1 DHA的生理功能及其在食品中的稳定性

v，v，w．chinadairy．net rpgy@chinajourna1．net．cn DHA的生理功能及其在食品中的稳定性 中国乳品工业 da@yINDUSTRY 朱丽娜 ，张志国 ，张敏 ，生庆海 (1．东北农 业 大 学 食 品 学 院 ，哈 尔滨 150030；2．河 北 省 乳 ,Ok 技 术研 究 中心 ，石 家庄 050071；3．东北 农 业 大 学 国 家乳 业工程技 术研 究 中心 哈 尔滨 150086) 摘 要：介绍了DHA的生理功能，详细阐述了DHA对婴幼儿、孕妇和哺乳期妇女的生理作用，及在特殊食品中的应用。同时讨论了DHA 在加工和储存过程 中稳定性的影响因素 ．并介绍了增 强稳 定性 的措施。 关键词：DHA；婴儿 ；生理功能 ；稳 定性 中图分类号：TQ252．12 9 文献标识码：B 文章编号：1001—2230(2009)02—0045—04 Physiological functions and stability of DHA in food zHU Li—na1,zHANG Zhi—guo2,zHANG Min~,SHENG Qing—hai (1．The Food Science and Engineenng Northeast Agriculture University Harbin 1 50030，China； 2．Hebei Dairy Engineering and Technology Research Center Shijiazhuang 05007 1，China； 3．National Dairy Engineering& Technology Research Center，Northeast Agricultural University 1 50086，China) Abstract：Physiological function of docosahexaenoic acid (DHA)is introduced in this paper．Describe the effect of DHA on infint，pregnant and lactating women，and the application in especial food．Influence factor on stability of DHA in wocess and storage is discussed and the measure tO increase stability is also described． Key words：DHA；infant；physiological functions；stability 0 引 言 DHA是 二 十 二 碳 六 烯 酸 (docosahexaenoic acid)的 简 称 俗 称 脑 黄 金 。 属 c0-3系 多 不 饱 和 脂 肪 酸 (co-3 polvunsaturated fatty acids．(t)一3PuFAs)。DHA是 神经 系 统 细胞 生长 及维 持 的一 种 主要 元素 ．是 大 脑 和视 网膜 的重 要构 成成 分 ．在人 体 大脑皮 层 中含 量高 达20％．在 视 网膜 中所 占 比例最 大 ．约 占5()O／O~1] 它 的缺 乏 可 导致 学 习 能 力 下 降 ，影 响 视 力 。 近 年 来 的 研 究 发 现 ．DHA 对婴 幼 儿 的生 长 发育 具 有 重 要 的生 理 作 用 ．促 进 胎 儿 、婴 幼 儿 的 智 力 和 视 力 发 育 ，3．因 此 在 婴 幼 儿 配 方 食 品中添~IIDHA越来 越 受到 重视 ．