4-6 DHA和EPA的生理作用及开发利用研究进展

↓
-γ
+ C2 延长酶 - 亚麻酸
( 18∶4, △6. 9. 12. 15 ) ( 20∶3, △8. 11. 14 )
↓ + C2 延长酶
↓ + △5 去饱和酶
二十碳四烯酸 花生四烯酸
( 20∶4, △8. 11. 14. 17 ) ( 20∶4, △5. 8. 11. 14 )
流行病学调查发现 ,以海产物为主食的爱斯基摩妇女 , 因患乳腺癌而死亡的人非常少 。成泽富雄报道 [13 ] : 鱼油中 DHA和 EPA 均具有抑制直肠癌的作用 ,而且 DHA 的抑制效 果更强 。Dustin等发现 DHA 能抑制巨噬细胞的激活及具有 杀伤肿瘤细胞的活性 。DHA 还可降低治疗胃癌 、膀胱癌 、子 宫癌等抗肿瘤药物的耐药性 ,并且高纯度 DHA可抑制大肠粘 膜上产生异常腺窝及抑制异常腺窝的生长 [14 ] 。动物实验表 明 ,饱和脂肪酸可刺激癌症发生的起始阶段 ,而多不饱和脂肪 酸以计量相关的方式作用于促癌生成期 ,在浓度为 2. 0mg/m l 时 , DHA和 EPA都能使 PC23细胞生长减少 65% [15 ] 。 2. 5 抗炎 、抑制过敏反应
胞如视网膜光感受器细胞的膜磷酯酰乙醇胺中 。动物实验
则从反面证实 ,若神经系统和视网膜中 DHA 积累不足 ,可以
导致视网膜电流图波形改变及视觉灵敏度下降 。 G. J. An2
derson研究了 EPA 对小鸡脑发育的影响 。他发现 , EPA 能迅
收稿日期 : 2005 - 04 - 22 作者简介 :张春艳 (1972—) ,女 ,广西兴安人 ,讲师 。
EPA、DHA 都是属于 ω23PUFA ,即从末端甲基数起第三 个碳原子是双键的长链 PUFA。 EPA、DHA 的结构如下 :
EPA (20∶5△5. 8. 11. 14. 17 ) :分子量 : 302. 5,mCpO: O- H54℃
COOH DHA (22∶6△4. 7. 10. 13. 16. 19 ) :分子量 : 328. 5,mp: - 44℃ DHA 和 EPA 作为食物被摄入后 ,血液中的 EPA 和 DHA ,特 别是在磷脂质中表现出显著的增加 。人和其它哺乳动物只 有 △4、△5、△6 及 △9 去饱和酶 ,缺乏 △9 以上的去饱和酶 。 因此 ,无法以软脂酸为底物 ,通过延长碳链和去饱和作用自 身合成 EPA和 DHA。但能通过食物中摄入的 α2亚麻酸 (α2 LNA )转化而来 ,满足一般人的健康需要 。由于一般动物无 ω23脱氢酶 ,所以 ω26PUFA 和 ω23PUFA 系列不能相互转化 。 但可以借助于共同的 △6 去饱和酶 、C2 延长酶 、△5 去饱和酶 系统进行去饱和反应和增长碳链反应 ,竞争性地利用酶系统 进行生物合成 。因此 ,当合成 ω23PUFA 的前体大量存在时 , ω26PUFA 的合成就会减少 ,反之亦成立 。其代谢如图 1 所 示 [2 ] [3 ] :因此 ,当食物中 α2LNA 的量大大高于亚油酸的量 , 竞争酶合成 EPA 的量的同时 ,抑制亚油酸合成花生四烯酸
(AA ) ,从而起到调节 AA 代谢的作用 。
油酸 (18∶1, △9 )
↓△12去饱和酶
亚油酸 ( 18∶2, △9. 12 )
|
↓△15去饱和酶
↓△6去饱和酶
α - 亚麻酸
