蛋黄卵磷脂的分离纯化研究进展
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摘 要:该文介绍了卵磷脂的理化性质、生理功能,综述了国内外对蛋黄卵磷脂的分离提取和精制方法及其在食品中的应用等方面的研究进展,展示了其在食品、药品等研究开发方面的广阔前景。
关键词:蛋黄;卵磷脂;分离;纯化
0 引言
卵磷脂(Lecithin)是一种含磷酸的类脂类生理活性物质,同时又是一种天然表面活性剂[1],其化学名称是磷酰二甘油脂肪酸酯。卵磷脂有广义和狭义之分,狭义的卵磷脂指的是蛋黄磷脂和大豆磷脂中主要成分磷脂酰胆碱(PC);广义上的卵磷脂是指包括卵磷脂(磷脂酰胆碱,PC)、脑磷脂(磷脂酰乙醇胺,PE)、肌醇磷脂(磷脂酰肌醇,PI)、丝氨酸磷脂(磷脂酰丝氨酸,PS)、溶血磷脂(溶血磷脂酰胆碱,LPC)等在内的各种磷脂质集合体[2]。
卵磷脂是由极性脂(磷脂、糖脂)、非极性脂(甘油三酸酯、固醇、游离脂肪酸)以及少量的其他物质如糖类和杂质所组成的复杂混合物。每个磷脂分子都具有1个亲脂部分——包括2个依附于甘油主架结构上的脂肪酸链,以及1个由胆碱磷酸酯、胆碱或肌醇等组成的亲水部分。就是这
种分子结构,使卵磷脂具有乳化性、分散性,是一种纯天然的表面活性剂,在食品、化工、医药等行业均有着广泛的用途。
磷脂来源不同,其组成也不尽相同,下表列出了大豆磷脂与蛋黄磷脂主要成分。
由表可看出,蛋黄磷脂与大豆磷脂相比,其最明显的特点是PC含量高,前者的含量为后者的3倍多。
1 卵磷脂的性状和理化性质
卵磷脂在禽卵卵黄中的含量最为丰富,尤其在鸡、鸭卵黄中的含量最高,可占蛋黄总重量的4%左右,达干物质总量的8% ̄10%。卵磷脂为白色至枯黄色
粉末或团状,在低温下可结晶,有轻微的异气味,味淡。等电点是6.7,可溶于乙醇、甲醇、氯仿等有机溶剂中,也能溶于水成为胶体状态,但不溶于丙酮、乙酸乙酯。不同的卵磷脂在有机溶剂中溶解度不同,故可用有机溶剂来
提取分离卵磷脂。卵磷脂具有较强的吸水性,由于分子中有大量不饱和脂肪酸,在储存过程中易受到光照、氧气和温度的影响而变质,产生能溶血的有毒物质[3]。因此初制为白色,放置一段时间后变为黄色,久置变成棕褐色。因此需在低温干燥下保存,不能放置在阳光直射、潮湿、高温处,以免分解变质。由于卵磷脂分子
蛋黄卵磷脂的分离纯化研究进展
高 进1,马美湖1,2
(1湖南农业大学食品科学技术学院,长沙410128;2华中农业大学食品科学技术学院,武汉430070)
收稿日期:2008-03-07
项目来源:国家948项目(编号2006-G36)
作者简介:高进(1985-),女,湖南益阳人,在读硕士,研究方向为蛋黄中卵磷脂的提取研究;通讯作者:马美湖,E-mail:mameihuhn@yahoo.com.cn。
表1大豆与蛋黄卵磷脂组成
极性脂质 大豆含量(%) 蛋黄含量(%)PC 28 ̄32 66 ̄76PE 20 ̄28 15 ̄24PI 12 ̄20
