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甘油酯型鱼油的制备及活性研究

作　者: 李金章
导　师: 王玉明
学　校: 中国海洋大学
专　业: 食品科学
关键词: 鱼油 脂质代谢 二十碳五烯酸(EPA) 二十二碳六烯酸(DHA) 酯交换
分类号: TS254.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 225次
引　用: 2次
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内容摘要


n-3型PUFA(如EPA、DHA)在深海鱼油中含量丰富,其生理功能已经明确,具有预防心脑血管疾病、增进视觉系统及神经系统功能、抗癌、抗炎等重要作用。n-3型PUFA的甘油三酯型产品和磷脂型产品以其天然性受到了人们的青睐,但天然存在的甘油三酯鱼油中n-3型PUFA含量偏低,磷脂型鱼油的来源又受到限制,因此,将PUFA富集到甘油三酯和磷脂中受到了人们的广泛关注。在其活性方面,已有研究表明n-3型PUFA的甘油三酯型产品在消化吸收及生物利用度方面优于其乙酯型产品,但迄今未见将甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)、乙酯(EE)、磷脂(PL)型鱼油在同一实验体系中进行系统比较研究的报道,并且研究者们大多集中于研究高EPA、DHA摄食(1%-5%)对机体的影响,未见更低剂量EPA、DHA摄食的报道。本文首先以酶法制备了高EPA、DHA含量的TG型和磷脂型鱼油,然后在低EPA、DHA摄食条件下,研究了不同类型EPA、DHA脂质(TG、FFA、EE、PL)的活性。本论文首先用一系列脂肪酶催化甘油三酯与乙酯酯交换(转酯法)反应,以产物甘油三酯的EPA、DHA含量为指标,最终优选出一种反应效果良好的脂肪酶(K酶)。以该酶为催化剂,在填充床反应器中,催化低含量PUFA鱼油与PUFA酸解反应。通过单因素试验研究了蠕动泵位置、储液池温度、反应液流速、底物摩尔比、反应时间、加酶量、反应温度对酸解反应的影响,最终确定了最佳工艺条件:蠕动泵安置在填充床下游,储液池温度与反应温度一致,反应液流速1ml/min,底物摩尔比2:1(FA/TG),反应时间72h,加酶量6%(酶/甘油酯,m/m),反应温度55℃。随后,用一系列脂肪酶催化大豆磷脂与PUFA酯交换(酸解法)反应,以产物磷脂的EPA、DHA含量为指标,最终优选出一种反应效果良好的脂肪酶(lecitase ultra)。以lecitase ultra为催化剂,通过单因素试验,研究了不同因素对反应产物EPA、DHA含量的影响,最终建立了最佳的反应条件:采用溶剂(正己烷)体系,反应温度45℃,底物浓度40%(磷脂/正己烷,g/ml),加酶量200%(酶/磷脂,m/m),加水量50%(水/磷脂,ml/g),底物摩尔比(FA/PL)8,反应时间48h。最后,制备了固定EPA/DHA比值的TG、FFA、EE、PL型鱼油,研究了低剂量不同形式鱼油短期喂食和长期喂食对小鼠脂质代谢及组织内DHA含量的影响,并比较了膳食总脂肪的高低对摄食鱼油效果的影响。结果表明:鱼油的减肥效果不仅受膳食总脂肪含量的影响,而且与其结构形式有关,磷脂型DHA的减肥效果较TG型优异。受膳食总脂肪含量的影响,摄食低剂量不同形式鱼油对动物血脂的降低程度不同,高脂膳食条件下鱼油的降血脂效果需要长时间才能产生积累效应。短期摄食低剂量不同形式的鱼油显著提高了小鼠肝脏DHA含量,而脑DHA含量的变化明显受膳食总脂肪含量的影响。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-14
第一章 前言  14-33
  1.1 引言  14
  1.2 EPA 和DHA 的生理功能  14-18
    1.2.1 防治心脑血管疾病  14-16
    1.2.2 增进视觉系统和神经系统的功能  16
    1.2.3 抗癌作用  16-17
    1.2.4 抗炎作用  17-18
  1.3 EPA 和DHA 的富集方法  18-30
    1.3.1 脂肪酸型EPA 和DHA 的富集方法  18-21
      1.3.1.1 低温结晶法  18
      1.3.1.2 尿素包合法  18-19
      1.3.1.3 分子蒸馏法  19-20
      1.3.1.4 金属盐沉淀法  20
