脂肪酸(保健食品)

1、多 不 饱 和 脂 肪 酸2013级 营养与食品卫生学 2014年5月目目 录录微生物产多不饱和脂肪酸的研究脂肪酸在日常生活中的膳食建议多不饱和脂肪酸的基本性质多不饱和脂肪酸的生理功能脂肪酸的定义与分类PUFAs的来源PUFAs的检测方法多不饱和脂肪酸的基本性质PUFAs的提取方法脂肪酸的定义与分类脂肪酸的定义 脂肪酸由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。 一般由224碳或更多的碳原子组成的碳链组成，其顶端有个羧基，通式为RCOOH。除微生物界可见碳原子为奇数呈分枝结构的脂肪酸外，其他多呈偶数碳原子结构的直链脂肪酸。 脂肪酸如同蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质是

2、人体的必需营养素。 脂肪酸的定义与分类脂肪酸的分类饱和脂肪酸：动物油、棕榈油、椰子油 单不饱和脂肪酸：橄榄油、菜籽油、花生油、茶油 多不饱和脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等根据双键的位置及功能又将多不饱和脂肪酸分为-6系列和-3系列-6系列：亚麻酸、DHA、EPA-3系列：亚油酸和花生四烯酸 植物各种谷物 ，植物种子油如亚麻籽油、小麦胚芽油等 ，青绿蔬菜等微生物微藻类和细菌真菌的细胞中，如产脂内孢霉、深黄被孢霉等 体内合成以饱和脂肪酸如硬脂酸作为底物 通过延长和脱氢作用形成多不饱和脂肪酸的基本性质多不饱和脂肪酸的来源 动物深海生物如鱼类、虾类，藻类等，鸡蛋，昆虫和其他一些无脊椎动物多不饱和

3、脂肪酸的提取方法利用吸附剂选择性吸附分离多不饱和脂肪酸，从而得到分离。低温结晶分子蒸馏吸附分离分子蒸馏法是利用混合物组分挥发度的不同而得到分离。利用低温下不同的脂肪酸或脂肪酸盐在有机溶剂中溶解度不同来进行分离纯化。多不饱和脂肪酸的提取方法通过调节温度和压力使原料各组分在超临界流体中的溶解度发生变化而达到分离的目的。脂肪酶浓缩尿素包合超临界CO2萃取尿素包合法可以把脂肪酸混合物按脂肪酸不饱和程度的差异进行分离。对含多种脂肪酸的甘油三酯进行选择性水解。多不饱和脂肪酸的检测方法分析技术具有分析速度快、无化学污染、无需复杂的样品处理过程，特别适用于大批量的样品检测。气相色谱液相色谱近红外光谱将脂肪酸衍

4、生成具有紫外吸收的物质后用紫外检测器进行分析，或衍生后采用荧光法进行检测。将沸点不易挥发、汽化的脂肪酸，通过甲酯化反应使其变成低沸点易挥发的相应的脂肪酸甲酯，然后经过分离采用氢火焰离子检测器(FID)进行测定。多不饱和脂肪酸的检测方法液质联用气质联用以以MS为检测器，得到总离子流图和各组分质为检测器，得到总离子流图和各组分质谱图，经计算机检索并与谱图，经计算机检索并与NIST标准质谱谱库的标准质谱谱库的质谱数据匹配，根据匹配度的大小和脂肪酸质谱数据匹配，根据匹配度的大小和脂肪酸气相色谱出峰规律，鉴定各脂肪酸组分。气相色谱出峰规律，鉴定各脂肪酸组分。高效液相色谱质谱联用直接测定鱼油中高效液相色谱

5、质谱联用直接测定鱼油中EPADHA含量，可充分利用液相色谱的分离能力和质含量，可充分利用液相色谱的分离能力和质谱的定性定量能力。谱的定性定量能力。DHA、EPA的游离酸后无需的游离酸后无需衍生化，直接进行衍生化，直接进行HPLCMC分析，该方法节省分析，该方法节省了样品准备时间和分析时间，并且具有很高的准了样品准备时间和分析时间，并且具有很高的准确度和灵敏度。确度和灵敏度。多不饱和脂肪酸的生理功能抗癌作用免疫调节生长发育与肥胖的关系其他作用抗癌作用多不饱和脂肪酸的生理功能抑制肿瘤细胞的生长，并改变线粒体的结构和细胞内的代谢。在免疫细胞中的DHA和EPA产生了更多的有益生理效应的物质，参与了细胞

