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二十二碳六烯酸(dha)的生產(chǎn)工藝-展示頁

2025-07-01 19:36本頁面
  

【正文】 穩(wěn)定性好,貯存天14后pov不上升,DHA含量無減少。 微膠囊化DHA該產(chǎn)品主要將密封于20~30μm微粒子中。 DHA乙酯膠囊該產(chǎn)品主要將富含DHA的油與乙醇進行醋化,生成DHA的乙醋,經(jīng)提純后,含量可達90%以上,作為醫(yī)藥品使用,售價每克達1萬日以上。一般每天服用DHA+EPA約1 g會產(chǎn)生很好的保健效果。DHA是哺乳動物和魚類生物膜的重要組成部分和一些激素的主要前體,DHA并不是作為機體的主要能量來源,只是在特殊情況下,如饑餓時其他脂肪酸被大量利用后,DHA才可能會被氧化分解。人類皮膚表皮細胞對不飽和脂肪酸(PUFAs)的代謝表現(xiàn)出很高的活性,皮膚表皮15脂氧合酶的活性非常高,可將2高γ亞麻酸(DGLA)轉(zhuǎn)化為15羥基二十碳三烯酸,將EPA轉(zhuǎn)化為15羥基二十碳五烯酸,將DHA轉(zhuǎn)化為15羥基二十碳六烯酸。n3脂肪酸的氧化供能,主要是在過氧化物酶體和線粒體中通過β氧化進行。 DHA的分解代謝天然不飽和脂肪酸多為順式,需轉(zhuǎn)變?yōu)榉词綐?gòu)型,才能被β-氧化酶系作用,進一步氧化分解。 DHA在體內(nèi)的存在形式在哺乳動物和水產(chǎn)動物體內(nèi),DHA主要以磷脂形式存在,游離脂肪酸很少。攝食的磷脂所含的磷酸鹽基團和氮基(主要是維生素B復合體),可能會在幾個代謝途徑中互相影響;脂肪酸的磷脂源(來自雞蛋蛋黃和動物組織)含有大量的膽固醇,也會影響脂肪酸的消化吸收;此外,脂肪酸的消化率還與它的熔點有關(guān),含不飽和脂肪酸越多,熔點越低,越容易消化。一般情況下,磷脂代謝重建酶可選擇性地將不飽和脂肪酸置于甘油酯的Sn2位置,而將飽和脂肪酸置于Sn1位置。脂肪酸在甘油三酯中的位置決定其是以2甘油一磷酸酯還是以游離脂肪酸的形式被吸收。以磷脂形式存在的DHA比以甘油三酯形式存在的更易被吸收。 影響DHA消化吸收的因素首先,是脂肪酸的組分和結(jié)構(gòu)差異對其被消化吸收的影響。一般來說,短鏈脂肪酸比長鏈脂肪酸易于被吸收,不飽和脂肪酸比飽和者更易被吸收。而長聯(lián)脂肪酸(LFA)則只在膽鹽乳化作用下就可被吸收,吸收后的LFA仍需合成甘油三酯再通過淋巴進入血液循環(huán)。攝食的脂肪在內(nèi)腔水解后,單甘油酯和游離脂肪酸以微團的形式通過擴散作用在腸道的上皮細胞被吸收。這些水解產(chǎn)物與膽固醇、溶血磷脂和膽鹽共同形成一種水溶性的混合微粒,穿過小腸絨毛表面的水屏障到達微絨毛膜以被動擴散的方式被吸收(膽鹽除外)。 DHA的消化吸收方式DHA在體內(nèi)的消化吸收與其他脂肪酸相比,差異很大。DHA的合成、消化以及代謝 微生物合成DHA的代謝途徑微生物合成多價不飽和脂肪酸通常是在單不飽和脂肪酸基礎(chǔ)上開始,合成機制與高等生物一致,包括延長碳鏈和去飽和作用兩個過程,分別由相應的膜結(jié)合延長酶和脫飽和酶所催化,使碳鏈增長;脂肪酸脫飽和體系由微粒體膜結(jié)合的細胞色素bNADH細胞色素b5還原酶和脫飽和酶組成。這種名叫卡奇非克因子的物質(zhì)類似荷爾蒙,這種蛋白質(zhì)經(jīng)血液到達人體內(nèi)脂肪組織后,直接使脂肪組織分解使人消瘦。DHA的含量減少,對光的敏感性就降低,視力則下降。 保護視力在人體各組織細胞中,DHA 含量最高的是眼睛的視網(wǎng)膜細胞,DHA 能保護視網(wǎng)膜、改善視力。