南极磷虾油具有较高的医用和保健价值

2018/3/9 13:56:43

【背景及概述】[1][2]

磷虾属节肢动物门,甲壳亚门,软甲纲,磷虾目。南极磷虾现有生物量估计高达(6.5~10.0)×108 t。由于具有巨大的生物量和丰富的营养成分,所处生态环境也相对洁净,南极磷虾作为一种十分重要的渔业资源正受到越来越多国家的关注,利用磷虾肌肉蛋白、酶、脂类等活性组分开发的产品也越来越多。南极磷虾油是其脂类成分的复合物,除了主要的脂肪酸及其各类衍生物外,还含有一些其它脂溶性物质,如虾青素、维生素、甾醇等。

磷虾油是从南极磷虾(Euphausia superba)中提取而成,含有磷脂、Omega-3脂肪酸、虾青素等多种活性成分,从膳食中摄入海洋Omega-3脂肪酸可以对人类的身体健康提供多种帮助。南极磷虾中不饱和脂肪酸含量高达近乎七成,营养价值非常显著,相关研究结果表明,南极磷虾虾油中含有丰富的人类所必需的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),它们可以预防心脑血管疾病、炎性反应疾病、恶性肿瘤、痴呆症、糖尿病、视力减退等。且磷虾油中的环境污染物含量极低,更加的安全可靠。大量的动物学实验以及人体临床实验已经证实南极磷虾油具有多种保健功效,并且在某些方面效果好于鱼油,被誉为是鱼油的升级替代产品,因此,南极磷虾油在未来的健康食品领域具有广阔的应用前景。

【组成】[3]

南极大磷虾(Euphausia superba)是生活在南大洋中的一种甲壳类浮游动物,个体不大,但生物量巨大。

在研究过的4种磷虾目的种类中,南极大磷虾幼体脂肪酸总含量最高,并且,其不饱和脂肪酸是目前自然界中唯一以磷脂型态结合ω-3(EPA、DHA)和多样性超强抗氧化物(磷脂型虾青素 Astaxanthin)的分子结构,而饱和脂肪酸含量较低。在不饱和脂肪酸中。含有人体必需脂肪酸的亚油酸的比例较大。已有文献报道,南极磷虾油具有较高的医用和保健价值。研究发现南极虾中的脂肪含量占湿重的1% 6%,主要的油脂类型包括卵磷脂(PC),磷脂酰乙醇胺(PE),甘油三酯(TG),游离脂肪酸(FFA)和甾醇。使用GLC/MS可确定超过50种脂肪酸。

【生理功能及应用】[4]

1. 显著提高血液中 Omega-3 脂肪酸水平

许多研究表明,血液中较高浓度的EPA 和 DHA会促进人类身体健康,因此血液中 Omega-3 脂肪酸的积累就显得尤为重要。磷虾油中的 Omega-3脂肪酸更易被人体所吸收,具有更高的生物利用效率。这可能与磷虾油中Omega-3脂肪酸大多数与磷脂相连的特殊结够有关,而鱼油中的Omega-3脂肪酸都是与甘油三酯相连的。

2. 改善大脑健康

脂肪占大脑的 60 %(干重),并且绝大部分属于多不饱和脂肪酸。动物学实验以及人体临床实验已经证明,Omega-3 多不饱和脂肪酸具有保护大脑健康的作用,可以提高大脑的记忆功能、学习功能、认知功能、反应力、注意力以及精神情绪。利用厌恶性光刺激回避模型实验(ALSAT)评价连续喂食7周磷虾油的雄性与雌性老鼠的认知功能,结果发现,相比于对照组,喂食磷虾油的老鼠经过1d训练就能够明显取分有效杠杆与无效杠杆。同时,在强迫性光刺激模型试验(UALST)中发现,磷虾油与丙咪嗪(一种抗抑郁剂)都能够在实验进行的第3天表现出抗抑郁的作用。因此,结果表明磷虾油中的EPA、DHA以及虾青素可能具有抗抑郁以及提高认知功能的作用。

