（四）脂肪代谢

在所有处理合成和降解脂肪的尝试中，都必须考虑这样一个问题，即天然脂肪酸几乎都含偶数碳原子，并只以直链形式存在。大家知道，脂肪能由碳水化合物形成，并且一个己糖分子可以为甘油的合成提供两个 3—碳分子。在解释脂肪酸等分子中存在的长链烃方面曾遇到过较大困难。

β—氧化作用的实际设想是在 1904 年由 F·诺普（Knoop， 1875—1946）的研究得出的。诺普给狗饲喂了许多有机酸，这些酸在其烃链的端基处都含有一个苯基。他了解到，苯甲酸在动物体中能被去掉毒性，并能以尿中的马尿酸形式排泄掉，苯醋酸以苯醋尿酸的形式排泄掉。诺普在给狗饲喂依次增加一个链长的 W—苯基酸后报告说，当苯基在奇数链，（例如苯丙酸、苯戊酸）上的碳时就形成马尿酸，而当在偶数链（例如，苯丁酸）上的碳时就形成苯醋尿酸。这就提出，在脂肪酸氧化时，作用发生在β—碳原子上，同时消去两个碳原子。当苯基不再对β—位作用时，酸链的降解就会停止，否则还会继续进行。

对糖尿病人所进行的研究为β—氧化作用提供了进一步的证据，因为糖尿病人的血液、呼气和尿中都含有“丙酮体”——β—羟丁酸、乙酰乙酸和丙酮。艾姆登通过肝灌注法实验证实，这些化合物都来源于脂肪酸，而脂肪酸在糖尿病人体内发生的氧化作用不会超过 4—碳酸阶段。

合成脂肪酸的设想同样涉及到 2—碳单位的引进。M·奈恩基提议，先将乙醛分子缩合成醇醛，然后再还原羟基和氧化末端醛基。J·B·利斯（Leathes）和 H·S·雷珀尔（Raper）提出过有些类似的一种看法，不过假定羟基位的降解会产生一个双键，这个双键可能后来被饱和了。I·斯梅德利普提出过一种合成机理，它是由丙酮酸和乙醛起始来增长 2 个碳单位。

尽管斯梅特利的设想被广泛采用了几十年，但它未能说明 40 年代所提出和假想的各种因素。里腾伯格和布洛克制备了含氘和含 C—13 的乙酸，并把它喂给动物吃，结果发现，这些动物的脂肪酸中含有了大量示踪同位素原子。

在 1951 年 F·莱农（Lynen）发现辅酶 A（CoA）以后，F·李普曼和 S·奥霍亚各自独立地证实，乙酰辅酶 A 能合成脂肪酸。这一合成解释了脂肪代谢中发生的很大的能量变化，但后来却由于威斯康星州酶学研究所的 S·J·瓦基尔的工作而提出了不同看法。

1935 年，R·舍恩海默尔（Schoenheimer，1898—1941）开始研究含示踪原子氘的脂肪，使脂肪的吸收和代谢有了新的解释。直到这时，人们还一直没想到，能量吸收和代谢达到均衡的动物能将刚吸收的脂肪氧化，以获取所需要的能量。脂肪沉积物被认为是当食物中营养不足时才予以利用的储备物。舍恩海默尔用氘使亚麻油发生加氢作用，并将这种含氘的脂肪喂给体重保持恒定的老鼠吃。四天之后，含氘的脂肪酸中有 44％可在脂肪沉积物中检

测到。这些实验证实脂肪酸易于沉积，并且沉积物不断被吸收以用来进行代谢。在用含氘的软脂酸所进行的其它研究中，氘很快就能在硬脂酸、油酸、月桂酸和肉豆蔻酸中检测到。舍恩海默尔用含示踪原子的碳水化合物和氨基酸所进行的研究，进一步揭示出，所有的体内成分都处在高度运动的状态。类脂研究的另一个多产领域是研究脂肝的那个领域。在对糖尿病人所做

的早期研究中，人们了解到，给切除胰岛腺的狗注射胰岛素可使它们保持健康，同时也会使它们的肝中含有非常高的脂肪。G·贝斯特发现，这种高脂肪含量可通过饲喂卵磷脂或更好是饲喂胆碱来加以缓解。

卵磷脂和其它磷脂在代谢中的作用，在早期的研究中从未证实过。卵磷脂是 1846 年 N·T·高布利（Gobley）从鸡蛋黄中分离出来的，它除了含有脂肪酸和甘油外，还含有氮和磷。斯特雷克鉴别出含氮碱就是胆碱，胆碱是他先前从胆汁中分离出来的一种化合物，19 世纪 80 年代，J·L·W·图蒂库姆（Thudicum）广泛研究了脑的化学，从而揭示出，不仅存在卵磷脂，而且存在脑磷脂和神经鞘类脂物。后两种化合物的确切化学性质，直到 20 世纪40 年代，当德国科隆的 E·克伦克（Klenk）和伊利诺伊州的 H·E·卡特（Carter）证实了神经鞘氨醇这种碱的性质及它在神经鞘磷脂和脑甙结构中的位置以后，才完全弄清楚。

贝斯特所作的预防脂肝病的研究工作揭示出，脂肪可在肝中变为胆碱磷脂。在用磷-32 和氮-15 所进行的示踪物研究中，肝合成卵磷脂的能力与胆碱供量有联系。在胆碱不足时，可用砷胆碱（CH3）3AsCH2CH2OH 来促进卵磷脂的合成。人们进一步观察到，高蛋白食物不会使脂肝发达，蛋氨酸就是这样的有效成分。受这些发现的启发，V·杜·维尼奥（生于 1901 年）正式提出了活化甲基的概念和甲基移转过程。

杜·维尼奥设想，蛋氨酸所以能预防脂肝病是因为它易于为合成胆碱提供甲基。这一设想通过含氘甲基的饲喂实验而得到了证实。同时还证实，动物能由胆碱中的含氘甲基和甜菜碱合成蛋氨酸。然而，动物是否具有合成活化甲基的能力却一直是个问题。这个问题是由个别动物在某些实验中出现的反常行为而提出的。在给老鼠喝富氘水的实验中曾观察到有少量活化甲基合成，因为在胆碱的甲基中发现了氘。有人认为这一合成可能是肠内的细菌引起的，这种观点被圣玛利亚大学的 J·雷尼尔斯证明是不正确的。雷尼尔斯采用了一些技术，以饲养和研究无菌环境下的动物。当给这种环境中的两只老鼠饲喂富氘水时，发现它们的体内都含有了富氘活化甲基。