      1.3.1.5 银离子络合法  20-21
      1.3.1.6 超临界气体法与高效液相法  21
    1.3.2 甘油酯型EPA 和DHA 的富集方法  21-27
      1.3.2.1 脂肪酶选择性水解法  22-23
      1.3.2.2 脂肪酶选择性酯交换法  23-25
      1.3.2.3 脂肪酶催化酯化法  25-27
    1.3.3 磷脂型EPA 和DHA 的富集  27-30
  1.4 不同类型EPA 和DHA 脂质对机体脂质代谢的影响  30-31
  1.5 立题背景与研究内容  31-33
    1.5.1 立题背景  31-32
    1.5.2 研究内容  32-33
第二章 酶催化法制备高 EPA、DHA 含量的甘油三酯  33-56
  第一节 制备工艺的确立  34-48
    2.1 实验材料及方法  34-36
      2.1.1 实验材料  34-35
      2.1.2 实验方法  35-36
        2.1.2.1 鱼油原料常规指标的测定  35
        2.1.2.2 鱼油的转酯反应  35
        2.1.2.3 脂肪酶的筛选  35
        2.1.2.4 反应产物鱼油的薄层层析（TLC）分离  35-36
        2.1.2.5 鱼油的甲酯化反应  36
        2.1.2.6 鱼油甲酯化样品的气相色谱分析  36
        2.1.2.7 数据处理与分析  36
    2.2 结果和讨论  36-48
      2.2.1 鱼油原料各项指标的测定  36-37
      2.2.2 脂肪酶的筛选结果  37-38
      2.2.3 鱼油转酯工艺条件的优化  38-48
        2.2.3.1 反应温度对转酯反应的影响  38-39
        2.2.3.2 加酶量对转酯反应的影响  39
        2.2.3.3 反应时间对转酯反应的影响  39-40
        2.2.3.4 底物摩尔比对转酯反应的影响  40
        2.2.3.5 正交试验对反应条件的优化  40-48
  第二节 利用填充床式反应器制备高 EPA、DHA 甘油三酯  48-56
    2.3 实验材料及方法  49-51
      2.3.1 实验材料  49-50
      2.3.2 实验方法  50-51
        2.3.2.1 酸解反应的装置图  50
        2.3.2.2 游离EPA、DHA 的制备  50
        2.3.2.3 鱼油的酸解反应  50-51
        2.3.2.4 反应产物鱼油的薄层层析（TLC）分离  51
        2.3.2.5 鱼油的甲酯化反应  51
        2.3.2.6 鱼油甲酯化样品的气相色谱分析  51
        2.3.2.7 鱼油产物中不同类型脂肪含量分析  51
        2.3.2.8 数据处理与分析  51
    2.4 结果与讨论  51-55
      2.4.1 鱼油酸解工艺条件的优化  51-55
        2.4.1.1 蠕动泵位置对酸解反应的影响  51-52
        2.4.1.2 储液池温度对酸解反应的影响  52
        2.4.1.3 反应液流速对酸解反应的影响  52
        2.4.1.4 底物摩尔比对酸解反应的影响  52-53
        2.4.1.5 反应时间对酸解反应的影响  53-54
        2.4.1.6 加酶量对酸解反应的影响  54
        2.4.1.7 反应温度对酸解反应的影响  54-55
      2.4.2 鱼油产物中不同类型脂肪的百分含量  55
    2.5 本章小结  55-56
第三章 酶法制备磷脂型鱼油  56-65
  3.1 实验材料及方法  57-59
    3.1.1 实验材料  57-58
    3.1.2 实验方法  58-59
      3.1.2.1 鱼油的酸解反应  58
      3.1.2.2 脂肪酶的筛选  58
      3.1.2.3 反应产物鱼油的薄层层析（TLC）分离  58
      3.1.2.4 鱼油的甲酯化反应  58
      3.1.2.5 鱼油甲酯化样品的气相色谱分析  58-59
      3.1.2.6 数据处理与分析  59