此外也是老年人不可忽視的營養(yǎng)素,補充可以延緩大腦萎縮,防止大腦功能衰退和老年性癡呆癥發(fā)生。正常情況下,~ g DHA(~ g),特別是在胎兒大腦發(fā)育最快的妊娠第4個月至嬰兒出生后1歲末未發(fā)育完成這一重要時期,DHA 的攝入尤為重要。在腦細胞形成的過程中,DHA有利于腦細胞突起的延伸和重新產(chǎn)生。 健腦作用DHA 是人腦的主要組成物質(zhì)之一,占人腦脂質(zhì)的10%左右,在一定程度上可以提高腦的柔軟性,抑制腦的老化?;ㄉ南┧岽龠M白三烯LTB4形成,LTB4有助炎作用;DHA和EPA可促進白三烯LTB5形成,它幾乎無生理活性,從而EPA具有抗炎作用。 抗炎作用調(diào)查發(fā)現(xiàn),愛斯基摩人很少患氣管炎、風濕性關(guān)節(jié)炎等慢性疾病,用EPA喂飼小鼠,其實驗性炎癥的水腫程度降低。 降血脂、防動脈硬化 DHA可以降低血清中甘油三酯生成及從肝臟排出;降低低密度脂蛋白、極低密度脂蛋白、增加高密度脂蛋白,改變脂蛋白中脂肪酸的組成,從而增加其流動性;增加膽固醇的排泄,抑制內(nèi)源性膽固醇的合成。DHA和EPA可競爭性抑制AA向TXA2 和PGI2 轉(zhuǎn)化而生成TXA3 和PGI3,TXA3 幾乎沒有生物活性,而PGI3 與PGI2 的生理功能和活性相似,因而減少了血小板凝集并增加了血管舒張作用,使血栓形成減少。血小板合成的血栓素(TXA2)具有促進血小板凝集和收縮血管的作用,血管內(nèi)皮產(chǎn)生的前列腺素(PGI2)具有抑制血小板凝集和舒張血管的作用,TXA2 和PGI2 之間的平衡是調(diào)節(jié)血小板和血管功能,促進血栓形成的關(guān)鍵。 上述分離方法同樣適用于通過選擇和培養(yǎng)某些真菌和海藻來提取DHA的途徑。此法能分離出高純度的DHA,但對碳數(shù)相同而雙鍵數(shù)不同的脂肪酸的分離效果較差。為此,Kazuhiko開發(fā)了一種尿素包合與連續(xù)精餾相結(jié)合的分離方法,既解決了上述問題,又避免了魚油因與空氣接觸而氧化,還可以提高分離效果,適合工業(yè)化生產(chǎn)。在魚油中加人尿素甲醇(或乙醇)后加熱混合、過濾并用適當溶劑萃取濾液,即得萃取液脫去溶劑、真空干燥后即得到DHA含量較高的精制魚油。脂肪酸的不飽和度越高、則與尿素的結(jié)合能力越弱。分離上層粗脂肪酸乙醇混合液,加熱回收乙醇,并反復水洗祖脂肪酸至中性,即得DHA含量較高的精制魚油。皂化后的混合液經(jīng)壓濾分別得到皂液及皂粒。 溶劑提取法利用不同脂肪酸的金屬鹽、在某種有機溶劑中的溶解度差異來分離濃縮DHA。將混合液過濾,濾液在真空下蒸餾除去丙酮即可得到DHA含量較高的魚油制劑。將魚油溶解在1~10倍的無水丙酮中,并冷卻至25℃以下。下面簡要介紹其中幾種重要的分離方法。DHA的分離制備方法如何高效地從魚油及其他海洋動植物中分離、濃縮DHA,是脂肪酸開發(fā)應用中的難點和關(guān)鍵之一。 海藻類許多研究證實,在金藻類、甲藻類、硅藻類、紅藻類、褐藻類、綠藻類及隱藻類等海藻中含有大量的DHA。比如高山被孢霉中的占其總脂肪酸的15%以上,而破囊壺菌中的占總脂肪酸的含量可高達34%。除此之外還有貝類和甲殼類。目前全世界魚油的年產(chǎn)量在100萬噸左右,理論上從中可提取10~25萬噸魚油。DHA的來源 海洋動物海洋魚類是提取DHA的主要來源。這些活潑的亞甲基舍得DHA極易受光、氧、過熱、金屬元素(如Fe、Cu)及自由基的影響,產(chǎn)生氧化、酸敗、聚合、雙鍵共軛等化學反應,產(chǎn)生以羰基化合物為主的魚臭物質(zhì)。