功能性油脂DHA, ARA, EPA, ALA, GLA和CLA營養(yǎng)保健功效
發(fā)布時間：2013-05-21
文章出處：《潤科PUFA專刊》總第3期
摘?要：DHA和ARA等功能性油脂具有重要的營養(yǎng)價值和藥用保健功效，目前已經(jīng)在食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文針對DHA和ARA等主要PUFAs的營養(yǎng)和保健功效、種類、來源和應(yīng)用進行研究探討，著重闡述了PUFAs對人體的生理保健功效以及膳食外補充PUFAs對人類健康的重要意義。
關(guān)鍵詞：功能性油脂, DHA, ARA, 營養(yǎng)保健功效
關(guān)鍵詞：功能性油脂, DHA, ARA, 營養(yǎng)保健功效
Nutritional benefits of DHA, ARA, EPA, ALA, GLA and CLA
Abstract: Functional oils and fats including DHA and ARA have important nutritional value, physiological and medicine benefits, which have been widely used in the fields of food, medicine, health care products, etc. In this paper, the detailed information on nutritional and healthcare benefits, types, natural sources and application of PUFAs is reviewed. The physiological and healthcare benefits of PUFAs and the important significance of dietary supplement PUFAs are mainly discussed.
Keywords: Functional oil and fat, DHA, ARA, Nutritional and health benefit
?
1. 前言
功能性油脂主要是指具有特殊生理功能、保健功能以及藥用功能的一大類人類健康所需的油脂，對于人體內(nèi)源性疾病和營養(yǎng)缺乏癥如發(fā)育不良、智力低下、高血壓、高血脂等具有積極的預防和治療的作用`1, 2`。作為最重要的一類功能性油脂，多不飽和脂肪酸用以合成人體重要的生理活性物質(zhì)如前列腺素等`3`，對人體大腦和神經(jīng)系統(tǒng)生長發(fā)育具有重要功效，目前已經(jīng)在食品、醫(yī)藥、保健品和化妝品領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文針對功能性油脂中PUFAs的結(jié)構(gòu)、種類以及生理保健功效進行探討，著重闡述DHA和ARA等一系列PUFAs對人體生理保健功效以及膳食外補充PUFAs的重要意義。
2. 功能性油脂種類及結(jié)構(gòu)
功能性油脂按化學結(jié)構(gòu)分類，主要包括多不飽和脂肪酸（PUFAs）、磷脂（PLs）和結(jié)構(gòu)脂質(zhì)（SLs）三大類，如下所示。
磷脂（Phospholipids, PLs）是含有磷酸的一類復合脂質(zhì)，主要分為由甘油磷脂和鞘磷脂兩大類，分別是由甘油和神經(jīng)鞘氨醇與磷酸和脂肪酸等組成的。磷脂是生物體細胞膜重要組成成分，主要存在于動物的腦和肝臟以及大豆種子中`4`。
結(jié)構(gòu)脂質(zhì)（Structured lipids, SLs）是指通過化學法或酶法對天然油脂中脂肪酸種類、位置等合成修飾而形成的脂質(zhì)。短鏈、中鏈和長鏈脂肪酸不同結(jié)合方式可產(chǎn)生多種營養(yǎng)和生理功效如降低熱量攝入和降血脂等`2, 5`。
PUFAs是指具有2個或2個以上不飽和雙鍵并且碳鏈長度為18~22個碳原子的直鏈脂肪酸結(jié)構(gòu)的的一大類脂肪酸，亦稱為多烯脂肪酸。根據(jù)第一個不飽和鍵所處的位置差異，PUFAs主要分為ω-6和ω-3（或n-6和n-3）系列兩大類，不能由人體自身合成，其攝入量與心血管等疾病發(fā)病率、嬰幼兒智力和視神經(jīng)發(fā)育有重要關(guān)聯(lián)`6`。
3. PUFAs的營養(yǎng)保健功效
DHA和ARA等PUFAs類功能性油脂具有不同的結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)保健功效，膳食中PUFAs的攝入量不足，會導致多種疾病。除膳食來源外，處于不同發(fā)育階段的人群如嬰兒和孕婦，應(yīng)當適量補充多種PUFAs，以保障正常生長發(fā)育活動。
3.1?二十二碳六烯酸（DHA）
DHA（Docosahexaenoic Acid）即全順4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸，是ω-3必需脂肪酸，俗稱“腦黃金”。DHA 是嬰幼兒大腦皮層及視網(wǎng)膜的重要成分，能調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。DHA能降低成人“三高”、減少血栓、改善視力、抗炎癥以及預防老年癡呆等。膳食來源主要有海洋魚類等海產(chǎn)品，在人體內(nèi)也可以由α-亞麻酸合成，但是轉(zhuǎn)化效率僅有0.5%`7, 8`。根據(jù)中國人膳食結(jié)構(gòu)和習慣，并綜合參考國際權(quán)威機構(gòu)推薦，DHA 推薦攝入量為：成人220mg/d，孕婦和哺乳期婦女300mg/d，嬰幼兒100mg/d，兒童、青少年160～200mg/d `9` 。市場上的功能性油脂DHA主要來源于藻油和魚油，潤科生物是全國最大的規(guī)模化生產(chǎn)藻油DHA的廠家，相對于魚油而言，潤科生物的藻油DHA無魚腥味、天然安全、無污染、生物利用率高等`9, 10` 。目前DHA在嬰幼兒配方奶粉、軟膠囊類DHA保健品得到廣泛應(yīng)用，適用于不同人群的膳食外補充DHA。
