1、毕业论文文献综述食品科学与工程CLA的生理功能及其合成检测方法的研究摘要共轭亚油酸是一系列位置和几何异构体的总称，其中的活性异构体具有多种重要的生理功能，近年来已成为研究热点。本文简单概括了活性共轭亚油酸异构体的主要生理功能、CLA的合成方法机理及分析检测方法。关键词共轭亚油酸；生理功能；合成；检测方法共轭亚油酸（CONJUGATEDLINOLEICACID，以下简称CLA），又称共轭二烯亚油酸,是指在碳9、碳11或碳10、碳12位具有双键的亚油酸（LINOLEICACID，以下简称LA）的位置和几何异构体。在众多CLA异构体中,CIS9，TRANS11十八碳二烯酸（C9,T11CLA）,和T
2、RANS10,CIS12十八碳二烯酸（T10,C12CLA）被认为是具有生理活性的种异构体,尤其是C9,T11CLA,被认为是最具生理活性的异构体，主要存在于反刍动物的乳制品和肉制品【1】。1CLA的生理功能CLA能参与脂肪的分解和新陈代谢24，诱导能量利用，导致体重下降且不储存脂肪，缓和免疫反应的副作用，还可以提高人体的某些生理功能。11抗癌作用对实验老鼠进行研究发现，CLA能减少致癌物引起的皮肤癌、胃癌、乳腺癌、结肠癌和胸腺癌等5。生理浓度的CLA可以杀死或抑制用人类恶性黑素瘤、结肠癌和胸腺癌的培养细胞。另外，CLA还能调节细胞色素P450的活性，抑制癌过程涉及到的鸟氨酸脱羧酶、蛋白激酶C
3、等酶的活性，以及抑制癌细胞中蛋白质和核酸的合成6。总结众多的有关CLA抗癌文献报导，其抗癌作用主要通过以下几个方面起作用抑制化学致癌剂与DNA的附加体形成；抑制细胞毒素LTB4以及内毒素IL等的产生；增强免疫效果；抑制持有雌激素受体的癌细胞增殖作用等等。总之，有关CLA的抗癌研究还在进一步深入之中。12抗粥状动脉硬化作用研究表明，饲喂含CLA饲料的田鼠和兔子，其主动脉壁上的病灶逐渐变小变薄，血液中总胆固醇水平及坏胆固醇水平均较低，大动脉中动脉硬化概率小3。另有报道，CLA能阻止脂肪和血小板在粥状病变的动脉壁上沉积，这可能是CLA抗粥状动脉硬化的重要原因，其作用是亚油酸的5倍2。13提高机体免疫
4、力和改善骨组织代谢的作用研究表明，CLA能促进细胞分裂、阻止肌肉退化、延缓机体免疫力的衰退7采用有丝分裂促剂（MITOGEN）刺激摄食CLA的白鼠脾脏淋巴细胞，结果发现天然吞噬细胞活性及前列腺素（PGE2）的产生几乎没有影响，而白介素2细胞和T细胞的增殖反应却有所增加。由此可见，CLA可能具有促进脾的白介素2细胞和T细胞繁殖的作用8，也就是说有提高机体免疫力的作用。CLA你呢个促进骨组织的分裂和再生，促进软骨组织细胞的合成及矿物质在骨组织中的沉积，对骨质的健康有积极作用。这可能是PGE2浓度调节的结果，PGE2浓度过高能抑制骨质的合成，而CLA能有效降低PGE2的浓度，因而能促进骨质的形成。1
5、4抗氧化作用CLA具有抗氧化性，其共轭双健更易氧化，抗氧化性与花生四烯酸类似。实验发现，CLA的氧化速率与二十二碳六烯酸类似，比亚油酸、亚麻酸要快。15其他方面的作用除上述功能以外，动物实验中还发现CLA具有其他一些保健功能，如降低胆固醇合抗血栓的作用。另外，CLA还具有提高饲料效价、防霉变的作用，其钠盐可以抑制霉菌生长，无毒副作用，性质相对稳定9。随着有关研究的进一步深化，CLA对人体健康产生积极影响的生理机制功效将会逐渐被揭开。2CLA的合成方法由于CLA的独特生理作用，最近20年引起了人们的关注。目前，CLA工业化生产采用化学异构法，主要是利用碱法生产,即亚油酸在强碱条件下异构化为CLA
