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脂肪酸由碳、氢、氧三种元素组成，系中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。短链脂肪酸的碳链上的碳原子数小于6，系挥发性脂肪酸。中链脂肪酸的碳链上碳原子数为6-12的脂肪酸，主要是辛酸（C8）和癸酸（C10）。长链脂肪酸的碳链上碳原子数大于12。脂肪酸碳氢链一端为甲基端，一端为羧基端。食物中所含多是长链脂肪酸。饱和脂肪酸的碳氢上没有不饱和键，单不饱和脂肪酸的碳氢链有一个不饱和键，多不饱和脂肪酸的碳氢链有二个或二个以上不饱和键。不饱和脂肪酸根据最靠近甲基末端的ω碳原子的双键的位置，可以进一步分为ω-3、ω-6、ω-7和ω-9系不饱和脂肪酸。按羧酸的空间结构又分为顺式和反式脂肪酸。

饱和脂肪酸（Saturated fatty acid）：烃类基团是全由单键构成的烷烃基。
单元不饱和脂肪酸（Monounsaturated fatty acid）：烃类基团是包含一个碳-碳双键的烯烃基。天然脂肪的双键均为正式（cis，双键两侧的基团偏向一个方向），未加工食品所含的天然油脂里的脂肪酸大部分是顺式结构。至于天然形成的反式脂肪 -- 主要存在于例如牛和羊一类的反刍动物的脂肪和乳汁里头。
多元不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acid）：烃类基团是包含多个碳-碳双键的烯烃基。

对免疫功能影响较大的是ω-3多不饱和脂肪酸与ω-6多不饱和脂肪酸，而目前研究最多的也是这两类脂肪酸，即亚油酸与亚麻酸。亚麻酸在体内能被转化为EPA与DHA，亚油酸在体内能被转化为花生四烯酸(AA)，它们都是二十烷类的前体，可影响免疫细胞，进而影响人体健康。同时多不饱和脂肪酸还通过调整吞噬、促进细胞因子的产生和白细胞迁移，干预巨噬细胞的抗体表达等进行免疫支持。研究表明，ω-3多不饱和脂肪酸具有抗炎作用与免疫抑制作用。可以抑制细胞介导的免疫反应、单核细胞的抗体表达，减弱淋巴细胞增殖、抗体和细胞因子的产生、分子粘附作用的表达。补充n-3多不饱和脂肪酸能降低中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞的功能，包括炎症介质的产生。实验显示，动物进食n-3多不饱和脂肪酸后体内毒素等引起的应激反应减弱。n-3多不饱和脂肪酸能使分解代谢减弱，降低发热反应，降低二十烷类的生成。服用n-3多不饱和脂肪酸可降低炎症及免疫疾病发病率，是因为其能抑制一些自反应T细胞。