EPA、DHA的生理功能及提取方法的研究進展

石 雨，田 媛，李 磊，2，李國巍，闞 侃

(1.黑龍江省科學院大慶分院，黑龍江大慶163319;2.黑龍江省八一農墾大學，黑龍江 大慶163319)

EPA和DHA作為人體必需脂肪酸，因具有獨特的生理活性而受到了廣泛關注。它們都屬ω－3系列多不飽和脂肪酸，其從甲基端數第1個雙鍵的位置在第3碳位。這類多不飽和脂肪酸無法在動物體內與ω－6系列脂肪酸相互轉化，人體自身也無法合成。一般人健康所需的EPA和DHA能夠從植物中攝取的α－亞麻酸微量轉化，但對于不能將α－亞麻酸有效轉化的人群來說，從食物中直接攝取是很有必要的。

1 EPA和DHA的生理功能

1.1 預防心血管疾病

心腦血管疾病嚴重威脅人類健康，我國每年有近300萬人死于心腦血管疾病，占我國每年總死亡病因的一半以上。

研究表明，心血管疾病與人們的飲食習慣直接相關，尤其是脂肪的攝食種類與數量［1］。人體血液中含有低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白，它們會促進血管平滑肌細胞增生，因此誘發動脈硬化和血栓的形成。EPA和DHA一方面降低人體血液中的血漿甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白含量，另一方面增加高密度脂蛋白的含量，因此改善了血液循環，進而降低血液黏度，促進膽固醇的排泄，降低血液中膽固醇的含量［2］。

1.2 抗癌作用

癌癥是因控制細胞的生長增殖機制失常所引起的疾病。癌細胞能無限制、無止境的增生，大量消耗患者體內的營養物質，導致人體消瘦、貧血以及嚴重的臟器功能受損等。

DHA能夠促進T淋巴細胞的增殖，提高細胞因子IL－1β、IL－6和TNF－2的轉錄，進而提高免疫系統對腫瘤細胞的殺傷力［3］。另外，DHA和EPA結構中的多個雙鍵使其成為脂質過氧化的天然底物。腫瘤細胞對治療藥物的敏感性能夠被脂質過氧化產生的活性氧所提高，產生的自由基和脂質過氧化物會抑制腫瘤細胞的表達，縮短染色體的端粒，進而促進腫瘤細胞的凋亡［4］。

1.3 抗炎、抗過敏作用

EPA和DHA的抗炎作用機理是抑制單核細胞和中性細胞的5－脂氧化酶的代謝途徑，增加白三烯B5(LTB5)的合成。AA能夠促進LTB4的形成，因而起到助炎的作用。在白細胞的凝集能力、趨化性、游走性及溶酶體酶的釋放等方面，LTB5的活性只有LTB4的1/10～1/30。因此EPA通過增加LTB5的競爭性來抑制LTB4的形成。活化的肥大細胞在過敏反應中釋放的LTS會促進嗜中性白細胞釋放出血小板活化因子，它會引起過敏反應的亢進［5］。DHA能抑制LTS的合成，進而抑制血小板活化因子的產生，因此具有抗過敏作用。

1.4 健腦明目的作用

DHA是神經系統細胞生長及維持的不可缺少的主要元素，更是大腦和視網膜的重要構成成分。DHA在人體大腦皮層中含量約為20%，在視網膜中比例高達50%，因此，對胎嬰兒智力和視力發育極其重要。DHA能夠促進胎兒大腦發育和視網膜光感細胞的成熟。若食物中缺乏DHA，視網膜組織中的DHA含量就會隨之降低，從而導致視力下降。

2 正確攝入EPA和DHA

人們雖然已經意識到了攝入EPA和DHA的重要性，但很多消費者對于其攝入方法存在誤區。大量攝入會產生出血傾向，所以，有凝血功能障礙和嚴重高血壓的患者要慎用。EPA和DHA的脂質過氧化作用使得人體對抗氧化劑的要求提高，若抗氧化劑不足，EPA和DHA在體內極易氧化生成過氧化物，會對人體產生一定的毒副作用。因此，在攝入EPA和DHA的同時還要攝入一定量的抗氧化劑，如維生素E來防止其產生脂質過氧化作用。推薦膳食中由ω－3多不飽和脂肪酸所提供的能量不多于總能量的10%［6］。