γ - 亚麻酸
( 18∶3, △9. 12. 15 ) ( 18∶3, △6. 9. 12 )
↓△6去饱和酶
十八碳四烯酸 二高
EPA、DHA 对维持人体的健康有重要意义 ,但并不是摄 入越多越好 。 EPA 和 DHA 分别含有五个和六个双键 ,是高 度不饱和脂肪酸 ,易受体内活性自由基攻击而引发过氧化链 式反应 ,即脂质过氧化作用 。其不饱和程度越高 ,脂质过氧 化作用就越强 ,对细胞膜的损伤也越大 。而免疫细胞的功能 高度依赖于正常的膜结构和功能 。因此 ,脂质过氧化作用对 免疫细胞膜结构和功能的损害将对免疫功能造成不利影响 。 另外 ,过氧化物能破坏人体中的 DHA 而引起癌变 ,而氧化产 物尤其是丙二醛能使蛋白质交链而使肌肉失去弹性 ,黑色素 增多 ,出现老人斑 。这是人体老化的重要因素 [8 ] 。脂类氧化 物还能使心血管粥状化损坏血管内壁使之变脆 ,易导致高血 压和脑溢血 [8 ] 。 4 EPA、DHA 的开发利用及需要解决的关键问题
爱斯基摩人患喘息性气管炎 、风湿性关节炎 、红斑狼疮 等以自身免疫异常为原因的慢性炎症性疾病的发病率明显 低于当地的白种人 。大量从海鱼 、海兽中摄取 EPA、DHA 无 疑是一个重要的原因 。同时实验发现 ,饲喂 EPA 的动物 ,其 实验性炎症的水肿程度降低 。其机制包括 [16 ] :ω23多不饱和 脂肪酸 ( EPA、DHA )能置换细胞膜磷脂中的花生四烯酸 ,竞 争环氧酶和脂氧合酶从而减少来源于 AA 的炎性介质 ,减轻 炎症反应 :ω23多不饱和脂肪酸也可通过改变细胞膜磷脂脂 肪酸构成来影响细胞膜流动性 ,膜上相关信号分子 、酶 、受体 的功能 ,从而改变信号传导过程 。此外 ,通过影响酶或细胞因 子的基因表达 、抑制促炎症因子产生 、调节黏附分子表达来调 节免疫功能 ,这种机制可不依赖类二十烷酸物质的产生 。 3 EPA、DHA 对人类健康的负面影响 :脂质过氧化
动脉粥样硬化 (AS)是中老年人的常见病和多发病 ,也 是世界上死亡率最高的疾病之一 。高血脂是致病的重要因 素 。大量的实验表明 :富含 EPA和 DHA的鱼油能有效地降低 血液中的中性脂质 、总胆固醇 、低密度脂蛋白 、极低密度脂蛋 白和升高高密度脂蛋白 [11 ] 。一般认为是通过以下机理进行 的:
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张春艳 : DHA 和 EPA 的生理作用及开发利用研究进展
速在脑中合成 DHA 并蓄积 ,这说明 DHA 是真正对脑的发育 起重要作用的物质 。据文献报道 ,只在胚胎发育和哺乳期 内 ,脑内 DHA含量才呈上升趋势 。在哺乳动物怀孕的后期 到出生是突触结构形成及树突分枝的活跃期 ,大脑 DHA 的 相对丰富与二者的快速形成相适应 。这样就需要补充更多 的 ω23多不饱和脂肪酸以形成新突触 。因此 ,在脑的早期形 成过程中 ,适时 、适量 、持续补充人体必需的多不饱和脂肪酸 是重要的和必要的 。
英国脑 营 养 化 学 研 究 所 的 M ichael 教 授 在 首 届 国 际
DHA学术讨论会上提出 [4 ] :“DHA 不仅可以促进人脑活动 ,
还使头脑聪明 ”。后来的研究证实 : DHA 是人脑的主要组成
物质之一 [5 ] ,约占人脑脂肪的 10%左右 。主要以磷脂的形
