概述【2】【4】

二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)，是目前發(fā)現(xiàn)的碳鏈最長、不飽和度最高的ω-3長鏈高度不飽和脂肪酸，俗稱“腦黃金”，是一種對人體非常重要的多不飽和脂肪酸，DHA 主要分布在人體的大腦灰質(zhì)、視網(wǎng)膜細胞、神經(jīng)系統(tǒng)、母乳和精子等處，它具有預(yù)防和治療心血管疾病、健腦益智和提高記憶力、改善視網(wǎng)膜功能和提高視力、防治老年癡呆和影響基因表達、抗炎和抑制過敏反應(yīng)等生理功能，在新型調(diào)味品、高檔食品、兒童食品、保健食品和醫(yī)藥等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)構(gòu)及性質(zhì)【1】【2】

DHA通常是順式，但在某些異構(gòu)酶作用下可變成反式。含有多個“戌碳雙烯”結(jié)構(gòu)及5個活潑的亞甲基。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(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生以羰基化合物為主的魚臭物質(zhì)。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－45.5~－44.1，所以在低溫下仍然能保持較高的流動性。
DHA的第1個雙鍵出現(xiàn)在脂肪酸鏈甲基端的第3號碳原子上，該不飽和脂肪酸鏈中含有22個碳原子且有6個不飽和雙鍵，因而稱為二十二碳六烯酸。由于其分子較大一般是存在于甘油三酯和磷脂中的二位脂肪酸，因為處于二位，更有利于整個大分子空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

理化性質(zhì)【2】

① DHA的熔點：DHA的熔點為-440℃，分子中的6個不飽和雙鍵使其具有較低的熔點和較高的流動性，因而DHA在常溫下為油狀液體；

② DHA的溶解性：DHA不溶于水，易溶于乙醇，能與氯仿和石油醚等有機溶劑以任意配比混合；

③ DHA的穩(wěn)定性：由于DHA含有5個活潑的亞甲基，這使DHA性質(zhì)活潑極易受熱、光照、氧和金屬離子等因素影響發(fā)生酸敗、氧化和聚合等化學(xué)反應(yīng)。

生理功能【2】

1.防和治療心血管疾病

DHA在體內(nèi)能抑制膽固醇的合成，增加膽固醇的排泄，改變脂蛋白中脂肪酸的組成，從而增加其流動性。因此，DHA在降血脂、降血壓、預(yù)防和治療動脈粥樣硬化等方面效果顯著。DHA不僅能夠抑制血小板凝集，阻止血栓素合成，增加血液的流動性，而且自身可轉(zhuǎn)化成抗血小板凝集素，具有促進血管擴張、增加血小板細胞膜流動性、改善細胞膜通透性、改變細胞信號、調(diào)節(jié)心肌細胞中Na+-Ca2+轉(zhuǎn)化器及鈣離子通道的動態(tài)平衡等作用。因此，DHA可以防止腦血栓的形成，預(yù)防心肌梗塞，保護血管壁。

2.健腦益智和提高記憶力

DHA主要存在于人的大腦灰質(zhì)中，占人腦脂質(zhì)的10％左右，也是維持大腦正常功能所必需的物質(zhì)。研究表明，DHA是嬰幼兒大腦和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的必需物質(zhì)。研究表明，母乳喂養(yǎng)的嬰兒智商要明顯高于非母乳喂養(yǎng)的嬰兒，其中一個主要的原因是母乳能夠為嬰兒補充足量的DHA。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。DHA是腦細胞和腦神經(jīng)的重要組成物質(zhì)，并與胎兒的認知存在某種關(guān)系，DHA的缺乏會引起胎兒的認知混亂。在人妊娠的26~40周間，DHA在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細胞中被積蓄，它的一半在嬰兒出生前已貯存于嬰兒大腦中，另一半在嬰兒出生后進行補充。在妊娠最后的3個月中，大腦中的DHA增加了3.5倍，在嬰兒出生后的12周內(nèi)大腦中DHA也有同樣倍數(shù)的增加。鑒于DHA是人體發(fā)育和成長所不可缺少的健腦物質(zhì)，美國、歐共體和日本等國已強制實施嬰幼兒配制奶粉必須添加DHA的標準。同時有研究表明，服用DHA對老年癡呆癥具有一定的治療作用。

