二十二碳六烯酸的生理功能和应用

发布日期:2020/10/25 9:01:40

概述【2】【4】

二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)，是目前发现的碳链最长、不饱和度最高的ω-3长链高度不饱和脂肪酸，俗称“脑黄金”，是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸，DHA 主要分布在人体的大脑灰质、视网膜细胞、神经系统、母乳和精子等处，它具有预防和治疗心血管疾病、健脑益智和提高记忆力、改善视网膜功能和提高视力、防治老年痴呆和影响基因表达、抗炎和抑制过敏反应等生理功能，在新型调味品、高档食品、儿童食品、保健食品和医药等行业具有广阔的应用前景。

结构及性质【1】【2】

DHA通常是顺式，但在某些异构酶作用下可变成反式。含有多个“戌碳双烯”结构及5个活泼的亚甲基。这些活泼的亚甲基舍得DHA极易受光、氧、过热、金属元素（如Fe、Cu）及自由基的影响，产生氧化、酸败、聚合、双键共轭等化学反应，产生以羰基化合物为主的鱼臭物质。纯DHA为无色、无味，常温下呈液态，且具有脂溶性，易溶于有机溶剂，不溶于水，熔点为－45.5~－44.1，所以在低温下仍然能保持较高的流动性。
DHA的第1个双键出现在脂肪酸链甲基端的第3号碳原子上，该不饱和脂肪酸链中含有22个碳原子且有6个不饱和双键，因而称为二十二碳六烯酸。由于其分子较大一般是存在于甘油三酯和磷脂中的二位脂肪酸，因为处于二位，更有利于整个大分子空间结构的稳定。

理化性质【2】

① DHA的熔点：DHA的熔点为-440℃，分子中的6个不饱和双键使其具有较低的熔点和较高的流动性，因而DHA在常温下为油状液体；

② DHA的溶解性：DHA不溶于水，易溶于乙醇，能与氯仿和石油醚等有机溶剂以任意配比混合；

③ DHA的稳定性：由于DHA含有5个活泼的亚甲基，这使DHA性质活泼极易受热、光照、氧和金属离子等因素影响发生酸败、氧化和聚合等化学反应。

生理功能【2】

1.防和治疗心血管疾病

DHA在体内能抑制胆固醇的合成，增加胆固醇的排泄，改变脂蛋白中脂肪酸的组成，从而增加其流动性。因此，DHA在降血脂、降血压、预防和治疗动脉粥样硬化等方面效果显著。DHA不仅能够抑制血小板凝集，阻止血栓素合成，增加血液的流动性，而且自身可转化成抗血小板凝集素，具有促进血管扩张、增加血小板细胞膜流动性、改善细胞膜通透性、改变细胞信号、调节心肌细胞中Na+-Ca2+转化器及钙离子通道的动态平衡等作用。因此，DHA可以防止脑血栓的形成，预防心肌梗塞，保护血管壁。

2.健脑益智和提高记忆力

DHA主要存在于人的大脑灰质中，占人脑脂质的10％左右，也是维持大脑正常功能所必需的物质。研究表明，DHA是婴幼儿大脑和神经系统发育的必需物质。研究表明，母乳喂养的婴儿智商要明显高于非母乳喂养的婴儿，其中一个主要的原因是母乳能够为婴儿补充足量的DHA。在脑细胞形成的过程中，DHA有利于脑细胞突起的延伸和重新产生。DHA是脑细胞和脑神经的重要组成物质，并与胎儿的认知存在某种关系，DHA的缺乏会引起胎儿的认知混乱。在人妊娠的26~40周间，DHA在中枢神经系统的神经细胞中被积蓄，它的一半在婴儿出生前已贮存于婴儿大脑中，另一半在婴儿出生后进行补充。在妊娠最后的3个月中，大脑中的DHA增加了3.5倍，在婴儿出生后的12周内大脑中DHA也有同样倍数的增加。鉴于DHA是人体发育和成长所不可缺少的健脑物质，美国、欧共体和日本等国已强制实施婴幼儿配制奶粉必须添加DHA的标准。同时有研究表明，服用DHA对老年痴呆症具有一定的治疗作用。

3.改善视网膜功能和提高视力

DHA是视网膜细胞的重要组份，对胎儿和婴幼儿大脑及视觉的生长发育有促进作用，对老年人的大脑和视觉功能衰退也有延缓作用。它占视杆细胞外围感光部分总脂肪酸占生物量的含量高达60%以上。如果摄入DHA的量不足，则可导致视网膜细胞组织中DHA占总脂肪酸的含量下降影响视力。一些动物实验表明，如果食物中的不饱和脂肪酸不足则会导致这些哺乳动物的视力下降。

4.抗炎

DHA对一些慢性炎有一定的效果，这些慢性炎征包括慢性前列腺炎、风湿性关节炎和喘息性气管炎等。DHA抗炎的机理在于：慢性反应物质SRSA是三种特异的白三烯，是变态反应中的活性物质，在过敏性反应中调节支气管收缩和血管通透性。DHA可促进具有抗炎作用的白三烯LTB5的生物形成，用ω-PUFA防治某些炎性疾病如类风湿性关节炎、哮喘等已取得良好效果。