式存在于中枢神经系统细胞如大脑突触体细胞和视网膜细
DHA对维持脑的功能 、延缓脑的衰老也起重要作用 。如 果缺乏 DHA ,已形成的脑的突起会逐渐萎缩 ,脑细胞间的信 息传递能力就会下降 ,同时还会使感观功能衰退 。日本研究 证实 , DHA在一定程度上可以提高脑的柔软性 ,抑制脑的老 化 ,有益健脑 。DHA能改善心脑血管功能和大脑供能状况 , 使大脑的自我营养体系得到完善 ,因而对因年龄等萎缩死亡 的脑细胞起明显的修复作用 [6 ] 。所以 ,给大脑补充 DHA 在 一定程度上能达到预防 、治疗老年性痴呆的目的 。 2. 2 抑制血小板凝集 ,减少血栓的形成
摘 要 :二十二碳六烯酸 (DHA )和二十碳五烯酸 ( EPA ) ,两者常混存于食物中 ,特别是海产鱼类的鱼油中 。对 人的大脑 、心血管 、人体免疫力等有特殊的作用和影响 。本文综述了 DHA、EPA的代谢机理 、生理作用及开发利用 。
关键词 : DHA; EPA;代谢机理 ;生理功能 ;开发利用 中图分类号 : Q547 文献标识码 : A 文章编号 : 1003 - 7020 (2005) 03 - 0118 - 04
AA 能生物合成 PGI2 和 TXA2 ,它们对血液凝固有完全 相反的作用 。 TXA2 有促使血小板凝集 、收缩血管 、升高血压 的作用 ; PGI2 在血管壁内合成 ,有强烈的松驰血管 、降低血压 的作用 [7 ] 。一般说来 ,二者之间有很好的平衡 。但在某些病 理条件下 ,如血管壁破损 、或随年龄的增长血管组织老化 , PGI2 合成减少 ,就可能导致血栓的形成 。 EPA 代谢生成的 TXA3 几乎不具有促血小板凝集作用 , PGI3 则有力地控制并 抑制血小板在血管壁的凝集 。因此当增加食物中 EPA 的含 量 , EPA就能与 AA 在血小板 、血管壁细胞膜磷脂中竞争性 地和脂氧酶 、环氧酶作用 ,抑制 AA 的代谢 [8 ] ,减少 TXA2 生 成 ,但不抑制 PGI2 的生成 [9 ] 。这样 , PGI3 与 PGI2 就能有效 地控制并抑制血小板在血管壁的凝集 ,降低血液粘度以及细 胞聚集指数和刚性指数 ,改善血液流变性 ,从而降低血栓的 形成 。另一方面 , EPA 还能促进环腺苷酸 ( cAM P)合成 ,降低 钙离子浓度 [10 ] ,稳定血小板功能 ,减少血小板内促聚物质的 释放 。增加血小板膜的流动性 ,使血小板自身及外环境改 善 ,从而改变血小板对刺激的反应性及血小板表面受体数 目 [10 ] 。DHA 不是 PGS 合成酶的底物 ,但能与环氧化酶结合 , 因而也是 PGS 的抑制剂 ,也可以减少如 PGI2 和 TXA2 等衍生 物的产生 。 2. 3 降血脂 、预防和治疗动脉粥样硬化
↓△5去饱和酶
↓ + 8. 11. 14. 17 ) ( 22∶4, △7. 10. 13. 16 )
↓ + C2 延长酶
二十二碳五烯酸 ( 22∶5, △7. 10. 13. 16. 19 )
↓△4去饱和酶
二十二碳六烯酸 ( 22∶6, △4. 7. 10. 13. 16. 19 )
降低中性脂质的机理可能是通过两种机制进行 。一是 抑制甘油三酯在肝脏中的合成 ;二是抑制甘油三酯的浆脂蛋 白的合成和释放 。前者可能是主要作用机制 [6 ] 。
减少体内胆固醇的合成是因为 EPA 在体内能转变成