6、,但其产物中异构体组成复杂，不利于在食品和医药方面使用。而由生物法转化亚油酸生成的CLA，产物中异构体组成单一，产品安全性较高，有很好的应用前景。21生物转化的菌种CLA的微生物生产主要以细菌为主。研究人员发现，在特殊的培养基、脱脂乳或全脂乳条件下，许多的乳杆菌、乳酸球菌和链球菌菌株能够利用亚油酸产生CLA，但是也有部分菌株并没有这样的活性。目前发现的能通过LA生物异构化生成CLA的菌种主要是一些瘤胃菌、丙酸菌和乳酸菌。目前，人们通过给奶牛饲喂富含亚油酸的饲料，在奶牛胃肠道微生物的作用下，可以显著提高牛奶中CLA的含量10，该类富含CLA的乳及乳制品具有很好的贮藏和感官特性。然而，瘤胃菌的培养
7、需要严格的厌氧条件，培养困难，给菌株的筛选和生产应用带来较大的困难。而丙酸细菌从亚油酸代谢生成共轭亚油酸的能力是与菌株相关的。此外，游离亚油酸的质量浓度和培养基种类不同，对丙酸细菌生成CAL的能力也有很大的影响。由于乳酸菌兼性厌氧，培养条件易于控制，无毒安全，同时乳酸菌含有的亚油酸异构酶对作用底物具有很强的专一性，而且大多数乳酸菌又是一种人体益生菌，可以直接将其应用于食品、保健品,还可以通过固态发酵11提高饲料中CLA的含量。相比之下，乳酸菌更适合工业化生产CLA。22生物转化的机理近年来的研究表明，生物合成共轭亚油酸的途径主要有2种，一种是亚油酸异构酶先作用于亚油酸使之发生异构化，生成CLA
8、，接着氢化酶作用于CLA使之最终氢化为硬脂酸，这种途径常见于瘤胃细菌生物转化CLA的过程；另一种是亚油酸不从非共轭双键经一步异构化而成为共轭双键，而是涉及到中间产物羟基脂肪酸的合成，然后进一步脱水形成CLA，这种途径则常见于乳酸菌生物转化CLA的过程。亚油酸异构酶是一种膜结合蛋白,可以以细胞形式发生催化反应,产生的共轭亚油酸大多在胞内以游离形式存在,也可以分离出膜后发生催化反应，是一种与细菌生长无关的诱导酶。它来源于多种细菌、真菌，在很多乳酸菌中也存在。23转化条件的研究菌种是微生物转化的产生差异的重要条件，不同的菌株转化LA生成CLA的能力不同，需要的培养基不同，其转化结果也不尽相同。其他的
9、影响因素还有反应时间、温度、PH、LA添加量、接种量等。231反应时间对生物转化CLA的影响反应时间的长短会对生物转化CLA产生直接影响，若反应时间太短，则CLA的积累不充分；若反应时间太短，则CLA易被氧化。因此需要控制好异构化反应的时间，对其不同时间段的生物转化CLA进行研究。232反应温度对生物转化CLA的影响反应温度对酶催化转化反应的影响有2个方面随着温度的升高，活化分子数增多，酶反应速度加快，促进酶转化反应；随着温度的升高，酶蛋白逐步变性失活，酶的活性随之降低，减弱转化效果。233反应缓冲液PH值对生物转化CLA的影响在微生物细胞生物转化的反应过程中，反应体系的PH值不但会影响酶蛋白
10、的构型和酶的稳定性，以及酶的活性中心必需基团的解离状态和底物的解离状态，还会影响涉及氧化还原反应的辅酶体系和反应中氢的传递及电子的转移。在最适PH值条件下，酶催化转化反应的活性最佳，转化效果最好，高于或低于此PH值时，酶的活性会下降。234LA添加量对生物转化CLA的影响但是LA对革兰氏阳性菌又具有明显的抑制作用。当LA浓度过低时，诱导生成的酶少，对CLA的转化有阻碍作用；当LA浓度过高时，细胞也会受到抑制而停止生长。235接种量对生物转化CLA的影响接种量较小时，LA对细胞存在明显的抑制现象，转化的CLA含量很低；增大接种量，LA对细胞的抑制现象减弱，就会增加产物CLA的含量；当接种量增加到
11、足够大时，所有细胞都与底物结合反应，反应充分，此时CLA含量最大；继续增加大接种量，底物反应完全，但并不能增加产物CLA的产量。3CLA检测方法31紫外UV检测法紫外分光光度法是利用共扼亚油酸所含有的共扼双键在紫外区处有特征吸收峰,而亚油酸却没有的特点,故色谱上常在这个波长下检测的存在及含量1213。改方法检测成本最低、操作简便快速,检测结果为各种CLA异构体的总和，适合于单一异构体转化产物的高通量操作。32红外IR检测法在9OO1000CM1的红外区，CLA的各种异构体在不同的波长处有吸收峰，借此可检测各种异构体的含量14。33高效液相色谱法HPLC高效液相色谱法也能用于共扼亚油酸的分离检测