同时具有亲水性磷酸酯基、胆碱或胆胺等和疏水性脂肪酸基,因此卵磷脂是一种两性表面活性剂,能形成水包油(O/W)型乳剂。具有乳化特性、保湿作用、促进药物透皮吸收作用(如布那唑嗪、茶碱、硝酸异山梨醇等)。卵磷脂的化学性质主要有乳化作用、凝聚作用、皂化反应、水解反应、氢化作用、硫化作用及氧化作用、络合作用、两电性等。卵磷脂还可以与酸、碱、酶作用发生水解,得到各自不同的水解产物。如卵磷脂水解得到脂肪酸酯甘油和胆碱,磷脂甘油在生物体内通过磷酸脂酶水解,释放出胆碱,产生磷脂酸。
2 卵磷脂的生理活性
卵磷脂是目前公认的最具有生物学活性的磷脂,已用于药物的制造。卵磷脂能使血浆中的胆固醇水平降低20%,是很少能增加血浆高密度脂蛋白胆固醇的物质之一。可将血管壁上和血液中的甘油三酯、胆固醇等乳化并溶解于血液中,从而减少了血管中的脂肪含量。另外,卵磷脂也是高密度脂蛋白的主要成分,高密度脂蛋白在胆固醇的运送、分解、排泄过程中起着清洁工的作用,它的升高能够抑制乙醇引起的肝纤维化和肝硬化,促进胶原的瓦解,降低血浆中的丙氨酸转氨酶。
卵磷脂具有八大主要保健功能[4]:①是血管的清道夫;②是肝脏的保护神;③是胎儿、婴儿神经发育的必需品;④可预防老年痴呆症的发生;⑤是良好的心理调节剂;⑥可消除青春痘、雀斑并滋润皮肤;⑦糖尿病患者的营养品;⑧能有效地化解胆结石。
3 卵磷脂的分离提取和精制
20世纪80年代以来,卵磷脂
的分提技术有了迅速地发展,新技术新方法不断涌现。目前主要有以下几类方法:溶剂提取法、超
临界二氧化碳萃取法、柱层析法、有机溶剂无机盐复合沉淀法、膜分离法、乙酰化法、冰冻蛋黄溶剂法、酶催化精制提取法。3.1溶剂提取法
溶剂提取法是一种传统的分离提纯卵磷脂的方法。其原理是利用各磷脂组分在某些溶剂中溶解度的不同,将卵磷脂与其它组分进行分离。分离时,所用溶剂一般为C1-C4的低级醇、正己烷、石油醚、乙醚、氯仿、丙酮等。卵磷脂在低级醇中溶解度较大,脑磷脂和鞘磷脂在低级醇中溶解度较小,但卵磷脂不溶解于丙酮。调整溶剂的pH值,温度,浓度,蛋白质发生变性、沉淀。利用此性质将蛋黄粉和一定量的有机溶剂一起搅拌,调整pH值,静置,离心,沉淀部分为蛋白质,上清液则为中性脂肪和卵磷脂的混合物。将此溶液进行减压浓缩,去除溶剂。由于卵磷脂不溶于丙酮而中性脂肪易溶,再用丙酮对混合溶液进行萃取,即可分离出卵磷脂。此种方法是先去除蛋白质后,然后分离卵磷脂和中性脂
肪,也可以先去除蛋黄油,再分离卵磷脂和蛋白质。低碳醇对PC具有较好的溶解性,但同时也会溶解一些别的
磷脂物质,乙腈虽然对磷脂的溶解性不好,但在低浓度下对PC具
有非常高的选择性。代玲莉[5]
等探讨乙腈和低碳醇的混合溶剂用于提取磷脂中磷脂酰胆碱的可行性,试验表明,混合溶剂在对粉末磷脂中PC的提取率和选择性上,综合性能大大优于单一溶剂。当乙腈和甲醇的体积比为4:1时,混合溶剂对PC的一次提取的选择性和提取率分别达到72.8%和67.8%,并且甲醇和乙腈可以形成沸点为60℃的共沸物,这对工业上溶剂的回收十分有利。李永
安[6]
等采用醇醚混合溶剂萃取粗蛋黄磷脂制备精蛋黄磷脂,磷脂纯度可达98%以上,并且在医用酒精中加入易挥发的乙醚做混合溶剂萃取磷脂,可较好的解决有毒溶剂的残留问题。
不过,单纯用溶剂萃取制备