3.改善視網(wǎng)膜功能和提高視力

DHA是視網(wǎng)膜細胞的重要組份，對胎兒和嬰幼兒大腦及視覺的生長發(fā)育有促進作用，對老年人的大腦和視覺功能衰退也有延緩作用。它占視桿細胞外圍感光部分總脂肪酸占生物量的含量高達60%以上。如果攝入DHA的量不足，則可導(dǎo)致視網(wǎng)膜細胞組織中DHA占總脂肪酸的含量下降影響視力。一些動物實驗表明，如果食物中的不飽和脂肪酸不足則會導(dǎo)致這些哺乳動物的視力下降。

4.抗炎

DHA對一些慢性炎有一定的效果，這些慢性炎征包括慢性前列腺炎、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和喘息性氣管炎等。DHA抗炎的機理在于：慢性反應(yīng)物質(zhì)SRSA是三種特異的白三烯，是變態(tài)反應(yīng)中的活性物質(zhì)，在過敏性反應(yīng)中調(diào)節(jié)支氣管收縮和血管通透性。DHA可促進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類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、哮喘等已取得良好效果。

5.抗癌

DHA具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用。研究表明，DHA可促進T淋巴細胞的增殖，增強細胞因子TNF-2、IL-1β和IL-6的轉(zhuǎn)錄，從而提高細胞因子的表達，促進免疫系統(tǒng)的功能，最終提高免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的殺傷力。此外，DHA結(jié)構(gòu)中含有多個雙鍵，是脂質(zhì)過氧化的天然底物。脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的活性氧能提高腫瘤細胞對治療藥物的敏感性，產(chǎn)生的自由基和脂質(zhì)過氧化物則可抑制腫瘤細胞的表達，縮短染色體的端粒，促進腫瘤細胞的凋亡。

6.抗過敏

DHA可以阻礙LTs的生物合成，進而使血小板活化因子的產(chǎn)生受抑制，因而能夠抗過敏。所以，DHA在治療和預(yù)防支氣管哮喘、花粉過敏癥和過敏性皮炎等過敏癥取得了良好的效果。

7.DHA在其他方面的功能

研究報道DHA的缺乏會引起兒童注意力分散及多動癥。另外，日本一項研究表明，攝取富含ω-3PUFAs魚油的青少年學(xué)生考試壓力期間不易表現(xiàn)出挑釁行為。許多研究認為DHA有改善人的情緒作用，體內(nèi)低水平DHA可能與抑郁癥有關(guān)。美國國立酗酒及酒精成癮機構(gòu)的研究人員則是針對自殺病患的血液中ω-3PUFAs含量進行研究，結(jié)果顯示在50位自殺病患中，ω-3PUFAs含量越高，自殺欲望越低，如果讓病人補充適量魚油，病患的自殺念頭也會隨之打消。另外一項研究認為，魚油ω-3PUFAs能對腦部化學(xué)物質(zhì)會產(chǎn)生影響，因此適度補充魚油有助于緩和沮喪、自殺、暴力攻擊等負面情緒。這些研究結(jié)果表明DHA等ω-3PUFAs在緩解心理和行為異常疾病方面可能有積極的作用。

來源【2】【4】

1.DHA的傳統(tǒng)來源

目前，DHA主要來源于脂肪含量高的海洋魚類，如沙丁魚、烏賦肝油和金槍魚、松魚的眼窩脂肪，生活在深海和寒冷地區(qū)的海洋魚類含量尤為豐富，可達到20～30%。

2.DHA的非傳統(tǒng)來源

研究發(fā)現(xiàn)，盡管一些海洋魚類自身能夠合成DHA和EPA等ω-3多不飽和脂肪酸，但是，它們體內(nèi)積累的DHA和EPA主要來源于他們的食物。而海洋微生物作為食物鏈中的初級生產(chǎn)者，是DHA的最原始來源。目前認為具有潛力的候選是海洋異養(yǎng)微生物(包括細菌和真核微生物)。尋找并利用海洋微生物生產(chǎn)DHA已逐漸成為研究的熱點。在已發(fā)現(xiàn)的一些海洋微生物中，尤其是在藻類、真菌和細菌中ω-3多不飽和脂肪酸不僅具有多樣性，而且DHA的相對含量遠高于魚油中的含量。

