，需要充分输送到血液中，这表明需要优化它们的生物利用度。生物利用度的重要性在补充Omega－3脂肪酸脂质对心血管健康方面是显而易见的。强有力的流行病学证据表明，摄入、血液水平和细胞储存更多的Omega－3脂肪酸，特别是EPA和DHA。Omega－3脂肪酸在临床研究中出现的不同结论，一种试图解释这种差异的假设是，在研究设计期间，Omega－3脂肪酸补充剂的生物利用度没有得到优化，例如，由于缺乏建议在高脂肪膳食中服用Omega－3脂肪酸补充剂。根据Schuchardt的研究，Omega－3脂肪酸补充剂的最佳吸收发生在摄入含脂肪膳食时，因为它会刺激胆汁释放。胆汁分泌的影响是双重的：（1）胆汁酸促进脂肪乳化成微滴，使其充分进入消化酶；（2）胰腺消化酶将脂肪水解成脂肪酸和单甘油酯，然后供肠道吸收。在食用高脂肪食物的同时服用补充剂并不总是可取或方便的，此外，建议那些有心脏病风险的人减少动物脂肪的摄入。另一方面，考虑到饮食习惯、普遍存在的超重以及富含脂肪的植物中Omega－3脂肪酸的含量往往较低，用植物脂肪代替动物脂肪不一定是一个好的解决方案。受益于纳米技术的成就，其中Cavazos－Garduno提到了纳米颗粒、纳米球、纳米胶囊、固体脂质纳米颗粒（SLN）、自乳化给药系统（SEDDS）和纳米乳液，它们在低脂环境下显著提高了Omega－3脂肪酸的吸收。研究表明，小于0．2微米的颗粒被更好地吸收。乳化通过提高与富含甘油三酯的脂蛋白的结合效率，提高了Omega－3脂肪酸的生物利用度。乳化（预乳化）增加了DHA、EPA、ALA等Omega－3脂肪酸的吸收，但对链长较短、不饱和键较少的脂肪酸的吸收没有影响。

Qin表明，SMEDS制剂中所含DHA ＋ EPA EE的吸收率比单独的DHA ＋ EPA EE高6倍。另外的递送系统例子是SC401（DHA和EPA乙基酯＋高级脂质技术）。在低脂食物的供应中，SC401的摄入量与DHA和EPA的生物利用度显著高于Lovaza（Cmax高出近2倍，AUC高出3倍（0－last））。

4、Omega－3指数

综上所述，Omega－3对健康的作用研究越来越多，相关的作用备受重视，如何判断体内Omega－3是否缺乏呢？目前国内外有多种评价方法，如膳食摄入问卷调查、血浆磷脂脂肪酸谱、血浆胆固醇脂Omega－3指数和红细胞Omega－3指数等。红细胞Omega－3指数是近年来提出的一个较新的判断Omega－3脂肪酸摄入量的客观指标。它是指红细胞膜上两种主要的长链多不饱和脂肪酸（ EPA和DHA）占红细胞总脂肪酸的百分比，可作为一个衡量人体中长期Omega－3脂肪酸摄入量的指标。

Harris等研究报道，红细胞Omega－3指数与心脏组织中的EPA ＋ DHA有很好的相关性。随后又在研究中证实，红细胞Omega－3指数与肾、肝、肺、胰腺和脑皮质中的EPA ＋ DHA也有相关性。因此，红细胞Omega－3指数能代表一个个体的EPA ＋ DHA水平。还有研究表明，红细胞Omega－3指数与血浆磷脂脂肪酸、胆固醇酯脂肪酸、全血和白细胞中的EPA ＋ DHA水平也有很强的相关性。它与血浆Omega－3脂肪酸水平比，能更好地反映Omega－3脂肪酸的摄入状况。

红细胞Omega－3指数作为一个潜在的生物标记物，在多个不同地域人群中呈统计学正态分布。其水平分布在1．5％－ 21％之间，低于1．5％或高于21％的值检测不到。不同地域的人群平均水平各不相同，同一地域健康人群和患病人群的红细胞Omega－3指数平均水平也不同。心脏病病人的红细胞Omega－3指数水平较低，严重者红细胞Omega－3指数水平更低。王思平等研究了156例相对健康的中老年人的红细胞Omega－3指数，平均水平为（4．25±1．16）％。

红细胞Omega－3指数作为一个生物检测指标有许多优点： ①其半衰期是血清或血浆中EPA和DHA的4－6倍以上，能更好地反映较长时期的不饱和脂肪酸水平，类似测量糖尿病病人红细胞中的糖化血红蛋白； ②其不受空腹或进食的影响，可反映逐渐增加的脂肪酸摄入量； ③其与血浆脂肪酸相比，每天的变化不大，受血脂异常影响较小； ④在分析检测方面，其生物变异性低，分析再现率高（CV 4％－7％）。分析前的稳定性好，可在室温下放置7 d，可在常温下送至实验室。红细胞膜脂肪酸组分在－80℃下冻存4年，仍可保持稳定； ⑤采集方便，常规静脉采集全血即可； ⑥检测方法安全，快速，价廉。但红细胞Omega－3指数真正应用到临床，其分析方法还需要进一步验证，并且当前没有共识性的合格标准。

综上所述，Omega－3脂肪酸健康效应已经得到了越来越多科学研究的证明。同时，其生物利用度的研究也越来越受到重视，创新技术的应用必将推动Omega－3脂肪酸的深入。Omega－3指数的不断研究，相信不久的未来也必将成为推动Omega－3脂肪酸在营养健康的应用，从而真正实现“精准营养”——生物利用度的精准和体内检测的精准。

益欣康华生物医药科技（北京）有限公司成立于2019年，是由国内著名医学专家团队、哈佛归国生物医药技术团队、医疗健康行业专业运营团队联合成立的科技型企业，公司专注于精准医学营养技术和产品的研究，在研发高生物利用度药物与营养递送技术上处于国际领先地位，目前已开发出的纳米微乳化高生物利用度药物（营养）传输技术平台获得了国家发明专利。该技术平台可快速帮助临床专家、药品食品企业实现高生物利用度新剂型产品产业化落地。在此技术平台上公司开发出了在心血管、儿童、肿瘤、妇科、皮肤、糖尿病及体重管理等领域众多具有优势竞争力的预防及康复产品。公司为中国食品药品企业质量安全促进会会员单位，中国食品药品企业质量安全促进会品质消费与营商环境工委会联合发起单位。公司与中国食品研究院战略合作，成立了脂类医学营养研究中心和低GI食品研究中心。公司与京东健康集团合作成立了京东健康心脏中心、呼吸中心、肿瘤中心、口腔中心、全科中心，与京东零售集团和中国食品研究院共建京东低GI食品自营专区。益欣健康以“用科技护航国人健康”为使命，围绕用户核心需求，不断加强技术研发和品牌建设，为中国生物科技在医疗健康行业的发展贡献价值。