三、人体内脂肪酸的生物合成

脂肪酸合成的主要场所是肝脏。棕榈酸（16：0）及小于16碳的单链脂肪酸在胞浆中合成。脂肪酸的合成依赖脂肪酸合成酶复合体的催化，该酶体系存在于肝脏、肾、脑、肺及脂肪等多种组织的细胞中，但在肝组织的活性最高，其活性是脂肪组织的8～9倍。虽然脂肪组织能以葡萄糖代谢的中间产物为原料合成脂肪酸，但脂肪组织中脂肪酸的主要来源仍是小肠吸收的外源性脂肪酸和肝合成的内源性脂肪酸。脂肪酸合成的基本原料是乙酰CoA，在胞浆中脂肪酸合成酶复合体的催化下，由NADPH供氢，乙酰CoA首先羧化为丙二酸单酰CoA，再通过缩合、还原、脱水、再还原的循环过程，合成16碳的棕榈酸。乙酰CoA转化成丙二酸单酰CoA是棕榈酸合成的第一步，反应由乙酰CoA羧化酶（acetyl-CoA-carboxylase，ACC）催化，该酶是脂肪酸合成的关键酶。16碳以上脂肪酸的合成，在肝内质网和线粒体中进行，通过对棕榈酸加工和延长而成。脂肪酸在线粒体中通过β-氧化（β-oxidation）进行降解，并伴随着能量的释放，为机体提供能量。

虽然基因是决定脂肪酸代谢的主要因素，但饮食习惯也发挥着重要的作用。哺乳动物（包括人类），能够合成直链的饱和脂肪酸。这些脂肪酸通常是偶数碳原子。如图1-3所示，单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）可通过羧基端Δ9的位置引入双键，催化该反应的酶是Δ9-去饱和酶。在一般情况下，硬脂酸（18：0）通过去饱和作用可产生油酸（18：1 ω-9）；棕榈酸（16：0）产生棕榈油酸（16：1 ω-7）。二十至二十四碳ω-9系列的单不饱和脂肪酸是油酸的延伸产物。ω-11系列的单不饱和脂肪酸是花生酸（20：0）去饱和以及延长的产物。在Δ6和Δ5去饱和酶（desaturase）的作用下，油酸（18：1 ω-9）可进一步去饱和以及延长产生米德酸[mead acid（20：3 ω-9）]。但在人体内，米德酸的合成必须依赖于食物中的必需脂肪酸。

图1-3　内源性脂肪酸的延长和去饱和

Δ5、Δ6、Δ9分别代表Δ5、Δ6、Δ9去饱和酶

必需脂肪酸包括ω-6 PUFA的LA 和ω-3 PUFA的ALA。由于体内缺乏Δ12和Δ15去饱和酶，这些脂肪酸不能被机体合成，称作必需脂肪酸。上述酶类存在于植物和海藻中。必需脂肪酸，完全依赖于食物的摄取。这些脂肪酸的进一步延长以及去饱和可转化为长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFA），包括EPA、DHA和AA等。但转换往往不能满足机体的需要，在很大程度上依赖于食物的摄取。因此，这些长LC-PUFA被称为条件必需脂肪酸，其前体来源于必需脂肪酸，机体自身不能合成。ω-6系列的多不饱和脂肪酸的底物是亚油酸（LA），合成花生四烯酸（AA）；ω-3系列的多不饱和脂肪酸的底物是α-亚麻酸（ALA），合成EPA和DHA。Δ5和Δ6去饱和酶是多不饱和脂肪酸合成的关键酶。图1-4显示了LC-PUFA的合成途径。在此有三点应特别引起注意。①对LC-PUFA，由于机体的合成能力不足，在一些情况下，可能会造成机体的缺乏，特别是胎儿和婴幼儿的生长发育期和老年人的衰老期。②在LC-PUFA合成过程中，去饱和酶和延长酶是合成的关键酶。其ω-3和ω-6系列的脂肪酸使用同一的去饱和酶和延长酶，两者形成竞争关系。过多的ω-6系列脂肪酸可竞争性地抑制ω-3系列PUFA的合成。③不同种类的脂肪酸在代谢过程中不能相互转换，并且与酶的亲和力不同，其亲和力之比ω-3∶ω-6∶ω-9大约为10∶3∶1。

图1-4　多不饱和脂肪酸的合成