6、基因表达调控，提高了机体免疫能力，减少了肿瘤坏死因子。EPA和DHA大大增加细胞膜的流动性，有利于细胞代谢和修复，阻止肿瘤细胞的异常增殖。癌细胞的膜合成对胆固醇的需要量大，而-3脂肪酸能降低胆固醇水平，从而能抑制癌细胞生长多不饱和脂肪酸的生理功能免疫调节影响免疫器官的正常发育，或非特异地影响到细胞的正常代谢功能，从而影响到抗体的产生。影响与免疫有关的一些细胞因子，进而影响免疫系统的功能，其中-3系脂肪酸可通过免疫系统的细胞调节类二十烷酸的生成，尤其是降低促炎因子PGE2和白三烯B4的生成。调节细胞信号传导途径，尤其是与脂类介质、蛋白激酶C和钙离子动员有关的途径。调节与细胞因子生成或过氧化体增殖

7、、脂肪酸氧化、脂蛋白组装有关基因的表达多不饱和脂肪酸的生理功能与肥胖的关系PUFAs1.增强参与产热作增强参与产热作用或脂肪酸氧化的用或脂肪酸氧化的酶的基因表达酶的基因表达2.抑制与脂肪生成抑制与脂肪生成有关的酶基因表达有关的酶基因表达调控调控PPARrADD1SREBP1解耦联蛋白解耦联蛋白-3 -3 、乙酰辅酶乙酰辅酶A A氧化酶、氧化酶、肉碱棕榈酸转移酶肉碱棕榈酸转移酶-1-1脂肪沉积减少脂肪沉积减少乙酰辅酶乙酰辅酶A A羧化酶、羧化酶、脂肪酸合成酶、脂肪酸合成酶、甘油甘油-3-3-磷酸酰转移酶磷酸酰转移酶增强抑制基因表达基因表达生长发育多不饱和脂肪酸的生理功能PUFAs能促进胎儿和婴幼

8、儿的生长发育，DHA和AA是脑的视网膜中两种主要的多不饱和脂肪酸， PUFA对脑、视网膜和神经组织发育有影响。研究表明，母亲膳食中如缺乏n-3PUFA，后代的智力发育将不健全，且视力受损。 给人工喂养儿早期添加DHA和AA不仅可以促进补充期的视力发育，而且可以影响后期视觉结构或功能的发育，同时也可以促进智力发育。多不饱和脂肪酸的生理功能其他作用PUFA还有降血糖、养颜、益寿等多种功效。-6 PUFA中的GLA、月见草油等，膏霜中添加0.53.0这类成分，很容易被皮肤吸收，增强皮肤保湿持久性，维持表皮细胞的正常分化及角质化。-6系列PUFA还可被头皮吸收，长效的非阻塞性保湿，增加头发光泽脂肪酸在

9、日常生活中的膳食建议反式脂肪酸及危害-3与-6的平衡反式脂肪酸的来源与识别PUFAs食物来源PUFAs的潜在副作用PUFAs在食品行业中应用脂肪酸的日常生活中的膳食建议PUFAs在食品行业中的应用鱼油产品罐头食品婴儿配方奶粉食用油富含n-3 PUFAs的鸡肉微胶囊PUFAs食物来源脂肪酸的日常生活中的膳食建议印加果油、茶油、橄榄油、芥花籽油、红花籽油、葵花籽油、玉米油和大豆油。核桃、花生、芝麻、榛子。DHA和EPA主要存在于深海鱼类、鱼油等物质中。77%67%41%18%17%14%13%6%23%34%59%83%86%87%94%0%20%40%60%80%100%120%椰子油椰子油牛油

