二十二碳六烯酸(DHA)生产工艺简介

二十二碳六烯酸（DHA）生产工艺简介

一、DHA背景与意义

DHA（Docosahexaenoic acid, 22:6△4.7.10.，全名二十二碳六烯酸）是一种重要的长链多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，简称PUFA），属于ω-3

系列（分子结构式中第一个双键位于-COOH基团反侧的第三个键上，即ω-3系列）。人和其它哺乳动物只有△4、△5 、△6及△9去饱和酶，缺乏△9 以上的去饱和酶,因此无法自身合成DHA，必须由食物来提供。

1、DHA的结构和性质

DHA的分子式为C22H30O2,分子量为，分子结构为：

DHA通常是顺式，但在某些异构酶作用下可变成反式。含有多个“戌碳双烯”结构及5个活泼的亚甲基。这些活泼的亚甲基舍得DHA极易受光、氧、过热、金属元素（如Fe、Cu）及自由基的影响，产生氧化、酸败、聚合、双键共轭等化学反应，产生以羰基化合物为主的鱼臭物质。

纯DHA为无色、无味，常温下呈液态，且具有脂溶性，易溶于有机溶剂，不溶于水，熔点为－~－，所以在低温下仍然能保持较高的流动性。

2、DHA的来源

海洋动物

海洋鱼类[]是提取DHA的主要来源。海产鱼类特别是中上层鱼类的油脂中含有大量的DHA，如鲔鱼、秋刀鱼、远东沙丁鱼的油中DHA的含量均在10%以上。目前全世界鱼油的年产量在100万吨左右，理论上从中可提取10~25万吨鱼油。实际上由于分离技术等因素的限制，鱼油产量要低于上述数字、而且提取的鱼油有相当大的部分被氧化和渗入人造黄油或起酥油中被消耗掉，真正可用于分离DHA的鱼油仅占少部分。除此之外还有贝类和甲壳类。

真菌类

有许多低级的真菌中含有较多的DHA，其中藻状菌类的DHA含量尤为丰富，

是进行DHA商业性开发的潜在来源。比如高山被孢霉中的占其总脂肪酸的15%以上，而破囊壶菌中的占总脂肪酸的含量可高达34%。

产DHA的真菌主要是较低级真菌中的藻状菌，主要有壶菌纲（Class Chytridomycetes）、卵囊菌纲（ClassOomyceres）、霜霉目（OrderPeronosporales）、水霉目（Ordersaprolegniales）、结合菌纲（ClassZygomycetes）、虫霉目（Order Entomophthorales）等，特别是破囊弧菌Thraustochytriidae，已经报道有它的8个属30 多个菌种能够产DHA。

海藻类

许多研究证实，在金藻类、甲藻类、硅藻类、红藻类、褐藻类、绿藻类及隐藻类等海藻中含有大量的DHA。到目前为止，已测定了上百个品种微藻的脂肪酸，其中某些种类的海藻DHA含量可达30%以上。

3、DHA的分离制备方法

如何高效地从鱼油及其他海洋动植物中分离、浓缩DHA，是脂肪酸开发应用中的难点和关键之一。目前，实验室和实际生产中应用的和分离方法有低温分级法、尿素包合法、溶剂法、成盐法、分子蒸馏法、超临界气体萃取法、脂酶法及高效液相色谱法等。下面简要介绍其中几种重要的分离方法。

低温分级法

利用不同的脂肪酸在过冷有机溶剂中的溶解度差异来分离浓缩DHA。将鱼油溶解在1~10倍的无水丙酮中，并冷却至-25℃以下。混合液的下层即形成含有大量饱和脂肪酸及低度不饱和脂肪酸结晶，而上层含有大量高度不饱和脂肪酸的丙酮溶液。将混合液过滤，滤液在真空下蒸馏除去丙酮即可得到DHA含量较高的鱼油制剂。为了提高分离效果可在无水丙酮中添加少量亲水性溶剂如水或醇类。

溶剂提取法

利用不同脂肪酸的金属盐、在某种有机溶剂中的溶解度差异来分离浓缩DHA。将乙醇、鱼油及NaOH按一定比例混合，然后力热使鱼油皂化。皂化后的混合液经压滤分别得到皂液及皂粒。皂液在搅拌下加人H2SO4至PH为1~2。分离上层粗脂肪酸乙醇混合液，加热回收乙醇，并反复水洗祖脂肪酸至中性，即得DHA含量较高的精制鱼油。

尿素包合法

脂肪酸与尿素的结合能力取决于其不饱和程度。脂肪酸的不饱和度越高、则与尿素的结合能力越弱。依此原理即可将饱和脂肪酸、低度不饱和脂肪酸与高度不饱和脂肪酸分离开来。在鱼油中加人尿素甲醇（或乙醇）后加热混合、过滤并用适当溶剂萃取滤液，即得萃取液脱去溶剂、真空干燥后即得到DHA含量较高的精制鱼油。

尿素包合法是一种比较简便有效的分离方法，但在实际生产中应用时，存在溶剂损耗大、排水和因尿素添加物而引起的废物处理等问题。为此，Kazuhiko 开发了一种尿素包合与连续精馏相结合的分离方法，既解决了上述问题，又避免了鱼油因与空气接触而氧化，还可以提高分离效果，适合工业化生产。

超临界气体萃取法

即将含有DHA的鱼油溶解于超临界状态的CO2中，通过改变温度和压力，达到分离DHA的目的。此法能分离出高纯度的DHA，但对碳数相同而双键数不同的脂肪酸的分离效果较差。为此，可利用银离子能与双键络合形成可逆的络合物的特性，在超临界CO2萃取装置中增加1支AgNO3－硅酸色谱柱，达到将碳数相同而双键数不同的脂肪酸分离的目的。

上述分离方法同样适用于通过选择和培养某些真菌和海藻来提取DHA的途径。

4、DHA的生理功能

抗凝血、抑制血栓形成

DHA能抑制血小板凝集，减少血栓素形成，从而预防心肌梗塞、脑梗塞的发生。血小板合成的血栓素（TXA2）具有促进血小板凝集和收缩血管的作用，血管内皮产生的前列腺素（PGI2）具有抑制血小板凝集和舒张血管的作用，TXA2 和PGI2 之间的平衡是调节血小板和血管功能，促进血栓形成的关键。TXA2 和PGI2 是以花生四烯酸（AA）为前体，通过磷酸化酶的作用从细胞膜磷酸甘油酯中释放出来。DHA和EPA可竞争性抑制AA向TXA2 和PGI2 转化而生成TXA3 和PGI3，TXA3 几乎没有生物活性，而PGI3 与PGI2 的生理功能和活性相似，因而减少了血小板凝集并增加了血管舒张作用，使血栓形成减少。对血栓病患者,可使患者的血小板存活时间延长,血小板计数减少, 血小板因子的血浆水平下降，