12、。如以CH3CNH2O8515V/V为洗脱液,可在C8柱或C18柱上对共扼亚油酸甲脂进行分离,但无法使共扼亚油酸的异构体分开14。现已发展起来一种新的色谱分析方法,即银离子高效液相色谱法,它是分离饱和度不相同的同系物的有效方法。在流动相中添加银离子后,可降低带有不饱和双键化合物的保留时间。银离子是电子接受体,能选择性地与化合物的双键作用,形成银的键络和物,从而改变化合物的存在形式和分配平衡浓度,使其亲水性增强,保留时间减少15。这种亲和能力和极性的差异导致化合物在固定相和流动相中的分配特性不同,因此提高了分析灵敏度和分离的选择性,可把大部分共扼亚油酸异构体分开,但无法使C9,C11,异构体与其
13、他9,11异构体分开16。此法适合于生物转化产物脂肪酸组成较复杂的反应体系。34气相色谱法（GC）GC是传统用来分析脂肪酸的方法。因为它具有快速、高效、灵敏的优点。对于GC分析,脂肪酸应该转化成非极性的挥发性的衍生物,比如脂肪酸甲脂。常用的甲脂化方法有BF3/CH3OH,H2SO4/CH3OH,HCL/CH3OH17。对于常规的脂肪酸分析,通用的或普通的填充柱或毛细管柱就可以满足要求。而共扼亚油酸各异构体的分析,对色谱柱的要求则有所不同。几乎所有涂有极性固定液的色谱柱在分析时都能得到共扼亚油酸相对于其他组分的总含量。该方法对有生理活性的C9,T11CLA和T10,C12CLA异构体分离效果好,
14、较适用于生物转化生成专一性活性异构体的反应,此法也能将活性异构体和其他副产物如羟基脂肪酸酸HY18进行分离。35气质联用法GCMS色谱法虽有其独特的分离功能,但对未知物的定性分析,往往由于标准品不易求得,给分析带来了困难,而质谱法在定性方面的特殊作用,使得GC/MS联用法发展起来,二者联用后可达到相辅相成的效果,所得分析结果准确可靠19，但是对样品的处理要求较高,操作较复杂。36核磁光谱法核磁共振光谱法是基于元素的原子核在很强的外磁场的作用下,发生能级分裂,对相应能量的电磁辐射产生共振吸收现象而建立起来的分析方法,主要应用于有机结构分析。13C核磁光谱法用于鉴定和定量CLA混合物中的同分异构体
15、,结果与GC/MS法一致,可分析混合物中7,9,8,10,9,11,10,12,11,13182的CC,CT,TC,TT同分异构体，核磁共振的主要优点是可以给CLA混合物中的不同构象的同分异构体定量20。参考文献1JONESELCHETNICAL,PHYSICAL,ANDSENSORYPROPERTIESOFDAIRYPRODUCTSENRICHEDWITHCONJUGATEDLINOLEICACIDJJDAIRYSCI,2005,888292329372PARIZAMWCONJUGATEDLINOLEIEACID,ANEWLYRECOGNIZEDNUTRIENTJCHEMISTRYINDUS
16、TRY,1997,124644663PARKY,ALBRIGHTKJ,STORKSONJ1,ETA1CHLLNGE8INBODYCOMPOSITIONINMICEDURINGFEEDINGANDWITHDRAWOFCONJUGATEDLINOLEICACIDJLIPIDS,1999,3432342484PARKY,ALBRIGHTKJ,STORKSONJM,ETA1EFFECTOFCONJUGATEDLINOLEICACIDONBODYCOMPOSITIONINMICEJLIPIDS,1997,3288538585OSHEAM,SLANTONCANTIOXIDANTENZYMEDEFENSER