DHA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)DHA的分子式為C22H30O2,,分子結(jié)構(gòu)為:DHA通常是順式,但在某些異構(gòu)酶作用下可變成反式。二十二碳六烯酸(DHA)生產(chǎn)工藝簡介一、DHA背景與意義DHA(Docosahexaenoic acid, 22:6△,全名二十二碳六烯酸)是一種重要的長鏈多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,簡稱PUFA),屬于ω3系列(分子結(jié)構(gòu)式中第一個雙鍵位于COOH基團反側(cè)的第三個鍵上,即ω3系列)。人和其它哺乳動物只有△△5 、△6及△9去飽和酶,缺乏△9 以上的去飽和酶,因此無法自身合成DHA,必須由食物來提供。含有多個“戌碳雙烯”結(jié)構(gòu)及5個活潑的亞甲基。純DHA為無色、無味,常溫下呈液態(tài),且具有脂溶性,易溶于有機溶劑,不溶于水,熔點為-~-,所以在低溫下仍然能保持較高的流動性。海產(chǎn)魚類特別是中上層魚類的油脂中含有大量的DHA,如鮪魚、秋刀魚、遠東沙丁魚的油中DHA的含量均在10%以上。實際上由于分離技術(shù)等因素的限制,魚油產(chǎn)量要低于上述數(shù)字、而且提取的魚油有相當大的部分被氧化和滲入人造黃油或起酥油中被消耗掉,真正可用于分離DHA的魚油僅占少部分。 真菌類有許多低級的真菌中含有較多的DHA,其中藻狀菌類的DHA含量尤為豐富,是進行DHA商業(yè)性開發(fā)的潛在來源。產(chǎn)DHA的真菌主要是較低級真菌中的藻狀菌,主要有壺菌綱(Class Chytridomycetes)、卵囊菌綱(ClassOomyceres)、霜霉目(OrderPeronosporales)、水霉目(Ordersaprolegniales)、結(jié)合菌綱(ClassZygomycetes)、蟲霉目(Order Entomophthorales)等,特別是破囊弧菌Thraustochytriidae,已經(jīng)報道有它的8個屬30 多個菌種能夠產(chǎn)DHA。到目前為止,已測定了上百個品種微藻的脂肪酸,其中某些種類的海藻DHA含量可達30%以上。目前,實驗室和實際生產(chǎn)中應用的和分離方法有低溫分級法、尿素包合法、溶劑法、成鹽法、分子蒸餾法、超臨界氣體萃取法、脂酶法及高效液相色譜法等。 低溫分級法利用不同的脂肪酸在過冷有機溶劑中的溶解度差異來分離濃縮DHA。混合液的下層即形成含有大量飽和脂肪酸及低度不飽和脂肪酸結(jié)晶,而上層含有大量高度不飽和脂肪酸的丙酮溶液。為了提高分離效果可在無水丙酮中添加少量親水性溶劑如水或醇類。將乙醇、魚油及NaOH按一定比例混合,然后力熱使魚油皂化。皂液在攪拌下加人H2SO4至PH為1~2。 尿素包合法脂肪酸與尿素的結(jié)合能力取決于其不飽和程度。依此原理即可將飽和脂肪酸、低度不飽和脂肪酸與高度不飽和脂肪酸分離開來。尿素包合法是一種比較簡便有效的分離方法,但在實際生產(chǎn)中應用時,存在溶劑損耗大、排水和因尿素添加物而引起的廢物處理等問題。 超臨界氣體萃取法 即將含有DHA的魚油溶解于超臨界狀態(tài)的CO2中,通過改變溫度和壓力,達到分離DHA的目的。為此,可利用銀離子能與雙鍵絡合形成可逆的絡合物的特性,在超臨界CO2萃取裝置中增加1支AgNO3-硅酸色譜柱,達到將碳數(shù)相同而雙鍵數(shù)不同的脂肪酸分離的目的。DHA的生理功能 抗凝血、抑制血栓形成DHA能抑制血小板凝集,減少血栓素形成,從而預防心肌梗塞、腦梗塞的發(fā)生。TXA2 和PGI2 是以花生四烯酸(AA)為前體,通過磷酸化酶的作用從細胞膜磷酸甘油酯中釋放出來。