3.2?花生四烯酸（ARA）
花生四烯酸（Arachidonic acid，簡稱ARA或AA）系統(tǒng)命名為全順-5, 8, 11, 14 -二十碳四烯酸，屬于ω-6 PUFAs。ARA是細胞膜的重要成分和前列腺素等生理活性物質(zhì)的前體，具有促進嬰幼兒腦部發(fā)育，提高青少年記憶力等功效`11`，還可以調(diào)節(jié)血脂血糖，抑制腫瘤`12`。自然來源中，ARA在動物腎上腺、肝臟和深海魚油中含量較高`13`。世界衛(wèi)生組織（WHO）和國際糧農(nóng)組織委員會（FAO）在報告中推薦嬰兒每日應(yīng)攝食60 mg ARA（每公斤嬰兒體重）`14`。如果膳食營養(yǎng)不均衡導致人體內(nèi)ARA缺乏，這時需要適當補充ARA維持人體正常生理活動`15`。被孢霉屬絲狀真菌制備的ARA油脂，被歐洲食品安全局（EFSA）證實安全無毒性`16`。作為ARA規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)，潤科生物采用現(xiàn)代發(fā)酵工藝培養(yǎng)被孢霉屬絲狀真菌制備的ARA油脂，天然安全，營養(yǎng)健康，生物利用率高，已經(jīng)作為食品配料被廣泛應(yīng)用于富含ARA嬰幼兒奶粉和飲料等ARA強化食品、抗血栓擴血管藥物、健腦益智保健品以及護膚護發(fā)化妝品等行業(yè)領(lǐng)域。
3.3?二十碳五烯酸（EPA）
EPA（Eicosapentaenoic acid）系統(tǒng)名為全順-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸，屬于ω-3脂肪酸。EPA可以維持心血管正常功能、降血脂、降膽固醇；抑制乳腺癌、子宮癌、胃癌、結(jié)腸癌等；調(diào)節(jié)免疫功能，在治療風濕性關(guān)節(jié)炎、喘息性氣管炎等慢性免疫炎癥方面有較好療效`10, 17, 18`。EPA在海洋生物中如海魚、貝類和海水藻類中含量較高。WHO推薦成人DHA和EPA 的總攝入量為500 mg/d `19`。目前EPA在食品領(lǐng)域主要有EPA魚油、營養(yǎng)補助食品和保健食品等，在醫(yī)藥領(lǐng)域主要有作為治療高血脂、動脈硬化和潰瘍的EPA膠囊藥物。
3.4?α-亞麻酸（ALA）
α-亞麻酸（α-adecatrienoic acid, ALA）即全順式-9,12,15-十八碳三烯酸。ALA在酶的作用下，生成代謝產(chǎn)物有EPA、DHA和PGs等。國際醫(yī)學和營養(yǎng)學界研究表明，ALA可預防心腦血管病、抑制癌癥和過敏反應(yīng)、抗炎癥、抑制衰老`20`。在藻類、深海魚蝦貝類、亞麻籽、紫蘇籽、火麻仁、核桃等含有豐富的ALA及其衍生物`21`。ALA的推薦攝入量為2g/d，占日攝取總熱量（TCl）的0.8%`22`。ALA的缺乏是導致心腦血管疾病、高血壓、高血脂、老年癡呆等疾病的重要誘因。同時需要注意亞油酸和ALA在人體內(nèi)要競爭相同的酶系才能被轉(zhuǎn)化，常見大豆油亞油酸含量很高，會導致ALA合成嚴重不足，這就需要補充ALA，目前已經(jīng)商品化的產(chǎn)品有ALA營養(yǎng)保健品和營養(yǎng)強化食用油等。
3.5?γ-亞麻酸（GLA）
γ-亞麻酸(γ-linolenieaeid, GLA)屬于ω-6系列的PUFAs，系統(tǒng)名為全順-6, 9, 12-十八碳三烯酸。GLA在生物體含量甚微，它是通過代謝合成ARA和PGs，在心腦血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、肝臟、糖尿病性神經(jīng)病變和生殖系統(tǒng)等方面發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用`23`。GLA主要存在于月見草、黑加侖、華山松籽油和微孔草等植物中。被孢霉屬微生物含有較高的GLA，同時可生產(chǎn)ARA，已經(jīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)`24`。GLA的推薦攝入量為100 mg/d，也可由體內(nèi)LA轉(zhuǎn)化合成。目前GLA已經(jīng)成功應(yīng)用于治療和緩解高血脂、高血壓、糖尿病等醫(yī)藥和保健食品、調(diào)理劑和營養(yǎng)補充劑以及護膚類化妝品等行業(yè)`25`。
3.6?共軛亞油酸（CLA）
亞油酸（Linoleic acid, LA）系統(tǒng)命名為全順-9,12-十八碳二烯酸，通過對亞油酸進行異構(gòu)化，可制得共軛亞油酸（conjugated linoleic acid, CLA），其雙鍵在9和11位碳原子或者10和12位碳原子，呈順式或反式構(gòu)型。CLA具有抗癌，抗糖尿病，減少免疫應(yīng)激引起的代射功能紊亂，治療肥胖等重要功效`26-28`。自然來源的CLA存在于植物油中，含量為0.1-0.7 mg/g，還存在于牛羊等反芻動物的乳脂和肉質(zhì)中，乳脂含CLA2~25 mg/g`29`。臨床實驗研究表明CLA達到GRAS標準，每日推薦攝入量為15~25mg/kg體重`30`。CLA可有效控制體重，具有獨特的營養(yǎng)保健功效，目前已經(jīng)在減肥食品、保健品和醫(yī)藥領(lǐng)域得到應(yīng)用。
3.7?PUFAs功能性油脂綜合分析
