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人乳结构脂的制备一直是婴幼儿奶制品市场的重点研究方向之一。富含ω-3多不饱和脂肪酸的人乳结构脂因具有防止脂质和矿质元素的流失、抗肿瘤、抗炎症以及抗菌等特殊生物学功能,且能够提供维持婴幼儿早期正常生长发育所必须的能量,越来越受到营养学家的广泛关注,成为油脂研究领域的热门方向。考虑到人乳结构脂的结构组成,通常选择植物油脂或者动物油脂作为制备人乳结构脂的原料。然而,植物油脂的产量和脂肪酸组成受环境因素影响较大。作为动物油脂的猪油,其脂肪酸组成受饲料中的油脂和猪品种的影响较大,导致猪油的sn-2位棕榈酸含量不稳定。对于多不饱和脂肪酸,深海鱼类或鱼油通常是人类摄取ω-3多不饱和脂肪酸的主要来源。然而,近年来,由于全球生态环境的不断恶化,导致全球海洋渔业资源的逐渐枯竭,这使得富含ω-3多不饱和脂肪酸来源的原料日渐稀少。以上这些因素制约了富含ω-3多不饱和脂肪酸人乳结构脂的开发和应用。微藻因具有生长速率快、油脂产率高以及易培养等特点,逐渐成为可替代动植物油脂而开发富含ω-3多不饱和脂肪酸人乳结构脂的潜在油源。本论文以三酰基甘油酯(TAGs)的sn-2位富含棕榈酸的微绿球藻为实验藻种,探究了不同铁离子浓度以及盐浓度对微绿球藻生长和油脂积累的影响,通过酶辅助三相分离法提取微绿球藻藻油,采用硅胶柱分离纯化藻油得到微绿球藻藻油三酰基甘油酯;随后,以富含二十二碳六烯酸(DHA)的裂殖壶藻藻油为原料,与微绿球藻藻油三酰基甘油酯在无水体系中制备富含DHA的人乳结构脂。最后,对制备的人乳结构脂进行安全性评估和抗炎效应实验,具体研究内容如下:1.以微绿球藻(Nannochloropsis oculata)为实验藻种,利用光生物反应器培养微绿球藻,探究不同铁离子浓度和盐浓度的组合对其生长和油脂积累的影响。实验结果表明:(1)最适合微绿球藻生长的铁离子浓度和盐浓度分别为250 mg/L和2.5%;(2)最适合微绿球藻油脂积累的铁离子浓度和盐浓度分别为0 mg/L和5.5%;(3)相比于缺铁,高盐浓度胁迫会显著影响微绿球藻的生长;(4)缺铁和高盐浓度单独胁迫对微绿球藻油脂积累的影响无显著差异;缺铁和高盐浓度单独胁迫对微绿球藻油脂积累的影响无显著差异;缺铁和高盐协同胁迫可显著提高微绿球藻对油脂积累。2.以微绿球藻湿藻体为原料,利用酶辅助三相分离法提取微绿球藻藻油,优化酶辅助三相分离法提取微绿球藻藻油的工艺参数。结果表明:(1)在水解酶破壁方面,与半纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶相比,纤维素酶酶解处理的微绿球藻其总脂肪酸提取效率最高。(2)最适合酶辅助三相分离法提取微绿球藻藻油的工艺条件为:在硫酸铵浓度为20%,p H为6-7,悬浮液/叔丁醇比为1:2,提取温度为70℃,提取时间为2 h和提取次数为2。在此条件下,酶辅助三相分离法提取微绿球藻总脂肪酸提取效率达到90.40%。(3)在所优化的条件下,进一步评估用20 L反应器对酶辅助三相分离法提取微绿球藻藻油。实验结果可得,该技术在最优条件下获得了88.70%的总脂肪酸提取效率。对提取的微绿球藻藻油,利用硅胶柱分离纯化制备三酰基甘油酯,为制备富含ω-3多不饱和脂肪酸的人乳结构脂提供原料。3.以微绿球藻三酰基甘油酯(TAGs)和富含DHA的裂殖壶藻藻油游离脂肪酸(FFAs)为底物,通过脂肪酶Lipozyme RM IM催化制备富含DHA的人乳结构脂,以提高人乳结构脂中ω-3多不饱和脂肪酸的含量和营养价值。结果表明:(1)脂肪酶Lipozyme RM IM催化制备人乳结构脂的最佳反应条件为:底物摩尔比(TAG/FFAs)为1:4,脂肪酶装载量为7%,反应温度为40℃以及反应时间为24 h;在最佳优化条件下,DHA在微绿球藻藻油三酰基甘油酯(TAGs)中的嵌合率为29.91%;(2)固定化脂肪酶Lipozyme RM IM的可重复利用性方面,在不明显影响DHA嵌合效率的情况下,该催化剂可重复利用次数为22次;(3)SL1结构脂的熔融温度范围为-57.09~35.08℃,结晶温度范围为-60.00℃~13.52℃;SL2结构脂的熔融温度范围为-37.08℃~31.67℃,结晶温度范围为-42.50℃~14.33℃;SL3结构脂的熔点温度范围为-59.92℃~34.32℃,结晶温度范围为-60.00℃~20.36℃。4.选择大鼠小肠隐窝上皮细胞IEC-6和15日龄SD大鼠幼鼠分别作为体外和体内评价模型,对富含DHA的人乳结构脂的安全性进行评估。结果表明:(1)在细胞毒性实验中,富含DHA的人乳结构脂不会明显降低大鼠小肠隐窝上皮细胞IEC-6的细胞活性。(2)在28 d的急性毒性研究中,富含DHA的人乳结构脂对SD大鼠躯体外观、生理生化、血液学和组织病理学等参数都没有产生显著变化。(3)富含DHA的人乳结构脂可认为是一种安全的油源。5.以小鼠巨噬细胞RAW 264.7为炎症细胞模型,分别探究微绿球藻藻油三酰基甘油酯(油1,Oil 1)和富含DHA的人乳结构脂(油2,Oil 2)的抗炎效应,结果表明:(1)油1(Oil 1)和油2(Oil 2)在测试浓度范围内对小鼠巨噬细胞RAW264.7均无细胞毒性。(2)经油1(Oil 1)和油2(Oil 2)预处理后,小鼠巨噬细胞RAW264.7均表现出对脂多糖(LPS)刺激引起的抗炎效应,但经富含DHA的人乳结构脂预处理的小鼠巨噬细胞RAW 264.7抗炎效应较强。(3)富含DHA的人乳结构脂对NF-κB炎症信号通路中的p65蛋白的磷酸化具有抑制作用,且具有一定的剂量依赖性。(4)经油1(Oil 1)和油2(Oil 2)预处理后,均能引起小鼠巨噬细胞RAW264.7内的Ca2+内流,但二者之间无明显差异。(5)经富含DHA的人乳结构脂预处理能够降低小鼠巨噬细胞RAW 264.7内钙调蛋白(Ca M)的表达量,且表现出一定的剂量效应。