10、牛油豬油豬油花生油花生油植物牛油植物牛油橄欖油橄欖油粟米粟米油油芥花籽油芥花籽油飽和飽和脂肪酸脂肪酸不飽和不飽和脂肪酸脂肪酸82%脂肪酸的日常生活中的膳食建议PUFAs的潜在副作用EPA和DHA摄入过剩使TXA2形成受到过度抑制，造成出血时间延长，甚至可能增加脑出血等疾病的发生，在外科手术或其他外伤时可引起过量出血。高浓度的EPA和DHA鱼油若服用不当，可能会出现头晕、恶心等症状。PUFAs具有抗动脉硬化、降血压、降血脂作用，然而超大剂量却促进动脉粥样硬化，使机体发生过敏性和炎性紊乱。n-6PUFAs摄入过多会引起局部二十烷类化合物，从而引起关节炎等。-3:-611：4 4脂肪酸的日常生活中的

11、膳食建议-3可以降低坏胆固醇，提高好胆固醇。-6是双刃剑，它会同时降低好坏胆固醇，并增加坏胆固醇的氧化。人体同时需要-3与-6，用以构造细胞膜，制造前列腺素，并且两者相互制衡。重要的是保持二者之间的动态平衡，就像阴与阳，油门与刹车的调节一样。-3与-6的平衡脂肪酸的日常生活中的膳食建议反式脂肪酸的定义 不饱和脂肪酸根据其分子结构碳链上氢原子的位置，可分成两种。如果氢原子都位于双键同一侧，叫做“顺式脂肪酸”，室温下是液态（如植物油）；如果氢原子位于双键两侧，叫做“反式脂肪酸” （Trans fatty acids，TFA），室温下是固态。反式脂肪酸的危害脂肪酸的日常生活中的膳食建议影响生长发育：

12、反式脂肪酸能通过胎盘转运给胎儿，使胎儿和新生儿比成人更容易患上必需脂肪的缺乏症，影响生长发育，对中枢神经系统的发育产生不良影响，抑制前列腺素的合成，干扰婴儿的生长发育。反式脂肪酸有增加血液粘稠度和凝聚力的作用，易导致血栓形成促进动脉硬化：反式脂肪酸会降低 高密度脂蛋白（HDL）水平，这说明反式脂肪酸比饱和脂肪酸更有害。反式脂肪酸的危害脂肪酸的日常生活中的膳食建议造成大脑功能的衰退。原因是“由于血液中胆固醇增加，不仅加速心脏的动脉硬化，还促使大脑的动脉硬化，因此容易造成大脑功能的衰退”。大量食用反式脂肪酸的老年人，容易引发老年痴呆症。诱发妇女患型糖尿病脂肪酸的日常生活中的膳食建议反式脂肪酸的来源

13、反式脂肪酸普遍存在于多种天然食物中，如牛羊肉、乳及乳制品、水果和蔬菜等，膳食中的反式脂肪酸主要有三种来源：氢化植物油：为了防止食用油脂的酸败、延长保存期、减少在加热过程中产生的不适气味及味道，20世纪60年代初期兴起了油脂氢化加工的生产工艺。当人们对植物油进行氢化处理时，食物中的一部分不饱和脂肪酸会发生结构转变，从天然的顺式结构异化为反式结构。如人造黄油、豆油、色拉油、起酥油等烹调油脂。脂肪酸的日常生活中的膳食建议反式脂肪酸的来源油温过高产生反式脂肪酸。精炼油及烹调油温度过高时，部分顺式脂肪酸就会转变为反式脂肪酸，虽增加不明显，但烹调时应尽量避免油温过高。反刍动物（如牛、羊）的脂肪组织和乳制品