??? DHA和ARA等PUFAs類功能性油脂具有不同的化學結(jié)構(gòu)和特殊的營養(yǎng)保健功效，有助于防治多種疾病，促進人類健康，如表1所示。目前PUFAs已經(jīng)在食品、保健品、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，市場前景非常廣闊。
表1?DHA和ARA等PUFAs營養(yǎng)保健功效的綜合分析
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???? 種類
特性
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DHA
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ARA
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EPA
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ALA
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GLA
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CLA
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結(jié)構(gòu)
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ω-3, 六烯酸
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ω-6，四烯酸
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ω-3，五烯酸
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ω-3，三烯酸
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ω-6，三烯酸
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ω-6，二烯酸
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功效
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促進腦部及視力發(fā)育、改善視力、抗炎癥、預防老年癡呆
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大腦發(fā)育、前列腺素前體、降血脂、抗癌、提高記憶力
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降血脂、降膽固醇、降血栓、調(diào)節(jié)免疫力、抑制乳腺癌等
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預防心腦血管病、抑制癌癥過敏反應(yīng)、抗炎、抑制衰老
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AA和PGs前體物、調(diào)節(jié)心腦血管系統(tǒng)、肝臟和生殖系統(tǒng)
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減少肥胖、降低脂肪和增加肌肉、免疫調(diào)節(jié)、抗癌等
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缺乏癥
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智力低下、腦部和中樞神經(jīng)發(fā)育不良
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高血壓、糖尿病、心血管疾病以及腫瘤等
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血脂高、血栓和動脈硬化、自身免疫炎癥
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心腦血管疾病、高血脂、多種慢性疾病
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心腦血管、呼吸和生殖系統(tǒng)代謝失調(diào)癥狀
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肥胖、免疫力低、糖尿病、代謝功能紊亂
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膳食來源
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海洋魚類、動物肝臟和蛋黃
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動物腎上腺、深海魚油等
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海洋魚類、貝類和海水藻類
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深海魚蝦貝、亞麻籽、核桃
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月見草、黑加侖、華山松籽
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植物油、反芻動物乳脂
