DHA(Docosahexaenoicacid)是二十二碳六烯酸孔一3系多不饱和脂肪酸(n一3polyunsaturatedfatty acid,n一3PUFA)。含有6个不饱和键的特有结构,使它对人类健康有着特殊的作用和影响。自1978年Dyerherg等⋯发表爱斯基摩人尽管摄人大量的海洋脂类物质,但冠心病、心肌梗塞、血栓病等疾病发病率却很低的流行病学调查以来,关于DHA的研究迅速发展。人们对DHA的研究备受重视的另一原因是发现DHA与生命现象密切相关,它对视网膜和大脑的结构膜起重要作用。
1DHA的来源中国油脂网www.chinaoils.cn
DHA的体内来源是前体脂肪酸一亚麻酸。一亚麻酸进入人体后,经碳链增长和去饱和酶的作用衍生为DHA。DHA也可以从某些食物中直接获得。深海鱼油和藻类是DHA的主要来源。但是从鱼油中提取的DHA胆固醇含量高,带有腥味,极大地影响了产品的品质。并且鱼油中DHA的构成和含量随着鱼的种类、季节、地理位置等不同而变化,因此以鱼油为原料具有不稳定的弊端。此外,海鱼脂肪组织中累积有大量的持续性有机污染物(POPs),英国科学家Jacobs等在《光化学》的研究报告中指出,在44个不同品牌的鱼油样品中,全部含有显著性的持续性有机氯污染物,同时还含有显著量的二嗯英(Dioxin)和毒杀芬(Toxaphene)等有机污染物。寻找更安全、可靠的原料来源已经势在必行。
国外早在20世纪50年代就已对微藻的脂肪酸含量进行了研究,到目前为止,已测定了上百个品种微藻的脂肪酸。Alonso等对分离出的Lsochrysis galbana的59个品系的DHA含量进行了测定,结果表明,不同品系DHA含量差别很大,DHA占细胞干重的质量分数为0.58%~2.77%。甲藻纲中的AmphidniumcarteryDHA含量很高,占总脂肪酸的24%。并且,这些纯种微藻可以通过生物工程的方法进一步筛选、驯化成为富含DHA并不含EPA的藻种。这表明了从海洋藻类中开发DHA的巨大潜力。
此外,真菌、海洋甲壳类、软体类动物以及一些植物油脂中也含有大量的DHA。毛跟年等对真菌发酵法生产DHA已有论述。
2DHA的生理功能中国油脂网www.chinaoils.cn
2.1健脑明目
DHA在大脑中主要存在于灰质部分,是人脑神经细胞膜中主要的脂质成分,也是大脑细胞优先吸
2CHINA0ILSANDFATS收利用的脂肪酸成分。胎儿自身并不能合成DHA,而必须通过胎盘从母体中获得。DHA是n一3系中唯一可以通过胎盘的不饱和脂肪酸,经胎盘进入胎儿脑部的DHA可提供胎儿脑细胞分裂所需,健全胎儿脑细胞组织。胎儿DHA补充不足,可导致其脑细胞生长与发育不正常,产生弱智;严重缺乏DHA可能导致胎儿无法正常进行由自身中枢神经系统控制的代谢。英国脑营养研究所克罗夫特教授和日本著名营养学家奥由占美教授最早揭示了DHA的奥秘,他们的研究结果表明:DHA是人的大脑发育、成长的重要物质之一。英国脑营养研究所的Michel在1972年就提出,缺乏DHA等必需脂肪酸,将造成大脑发育的障碍。妇女在怀孕期间,如果饮食中缺少DHA,会影响胎儿大脑及神经系统的正常发育,以及其后天的智商指数。因此,妊娠妇女需外源补充DHA,以确保妊娠后期为胎儿大脑的快速发育提供充足的脂肪酸来源。医学证明:怀孕期间接DHA补充的女性,怀孕期较长,婴儿出生体重较高。临床实验也证实,处于怀孕及哺乳期的妇女,如果提高DHA的摄取量,可降低产后抑郁症的发生。