（1）細菌

研究證實，在深海和深海沉積物中存在具有DHA生產(chǎn)能力的細菌，但這些細菌大部分生活在低溫和高壓環(huán)境中，不適宜實際生產(chǎn)應(yīng)用。而且細菌的不飽和脂肪酸含量比不上真核微生物，因為不飽和脂肪酸只存在于細菌細胞膜，而真核生物更以不飽和脂肪酸的甘油三酯作為能量儲存物質(zhì)。

（2）微藻

研究表明，大約有500種海洋微藻具有生產(chǎn)DHA的能力，已經(jīng)證實的有88種，主要是較低級真菌中的藻狀菌（主要有硅藻類、甲藻類、隱藻類等）。其中DHA含量高的有Cylindrotheca，Isochrysisgalbana，Pavlovalutheri，Peridinopsisborgei，C.ymondinumap.，Peridiniumcincture。利用微藻生產(chǎn)制備DHA技術(shù)成熟、操作簡單，可進行高密度培養(yǎng)，產(chǎn)量和質(zhì)量可控，是工業(yè)化生產(chǎn)DHA的潛在菌株。

（3）海洋真菌

目前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)DHA的海洋真菌主要是一些較低級的藻狀菌類，其中破囊壺菌（Traustochytrium）和裂殖壺菌（Schizochytrium）是研究最多，最有潛力成為DHA生產(chǎn)菌株的兩種海洋真菌。

 

表1為海洋魚類和微生物來源的 DHA 產(chǎn)品比較
 

應(yīng)用【3】【4】

在嬰幼兒配方食品方面，二十二碳六烯酸作為一種營養(yǎng)強化劑，被各國批準用于嬰幼兒配方食品。FAO/WHO為了使嬰幼兒的大腦及視網(wǎng)膜等發(fā)育正常，批準在嬰幼兒配方食品中可以添加40mg/100g的DHA。因人類只能從食物中補充DHA，也可作為一種保健食品，用于益智、輔助降血脂、保護視力、預(yù)防動脈硬化、抗凝血與抗炎癥等。目前市面上已出現(xiàn)各種添加DHA的普通食品，包括油脂、固體飲料、保健飲品、糖果、面條、火腿腸及餅干等一般食品。在飼料中添加DHA，可以促進動物幼崽及魚苗的生長和發(fā)育，提高動物及水產(chǎn)品中脂肪的DHA含量，生產(chǎn)出富含DHA的雞蛋、乳制品及低膽固醇含量的肉食。在寵物食物中添加，可改善動物的運動能力與貓犬科動物的皮毛光亮程度，緩解炎癥反應(yīng)及皮膚病。DHA油脂作為化妝品原料，對人體皮膚具有高度滲透性，能快速直接將化妝品內(nèi)有益物質(zhì)送達皮膚深層，并兼顧保濕功效。

表2為DHA 的主要應(yīng)用

主要參考資料

[1]賈俊乾. 裂殖壺菌發(fā)酵生產(chǎn)二十二碳六烯酸[D].浙江工業(yè)大學(xué),2015.

[2]張瓊. 二十二碳六烯酸（DHA）發(fā)酵工藝的研究[D].上海師范大學(xué),2014.

[3]馬凡提. 藻油二十二碳六烯酸的發(fā)酵工藝研究[D].武漢工程大學(xué),2017.

[4]許石雄. 二十二碳六烯酸高產(chǎn)菌株的選育與發(fā)酵工藝研究[D].江南大學(xué),2013.