世界许 多 国家 ．包 括 中 国 ，均 已~EDHA4tg准作 为 营 养 强化 剂 ．并制 定 了 相 应 的添加 标 准 。但 因其 不饱 和 度 高 ．生产 应 用 中易 氧 化 ，稳 定性 受到 影响 ．容易产 生 异腥 味 收稿 日期 ：2008—05—08 作者简介：朱丽娜(1981一)，女．硕士研究生 ．研究方向为农产品加工及 贮藏工程 通讯作者：生庆海 1 DHA的 生 理 功 能 及 应 用 1．1 DHA的 结 构 DHA是 一 种 高 度 不 饱 和 脂 肪 酸 ．它 含 有 22个 碳 原 子 ．6个双 键 ．从 甲基 端 起 的第 三个 碳 原 子上 是第 六 个 双 键 ．属 于 c0--3(n-3)系 列 的 多 不 饱 和 脂 肪 酸 ，简 记 为 22：6(co-3)。该脂 肪酸 相邻 两个 双键 间隔 一个亚 甲基 ， 所 有 双 键 呈 顺 式 构 型 1．2 DHA的 来 源 DHA的体 内来 源是前 体脂 肪 酸仅一亚麻 酸 一亚 麻 酸进 入 人体 后 ．经 碳链 增 长和 去饱 和 酶 的作用 ．在 人 体 中衍 生 为DHA DHA'O~可 以从 某 些食 物 中 直接 获 得 ，它广 泛 的存 在 于 海 水 鱼 贝类 中 ，在鳝 鱼 、鳗 鱼 、 金 枪 鱼 、沙 丁鱼 、墨 鱼 、小 黄 鱼 、鲫 鱼 以及 鱼 卵 中含 量 较高 ，尤其 是深 海 冷水 区域 的鱼 油 中含 量较 高 某 些 低 等 海 藻 可 以合 ff3~DF[A．DHA就 可 能 通 过 食 物 链 在 海水 鱼体 内富集 目前 添加 于食 品 和 直接用 做 营养 补 充 剂 的DHA主 要 来 源 于 鱼 油 和 微 藻 油 鱼 油 主 要 是 从 含 脂 肪较 高 的海 鱼 中提 取 所得 ．微 藻 油则 首 先要 通 Vo1．37，No．2 2009(total 219) 45 专题论述 Monographs 过 生物 工程 的方 法进行 微 藻纯 种 培养 ．然后 经 过抽 提 和精炼得 到 。鱼油 因其含 有DHA并 且价 格便 宜 ．在 食 品工业 中已广泛 的用做 食 品原 料 和营 养添 加剂 ．并 用 作 婴 幼 儿 和 孕 妇 食 品 中 强 化 DHA的 来 源 1■ DHA的 生 理 功 能 DHA：~E大 脑 中 主 要 存 在 于 灰 质 部 分 ．是 人 脑 神 经 细胞膜 中主要 的脂 质 成分 ．也 是大 脑 细胞优 先 吸收 利 用 的脂 肪 酸成 分 ．胎 儿 自身 并不 能 合 成DHA．而 必 须 通 过胎盘从 母体 中获 得 DHA是 o~--3系中惟 一可 以 通 过 胎 盘 的 不 饱 和 脂 肪 酸 ．经 胎 盘 进 入 胎 儿 脑 部 的 DHA可 提供胎 儿脑细胞 分 裂所需 ．健 全胎儿 脑 细胞组 织 。胎flLDHA~b充不 足 ．可导致 其脑 细胞 生长 与发育 不正 常 ．产生 弱 智 ：严重 缺 乏DHA可能 导 致胎 儿 无 法 正常进行 由 自身 中枢 神经 系统控 制 的代谢 E5，6l 因此 ． 妊 娠 妇 女需 外 源 补充 DHA．以确保 妊娠 后 期 为 胎儿 大 脑 的快 速 发 育 提 供 充 足 的脂 肪 酸 来 源 妇 女 在 怀 孕 期 间 ．如 果饮 食 中缺 ~b'DHA．会 影 响胎 儿 大脑 及 神 经 系统 的正 常 发育 ．以及其 后 天 的智 商指 数 医 学证 明 ：“怀孕 期间 接受 DHA 补 充 的女性 ．怀 孕 期较 长 ， 婴 儿 出生体 重较 高l8 临床 实验也证 实 ．处于 怀孕及 哺 乳 期 的妇女 ．如果 提高 DHA的摄 取 量 ．