3. 抑制肥胖

1)降低血浆中内源性大麻素水平:内源性大麻素系统主要由内源性大麻素及其受体组成,后者分为 CB1 受体和 CB2 受体两种,激活后可引起摄食增加。

肥胖以及由肥胖引发的健康后果都是与内源性大麻素信号系统被长期激活并失调有关。内源性大麻素可以有效的帮助人们在经历压力与恐惧之后,冷静并且放松下来。但是,如果这个系统长期被激活,它就会造成人们食欲大增并且体重增加。Omega-6 脂肪酸中的花生四烯酸可以被转化为内源性大麻素的脂质信号分子。该分子可以结合并激活内源性大麻素受体,是该系统一个强有力的激活剂。提高Omega-3 脂肪酸的摄入量可以有助于调节血液和器官中的 Omega-3与 Omega-6 脂肪酸比例。这样就会使较少的花生四烯酸结合到磷脂上,从而减少花生四烯酸向内源性大麻素的转化。向肥胖小鼠(高脂饮食诱导的肥胖)的饮食中添加磷虾油,可以改善小鼠的一些代谢紊乱并降低其内源性大麻素的水平。人体临床实验发现,相对于正常体重的受试者,超重和肥胖的受试者体内内源性大麻素含量更高。而当这些受试者每天服用 2 g 磷虾油,连续服用 4 周后,肥胖受试者血浆内的内源性大麻素水平显著下降,同时血浆中Omega-6/Omega-3比例显著降低。这些数据表明,南极磷虾油中相对低剂量的Omega-3 脂肪酸可以显著降低肥胖者血浆中内源性大麻素的水平,可能开辟了一个很有前途的降低内源性大麻素水平的方法。

2)激活脂肪燃烧代谢途径:磷虾油可以增加小鼠肝脏 4892 个基因的表达,而鱼油的omega-3 脂肪酸仅增加 192 个基因的表达。同时,来源于磷虾油的Omega-3 脂肪酸可以下调肝脏中的葡萄糖、脂肪以及胆固醇的合成代谢途径,促进线粒体的呼吸作用。而在喂食相同含量 Omega-3 脂肪酸鱼油的小鼠中没有检测到这些效果。

3)降低肝脏脂肪合成的关键酶活:脂肪肝是发生在肥胖人士身上一种常见的疾病。大鼠实验表明,磷虾油可以显著降低肥胖大鼠肝脏脂肪合成所需酶的活性,例如:三羧酸载体、乙酰辅酶 A羧化酶、脂肪酸合成酶,这些都是参与脂肪合成的重要关键酶。换句话说,磷虾油可以减少肝脏中自身合成的脂肪。

4. 抑制癌细胞生长

增加海洋性 Omega-3 脂肪酸而减少 Omega-6 脂肪酸的摄入量,可以减少癌症发展的整体风险,进而帮助预防和治疗癌症。有证据表明,Omega-3 脂肪酸在一些肿瘤如乳腺癌、结肠癌转移、肝癌和广义恶性肿瘤治疗中有着重要作用。摄入足量的 Omega-3 脂肪酸的白鼠,其直肠癌、乳腺癌的发病率以及肿瘤的大小、数目都显著小于对照组,恶性肿瘤细胞的浸润和转移能力减弱,使白鼠寿命延长。将人类的结肠癌细胞 SW480 置于不同浓度的磷虾油中,结果发现 48h 后结肠癌细胞的生长受到了抑制,抑制程度与磷虾油浓度呈正比,即磷虾油浓度越高,抑制癌细胞生长的效果越明显。实验还发现磷虾油抑制结肠癌细胞 SW480 的作用与二者接触的时间呈正相关,即接触 72 h 和 120 h 的抑制效果更加明显。

提取[1][4]

磷虾油提取工艺流程:冻干南极磷虾→粉碎→磷虾粉→超声波-无水乙醇提取→过滤→回收乙醇→磷虾油,具体步骤如下:以南极磷虾为原料,以无水乙醇为提取液,结合超声波提取技术,对磷虾油进行提取研究。通过单因素及正交试验确定了南极磷虾油的提取工艺,即时间3h,温度35℃,料液比1:7(g/mL),功率130W,磷虾油得率为16.3%。

【主要参考资料】

[1] 王玥玮, 张斌, 温禄云, 等. 南极磷虾油提取工艺的优化[J]. 食品研究与开发, 2016, 37(4): 105-107.

[2] 黄婧. 磷虾油防治脂肪肝的实验研究进展[J]. 山东食品发酵, 2015 (4): 50-52.

[3] 王亚恩. 南极磷虾油降血脂, 抗氧化力及其改善记忆力功能实验研究 [D][D]. 中国海洋大学, 2011.

[4] 冯迪娜, 袁玥, 朱晓丽. 南极磷虾油生理功能的研究进展[J]. 食品研究与开发, 2015 (2015 年 07): 115-117.

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