EPA、DHA的生理功能及提取方法的研究进展

石 雨，田 媛，李 磊，2，李国巍，阚 侃

(1.黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江大庆163319;2.黑龙江省八一农垦大学，黑龙江 大庆163319)

EPA和DHA作为人体必需脂肪酸，因具有独特的生理活性而受到了广泛关注。它们都属ω－3系列多不饱和脂肪酸，其从甲基端数第1个双键的位置在第3碳位。这类多不饱和脂肪酸无法在动物体内与ω－6系列脂肪酸相互转化，人体自身也无法合成。一般人健康所需的EPA和DHA能够从植物中摄取的α－亚麻酸微量转化，但对于不能将α－亚麻酸有效转化的人群来说，从食物中直接摄取是很有必要的。

1 EPA和DHA的生理功能

1.1 预防心血管疾病

心脑血管疾病严重威胁人类健康，我国每年有近300万人死于心脑血管疾病，占我国每年总死亡病因的一半以上。

研究表明，心血管疾病与人们的饮食习惯直接相关，尤其是脂肪的摄食种类与数量［1］。人体血液中含有低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白，它们会促进血管平滑肌细胞增生，因此诱发动脉硬化和血栓的形成。EPA和DHA一方面降低人体血液中的血浆甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白含量，另一方面增加高密度脂蛋白的含量，因此改善了血液循环，进而降低血液黏度，促进胆固醇的排泄，降低血液中胆固醇的含量［2］。

1.2 抗癌作用

癌症是因控制细胞的生长增殖机制失常所引起的疾病。癌细胞能无限制、无止境的增生，大量消耗患者体内的营养物质，导致人体消瘦、贫血以及严重的脏器功能受损等。

DHA能够促进T淋巴细胞的增殖，提高细胞因子IL－1β、IL－6和TNF－2的转录，进而提高免疫系统对肿瘤细胞的杀伤力［3］。另外，DHA和EPA结构中的多个双键使其成为脂质过氧化的天然底物。肿瘤细胞对治疗药物的敏感性能够被脂质过氧化产生的活性氧所提高，产生的自由基和脂质过氧化物会抑制肿瘤细胞的表达，缩短染色体的端粒，进而促进肿瘤细胞的凋亡［4］。

1.3 抗炎、抗过敏作用

EPA和DHA的抗炎作用机理是抑制单核细胞和中性细胞的5－脂氧化酶的代谢途径，增加白三烯B5(LTB5)的合成。AA能够促进LTB4的形成，因而起到助炎的作用。在白细胞的凝集能力、趋化性、游走性及溶酶体酶的释放等方面，LTB5的活性只有LTB4的1/10～1/30。因此EPA通过增加LTB5的竞争性来抑制LTB4的形成。活化的肥大细胞在过敏反应中释放的LTS会促进嗜中性白细胞释放出血小板活化因子，它会引起过敏反应的亢进［5］。DHA能抑制LTS的合成，进而抑制血小板活化因子的产生，因此具有抗过敏作用。

1.4 健脑明目的作用

DHA是神经系统细胞生长及维持的不可缺少的主要元素，更是大脑和视网膜的重要构成成分。DHA在人体大脑皮层中含量约为20%，在视网膜中比例高达50%，因此，对胎婴儿智力和视力发育极其重要。DHA能够促进胎儿大脑发育和视网膜光感细胞的成熟。若食物中缺乏DHA，视网膜组织中的DHA含量就会随之降低，从而导致视力下降。

2 正确摄入EPA和DHA

人们虽然已经意识到了摄入EPA和DHA的重要性，但很多消费者对于其摄入方法存在误区。大量摄入会产生出血倾向，所以，有凝血功能障碍和严重高血压的患者要慎用。EPA和DHA的脂质过氧化作用使得人体对抗氧化剂的要求提高，若抗氧化剂不足，EPA和DHA在体内极易氧化生成过氧化物，会对人体产生一定的毒副作用。因此，在摄入EPA和DHA的同时还要摄入一定量的抗氧化剂，如维生素E来防止其产生脂质过氧化作用。推荐膳食中由ω－3多不饱和脂肪酸所提供的能量不多于总能量的10%［6］。