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推薦攝入量
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成人220 mg/d、孕婦300 mg/d、嬰兒100 mg/d
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嬰兒每日應(yīng)攝食60 mg/kg 體重
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成人DHA+ EPA攝入量為500 mg/d
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推薦攝入量為2g/d
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推薦攝入量為100 mg/d
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青少年日均攝入15~25 mg/kg體重
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應(yīng)用領(lǐng)域
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嬰幼兒配方奶粉、DHA保健品和功能食品
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嬰幼兒配方奶粉、抗血栓藥物和化妝品
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EPA膠囊藥物、EPA魚油和保健食品等
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ALA營養(yǎng)保健品、營養(yǎng)強化食用油等
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醫(yī)藥和保健品、調(diào)理劑、護膚類化妝品
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含CLA的減肥食品、保健食品和醫(yī)藥品
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4. 總結(jié)及展望
近年來，隨著社會節(jié)奏加快，人們?nèi)粘ｏ嬍辰Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，飲食不均衡，導致DHA和ARA等具有重要生理功效的膳食來源的PUFAs攝入不足，從而產(chǎn)生心血管疾病、高血脂、糖尿病等多種生理代謝疾病。選擇合適的DHA和ARA等營養(yǎng)保健品用于膳食外補充特定PUFAs，可以有效降低疾病患病機率，保障和促進人類生理健康。目前DHA和ARA等一系列PUFAs功能性油脂已經(jīng)在食品、醫(yī)藥、保健品和化妝品領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對于人類的營養(yǎng)健康發(fā)揮的重要作用，顯示了巨大的社會和經(jīng)濟價值。
參考文獻
2.????? 高向陽, 陳昊, 富校軼, 孫樹坤. 低熱量功能性油脂—結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的研究與開發(fā)前景`J`. 大豆科技, 2012, (3), 39-43.
3.????? Sprecher, H., Chen, Q., Yin, F. Q.(1999). Regulation of the biosynthesis of 22: 5n-6 and 22: 6n-3: a complex intracellular process. Lipids, 34(1), 153-156.
4.????? Nagao, K., Yanagita, T.(2008). Bioactive lipids in metabolic syndrome. Progress in Lipid Research, 47(2), 127-146.
5.?? Osborn, H., Akoh, C.(2002). Structured Lipids-Novel Fats with Medical, Nutraceutical and Food Applications. Comprehensive reviews in food science and food safety, 1(3), 110-120.
6.????? 王雪青, 苗惠, 胡萍. 膳食中多不飽和脂肪酸營養(yǎng)與生理功能的研究進展`J`. 食品科學, 2004, 25(11), 337-339.
7.????? Plourde, M., Cunnane, S.C.(2007). Extremely limited synthesis of long chain polyunsaturates in adults: implications for their dietary essentiality and use as supplements. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 32(4), 619-634.
8.????? Harris, W.S., Lemke, S. L., Hansen, S. N., et al.(2008). Stearidonic acid-enriched soybean oil increased the omega-3 index, an emerging cardiovascular risk marker. Lipids, 43(9), 805-811.