對血栓病患者,可使患者的血小板存活時間延長,血小板計數(shù)減少, 血小板因子的血漿水平下降, 血漿中血栓球蛋白降低,可阻止血小板與動脈壁相互作用,延緩血栓形成。因此,可以預防和治療動脈硬化,對高血壓、心血管疾病有一定的治療作用,被人譽為“心血管疾病無可比擬的特效品”,是血管的“清道夫”。原因:慢性反應物質(zhì)SRSA是三種特異的白三烯,是變態(tài)反應中的活性物質(zhì),在過敏性反應中調(diào)節(jié)支氣管收縮和血管通透性。用ωPUFA防治某些炎性疾病如類風濕性關(guān)節(jié)炎、帶狀泡疹及紅斑、疤疹、哮喘等已取得良好效果,是一種理想的功能性食品原料。其在人腦中主要以磷脂的形式存在,存在于大腦的灰白質(zhì)部,磷脂對腦細胞的形成和構(gòu)造起重要作用,如果缺少神經(jīng)元的突起就不能維持,所形成的網(wǎng)狀組織易被破壞,大腦傳遞信息就不靈,也影響人的智力,記憶和思維能力。在胎兒時期,從受精卵在母親子宮內(nèi)分裂開始就需要DHA,因此,孕婦應攝入足量的DHA,以促進胎兒大腦的發(fā)育和腦細胞的增殖。同樣,幼、童及青少年也應該進補,他們正處于接受大量信息的學習階段,這對腦細胞是一種刺激,補充能保證腦細胞突觸延長,使神經(jīng)細胞之間聯(lián)系加強,信息的傳遞更為迅速,大腦功能增強,記憶力提高。因而,有人稱DHA為“腦黃金”。一方面,DHA 能使視網(wǎng)膜與大腦保持良好的聯(lián)系,防止視力減退,改善視力;另一方面,充足的DHA能防止視網(wǎng)膜血栓的產(chǎn)生,阻止脂質(zhì)滲出,從而徹底改善視力,甚至復明。 抗癌作用據(jù)文獻報道英國專家發(fā)現(xiàn)并分離出導致癌癥患者身體消瘦的一種物質(zhì)。而魚油中的DHA和EPA可阻滯這種蛋白質(zhì)因子的形成,使腫瘤患者消瘦過程得到逆轉(zhuǎn),從而起到增強患者體質(zhì),進而起到抗腫瘤的作用。微生物合成DHA是從油酸開始,其脫飽和途徑是ω 3;供體(乙酰CoA或丙二酰單酰CoA)提供兩C原子,在113位C原子之間引入一個雙鍵,形成亞油酸,再在116位碳原子間引入一個雙鍵,形成α亞麻酸,再經(jīng)進一步的碳鏈延長和脫飽和而形成DHA,形成過程如下:油酸(18:1△2)→亞油酸(18:2△9,12)→a亞麻酸(18:3△9,12,15)→二十碳五烯酸EPA (20:5△5,8,11,14,17)→DHA(22:6△4,7,10,13,16,19)。以甘油三酯形式存在的DHA為例,在小腸中,甘油三酯被肝臟分泌的膽鹽乳化后,在胰脂肪酶和腸脂肪酶的作用下,分解成甘油二酯、甘油一酯、脂肪酸和極少量甘油。脂質(zhì)在魚體內(nèi)的吸收和哺乳動物體內(nèi)的吸收相似。在粘膜細胞內(nèi)重新組裝成甘油三酯,形成乳糜微粒,通過淋巴系統(tǒng)進入血液循環(huán)。在人體,主要通過淋巴途徑和靜脈途徑吸收DHA,有人提出了第三途徑即十二指腸途徑。魚類對不飽和脂肪酸和短鏈脂肪酸的消化吸收率高達95%,對飽和脂肪酸和長鏈脂肪酸的吸收約為85%。有研究者認為脂質(zhì)來源及脂肪酸存在的形式的差異可能會影響吸收、分配和生物利用。甘油三酯被胰脂肪酶水解成2甘油一磷酸和游離脂肪酸,而磷脂被胰磷酸脂酶A2水解生成溶血磷脂和游離脂肪酸,離子化的脂肪酸和2甘油一磷酸進入膽汁微團后和磷脂形成水溶性混合顆粒,有助于無極性的脂類穿過小腸絨毛表面的水屏障到達微絨毛膜被吸收。當DHA在甘油三酯Sn2位置上,它們最容易被吸收。其次,是脂肪酸所含的基團或包容物的互相作用對其被消化吸收的影響??傊?,影響DHA消化吸收的 因素很多,內(nèi)外有之,而且不同物種和個體之
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