可降 低产 后抑 郁症 的发 生 大 量 研 究 报 告 明 ．DHA；~-利 于 婴 儿 的 成 长 。如 中枢神经 系统 的发 育 ，视 网膜 的发育 ，智 力 、认知 能 力 和解 决 问题能 力 的发育 ．脉 管 系统 的发 育和 免疫 系统 发育 。研 究表 明 。出生后 到一 岁 阶段 ，对 婴 儿智力 、视 力发 展至 关晕要 如果DHA缺乏将 会对迅 速发 育 的中 枢神 经 系统 造成损 害 由美 国 儿童 健康 及人类 发展协 会 资 助 的 贝 氏婴 儿 智 力 测 试 03aylev Scales of Infant Development)表 明 ．DHA~g显 著 提高 儿 童智 力 发育 水 平 。DHAYcb充组 的 儿童 记忆 力 、解 决 简单 问题 的能力 及 语 言能 力 都 明显 高 于对 照 组 儿 童 8' 澳 大 利 亚 Flinders医学 中 心 El 】和 英 国Dundee；)~ 12] 的科 学 家 们 分 别 在 著 名 的 英 国 医 学 杂 志 《柳 叶 刀 》发 表研 究报告 指 出 ．DHA是婴 幼儿 神经 细胞发 育过 程 中 重要 的营 养成 分 ．与 其 成 长过 程 中 的反应 灵敏 程 度有 很 大 关 系 如 果 日常 饮 食 中缺 少DHA．会 导致 儿 童 (尤 其是 婴幼儿1的学 习能力 下降 ．同 时患神经 系统 疾病 f如 神经官 能症)的机率也 较高 。2002年 美国《临床营养 学杂志》报道 ．食品 中补充DHA的婴 儿在进食 52个 星期 后 ．视觉 明显 比同组 中未进食DHA的健康 婴儿灵 敏 。 在 早 产 儿 的 体 内 DHA的 浓 度 偏 低 ． 需 要 特 别 补 充 DHA．才 可使 其体 内DHA浓 度 同升 到正常 水平 “ 。 对 成年 人来讲 ．DHA也是 维持 大脑 机能 正常 发挥 不可 缺少 的物质 低DHA含量饮食 会加快 人体 的老化 速 度 ．并 且容 易导致 患 老年 痴呆 症 日本科 学家 还 指 出 ，补充DHA可 以充分 改善 中风 后 的老年痴呆 症状 DHA除 以 上 的 生 理 功 能 外 ．还 可 预 防 心 血 管 疾 病 发 生 。1999年 ，澳 大 利 亚 西 澳 大 学 科 学 家 Mori等 在 《美 国高血 压杂 志》上 发 表论 文指 出 ，DHA 有 降血 压 的功 能 ，并 且 可 以调 节 人 体 内 血 脂 和 脂 蛋 白 的 正 常 代 谢 ． 降低血 液粘 稠度 和血 液 中胆 固醇 水平 ．增 加高 密度 脂 蛋 白含量 |13]。在 此之前 ，日本 的科学 家也在 《血栓形 成 研 究》杂 志 中指 出 ，DHA可有效 抑制 血栓 的形成 ，起 到 防止心血 管疾病 发生 的作用 L14] 刊登在 1995~著名 的 《美 国医学 会杂 志》中的研 究报 告还 指 出 ，临床 实验证 明 。心脏病 患者每 日进 食DHA可 以有 效降 低心脏 猝死 的几率 。此 外 ，4~1999年美 国油料化学 会年会 中 ．有 研 究还证 明 ，DHA可以促进 骨骼 生长 ．预防骨质 疏松 1．4 DHA在 乳 粉 中 的应 用 虽然 DHA在 体 内可 由仅一亚麻 酸合 成 ．不属 于必 需 脂 肪 酸 ．但 由 于其 特殊 的生 物学 功 能 ．而 且 随 年 龄 增 长 △6去饱 和 酶 的活性 降低 ．以 一亚麻 酸合 成 长 链(1)一3PuFA 的量下 降 ．所 以在 某种 意义 上又是 必需 的。新 生儿 (尤其早 产新 生儿 )自身合成 这种脂 肪酸所 需 的去饱 和 酶活性 很 低 ．