3 高纯度EPA和DHA的分离提取方法

目前，分离提纯EPA和DHA的主要方法有:第一，低温结晶法:主要是利用不同脂肪酸或脂肪酸盐低温时在溶剂中的溶解度不同进行分离［7］。第二，尿素包合法:原理是尿素分子在结晶过程中与饱和脂肪酸和单价不饱和脂肪酸能够形成晶体包合物析出，但是多价不饱和脂肪酸却不易被尿素包合，经过滤除去包合物，就能得到较为纯净的多价不饱和脂肪酸［8］。第三，分子蒸馏法:原理是利用混合物组分挥发度的不同而进行分离。第四，超临界流体萃取法:通过调节压力和温度使各组分在超临界流体中的溶解度发生巨大变化而使之分离。第五，酶法:即利用微生物酶分离提取EPA和DHA的方法。第六，吸附分离法:利用吸附剂选择性吸附分离多价不饱和脂肪酸。

随着对EPA和DHA的生理功能等方面的深入研究，其在药品和高级营养品方面的纯度要求也不断提高。很多发达国家都在研究分离制备EPA和DHA的技术，努力开发出高纯度的EPA和DHA单体，用以满足市场需求。

日本资生堂开发出一种方法，将负载银离子的球状黏土矿物系作为填充剂，填充到超临界流体色柱法的柱中，能实现一次性完成精制纯度高达99%的DHA，这种方法时间短、成本低、效率高。目前，日本的Mochida公司和美国的Amarin公司均已实现高纯度EPA的生产和销售。

3.1 超临界流体色谱法

C18柱能够根据碳链长度的不同将物质进行分离，硅胶柱则是按照不同的双键数来分离物质。结合C18柱和硅胶柱不同的分离机理和效果，浙江大学的杨亦文［9］等人提出以超临界二氧化碳为流动相，结合C18和硅胶柱为固定相的超临界流体色谱法来分离EPA－EE和DHA－EE。此方法可从含EPA－EE 19%，DHA－EE 41%的精制鱼油中将二者分离且纯度大于98%。

3.2 超临界二氧化碳精馏与硝酸银络合结合法

超临界二氧化碳精馏的分离机理是按碳原子数不同进行分离，硝酸银络合是以双键数不同进行分离。江苏理工大学的赵亚平［10］等人将这两种方法结合起来，发挥各自的优点又互相弥补彼此的缺点，对EPA和DHA进行了高纯度的分离提取。先对从市场购买的鱼油进行乙酯化，制得鱼油乙酯，此时EPA和DHA的相对含量分别是8.0%和28.2%。再通过硝酸银水溶液进行预处理，最后采用超临界二氧化碳精馏，可获得纯度在90%以上的EPA和DHA，以及纯度高达99%的DHA单体。

3.3 低温结晶、减压蒸馏及薄层色谱逐步提纯法

北京师范大学的陶海荣等［11］先将鱼油进行皂化、酸化处理，经水洗得到鱼油混合脂肪酸，其中 EPA含量为5.6%，DHA含量为6.8%。然后采取低温结晶法，用丙酮—干冰制冷液冷却至－47℃，恒温搅拌20 min后去除溶剂，EPA和DHA的含量分别提高到了10.1%和27.3%。再将混合脂肪酸甲酯化，在氮气保护下进行减压蒸馏，分别收集187℃ ～192℃和204℃ ～218℃的馏出物。最后用薄层色谱法处理，经气相色谱分析，分别得到含量为99.1%的EPA(甲酯)和含量为99.4%的DHA(甲酯)，实现了EPA和DHA的高纯度分离提取。

4 结语

EPA和DHA给人体带来的有益的功效是有目共睹的，但也避免不了它们造成的副作用，所以人们应当更加关注如何正确摄入EPA和DHA。高纯度EPA和DHA的市场需求日益增大，因此对于其分离提取的要求也随之提高。目前通常采用2～3种传统方法相结合的方式来提取分离高纯度EPA和DHA。如何更加简单高效地提取高纯度EPA和DHA将是未来需要关注的领域。

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