《脂肪营养散论》(九)大脑中的脂肪计算机

接上篇： 《油脂营养散论》（前言） 、《 油脂营养散论》（二）：油脂是最容易消化吸收 的营养品 、 《油脂营养散论》（三）油脂，人体能源安全的保障 、（ 四）油脂润滑系统 、 （五）“脂质表面活性剂”的生命价值 、（六） 多脂减肥的悖论 、 （七）油炸食品的利弊、 （八）“脂肪脑”的四大惊奇

上一节阐述了大脑脂肪与人体内脂肪在数量、组成、状态等方面的四大差别。那么大脑脂肪的任务究竟是什么？为什么会有这些差别？就是本节试图探讨的问题。

既然大脑脂肪并非另一个能量仓库，那么占大脑60%的脂肪只能是大脑功能的基础物质，而大脑的功能就是思维。

思维是一个往复循环的过程，比如喜怒哀乐循环发生。记忆过程也是如此，从信息识别，到储存，再到忆起，就是一个往复过程。所以要能够承担思维任务的基础化学反应也必须是一个双向可逆化学反应。

在大脑的主要四类物质之中显然只有脂肪与水的双向可逆反应(即水解与酯化反应)符合条件。

人类的思维活动复杂而神秘，其物质基础竟然是一个相对简单的脂肪水解-酯化反应，说来令人吃惊，也难以置信。

然而，抛开思维活动难以理解的唯心因素，还能有别的选择吗？糖类、碳水化合物大脑中含量仅2%不堪大任。蛋白质水解反应缓慢而不可逆，不符合条件。所以糖，蛋白质只能发挥脂肪计算机的“配件”作用。

脂肪计算机的诞生是动物世界和人类漫长进化史上的划时代的重大事件，是脂肪对于包括人类的动物世界最为精彩的贡献。

吹了这么多“里程碑”意义，脂肪计算机真的存在吗？它是这样运作的？

让我们先来复习一下电子计算机的运作情况。电子计算机是利用晶体二级管的“开”或“关”，为大脑提供了“二进制语言”的计算、记忆、思维的工具。这一开，一关，就构成了“双向可逆过程”。

在计算机中，二极管关断代表数字“0”，连通则代表数字“1”。一连串晶体管开，关的电信号，就能表达和记住相应的信息。

例如，数码01001111代表英文字母“O”，数码01001011代表英文字母“K”(见“二进制字母表”)

将上述二列数码集合，即二极管进行16次相应的开-关操作（犹如发电报）就可以表达“OK！(好)”这个概念。以此类推复杂的文章，图像信息都可以转换成二进制数码予以储存处理。

脂肪计算机中，脂肪的水解-酯化同样构成了双向可逆过程。水解即脂肪酸与甘油“断开”代表数字0。酯化，即脂肪酸与甘油相“连接”代表数字1。如下式:

RCOOH + HOR”⇆RCOOR” + H₂O

水解“0”        酯化“1”

(其中:R--脂肪酸基 R”--甘油基)

由于脂肪与水的水解反应是典型的可逆反应，通过脂肪16步反复“水解-酯化”反应，同样可以表达上述“OK”的概念，进而记忆、处理相应的信息。这就是大脑脂肪计算机的简单原理。

9.1大脑中需要大量的脂肪的原因

只有足够的脂肪量才能满足思维活动需要的容量。黑猩猩的大脑为400克，人类大脑有1400克，所以黑猩猩永远不会有人的思维。

现代计算机的芯片已经达到几纳米的水平，计算机功能十分强大。

然而，人脑的计算能力更加强大，因为人脑的脂肪计算机是以脂肪分子反应为基础的，确切地说甘油分子上的一个羟基就相当于一个晶体管。

以棕榈酸三甘酯为例，棕榈酸三甘酯的分子量为803。根据阿伏伽德罗常数计算，人脑的脂肪计算机容量相当于3.7296×10²³个晶体管，是极其庞大的数字。电子计算机的容量是难以与大脑相比拟的。

9.2大脑需要大量饱和脂肪酸的原因

油脂水解-酯化反应的速度与脂肪酸的饱和度有密切的关系，饱和度越高反应速度越快，意味着思维反映越快。这就是说饱和脂肪酸能加快思维速度，让人更聪明。因此大脑脂肪比体内脂肪含有更多饱和脂肪酸。

9.3大脑脂肪中长链多烯脂肪酸的作用 ，由于双键不能自由转动，长链多双键脂肪酸就形成复杂的空间构型，如DHA结构图如下:

复杂的空间构型为脑膜提供了必要的韧性和通透性，提升了思维的复杂性也就是增加了智商。这是大脑需要多量长链多不饱和脂肪酸，而体内脂肪基本不含长链多不饱和脂肪酸的主要原因。

9.4大脑脂肪为什么是豆腐脑状态？ 脂肪计算机的反应速度很大程度上还决定于油/水接触面。

常温下水和脂肪的互溶性很小，反应极慢。在现代工业上是采取高温高压的技术来实现。在压力60bar，温度250℃的条件下，提高了水油之间的溶解度，极大增加了水/油接触面，从而在不需要催化剂的情况下，实现了快速连续反应，即“高压无触媒油脂水解”技术。[5]

大脑不可能在高温高压下生存，但大脑另辟蹊径将脂肪和水分散在大约150亿个脑细胞之中，细胞之间由细胞膜隔开，每个细胞中的脂肪与水几乎以分子状态相接触，同样极大地增大了脂肪与水的接触面。再有糖，蛋白质，胆固醇的辅助，使得水解或酯化反应几乎能够瞬间完成。这就是大脑中的脂肪为什么与体内脂肪存在状态截然不同的原因。以下附表:

大脑脂肪与体内脂肪结构对照表

[注]:凡例，20:3ω6-指20C，3个双键ω6脂肪酸，余类推。

“长链总”-指20C以上3个双键以上脂肪酸的总含量

2023/5/27

作者黄学章

作者：黄学章，教授级高级工程师，原重庆油脂化学厂厂长，重庆日化公司副总经理兼总工程师，无锡轻工业学院（现江南大学）食品工程系油脂专业1961级

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