合成 长链 多不 饱 和脂肪 酸 的 能 力较 弱 ，导 致DHA合成 较 少 ，不 能满 足 其生 长 发育 所需 的营养 需求 ，必 须外 源补 充DHAlS~ 早产 缩 短 了 DHA在 胎 儿 体 内 的积 聚 ．早 产 儿 需 有 更 快 生 长 发 育 速 率 ．因而XCDHA的需 要量更 大 。随着 社会 的不 断发展 和 进 步 ，很 多 年轻 妈妈 因为 某 些原 因不 能 给 孩 子哺 乳 ，而 是 购 买 婴 儿 配 方 奶 粉 喂 养 婴 儿 ．婴 儿 配 方 奶 粉 作 为主食 一直要 吃到 十个月 大 故应在 婴儿配方 奶粉 中强 化DHA 添加 多不饱 和脂肪 酸调整 婴儿配方 奶粉 中 的 脂 肪 的 比 例 ， 已 有 美 国 惠 氏 药 厂 进 行 了 申 报 ． DHA按 0．4~1．8g／kg添加 在婴 儿 出生后 的第一 周就 开 始喂养 补 充 DHA 的婴 儿配 方奶 粉 ．有 利 于婴 儿 的 视觉 、运动 和认知 发育 。用补充 了 DHA的奶粉 喂养 的 婴儿 与用 普通奶 粉 喂养 的婴 儿相 比 ．都 表现 出更好 的 视 力准 确 性 ．在 解 决 问题 的测试 中表 现 更好 ．在 神 经 发育 测试 中的得分 更高 ll6 DHA是 母 乳 中 的 多 不 饱 和 脂 肪 酸 ．对 婴 幼 儿 视 功 能完善 和 智力 发育 具有 重要 意 义 1994年 ．联合 国 粮 农 组 织 和 世 界 卫 生 组 织 fFAO／W HO)正 式 推 荐 在 婴 幼 儿 配 方 奶 粉 中添 加 1998年 ．美 国 惠 氏推 出 了 添 加 了AA(二 十碳 四烯 酸 )和DHA的婴 幼 儿 配 方 奶 粉 S-26Gold．标 志着 以提 高智 力 发育 为特 点 的新 一 代 婴 幼 儿 配 方 奶 粉 的 问 世 ． 成 为 婴 幼 儿 配 方 奶 粉 发 展 历 史 上 的 又 一 个 重 要 的 里 程 碑 2000"q~，美 因 著 名 的 婴 儿 营 养 专 家Birch教授 完成 r一 项 随机 临床 试 验 ， 证 实 AA 卜DHA婴 幼 儿 配 方 奶 粉 对 婴 幼 儿 智 力 发 育 具 有 显 著促 进 作 用 。这 一 试验 结 果 使 得一 向 以严 格 62089每 第一 7卷第?期r虑第? 夕期) Monographs专题论述 著 称 的 FDA于 2001年 以 GRAS Notice No．000080批 准 了DHA在 婴 幼 儿 配 方奶 粉 中应 用 。2002年 ，美 赞 臣 和雅 培 在美 国市场 推 出添加 DHA的 婴幼 儿 配 方 奶 粉 ．2003年 ．雀 巢公 司也 推 出 了添JJ[IDHA的婴幼 儿 配 方 奶 粉 [18,19] 2 DHA~E生 产 应 用 中的 稳 定 性 2．1 存 在 的 问 题 DHA已在食 品 中显 示极 好 的开 发前 景 ．一些 添 加 DHA~L制 品 、饮料 、糖果 等 已在 市场 出现 ，特 别是 婴 幼 儿 配方食 品受 到极 大关 注 。不过 ，在DHA的生产 及其 应 用过 程 中 ．往 往 都会 遇 到两 大 难题— — 氧 化 和异 腥 味 ．这 已成为其 在食 品 中广泛 应用 的瓶 颈 。 DHA．~ 子 中富含 不 饱 和双 键 ．对 氧气 、光 和 热 敏 感 ．极易 氧化 降解 。DHA的氧化 首 先就 是造 成食 品 中 其 含量 降低 ，使其 功 效受 到 影 响 ；其 次 ，氧 化 的产 物 有 害 健 康 ．摄 人 体 内会 引起 脂 质 过 氧化 ．诱 发各 种 生 理 异 常 而 引起 疾 病 的 发 生 ：另 外 ，氧 化 产 物 还会 与食 品 中的蛋 白质 反应 ．