MLM型结构脂质酶法制备及其功能性研究

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天然植物油脂中甘油三酯骨架上的脂肪酸为长链脂肪酸,MLM型结构脂质甘油三酯骨架的1,3位为中链脂肪酸,由此MLM型结构脂质亦称作中长链脂肪酸甘油三酯。这类结构脂质既保持着天然油脂特性,还具有特殊的营养价值和生理功能,如降低血清胆固醇含量,抑制体重增加,快速吸收代谢等作用,因此受到广泛的关注。本文以辛酸乙酯为酰基供体对大豆油进行改性,探究酶催化酯交换合成MLM型结构脂质和分子蒸馏纯化制品的效果,获得最佳合成与制备条件;在制品物理性质和氧化稳定性研究的基础上,进行动物的快速餐后血脂实验和小鼠成长实验,探究其在不对机体器官造成损伤的情况下,具有的改善脂代谢作用。主要研究结果如下:1.选择一级大豆油为原料,辛酸乙酯为酰基供体,以3种不同的脂肪酶,在无溶剂体系中酶法酯交换合成MLM型结构脂质,试验结果表明,在固定化脂肪酶Lipozyme RM IM、Novozyme435和Lipozyme TL IM中,酶Lipozyme RM IM的催化效果最好。正交试验优化得到酶催化酯交换最佳条件:辛酸乙酯与大豆油摩尔比3:1,酶添加量8%(以底物总质量计),反应时间8 h,温度55℃,辛酸插入率为28.56%。利用脂肪酶催化酯交换合成MLM型结构脂质易于控制,无环境污染,但不利于大批量生产。2.以MLM型结构脂质的纯度和酸价为指标,采用二级分子蒸馏技术对酶法酯交换合成产物进行分离纯化,响应面试验设计得到的最适分离纯化条件为:蒸发面温度214.6℃,刮板转速302.8 r/min,进料速率2.2 mL/min,在此条件下,实测制品酸价0.47 mgKOH/g、纯度90.32%,其值在二次回归方程模型95%的预测区间(0.45,0.53)、(90.23,91.19)范围内。3.对批量合成纯化的MLM型结构脂质进行理化指标及其组成的检测与分析,制品酸价0.57 mgKOH/g、过氧化值0.06%、皂化值259.52 mgKOH/g,碘值92.09g/l00g等指标均符合国家大豆油标准GB1535-2003。MLM型结构脂质的酸价和皂化价相比一级大豆油均有升高,碘值有所下降,过氧化值和折光率变化不大,黄度有所下降,其维生素E含量80.05 mg/100g要低于大豆油中的维生素E含量110.03 mg/100g; MLM型结构脂质含有大豆油中的所有脂肪酸,其中不饱和脂肪酸相对于大豆油降低,在结构脂质的sn-2位上辛酸占有15.06%; MLM型结构脂质的OSI值(5.75)低于大豆油OSI值(7.10);添加不同的抗氧化剂后,MLM型结构脂质的OSI值有不同程度的增加,以叔丁基对苯二酚(TBHQ)提高幅度最为显著。4.对小鼠进行餐后血脂试验的结果表明,短时间内MLM型结构脂质能够抑制小鼠血清中甘油三酯含量的增加。小鼠成长试验中,MLM型结构脂质能够抑制小鼠的体重的增加,且与剂量呈现一定的相关性;小鼠的脂体比显著降低,脏器指数没有显著性差异,表明MLM型结构脂质未造成小鼠体内的脂质代谢紊乱而引起器官肥大;血脂数据分析显示,MLM型结构脂质可以降低小鼠血液中甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的含量;同时,MLM型结构脂质不会引起肝毒性反应,各组小鼠体内谷丙转氨酶、谷草转氨酶均无显著性差异;小鼠肝脏切片结果显示肝细胞内脂肪数量的减少,表明MLM型结构脂质能够缓解脂肪的积累。
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