14、。饲料中的不饱和脂肪酸经反刍动物肠腔中的丁酸弧菌属菌群的酶促生物氢化作用，形成反式不饱和脂肪酸异构体，这些脂肪酸能结合于机体组织或分泌入乳中。反刍动物体脂中反式脂肪酸的含量占总脂肪酸的4%11%，牛奶、羊奶中的含量占总脂肪酸的3%5%反式脂肪酸的识别脂肪酸的日常生活中的膳食建议各种惹人眼目的名词，如麦淇淋、人造奶油、植物奶油、植物黄油、人造脂肪、植物脂肪等，都是从“人造黄油”衍生出来的不同叫法；咖啡伴侣的主要成分是“植脂末”，而“植脂末”也含有氢化植物油。如果在食品营养标签上看到“氢化”这两个字，那肯定含有反式脂肪酸。微生物产多不饱和脂肪酸的研究常见的产油菌种培养基优化的主要方向油脂的主要组成

15、成分产油的机理研究主要的碳源培养条件优化的主要选择微生物产多不饱和脂肪酸的研究常见产油菌种1胞内油脂含量达到细胞总量20%以上才可称为油脂微生物。细菌、霉菌、酵母菌以及藻类，并且以霉菌和酵母菌类的真核微生物居多。本实验室已筛选出一株真菌产油菌株H30。微生物产多不饱和脂肪酸的研究常见产油菌种1黄建忠等以深黄被孢霉（M.isabellina）AS3.3410为出发菌株，经紫外线，硫酸二乙酣和亚硝基弧（NTG）复合诱变处理，选育成功高产脂深黄被孢霉M018变株，其摇瓶培养菌体油脂含量达65.6%，比出发菌株提高133%。微生物产多不饱和脂肪酸的研究常见产油菌种1在分子水平上，对于微生物的脱饱和酶是

16、研究的热点。Huang等人从高山被孢霉中克隆出12和6脱饱和酶基因，并分别在酵母中得到表达，结果发现12脱饱和酶基因在合适的培养条件下产生的亚麻酸达总脂肪酸的25，6脱饱和酶基因添加外源亚油酸的基础上生产的GLA含量可达到总脂肪酸的10；当同时在酵母菌中表达12和6脱饱和酶基因时，其生产的GLA大总脂肪酸含量的8。常见的用于产油微生物培养的碳源：葡萄糖、玉米粉、马铃薯淀粉、甘油、纤维素水解产物等。微生物产多不饱和脂肪酸的研究碳源2结合全球粮食短缺的现状与控制成本两个方面对碳源的选择主要集中在廉价碳源中。微生物产多不饱和脂肪酸的研究碳源2戴传超等分别以麦芽糖、葡萄糖、淀粉、甘油、玉米粉、蔗糖作为

17、碳源发酵培养头孢霉,发现以麦芽糖作为碳源时,菌丝体干重最大,而以葡萄糖作为碳源时多不饱和脂肪酸的含量最高,因此认为菌丝体生长和多不饱和脂肪酸的积累可以分别选择麦芽糖和葡萄糖作为碳源。微生物产多不饱和脂肪酸的研究碳源2刘吉华等用轮梗霉发酵生产EPA时发现,单独以蔗糖、麦芽糖和葡萄糖作为碳源时既不利于生物量的积累,也不利于获取高产EPA,而认为将玉米粉和葡萄糖按11混合作为碳源最为合适,能获取高产量的不饱和脂肪酸。微生物产多不饱和脂肪酸的研究培养基优化的主要方向3氮源与金属离子的选择与添加量等。 适量金属离子的添加也可以对微生物产多不饱和脂肪酸产生巨大的影响。微量金属离子如Mg2+，Zn2+的适量添加同样可以提高产油速度和产油量。Weete等29发现在培养破囊壶菌Thraustochytrium sp ATCC26185时，如不添加矿物盐，菌体生物量和油脂的含量均大幅下降。酵母产油实验表明，在培养基中增加铁离子浓度可以加快油脂合成的速度，增加Zn2+浓度可以提高积累量。微生物产多不饱和脂肪酸的研究培养基优化的主要方向3研究表明：NH4NO3、尿素等适合细胞生长，不适宜生产油脂。蛋白胨、牛肉膏不适合细胞生长，但是利于油脂合成。酵母膏不仅适宜微生物生长，而且也是油脂合成的最佳选择。复合氮源的应用已经成为现在的新的选择方向。培养条件优化的主要选择4培养温度