9.????? 溫雪馨, 李建平, 候文偉, 彭曉芳, 馬金余. 微藻 DHA 的營養(yǎng)保健功能及在食品工業(yè)中的應(yīng)用`J`. 食品科學, 2010, 31(21), 446-450.
10.??? 郝穎, 汪之和. EPA, DHA的營養(yǎng)功能及其產(chǎn)品安全性分析`J`. 現(xiàn)代食品科技, 2006, 22(3), 180-183.
11.??? Koletzko, B., Decsi, T., Demmelmair, H.(1996). Arachidonic acid supply and metabolism in human infants born at full term. Lipids, 31(1), 79-83.
12.??? 于長青, 李麗娜. 花生四烯酸研究進展`J`. 農(nóng)產(chǎn)品加工學刊, 2007, (4), 10-12.
13.??? Singh, A., Ward, O.(1997). Production of high yields of arachidonic acid in a fed-batch system by Mortierella alpina ATCC 32222. Applied microbiology and biotechnology, 48(1), 1-5.
14.??? 何平, 汪志明. 花生四烯酸在嬰幼兒配方食品中的應(yīng)用`J`. 中國食品工業(yè), 2003(1), 52-52.
15.??? Certik, M., Shimizu, S.(1999). Biosynthesis and regulation of microbial polyunsaturated fatty acid production. Journal of Bioscience and bioengineering, 87(1), 1-14.
16.??? 毛曉妍, 陳濤, 何東平. 高山被孢霉及其產(chǎn)生的花生四烯酸的安全性評價`J`. 農(nóng)業(yè)機械, 2011, (6),57-61.
17.??? 戴傳超, 袁生, 劉吉華. DHA和EPA的生理功能及其應(yīng)用`J`. 微生物學雜志, 1998, 18(4), 48-50.
18.??? Endres, S., Ghorbani, R., Kelley, V. E., et al.(1989). The effect of dietary supplementation with n-3 polyunsaturated fatty acids on the synthesis of interleukin-1 and tumor necrosis factor by mononuclear cells. The New England Journal of Medicine, 320(5), 265-271.
19.??? World Health Organization. Interim summary of conclusion and dietary recommendations on total fat & fatty acids`R`. Geneva: WHO, 2008.
20.??? 楊倩. α-亞麻酸新資源及其抗血栓作用研究`D`. 西安: 第四軍醫(yī)大學, 2008.
21.??? 周虎子. α-亞麻酸的現(xiàn)狀及前景`J`. 中國食品工業(yè), 2003, (5), 33-33.
22.??? Delplanque, B., Combe, N., Boue C., et al.. 食用菜籽油滿足α-亞麻酸的推薦攝入量, 增加其在血液中的有效性和向二十碳五烯酸的轉(zhuǎn)化率(英文)`C`. 第十二屆國際油菜大會論文集, 2007.
23.??? 楊博. γ-亞麻酸油脂發(fā)酵和改性的研究`D`. 廣州: 華南理工大學, 2002.
24.??? 孫志芳, 高蔭榆, 鄭淵月. 功能性油脂的研究進展`J`. 中國食品添加劑, 2005, 3, 4-7.
25.??? 張燕鵬. γ-亞麻酸發(fā)酵工藝及其油脂提取技術(shù)`D`. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學, 2007.
26.??? 張亞剛, 文彬, 吾滿江, 艾力. 共軛亞油酸生理活性的作用機制`J`. 生命科學研究, 2002, 6(1), 86-89.
27.??? Sieber, R., Collomb, M., Aeschlimann, A., Jelen, P., Eyer, H.(2004). Impact of microbial cultures on conjugated linoleic acid in dairy products—a review. International Dairy Journal, 14(1), 1-15.
28.??? MacDonald, H. B.(2000). Conjugated linoleic acid and disease prevention: a review of current knowledge. Journal of the American College of Nutrition, 19(suppl 2), 111S-118S.
29.??? 夏寧. 利用紅花油富集亞油酸及人工合成共軛亞油酸的研究`D`. 南寧: 廣西大學, 2004.
30.??? 谷利偉, 趙金蘭. 共軛亞油酸研究進展`J`. 糧油食品科技, 2001, 9(2), 28-29.