  3.2 结果与讨论  59-64
    3.2.1 脂肪酶的筛选结果  59
    3.2.2 鱼油酸解工艺条件的优化  59-63
      3.2.2.1 底物浓度对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  59-60
      3.2.2.2 加酶量对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  60
      3.2.2.3 加水量对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  60-61
      3.2.2.4 反应温度对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  61
      3.2.2.5 底物摩尔比对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  61-62
      3.2.2.6 反应时间对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  62
      3.2.2.7 溶剂对产物磷脂EPA、DHA 含量的影响  62-63
    3.2.3 反应前后磷脂的脂肪酸组成图  63-64
  3.3 本章小结  64-65
第四章 不同类型鱼油对小鼠脂质代谢的影响  65-88
  第一节 对低脂和高脂饲料喂食小鼠脂质代谢的短期影响  65-80
    4.1 实验材料及方法  65-71
      4.1.1 实验材料  65-66
      4.1.2 实验方法  66-71
        4.1.2.1 不同类型EPA、DHA 油脂的制备  66-68
          4.1.2.1.1 甘油三酯（TG）型EPA、DHA 油脂的制备  66
          4.1.2.1.2 游离脂肪酸（FA）型EPA、DHA 油脂的制备  66-67
          4.1.2.1.3 乙酯（EE）型EPA、DHA 油脂的制备  67
          4.1.2.1.4 磷脂（PL）型EPA、DHA 油脂的制备  67-68
        4.1.2.2 动物分组与模型建立  68
        4.1.2.3 饲料配制  68
        4.1.2.4 指标测定  68
        4.1.2.5 数据处理与分析  68-71
    4.2 结果  71-80
      4.2.1 饲料脂肪酸组成分析  71-73
      4.2.2 对小鼠生长和脏器指数的影响  73-74
      4.2.3 对小鼠血清脂质的影响  74-75
      4.2.4 对小鼠肝脏TG、TC、PL 的影响  75-76
      4.2.5 对小鼠脑TG、TC、PL 的影响  76-77
      4.2.6 对小鼠肝脏脂质脂肪酸组成的影响  77
      4.2.7 对小鼠脑脂肪酸组成的影响  77-80
  第二节 低剂量长期喂食对肥胖小鼠脂质代谢的影响  80-88
    4.3 实验材料及方法  80-83
      4.3.1 实验材料  80-81
      4.3.2 实验方法  81-83
        4.3.2.1 不同类型EPA、DHA 油脂的制备  81
        4.3.2.2 动物分组与模型建立  81
        4.3.2.3 饲料配制  81-82
        4.3.2.4 指标测定  82
        4.3.2.5 数据处理与分析  82-83
    4.4 结果  83-86
      4.4.1 饲料FA 组成  83-84
      4.4.2 对小鼠生长和脏器指数的影响  84-85
      4.4.3 对小鼠血清脂质及葡萄糖浓度的影响  85
      4.4.4 对小鼠葡萄糖耐受量的影响  85-86
    4.5 讨论  86-87
    4.6 本章小结  87-88
主要结论  88
问题与展望  88-89
参考文献  89-98
附录  98-99
致谢  99-100
个人简介  100-101
硕士在读期间发表的论文  101

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