肥胖是引起代谢综合症的重要危险因素,肥胖的发生与脂肪过量摄入密切相关。食用油和食物是膳食脂肪的两大来源,两者各占50%,可见食用油对平衡膳食非常重要。食用油除了提供基本的营养,还增加了食品的风味,加强了口感,所以减少食用油摄入变得非常困难。因此,调整食用油结构逐渐成为研究热点。中长链脂肪酸结构脂作为一种低能量、又不影响食品风味的油脂引起人们的关注。本文研究了中长链脂肪酸结构脂的酶法合成、安全性、减肥功能特性及对脂代谢和肠道菌群的影响。首先,利用填充床酶法反应器,以菜油(Rapeseed oil,RSO)和中链甘油三脂(Medium chain triacylglycerols,MCT)为原料,在固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化下合成中长链脂肪酸结构脂(Medium-and long-chain triacylglycerols,MLCT)。通过单因素试验和正交试验优化底物配比、反应温度、反应时间、加酶量等工艺条件,得到最佳反应条件:底物配比RSO/MCT(w/w)3:2,反应温度70°C,反应时间1 h,加酶量12 wt%,在此优化条件下合成毛油中MLCT含量约72wt%。通过分子蒸馏、脱色、脱臭等工艺纯化后,MLCT含量为91.5 wt%(中链脂肪酸含量30 wt%,Sn-2位中链脂肪酸含量48.17 mol%)。MLCT产品的酸价、过氧化值、碘价、皂化价、颜色、烟点、冷冻时间等理化指标均满足国家一级食用油的标准。通过加速氧化、烘箱、高温加热、常温储存货架试验等表明MLCT产品在不同存储和使用条件下均具有较好的稳定性,可以替代普通的食用油使用。其次,对MLCT产品进行了系统的安全性评价,急性毒性试验表明MLCT对昆明种小鼠的最大耐受剂量(Maximum tolerated does,MTD)大于54.33 g/kg bw,属于无毒级;Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验等表明MLCT没有遗传毒性;慢性经口毒性试验表明MLCT产品90天喂养大鼠没有明显的毒副作用;致畸试验表明MLCT对大鼠未见母体毒性、胚胎毒性和致畸性。第三,研究了不同中链脂肪酸(Medium-chain fatty acids,MCFA)含量(10wt%、20 wt%、30 wt%)的MLCT对高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠肥胖的预防作用。结果表明,30 wt%MCFA含量MLCT对小鼠肥胖的预防效果最为显著。与高脂模型组相比,小鼠体重和体脂分别减少了11%和38.4%,小鼠的血糖水平下降了19.9%,血清甘油三酯和总胆固醇分别下降了46.4%和38.8%,血清中HDL-C水平升高了50.1%,LDL-C水平和ApoB水平分别降低了46%和23.9%。此外,30 wt%MCFA含量MLCT还可以减少小鼠肝脏重量和肝脏中甘油三酯含量,而且能够有效抑制脂肪细胞体积变大。最后,进一步研究了不同MCFA含量MLCT对小鼠脂代谢和肠道菌群的影响。结果表明30 wt%MCFA的MLCT作用最为显著,其可以有效抑制小鼠的体重增长,改善小鼠的脂代谢和肝脏甘油三酯水平。而且其通过上调PPARα和LCAD表达增强小鼠肝脏内的脂肪酸β-氧化,同时通过下调FAS、ACC-1、SREBP-1c、ME表达抑制脂肪酸从头合成。在肠道菌群方面,C57BL/6J小鼠摄入含MLCT的高脂饮食后,可有效降低与体内脂肪堆积密切相关的厚壁菌门和拟杆菌门的丰度比值,放线菌门的相对丰度也会明显降低。此外,摄入MLCT可进一步抑制小鼠体内螺杆菌属的丰度,增加短链脂肪酸的含量。以上可以推测MLCT防治肥胖的作用机制可能是通过调控体内脂质代谢相关基因表达、肠道菌群变化以及其自身在体内的特殊代谢途径等协同作用完成的。