超声波辅助酶法合成DHA中长链结构脂质：提升营养价值的创新策略

《Food Production, Processing and Nutrition》：Ultrasound-assisted enzymatic interesterification of medium-chain triacylglycerol oil and docosahexaenoic acid single cell oil

　　本研究针对长链多不饱和脂肪酸生物利用度低的问题，通过超声波辅助酶法酯交换技术，将中链甘油三酯(MCT)油与二十二碳六烯酸单细胞油(DHASCO)进行定向重组，成功制备出富含DHA的结构脂质(SLs)。研究发现，采用Candida rugosa脂肪酶在45°C反应1小时可获得最佳效果，所得SLs中DHA含量达32.66%，且主要分布于sn-2位，中链脂肪酸(MCFAs)则优先占据sn-1,3位。该研究为开发高生物利用度的功能性脂质提供了重要技术支撑，在婴幼儿配方食品和特殊医学用途配方食品领域具有广阔应用前景。

　　

在营养科学领域，如何提高长链多不饱和脂肪酸的生物利用度一直是个挑战。特别是被誉为"脑黄金"的二十二碳六烯酸(DHA)，虽然对人体健康至关重要，但其在体内的吸收效率却受到甘油三酯结构中脂肪酸位置分布的显著影响。传统的脂质改性方法往往存在反应条件剧烈、营养组分易破坏等问题，这使得开发新型结构脂质的技术创新成为当务之急。

在这项发表于《Food Production, Processing and Nutrition》的研究中，Van Nguyen等学者另辟蹊径，将目光投向了超声波辅助酶法酯交换这一绿色高效的技术路线。研究人员创新性地将中链甘油三酯(MCT)油与DHA单细胞油(DHASCO)进行分子重组，旨在制备出兼具快速供能和神经发育益处的功能性脂质产品。

关键技术方法包括：通过超声波辅助酶法酯交换反应制备结构脂质，采用Grignard反应和脂肪酶水解法分析脂肪酸位置分布，利用气相色谱-火焰离子化检测(GC-FID)技术测定脂肪酸组成，并通过测定共轭二烯(CD)和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值评估氧化稳定性。所有实验均设三次重复，采用ANOVA进行统计分析。

脂肪酸组成分析

研究人员首先系统分析了原料油的脂肪酸组成特征。MCT油主要由三种中链脂肪酸组成：辛酸(C8:0，42.74%)、癸酸(C10:0，38.27%)和月桂酸(C12:0，7.92%)，而DHASCO则以DHA(37.1%)和油酸(C18:1 n-9，26.6%)为主要成分。这种显著的脂肪酸组成差异为后续的酯交换反应提供了理想的原料基础。

商业固定化脂肪酶的筛选

通过对Thermomyces lanuginosus(TL)和Candida rugosa(CR)两种脂肪酶的筛选比较，发现CR脂肪酶在保留DHA含量方面表现更优。反应1小时后，DHA含量分别为31.22%(TL)和32.66%(CR)，而中链脂肪酸的掺入量则分别为35.29%(TL)和25.92%(CR)。这一结果为后续工艺优化提供了重要的酶制剂选择依据。

DHA富集SLs合成的最佳反应条件

通过系统优化反应时间、酶添加量和温度等关键参数，研究人员确定了最佳工艺条件。反应时间实验表明，延长反应时间会导致DHA含量下降，1小时为最佳反应时长。酶添加量优化显示，1%的酶添加量即可实现理想效果，过高的酶浓度不仅增加成本，还可能引起酶聚集现象。温度影响研究表明，45°C为最佳反应温度，过高温度会加速DHA氧化降解。

脂肪酸位置分布

通过Grignard反应和脂肪酶水解两种方法的对比分析，揭示了脂肪酸在甘油骨架上的精确分布规律。在原始DHASCO中，DHA主要分布于sn-2位(26.14%)，而在制备的SLs中，DHA依然优先占据sn-2位，同时中链脂肪酸主要分布于sn-1,3位。这种特定的位置分布模式有利于提高DHA的生物利用度，因为胰腺脂肪酶特异性水解sn-1,3位脂肪酸，使得sn-2位的DHA能够以单酰基甘油形式被高效吸收。

氧化稳定性评估

采用Schaal烤箱法在60°C下进行加速氧化实验，通过监测共轭二烯(CD)和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值的变化，评估了产品的氧化稳定性。结果显示，改性后的SLs比原始油脂更易氧化，这主要归因于加工过程中天然抗氧化剂(如生育酚)的损失。特别值得注意的是，DHA在sn-2位的结构脂质(SL-B)比在sn-1,3位也有分布的SL-A表现出更好的氧化稳定性，这为今后产品配方设计提供了重要参考。

本研究成功开发了一种超声波辅助酶法合成DHA富集结构脂质的新工艺。通过精确控制反应条件，实现了脂肪酸在甘油骨架上的定向分布，制备出的新型结构脂质具有理想的营养特性。其中DHA优先位于sn-2位，中链脂肪酸主要位于sn-1,3位的结构特征，有望显著提高DHA的生物利用度。虽然氧化稳定性方面仍需进一步改进，但这项研究为开发新一代功能性脂质产品奠定了坚实的技术基础，在婴幼儿配方食品、临床营养制剂等领域的应用前景值得期待。该技术不仅提供了一种绿色高效的结构脂质制备方法，更为脂质营养研究提供了新的思路和方法学借鉴。