橄欖油中單不飽和脂肪酸——油酸的含量很高，而研究顯示橄欖油中的油酸對血清總膽固醇水平的作用呈現中性，與碳水化合物相近。進一步的代謝研究顯示，單不飽和脂肪酸有降低LDL-C的作用，與多不飽和脂肪酸相近；與亞油酸相比，油酸有保持HDL-C水平、升高HDL-C/TC比值的作用。
除了油酸，經過初級壓榨工藝得到的橄欖油含有橄欖多酚、角鯊烯、維生素E、類胡蘿卜素、植物甾醇、酚醛樹脂、葉綠素等植物活性物質。大量研究表明，橄欖油中的多酚具有很好的抗氧化活性，能預防心血管疾病，維護皮膚健康，減少DNA氧化損傷；而角鯊烯對清除單線態自由基十分有效，能夠抑制紫外線輻射引起的脂質過氧化作用，從而有效保護皮膚。
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