共轭亚油酸的研究进展综述Word文件下载.docx

1、 （3）共轭亚油酸（CLA）能增强细胞膜的流动性，防止血管皮质增生，维持器官微循环的正常功能，维持细胞的正常结构及功能，增强血管的舒张，有效防止因严重缺氧造成的人体脏器和大脑的损伤，尤其是显著抑制因严重缺氧造成的肺、脾水肿。（4）据国外一份专利指出，CLA能有效的发挥“血管清道夫”的作用，可清除血管中的垃圾，有效调节血液黏稠度，达到舒张血管、改善微循环、平稳血压的作用。有专家还认为，CLA具有扩张和松弛血管平滑肌、抑制血液运动中枢的作用，降低了血液循环的外周阻力，使血压下降，尤其是使舒张压下降更为明显。CLA有很好的抗癌、减肥、抗动脉硬化等生理活性，国内对这方面的研究刚刚起步。天然的共轭亚油酸

2、主要存在于瘤胃动物，植物油中的质量分数很少, 海洋生物中CLA 的质量分数更少, 无法直接从动、植物或海洋生物中提取大量的CLA, 需要通过人工转化获得。CLA 的转化方法有化学法和生物法。生物法转化CLA 是微生物产亚油酸异构酶将亚油酸及其酯转化成CLA 及其酯, 目前所发现产亚油酸异构酶的微生物培养需要严格的厌氧条件, 受菌种和操作等条件的限制故生物法转化CLA 目前还不能应用于大规模的合成。常见的化学转化法有: （1） 油酸稀丙醇脱水转化成CLA , （2） 蓖麻油转化CLA , （3） 碱性异构法转化CLA；其中碱性异构法较为简单，得到的产物无毒、易于处理，在商业生产上应用比较广泛。所

3、以本研究采用碱催化异构的方法来制备CLA。2. 国内外研究进展我国报道以碱蓬、滨蒿等天然盐生植物种子的油脂为原料，均取得较好效果4。在碱催化异构化反应中，为了能使强碱与油脂均匀混合，需要使用溶剂。溶剂的类型是碱催化异构化法重要的影响因素。在以往的研究中，二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙三醇、乙二醇、丙二醇、正丁醇常被用作异构化反应的溶剂5-9，这些溶剂均具有较高的沸点。Lwata10用无毒丙二醇为溶剂，所用的碱可以是氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铯等无机碱，也可以是甲醇钠、乙醇钠等醇钠或四乙基氢氧化铵等有机碱，其中氢氧化钾较常用，不仅价格较便宜，而且较易溶解在水或丙二醇等有机溶剂中。温度、时间等反应条

4、件将影响亚油酸转化率和产物异构体组成比例。红花籽油在110发生异构化反应时，亚油酸转化率为265，在130为782。当反应温度升至170，转化率可达991。但是反应温度并非越高越好，当转化率达到一定值时，升高温度对其影响并不明显，相反，如果反应温度过高，时间过长，部分c9，t11或t10，c12异构体会进一步生成t，t异构体，同时其他异构体和未知物也会增加。Ritz等11以极性非质子溶剂如二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰等为溶剂，以醇盐为催化剂（如甲醇钠、叔丁醇钾等）在160左右反应2-8 h可以得到较高的转化率。缺点是溶剂回收困难、原料和催化剂在溶剂中的溶解度偏低，且溶剂有一定的毒性。综

5、上所述，一方面，高沸点溶剂与产物的分离比较困难，造成产品的纯度不高，而且残留的某些溶剂如乙二醇具有一定的毒性，限制了产品在医药和食品领域的应用；另一方面，以植物油为原料时，反应副产物甘油很难与溶剂进行分离，造成溶剂回收困难。因此，选用低沸点的溶剂作为异构化反应的媒介显得非常必要。吕扬效等采用以水作为溶剂进行碱催化异构化反应，并用正交试验优化了工艺条件，转化率高达983，但反应温度高达210，在此温度条件下生成的共轭亚油酸异构体中c9，t11和t10，c12-CLA两种异构体的比率约为56.3%12。Dian6czki等13以非极性非质子溶剂（如正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、环己烷、环辛烷；苯

6、、甲苯、乙醚、石油醚）和长链醇（C6-C20）为溶剂，转化率较高，但没有给出反应产率数据。制备方法研究进展尽管人们只是从20世纪80年代末才认识到CLA的生理活性， 但人们对共轭酸的研究已有50多年的历史了。在油脂加工过程中可产生多种CLA的异构体。为了提高油漆和清漆的品质，上世纪四五十年代起研究人员陆续以豆油、 葵花籽油、 红花油、 蓖麻油等为原料进行油的改性研究，其研究的首要目标是提高油的官能度，以改善油的成膜性。后来随着CLA生理活性的发现，获得高纯度、高活性异构体含量的共轭亚油酸成为研究的主要目标。蓖麻油脱水、 亚油酸异构化和不饱和油脂的族金属或其化合物的催化共轭化等三种方法是研究得较