5.抗癌

DHA具有良好的免疫调节作用。研究表明，DHA可促进T淋巴细胞的增殖，增强细胞因子TNF-2、IL-1β和IL-6的转录，从而提高细胞因子的表达，促进免疫系统的功能，最终提高免疫系统对肿瘤细胞的杀伤力。此外，DHA结构中含有多个双键，是脂质过氧化的天然底物。脂质过氧化产生的活性氧能提高肿瘤细胞对治疗药物的敏感性，产生的自由基和脂质过氧化物则可抑制肿瘤细胞的表达，缩短染色体的端粒，促进肿瘤细胞的凋亡。

6.抗过敏

DHA可以阻碍LTs的生物合成，进而使血小板活化因子的产生受抑制，因而能够抗过敏。所以，DHA在治疗和预防支气管哮喘、花粉过敏症和过敏性皮炎等过敏症取得了良好的效果。

7.DHA在其他方面的功能

研究报道DHA的缺乏会引起儿童注意力分散及多动症。另外，日本一项研究表明，摄取富含ω-3PUFAs鱼油的青少年学生考试压力期间不易表现出挑衅行为。许多研究认为DHA有改善人的情绪作用，体内低水平DHA可能与抑郁症有关。美国国立酗酒及酒精成瘾机构的研究人员则是针对自杀病患的血液中ω-3PUFAs含量进行研究，结果显示在50位自杀病患中，ω-3PUFAs含量越高，自杀欲望越低，如果让病人补充适量鱼油，病患的自杀念头也会随之打消。另外一项研究认为，鱼油ω-3PUFAs能对脑部化学物质会产生影响，因此适度补充鱼油有助于缓和沮丧、自杀、暴力攻击等负面情绪。这些研究结果表明DHA等ω-3PUFAs在缓解心理和行为异常疾病方面可能有积极的作用。

来源【2】【4】

1.DHA的传统来源

目前，DHA主要来源于脂肪含量高的海洋鱼类，如沙丁鱼、乌赋肝油和金枪鱼、松鱼的眼窝脂肪，生活在深海和寒冷地区的海洋鱼类含量尤为丰富，可达到20～30%。

2.DHA的非传统来源

研究发现，尽管一些海洋鱼类自身能够合成DHA和EPA等ω-3多不饱和脂肪酸，但是，它们体内积累的DHA和EPA主要来源于他们的食物。而海洋微生物作为食物链中的初级生产者，是DHA的最原始来源。目前认为具有潜力的候选是海洋异养微生物(包括细菌和真核微生物)。寻找并利用海洋微生物生产DHA已逐渐成为研究的热点。在已发现的一些海洋微生物中，尤其是在藻类、真菌和细菌中ω-3多不饱和脂肪酸不仅具有多样性，而且DHA的相对含量远高于鱼油中的含量。

（1）细菌

研究证实，在深海和深海沉积物中存在具有DHA生产能力的细菌，但这些细菌大部分生活在低温和高压环境中，不适宜实际生产应用。而且细菌的不饱和脂肪酸含量比不上真核微生物，因为不饱和脂肪酸只存在于细菌细胞膜，而真核生物更以不饱和脂肪酸的甘油三酯作为能量储存物质。

（2）微藻

研究表明，大约有500种海洋微藻具有生产DHA的能力，已经证实的有88种，主要是较低级真菌中的藻状菌（主要有硅藻类、甲藻类、隐藻类等）。其中DHA含量高的有Cylindrotheca，Isochrysisgalbana，Pavlovalutheri，Peridinopsisborgei，C.ymondinumap.，Peridiniumcincture。利用微藻生产制备DHA技术成熟、操作简单，可进行高密度培养，产量和质量可控，是工业化生产DHA的潜在菌株。

（3）海洋真菌

目前发现产DHA的海洋真菌主要是一些较低级的藻状菌类，其中破囊壶菌（Traustochytrium）和裂殖壶菌（Schizochytrium）是研究最多，最有潜力成为DHA生产菌株的两种海洋真菌。

表1为海洋鱼类和微生物来源的 DHA 产品比较

应用【3】【4】

在婴幼儿配方食品方面，二十二碳六烯酸作为一种营养强化剂，被各国批准用于婴幼儿配方食品。FAO/WHO为了使婴幼儿的大脑及视网膜等发育正常，批准在婴幼儿配方食品中可以添加40mg/100g的DHA。因人类只能从食物中补充DHA，也可作为一种保健食品，用于益智、辅助降血脂、保护视力、预防动脉硬化、抗凝血与抗炎症等。目前市面上已出现各种添加DHA的普通食品，包括油脂、固体饮料、保健饮品、糖果、面条、火腿肠及饼干等一般食品。在饲料中添加DHA，可以促进动物幼崽及鱼苗的生长和发育，提高动物及水产品中脂肪的DHA含量，生产出富含DHA的鸡蛋、乳制品及低胆固醇含量的肉食。在宠物食物中添加，可改善动物的运动能力与猫犬科动物的皮毛光亮程度，缓解炎症反应及皮肤病。DHA油脂作为化妆品原料，对人体皮肤具有高度渗透性，能快速直接将化妆品内有益物质送达皮肤深层，并兼顾保湿功效。