油脂是与脂质代谢紊乱型疾病关系最为密切的食用原料,随着人们健康需求的日益增长,科学的选择及合理的摄入油脂变得尤为重要。脂肪酸作为主要油脂组分,被普遍认为对油脂功效性起决定性作用,而随着油脂研究的不断深入,越来越多的研究者开始关注油脂微量伴随物的功效性。本论文将油脂体外消化与细胞试验相结合,探究了油脂种类及烹调方式对HepG2细胞脂质积累和氧化应激的影响。同时,利用多元数据组分析建模方法,探究油脂中改善脂质积累和氧化应激的关键(脂肪酸和微量伴随物)组分,并对其作用机制进行初步探究,以期为深入了解油脂组分的营养功效、为脂质代谢紊乱高危人群食用油的开发提供理论基础,主要研究内容如下:以猪油、大豆油、米糠油、棕榈油、初榨椰子油、普洱茶茶籽油、初榨橄榄油和亚麻籽油等八种食用油脂为原料,通过油脂体外消化与细胞试验相结合,探究不同油脂对HepG2细胞脂质积累和氧化应激的影响。研究发现橄榄油中的多酚和黄酮含量最高,分别为238.36 mg/kg和26.57 mg/kg。米糠油中总甾醇、角鲨烯和生育酚/生育三烯酚含量最高,而茶油中豆甾-3,5-二烯和帕克醇含量远高于其他七种油脂。八种油脂样品处理HepG2细胞后,细胞内脂质积累和氧化应激水平均有所升高,但不同油脂作用效果不一,以浓度为200μmol/L(以脂肪酸浓度计)的油脂样品处理细胞,猪油组甘油三酯(TG)含量较空白对照组提高了71.79%,而椰子油组仅提高了10.17%,茶油组较空白对照组细胞内TG含量略有下降。随着油脂处理浓度的增加,细胞内脂质积累程度加剧,但油红O染色结果显示,当油脂浓度增加至500μmol/L时,椰子油和茶油组细胞内仍仅有少量脂质积累。猪油组细胞内氧化应激水平显著高于其他油脂样品组,当处理浓度为200μmol/L时,猪油组活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)含量较空白对照组增加了9.97%和94.45%,而茶油、橄榄油和亚麻籽油组ROS和MDA含量与空白对照组无显著性差异,并且茶油和橄榄油组细胞内四种抗氧化酶活性的下降程度显著低于其他油脂样品组。分析和比较了热炒(160°C,5 min)、热煎(170°C,5 min)和热炸(180°C,3 min/次,每隔0.5 h煎炸一次,共3次)等高温烹调方式对不同油脂的组成成分和氧化稳定性的影响,并探究其对HepG2细胞脂质积累和氧化应激的影响。结果表明高温烹调后,尤其是热炸处理后,食用油脂的酸价、过氧化值、茴香胺值和极性组分等含量均有所上升。其中,亚麻籽油的氧化稳定性最差,热炸处理后,亚麻籽油过氧化值提高了44.44%,极性组分含量达11.50%。另外,高温烹调油脂中的多不饱和脂肪酸及微量伴随物含量均显著下降,其中,米糠油中麦角甾-4,7,22-三烯-3酮及椰子油中多酚和总生育酚/生育三烯酚在热炸处理后,损失率高达99%以上。细胞试验结果显示,相同处理浓度下,高温烹调油脂较未处理油脂细胞毒性增强,且对脂质积累和氧化应激的影响更为显著,但不同油脂作用程度不一。以浓度为200μmol/L的油脂样品处理细胞,高温烹调油脂组细胞内TG和胆固醇(TC)含量均显著高于未处理油脂组。高温烹调茶油组细胞内TG含量在所有油脂样品组中最低,但热炸茶油组TG含量相较于未处理茶油组提高了101.03%,热炸亚麻籽油组TG含量较未处理亚麻籽油组提高了104.24%。热炸处理后,猪油组细胞内ROS含量(较未处理猪油组)增长率最高,为35.93%。热炸茶油和亚麻籽油组MDA含量增长率最高,分别为62.92%和60.78%,且细胞内抗氧化酶活性下降最为显著。同时,利用多元数据组回归建模方法探究食用油脂中改善HepG2细胞脂质积累和氧化应激的关键组分。研究发现油脂微量伴随物对细胞脂质积累和氧化应激的影响显著高于其脂肪酸组成的影响。食用油脂中改善细胞脂质积累的关键脂肪酸组分为cis UFA、C18:3cis、C20:1cis、C12:0和C14:0,关键微量伴随物组分为帕克醇、(3β,22E)-麦角甾-7,22-二烯-3基、环阿屯醇、二氢-顺-α-古巴烯-8-醇、角鲨烯和α-生育酚。双向正交偏最小二乘法分析结果显示关键微量伴随物的重要投影值和回归系数均高于脂肪酸组分,证明其对细胞脂质积累的改善作用更为显著,且油脂中改善细胞氧化应激的关键组分为角鲨烯、帕克醇、β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇等微量伴随物。选取茶油、葵花籽油、小麦胚芽油、大豆油、橄榄油、米糠油和亚麻籽油等七种不皂化物含量较高的食用油脂,通过皂化反应提取不皂化物,油酸诱导建立细胞脂质积累和氧化应激模型。利用乳清蛋白水解物/酪蛋白酸钠/阿拉伯胶稳定的纳米乳液体系将食用油脂不皂化物导入细胞,测定和比较了不同油脂不皂化物对HepG2细胞脂质积累和氧化应激水平的改善作用,并探究了不皂化物中改善细胞脂质积累和氧化应激的关键组分。研究发现,纳米乳液运载法相较于常规DMSO溶解导入法,不皂化物的细胞吸收率显著提高。橄榄油和米糠油不皂化物对细胞脂质积累的改善作用最为显著,其较模型对照组细胞内TG含量分别下降了83.19%和84.61%,TC含量分别下降了78.18%和80.37%。茶油、米糠油和亚麻籽油不皂化物对细胞氧化应激的改善作用最为显著,其较模型对照组MDA含量分别下降了36.14%、39.22%和32.69%,而细胞内谷胱甘肽过氧化物酶活性分别提高了46.87%、53.72%和52.17%,远高于其他四种油脂样品组。食用油脂不皂化物中改善细胞内脂质积累和氧化应激的关键组分为γ-生育三烯酚、二氢-顺-α-古巴烯-8-醇、角鲨烯和帕克醇。最后,对关键组分—帕克醇改善HepG2细胞脂质积累和氧化应激的有效作用浓度进行了研究,并利用转录组学相关技术探究了其分子机制。结果表明帕克醇的有效作用浓度为15-20μmol/L。当处理浓度为20μmol/L时,帕克醇的摄入有效抑制了HepG2细胞的脂肪酸合成,促进了脂肪酸氧化、糖酵解、能量代谢和氨基酸分解代谢等。通过调节FASN、ACSL1、CPT1A、PIK3CB等基因的表达,改善了HepG2细胞的脂质积累;通过调节NQO-1、PRXL2A、NF-kB2、TXNRD1等基因的表达,改善了细胞的氧化应激状态。同时,帕克醇调控了细胞内谷胱甘肽代谢、脂肪酸生物合成、固醇合成、衰老、寿命、AMPK以及Fox O等信号通路。综上所述,本论文研究表明油脂微量伴随物相较其脂肪酸组分对HepG2细胞脂质积累和氧化应激的改善作用更为显著,γ-生育三烯酚、二氢-顺-α-古巴烯-8-醇、角鲨烯和帕克醇等微量伴随物为食用油脂中改善细胞脂质积累和氧化应激的关键组分。