也 会 引发 食 品 中其 他 氧 敏感 成 分 的 氧 化 ．从 而 使 食 品 的 营 养 价 值 及 货 架 期 受 到 影 响 。 DHA的 氧 化 也 是 产 生 腥 异 味 的 重 要 原 因 ．多 不 饱 和 脂 肪 酸 氧 化 的最 终 产 物是 各 种 具 有 挥 发 性 的 低 级 醛 、 酮 ，这些 物质使 食 品出现 鱼腥 味 、油 漆 味 、青 草 味 以及 金属 味等 异味 J 2．2 影 响DHA氧 化 稳 定 性 的 因 素 多 不 饱 和 脂 肪 酸 的 氧 化 通 常 主 要 是 以 自动 氧 化 的方 式 进 行 ．遵 循 自由基链 式 反 应 的机 制 ．影 响 因素 主要包 括 内在 因素和环 境 因素 2．2．1 影 响 DHA~,@-定性 的 内在 因素 多 不 饱 和脂 肪 酸分 子 链 含 有 双 键 是 引 起 氧 化 的 内在关 键 因素 。含双 键数 目越 多 ．不饱 和 度越 高 ，就 越 容 易氧 化 研究 人员 研究 了不 同不饱 和度 脂肪 酸 的氧 化 情况 ．结 果表 明脂 肪 酸 的氧 化能 力 与脂 肪 酸分 子链 中双键数 呈正 相关 21] DHA中含有 6个碳 碳双 键 ．不 饱 和 度 高 。易 与 氧 化 剂 发 生 氧 化 还 原 反 应 。 生 成 醛 、 酮 、酸 、醇及环 氧化 物等 。DHA．~ J[i4'~甘油 三酯 中 的不 同位 置氧 化稳 定性也 各不 相 同 DHA数 为 1时 ．分 布在 甘油 Z~ C-2上不 易氧 化 ：DHA数 为2时 ．分布 在 甘油 三 酯 C一1~1C-3上 ．不 易 氧 化 2．2．2 影 响 DHA稳 定 性 的 环 境 因素 引 起 多 不 饱 和 脂 肪 酸 自动 氧 化 的 环 境 因 素 主 要 有 氧 、温度 、光照 以及金 属离 子 。氧 是引起 多不 饱 和脂 肪 酸 自动 氧化 最主 要 的 因素 ，与 氧接 触 程度 越 大 ．氧 化 速度 就越 快 ：温度 也 是影 响 多不 饱 和脂 肪 酸 氧化 非 常主要 的因素 ，温 度升 高会 加 速 多不 饱 和脂 肪 酸 的氧 化 ，特 别是 高度 不饱 和脂 肪 酸 ，对 热 十分 敏感 ．研究 显 示 ．在21～63 oc范 围 内 ，温度 每 上升 16℃ ，氧化 速度 就 加 快 一倍 ：光 照 使 氧 分 子 活化 。促 进 氧 在不 饱 和双 键 处加 成形 成 臭 氧化 合 物 ．从 而加 速 多不 饱 和脂 肪酸 的 氧 化 ；过 渡 金 属 钙 、铁 、锰 、钴 等 金 属 离 子 对 氧化 反 应 有 催 化作 用 ．在 光 照 下促 进 氢 过 氧 化 物 的分 解 ，促 进 脂肪 酸 中活 性亚 甲基 c—H键 断 裂 ．使 氧 分子 活化 以 及促 进氧 化物 的分 解 2．3 生 产 应 用 中 抑 制 DHA氧 化 的 措 施 在DHA的生 产使 月 过 程 中通 过 避 光 、低 温 、隔 绝 空气 氧 、络 合 金 属离 子 以及 添 加抗 氧化 剂 ，能 有效 减 缓 氧 化 。提供 产 品 的稳 定性 。实 际生 产 中选 用稳 定 的 DHA化 学 剂 型 对 于缓解 产 品 的氧 化 和 腥异 味 的 产 生 是 十分重 要 的。 目前 ，广泛 应用 的DHA化 学剂 型主 要 是 乙酯和 天然 甘油 三酯 。食 品 中强 化DHA，需要 首 先 g~DHA制成 微 胶 囊 ．通 过微 胶囊 化 后 ，DHA变 成 能 自 由流散 的粉 末 ，易 于 与 其它 食 品 物料 混 匀 ：微 胶囊 化 可 延 缓 DHA的 氧 化 降 解 ．