临床研究表明,DHA不但可以提高胎儿视觉的灵敏度,而且可以促进神经系统的健全发育,而出生后到1岁阶段,对婴儿智力、视力发展至关重要。如果DHA缺乏将会对迅速发育的中枢神经系统造成损害。由美国儿童健康及人类发展协会资助的贝氏婴儿智力测试(BayleyScalesofInfantDevel—opmen)表明,DHA能显著提高儿童智力发育水平。DHA补充组的儿童记忆力、解决简单问题的能力及语言能力都明显高于对照组儿童。2002年美国《临床营养学杂志》报道,食品中补充DHA的婴儿在进食52个星期后,视觉明显比同组中未进食DHA的健康婴儿灵敏¨。
DHA为长碳链高度不饱和脂肪酸,它在生物膜中含量的增加对膜的流动性、物质的透过性、受体的活性都会产生影响,可提高膜的生理机能,有利于增强神经信息的传递,增强脑和神经系统的活性,所以DHA对维持脑的功能,延缓脑的衰老起着重要作用。
DHA在人体以磷脂形式大量存在于视网膜细胞中。实验表明,视网膜细胞中DHA积累不足时会导致视网膜电流图波形改变及视神经灵敏度下降。实验证明食物中加入DHA的婴儿其视觉发育成熟要早一些。
2.2预防心血管疾病
1999年,澳大利亚西澳大学科学家Moili等在《美国高血压》杂志上发表论文指出,DHA有降血压的功能,并且可以调节人体内血脂和脂蛋白的正常代谢,降低血液黏稠度和血液中胆固醇水平,增加高密度脂蛋白含量。在此之前,日本的科学家也在《血栓形成研究》杂志中指出,DHA可有效抑制血栓的形成,起到防止心血管疾病发生的作用。刊登在1995年《美国医学会杂志》中的研究报告还指出,临床实验证明,心脏病患者每日进食DHA可以有效降低心脏猝死的几率。Raimondi等发现,血浆中二甲基精氨酸达到一定水平会产生内皮性功能紊乱和冠心病,而EPA和DHA可减少小鼠血浆中非对称性二甲基精氨酸的量,防治内皮性功能紊乱和冠心病。
人体血液中的低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白往往促进血管平滑肌细胞增生,诱发动脉硬化和血栓的形成。DHA的生理功能就在于可使人体血液中的血浆甘油三酯、总胆固醇、极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白降低,增加高密度脂蛋白的含量,从而改善血液循环,降低血液黏度,增进胆固醇的排泄,降低血液中胆固醇的含量_2-22]。有人认为降胆固醇作用和脂肪酸的不饱和度呈正相关,而DHA为高度不饱和脂肪酸,所以具有较强的降低血清中总胆固醇作用。体内DHA的增加还可使血液的黏滞度降低以及红细胞变形能力增加-26]。
2.3对癌症的作用
研究表明口,DHA能明显抑制肿瘤的发生、生长和转移速度,对防治前列腺癌、乳腺癌、结肠癌和子宫癌等有积极作用。EPA和DHA是最典型的n一3PUFA,n一3PUFA抗癌的主要机理是,抑制起源于AA的花生酸类的生物合成,影响转录因子的活性、基因表达、信号的转录,调节雌激素的代谢,促进自由基和易氧化物转为新物质,影响胰岛素的敏感性和细胞膜的通透性。
2.4抗炎、抑制过敏反应
研究指出J,n一3PUFA可以降低致炎因子的活性,在防治炎症和自身免疫性疾病方面有一定作用,对治疗风湿性关节炎、牛皮癣、哮喘、溃疡性结肠炎、偏头痛及多发性硬化等也有疗效。Turrini等研究发现,短期的鱼油补给可以改善人的先天性免疫能力,使低密度脂蛋白的体内氧化活性增加,这是鱼油中DHA和EPA的作用所致。
DHA的抗炎作用机理主要是抑制中性细胞和单核细胞的5一脂氧化酶代谢途径,增加白三烯B(LTB)的合成。AA可以促进白三烯B(LTB)的形成,起到助炎作用。LTB与LTB相比,在白细胞的凝集能力、游走性、趋化性及溶酶体酶的释放等方面,LTB只有LTB活性的1/10~1/30。也有研究表明,n一3PUFA也可通过改变细胞膜磷脂脂肪酸构成来影响细胞膜的流动性以及膜上相关信号分子、酶、受体的功能,从而改变信号传导过程。此外,通过影响酶或细胞因子的基因表达,抑制促炎症因子产生,调节粘附分子表达来调节免疫功能。
