多不饱和脂肪酸是功能性脂肪酸研究和开发的主体与核心，根据其结构又分为n-6和n-3两大主要系列。这类脂肪酸受到广泛关注，不仅仅因为n-6系列的亚油酸和n-3系列的α-亚麻酸是人体不可或缺的必需脂肪酸，更重要的是因为其在人体生理中起着极为重要的代谢作用，与现代诸多文明病的发生与调控息息相关。目前认为n-6和n-3脂肪酸功能的突出重要性，首先在于它们是体内有重要代谢功能的前列腺素、白三烯等的前体。另一突出重要性在于，它们是人体器官和组织生物膜的绝对必需成分。此外，这些多不饱和脂肪酸分子本身在人体其他许多正常生理过程中起着特殊作用。
1.亚油酸
亚油酸（linoleic acid）是功能性多不饱和脂肪酸中被最早认识的一种，而且在世界范围内的绝大多数膳食营养中占据着不饱和脂肪酸的大部分。亚油酸具有降低血清胆固醇水平的作用，与12：0 -16：0饱和脂肪酸相比，亚油酸具有较强的降低LDL-胆固醇的浓度的作用。摄入大量亚油酸对高三酰基甘油血症病人效果较为明显。我国药典仍有采用亚油酸乙酯丸剂、滴剂作预防和治疗高血压及动脉粥样硬化症、冠心病的药物。 [12]
2.花生四烯酸
亚油酸被定为必需脂肪酸的部分原因在于它是n-6长链多不饱和脂肪酸，还是花生四烯酸（ arachidonic acid）的前体，花生四烯酸较多地存在于神经组织和脑中，大脑积极地代谢花生四烯酸，其代谢产物对中枢神经系统有重要影响，包括神经元跨膜信号的调整、神经递质的释放以及葡萄糖的摄取。从妊娠的第三个月到约2岁婴儿的生命成长发育中，花生四烯酸在大脑内快速积累，在细胞分裂和信号传递方面起重要作用。对于成年人，膳食花生四烯酸的供给是否影响与脑代谢有关的花生四烯酸底物库尚不清楚。在一些抗肿瘤动物试验中，已证明花生四烯酸在体外能显著杀灭肿瘤细胞，而且对正常细胞没有显示出毒副作用。花生四烯酸已被试验性地用于一些抗癌药物新剂型中。 [12]
3.γ-亚麻酸
γ-亚麻酸（γ-lenolenic acid）在1919年由Heidush Kaand Laft于月见草油中发现。目前，富含γ-亚麻酸的月见草油及γ-亚麻酸制品已在营养与医疗方面获广泛应用。γ-亚麻酸在临床上的试验结果表明其有降血脂作用，对三酰基甘油、胆固醇、p-脂蛋白的下降有效性在60%以上，而且γ-亚麻酸在体内转变成具有扩张血管作用的PGI2，保持与血栓素A2 （TXA2）的平衡，防止血栓形成，从而达到防治心血管疾病的效果。γ-亚麻酸在体内可刺激棕色脂肪组织，促使该组织中线粒体活化，使体内过多热量能得以释放，起到防止肥胖症的目的，而且可减轻机体内细胞膜脂质过氧化损害。
4.α-亚麻酸
α-亚麻酸（α-lenolenic acid）最重要的生理功能首先在于它是n-3系列多不饱和脂肪酸的母体，在体内代谢可生成DHA和EPA。由于DHA是脑和视网膜中两种主要的多不饱和脂肪酸之一，所以，许多动物试验表明，膳食中α-亚麻酸，特别是在极度或长期缺乏情况下，会出现相应缺乏症状，出现视觉循环缺陷与障碍。同时α-亚麻酸的生理功能还表现在对心血管疾病的防治上。Berry和Hirsch在1987年就通过对一组无心脏病或高血压的中年男子的脂肪组织中的脂肪酸组成分析，指出脂肪组织中α-亚麻酸每增加1%，动脉收缩和舒张压就降低667Pa。1988年后，Salonen等人观察到芬兰男子较低的血压与α-亚麻酸摄入水平有重要关联，支持了前述研究结论。我国医学科学院用富含α-亚麻酸的苏子油对鼠的高脂血症试验表明：α-亚麻酸能明显降低血清中总胆固醇和LDL-胆固醇水平，提高HDL-胆固醇/LDL-胆固醇比值，作用优于安妥明。 α-亚麻酸的另一重要功能是增强机体免疫效应。
5.DHA和EPA
从对包括人在内的动物的脑、视网膜和神经组织的分析可以发现，二十二碳六烯酸（ doco-sahexaenoic acid.DHA）是其中的主要脂肪酸，是大脑及视网膜的正常发育及功能保持所必需的。其作用机制首先是由于高度的不饱和而形成一个高度流体性的膜环境，除此之外，它还具有不可替代的特殊作用机制。在脑灰色物质和视网膜中，DHA占2-羟基乙胺磷酸甘油酯中脂肪酸的30%以上。在脑中，DHA和突触体、突触小泡、髓磷脂、微粒体、线粒体结合。与花生四烯酸相比，DHA优先结合于视网膜形成三酰基甘油。对猫、猴子等动物的有关DHA与视觉功能的实验较好地揭示了DHA在视力方面的重要性。而且DHA和EPA（ eicosapentaenoic acid，二十碳五烯酸）摄入后，可快速地显著提高体内这两种脂肪酸的水平，为其功能的及时发挥提供了保证。因此，在神经系统方面，DHA和EPA被证明具有维持和改善视力，提高记忆、学习等能力，抑制老年痴呆症的生理学效果。
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