微 胶 囊 化 还 能 掩 盖 DHA油 源 的腥 异 味 DHA产 品 的异 腥 味 主 要 来 源 于油 源本 身 气 味 以 及 DHA的 哈 败 味 ．氧 化 哈 败 昧 是 加 重 产 品 异 腥 味 的 重 要 因素 。目前 ．市售 的DHA微 胶囊 产 品 。主 要采用 喷雾 干燥 微 胶囊 化技 术 ，产 品具 有水 溶性 好 、DHA含量 易 于调整 、流 动性好 等优 点 。但 是 ．此类产 品 在应用 过程 中也存 在 不足 ，主 要表 现 在 ：油 源情 况 (种类 、新 鲜 度 、 溶 氧水 平 )、包 埋 效 果 (微囊 壁 的孔 隙和 裂缝 、表 面 油 )、加 工温度 等 。较高 的喷 干温 度往往 在一 定程度 上 刺激 了DHA的氧化 ．不新 鲜 的油 源严 重影 响终 产 品 的 氧化 稳 定性 。包 埋 率高 达99％的 变性 淀粉 包埋 不如 包 埋 -~ 95％的 阿拉伯 胶 包埋 稳定 ．说 明壁材 的抗 氧化 效 果 尤 为 重 要 [22，23] 3 结 束 语 DHA属 于 长 链 多 不 饱 和 脂 肪 酸 ．具 有 特 殊 的 生 理 功能 。对胎儿 、婴 儿智 力 和视力 发育 至关 重要 ．对 防治 心血 管 系 统 疾 病 、癌 症 、炎 症 等也 具 有 积 极 的 防 治 作 用 。 广 泛 地 应 用 于 食 品 和 功 能 性 食 品 中 ．显 示 极 好 的 开发前 景 。但 由于 其 自身 的结构 特 性 ．添加 了DHA的 食 品在 加 工 、贮 存 和 运 输 过 程 中 ．在 外 界 环境 因 素 的 作 用下 ，很 容 易氧 化 变质 ．产 生 不 良气 味 ．导致 食 品 品 质 下 降 ，货 架期 缩 短 ，严重 者 可危 害消 费者 身体 健 康 因此 ，通 过 了解 DHA的 生理功 能 、研 究 其 在食 品 中 的 稳定 性 ，对开 发新 产 品 、更好 的发 挥DHA的生 理作 用 、 提高 产 品质量 及人 们 的 生活水平 ．具 有重要 的意义 参 考 文 献 ： 【1】卢定强，陈钧．二十二碳六烯酸和脑的健康 江苏理工大学学报 ， 17oi．37,No． lDD 9J47 专题论述 Monographs 1996，1 7())：10-I5． [2】王鲜艳440t~]婴幼儿智力发展影响因g-9析IJ]儿童保健，20{)5 10： 1351一l353 [3]许丽华．DHA／ARALj生长发育的关系 UJ天津护理，2001，9(3)： l55 156 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不得简单地重复题 巾已有的信息 、 2．4 丐 要合乎语法、保持 卜F丈的逻辑关 系。 2．5 结构 要严谨 ．丧达要简明．语 义要确切 ，不分段落 2．6 用筇三人称的丐法 府 采用 “对⋯⋯进行了研究”、“报告 r⋯⋯现状” “进行 _r⋯⋯捌 ”等记述方法，不必使用 “本 文”、“作者”等作为主语 。 2．7 采用规范化的名词术语(包括地名、机构名和人名)。 2．8 缩略语 、略称 、代号 ，除了相邻专 的读者也能清楚理解的 以外．在首次出现处必须加 以}兑明 3 英文摘要写作注意事项： 3 1 避 免在摘要的第一句 话苇复使用题 H或题 日的一部分。 3．2 州简洁 、明确 的语 苦(一般 不超 过150个单词)，尽量用短句 并避免句型单凋 3．3 描述作者的工作一股用过 去时态 ，陈述 由这些 作所得 的 结论时用 现在时态 3．4 尽量用 主动语态代替被动 语态 ．． 3．5 尽量用词 义清楚并为人熟知的 }r=，对 于大众熟知的缩写 语可直接使用 、 8~aou年 d7卷第2~gq( 总第 7夕期)