3 高純度EPA和DHA的分離提取方法

目前，分離提純EPA和DHA的主要方法有:第一，低溫結晶法:主要是利用不同脂肪酸或脂肪酸鹽低溫時在溶劑中的溶解度不同進行分離［7］。第二，尿素包合法:原理是尿素分子在結晶過程中與飽和脂肪酸和單價不飽和脂肪酸能夠形成晶體包合物析出，但是多價不飽和脂肪酸卻不易被尿素包合，經過濾除去包合物，就能得到較為純凈的多價不飽和脂肪酸［8］。第三，分子蒸餾法:原理是利用混合物組分揮發度的不同而進行分離。第四，超臨界流體萃取法:通過調節壓力和溫度使各組分在超臨界流體中的溶解度發生巨大變化而使之分離。第五，酶法:即利用微生物酶分離提取EPA和DHA的方法。第六，吸附分離法:利用吸附劑選擇性吸附分離多價不飽和脂肪酸。

隨著對EPA和DHA的生理功能等方面的深入研究，其在藥品和高級營養品方面的純度要求也不斷提高。很多發達國家都在研究分離制備EPA和DHA的技術，努力開發出高純度的EPA和DHA單體，用以滿足市場需求。

日本資生堂開發出一種方法，將負載銀離子的球狀黏土礦物系作為填充劑，填充到超臨界流體色柱法的柱中，能實現一次性完成精制純度高達99%的DHA，這種方法時間短、成本低、效率高。目前，日本的Mochida公司和美國的Amarin公司均已實現高純度EPA的生產和銷售。

3.1 超臨界流體色譜法

C18柱能夠根據碳鏈長度的不同將物質進行分離，硅膠柱則是按照不同的雙鍵數來分離物質。結合C18柱和硅膠柱不同的分離機理和效果，浙江大學的楊亦文［9］等人提出以超臨界二氧化碳為流動相，結合C18和硅膠柱為固定相的超臨界流體色譜法來分離EPA－EE和DHA－EE。此方法可從含EPA－EE 19%，DHA－EE 41%的精制魚油中將二者分離且純度大于98%。

3.2 超臨界二氧化碳精餾與硝酸銀絡合結合法

超臨界二氧化碳精餾的分離機理是按碳原子數不同進行分離，硝酸銀絡合是以雙鍵數不同進行分離。江蘇理工大學的趙亞平［10］等人將這兩種方法結合起來，發揮各自的優點又互相彌補彼此的缺點，對EPA和DHA進行了高純度的分離提取。先對從市場購買的魚油進行乙酯化，制得魚油乙酯，此時EPA和DHA的相對含量分別是8.0%和28.2%。再通過硝酸銀水溶液進行預處理，最后采用超臨界二氧化碳精餾，可獲得純度在90%以上的EPA和DHA，以及純度高達99%的DHA單體。

3.3 低溫結晶、減壓蒸餾及薄層色譜逐步提純法

北京師范大學的陶海榮等［11］先將魚油進行皂化、酸化處理，經水洗得到魚油混合脂肪酸，其中 EPA含量為5.6%，DHA含量為6.8%。然后采取低溫結晶法，用丙酮—干冰制冷液冷卻至－47℃，恒溫攪拌20 min后去除溶劑，EPA和DHA的含量分別提高到了10.1%和27.3%。再將混合脂肪酸甲酯化，在氮氣保護下進行減壓蒸餾，分別收集187℃ ～192℃和204℃ ～218℃的餾出物。最后用薄層色譜法處理，經氣相色譜分析，分別得到含量為99.1%的EPA(甲酯)和含量為99.4%的DHA(甲酯)，實現了EPA和DHA的高純度分離提取。

4 結語

EPA和DHA給人體帶來的有益的功效是有目共睹的，但也避免不了它們造成的副作用，所以人們應當更加關注如何正確攝入EPA和DHA。高純度EPA和DHA的市場需求日益增大，因此對于其分離提取的要求也隨之提高。目前通常采用2～3種傳統方法相結合的方式來提取分離高純度EPA和DHA。如何更加簡單高效地提取高純度EPA和DHA將是未來需要關注的領域。

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