2.5DHA对人体的副作用
大量摄人DHA会产生出血倾向,为此有凝血功能障碍和严重高血压的患者及患自身免疫性疾病的患者必须慎用。DHA对维持人体的健康有重要意义,但并不是摄入越多越好。DHA是高度不饱和脂肪酸,易受体内活性自由基攻击而引发过氧化链式反应,即脂质过氧化作用,从而对细胞膜有损伤。而免疫细胞的功能高度依赖于正常的膜结构和功能。
因此,脂质过氧化作用对免疫细胞膜结构和功能的损害将对免疫功能造成不利影响。另外,过氧化物能破坏人体中的DHA而引起癌变,而氧化产物尤其是丙二醛能使蛋白质交联而使肌肉失去弹性,黑色素增多,出现老人斑,这是人体老化的重要因素。脂类氧化物还能使心血管粥状化损坏血管内壁使之变脆,易导致高血压和脑溢血¨。
3DHA的摄入量中国油脂网www.chinaoils.cn
虽然智力可通过补充DHA来获得提升,但并非任何含量的DHA都能有效促进智力提升。只有摄入DHA量达科学验证水平,智力才可能获得提升。贝兹实验和Auestad实验分别从“补充足量DHA,有效”及“补充不足量DHA,无效”两方面证实:智力的提升,与婴儿期摄入的DHA水平有关。实验中的17mg/100kcalDHA和34mr,/100kcalAA被认定为“科学验证水平”。这个水平也接近世界卫生组 织和联合国粮农组织公布的DHA、AA建议摄入量。另外,体内DHA含量在增高的同时,AA含量绝对或相对降低,而AA对人和动物生长发育非常重要,因此应该协调/2—6与n一3的比例。根据各国科学家的研究结果,当前人类膳食中的必需脂肪酸n一6、/2—3的比例是不平衡的。世界各国如美国、英国、加拿大都对膳食中n一6、n一3的均衡比例提出了建议,中国营养学会于2000年编撰的《中国居民膳食营养素参考摄人量ChineseDRIs)按年龄段也给出了适合中国人的平衡建议:2岁以下和60岁以上是4:1,其他年龄是(4~6):1。按照这个建议,4:1是可以满足各个年龄段全家老少的均衡比例。
4DHA产品在生产中存在的问题中国油脂网www.chinaoils.cn
DHA已在食品中显示极好的开发前景,一些添加DHA的乳制品、饮料、糖果等已在市场出现,特别是婴幼儿配方食品受到极大关注。不过,在DHA的生产及其应用过程中,往往都会遇到两大难题——氧化和异腥味,这已成为其在食品中广泛应用的瓶颈。DHA分子中富含不饱和双键,对氧气、光和热敏感,极易氧化。DHA的氧化首先造成食品中其含量降低,使其功效受到影响;其次,氧化产物有害健康,摄人体内会引起脂质过氧化,诱发各种生理异常而引发疾病;另外,氧化产物还会与食品中的蛋白质反应,也会引发食品中其他氧敏感成分的氧化,从而使食品的营养价值及货架期受到影响。DHA的氧化也是产生异腥味的重要原因,PUFA氧化的最终产物是各种具有挥发性的低级醛、酮,这些物质使食品出现鱼腥味、油漆味、青草味以及金属味等异味。
5结束语中国油脂网www.chinaoils.cn
DHA这种不饱和脂肪酸对人体心血管系统、神经系统、抗炎免疫系统等有着理想的功效,是人体健康的有益营养成分。随着科技的发展,我们对它的认识必将越来越深刻,其应用范围也会更加广泛。目前,国内外的研究热点主要集中在以下三个方面:首先,开拓新的原料来源。由于作为主要原料的鱼油有着诸多缺点,寻找更加安全、可靠的生物来源成为一个重要课题。国外已经开始了利用微藻、真菌等提取DHA,它们有可能代替鱼油成为主要的原料来源。其次,改进DHA/EPA的分离纯化技术。由于DHA、EPA对人体的作用存在很多差异,将二者分离开来,已经成为必需解决的问题。最后,防止DHA的氧化变质,一直以来也是研究的热点。