盐地碱蓬共轭亚油酸及其降脂功能研究

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1、中国海洋大学博士学位论文盐地碱蓬共轭亚油酸及其降脂功能研究姓名：石红旗申请学位级别：博士专业：水产品加工及贮藏工程指导教师：管华诗;李光友2003.7.1盐地碱蓬共轭亚油酸及其降脂功能研究摘要盐地碱蓬(Suaedasaba)是盐碱土和海滨沙滩上的野生资源，是盐生植物群落的优势品种，也是发展海水灌溉农业的优良野生经济盐生植物之一。盐地碱蓬种籽油脂是制备具有特殊生理作用的共轭亚油酸的极好原料。共轭亚油酸是一类亚油酸位置和空间的共轭二烯异构体，由于具有特殊的脂肪链结构因而使得其具有多种生理功能。c9tll

2、和tlOcl2异构体是共轭亚油酸的主要活性异构体，具有不同的生理机制。目前使用的催化合成共轭亚油酸方法，利用乙二醇或丙二醇溶剂，存在可能的溶剂安全问题。为此，研究新的安全的溶剂体系和异构体分离技术，是共轭亚油酸研究的发展方向。本研究利用赫地碱蓬籽油合成共轭亚油酸，使用丙三醇(甘油)为溶剂，解决溶剂的安全性问题。在此前提下，对共轭亚油酸的氧化稳定性、酶法合成共轭亚油酸甘油脂、酶法分离共轭亚油酸异构体、共轭亚油酸的降脂功能和毒理学等方面进行比较系统的研究，以期为盐地碱蓬共轭亚油酸的应用提供科学依据。研究

3、结果如下。1．以丙三醇为溶剂体系，研究盐地碱蓬籽油合成共轭亚油酸的一套工艺条件。并在该工艺中对丙三醇的可重复利用性进行了试验，由于油脂水解本身产生丙三醇，为此重复利用可以达到溶剂体系的循环适用。产物经分析表明，亚油酸异构化产物主要为共轭亚油酸结构，含有顺式和反式双键结构。与共轭亚油酸标准品色谱峰对照，可以确定为色谱图上共轭亚油酸的峰位置。说明研制的共轭亚油酸工艺及其溶剂体系是成功的。试验结果表明，盐地碱蓬籽油是制备共轭亚油酸的好原料，所得产品中共轭亚油酸含量可以达到70％以上。用盐地碱蓬籽油制备共轭

4、亚油酸的合适条件为：反应温度在185～190。C，时间在2～3h，催化剂用量为油重的20％，溶剂用量为油重的2～3倍。2．对共轭亚油酸的氧化稳定性及其主要影响因素予以研究。结果表明，共轭亚油酸氧化稳定性低于相应的油脂。变价金属离子(Fe”)能够促进共轭亚油酸氧化。考察了几种抗氧化剂对共轭亚油酸的抗氧化性能。抗氧化剂BHT、BHA+BHT对CLA氧化有抑制作用，两者的抗氧化性能接近。Vc、VE和柠檬酸不能抑制游离CLA的氧化，后两种甚至有盐地碱蓬共轭亚油酸及其降脂功能研究加速其氧化作用。说明共轭亚油酸

5、在生产、贮存过程中应尽量避免混入变价金属离子。选择添加适当的抗氧化剂可以明显改善共轭亚油酸的氧化稳定性。3．为了制备共轭亚油酸的甘油脂型态的产品，以正己烷为反应体系，研究脂肪酶NOVOZYMR435(Candidaantarcticalipase)催化共轭亚油酸与甘油三酯反应制备含共轭亚油酸油脂的影响因素。考察温度、底物配比、酶量、体系水分、无机盐等因素对酯交换反应的影响。研究表明，适宜的工艺条件是：水含量0．5％，底物配比2：l，温度50℃，酶量200U／g油脂；在这些条件下反应12h，甘油脂中共

6、轭亚油酸含量可达18％以上。本研究首次提出溶剂体系中脂肪酶NOVOZYMR435对共轭亚油酸异构体的底物具有选择性，脂肪酶催化c10t12CLA异构体酯交换反应优于c9t11，选择性系数为1．34。本研究说明，利用酶工程技术，制备共轭亚油酸甘油脂产品是可行的，本研究所提出的工艺条件为工业化提供了科学依据。4．研究无溶剂体系中脂肪酶NOVOZYMR435(Cantarcticalipase)催化共轭亚油酸与甘油三酯反应的主要影响因素，考察反应时间、温度、酶量、底物配比、水含量对交酯化反应的影响。采用中

7、心组合设计和响应面方法，建立甘油脂中共轭亚油酸含量的二级响应面模型。结果表明，甘油酯中CLA含量随温度、反应时间、底物配比增加而提高，反应时间影响最为显著；水分含量对酯交换反应具有负影响，反应温度及反应时间与水分含量有交互作用。研究表明，优化的反应条件为：反应时间8～10h，温度40～45。C，酶量200U／g油脂，底物配比2．5：1．0，水含量1．O％。在优化条件下，红花油中共轭亚油酸含量可达31．47％。首次发现脂肪酶NOVOZYMR435对共轭亚油酸异构体的底物具有选择性与溶剂体系无关，脂肪酶

8、催化t10c12CLk酯交换反应优于c9t11CLA。本研究说明，在无溶剂体系中脂肪酶催化共轭亚油酸酯交换反应，优于正己烷体系，制备共轭亚油酸甘油脂采用无溶剂反应体系是可行的。5．利用白地霉脂肪酶(Geotrichumcandidumlipase，GCL)选择性催化合成正丁酯方法分离共轭亚油酸异构体，考察温度、体系水分、酶用量、反应时间、底物配比对脂肪酶催化酯化率和脂肪酸丁酯中c9t11含量的影响。结果表明，白地霉脂肪酶对c9t11共轭亚油酸与正丁醇的酯化反应具有选择