17、ESPONSESOFHUMANMCF7ANDSW480CANCERCE11STOCONJUGATEDLINOLEICACIDJANTICACERRES,1999,19195319596CHINSF,STORKSONJM,LIUW,ETA1DIETARYSOURCESOFCONJUGATEDDIENOICISOMERSOFLINOLEICACID，ANEWLYRECOGNIZEDCLASSOFANTICARCINOGENSJFOODCOMPANA1,1992,51851977MICHIHIROSUGANO,AKIRAJSUJITA,MASAOYSMASAKI,ETA1CONJUGATEDLINO
18、LEICACIDMODULATESTISSUELEVELSOFCHEMICALMEDIATORSANDIMMUNOGLOBULINSINRATSJLIPIDS,1998,3355215278HAYEKMG,HANSN,WUNDY,ETA1DIETARYCONJUGATEDLINOLEICACIDINFLUENCESTHEIMMUNERESPONSEOFYOUNGANDOLDC57BL/6NERLBRMICEJNULR,1999,12932389STEVENA,WEMER,LLOYD0LUEDECKE,ETA1DETEMAINATIONOFCONJUGATEDLINOLEICACIDCONTEN
19、TANDISOMERDISTRIBUTIONINTHREECHEDDARTYPECHEESESEFFECTOFCHEESECULTURESPROCESSING,ANDAGINGJAGRICFOODCHEM,1992,40101817182110TILAKRDHIMAN,SHAHIDUZZAMAN,KENNETHCOLSONETALINFLUENCEOFFEEDINGSOYBEANOILONCONJUGATEDLINOLEICACIDCONTENTINBEEFJJAGRICFOODCHEM,2005,53,68468911ZUBEYDEBAYSAL,FIKRETUYAR,CETINAYTEKIN
20、SOLIDSTATEFERMENTATIONFORPRODUCTIONOFAMYLASEBYATHERMOTOLERANTBACILLUSSUBTILISFROMHOTSPRINGWATERJPROCESSBIOCHEMISTRY,2003,381665166812邵群,边际,马丽等乳酸菌发酵产生共扼亚油酸条件的研究J山东师范大学学报自然科学版,2001,164444513张亚刚,樊莉,文彬等紫外可见分光光度法在共扼亚油酸定量分析中的应用J新疆石油学院学报,2002,144323514陈忠周,李艳梅,赵刚,等共轭亚油酸的性质及合成J中国油脂,2OOO,255414515郑玉梅奶及奶制品中C9,
21、T11CLA检测方法的建立及氧化稳定性的研究D哈尔滨医科大学博士论文,200216吴冀华,裘爱泳气相色谱法分析共扼亚油酸异构体J中国油脂,2002,21656817YAMASAKIM,KISHIHARAK,IKEDAIETALARECOMMENDEDESTERIFICATIONMETHODFORGASCHROMATOGRAPHICMEASUREMENTOFCONJUGATEDLINOLEICACIDAOCS199918王小静毛细管气相色谱法测定乳脂中的CIS9,THRANS11共轭亚油酸J色谱,2006,0664564719ROACHJAG,MMMOSOSOBA,MPYURAWECZ,ETALCHROMATOGRAPHICSEPARATIONANDIDENTIFICATIONOFCONJUGATEDLINOLEICACIDISOMERSJANALYTICACHIMICAACTA,2002,46515215620薛英本不同来源CLA抑制小鼠前胃癌及其对B16MB转移特性影响的研究D哈尔滨医科大学博士论文,2001