7、早的制备共轭多烯酸的主要方法。除了上述几种典型的制备方法之外， 还有以油酸为原料的衍生方法、 从小分子出发的多步合成法、 酶催化转化以及微生物发酵法等。为便于比较和讨论， 本文按照反应机理则将这些方法分为碳负离子历程、 碳正离子历程、 自由基历程、 加成消除历程、 族金属或其化合物催化的共轭化以及酶催化异构化等。下面就依据上述分类， 就有代表性的合成示例与制备方法进行详细的讨论和评述。1.1碳负离子历程碳负离子历程中最具有代表性的是碱催化共轭化反应。此外，Falkenburg等采用蒽醌作催化剂实现豆油24%共轭转化的报道， 也属于碳负离子历程 。这类反应的特点是催化剂（碱,蒽醌属于Lweis碱

8、）夺取亚油酸或亚麻酸等具有戊碳二烯结构的烯丙位上的氢， 生成碳负离子； 碳负离子重排为较为稳定的共轭结构， 从而实现共轭化。所以这类反应的原料或底物通常为亚油酸、 亚油酸酯或富含亚油酸的油 （如红花油等） 。碱催化共轭化是研究的较早,也是研究得较充分的一种技术。市场上销售的CLA产品多数是碱催化共轭化的产品。碱催化共轭化技术经历了从低转化率到高转化率、 产品从低纯度到高纯度、从混合物到纯净异构体的发展而日臻成熟。这类反应通常是在惰性气体保护下将原料与溶剂和碱共热。反应的转化率、 异构体含量取决于原料、溶剂、催化剂碱性的强弱以及反应温度和反应时间等因素。升高反应温度、 延长反应时间能够提高亚油酸

9、的转化率， 但也促使顺式异构体转化为反式， 从而降低活性异构体的含量。高沸点溶剂如乙二醇、 丙二醇、 丙三醇等是碱催化共轭化反应通常使用的溶剂，原因是这些溶剂毒性低且亚油酸转化率高 。催化剂碱性的强弱对反应条件的选择、 转化率以及异构体的含量影响很大。KOH和NaOH的催化反应通常需要在较高温度下进行（60-250），反应主要生成9c，11t-18:2和10t,12c-18:2两种异构体 （约占90%-95%），同时有约5%-10%的其它异构体生成。而采用超强碱BuLi/t-BuOK在THF中-78反应仅得到9c，11t-18:2（1:1.5）和10t,12c-18:1.5）两种异构体。Dej

10、arlais等采用二甲亚砜钠作催化剂在DMSO-THF体系中实现了豆油、亚麻籽油的97%以上的共轭化率。该反应不破坏酯酰键， 直接得到甘三酯（以甘三酯形式存在的CLA易被人体吸收）,无需再用CLA合成，但反应须在绝对无水条件下进行,成本很高， 且所用有机溶剂毒性较大,难以去除。原料的纯度决定了共轭化产品中 $%& 的含量。脲包法是纯化亚油酸的常用方法。该法是以富含亚油酸的红花油、 葵花籽油等为原料， 利用尿素在乙醇或甲醇中与不同脂肪酸形成结晶复合物的难易程度， 实现亚油酸与油酸、 硬脂酸等的分离。笔者以国产红花油 （亚油酸含量 8#3） 为原料，在乙醇中一次脲包即可获得纯度在 ?#3以上的亚油

11、酸， 收率在 23以上 。碳正离子历程具有烯丙醇结构的油酸衍生物以及蓖麻酸、 蓖麻酸衍生物的消除反应经历了碳正离子历程。具有烯丙醇结构的油酸衍生物、 蓖麻酸可以在酸催化下形成脱水碳正离子， 蓖麻酸衍生物则可以在酸或碱催化下形成碳正离子， 进而转化成共轭亚油酸。 万方数据减肥作用研究现状。West等14用含1%的CLAs饲养大鼠5周后，与对照组相比，饲喂1%CLAs的大鼠体内脂肪减少了约50%。Delany等15给老鼠饲喂含量分别为0%、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%的CLAs。12周后，发现饲喂CLAs量越大的老鼠脂肪减少越多。实验结果还表明不同共轭亚油酸异构体的减肥作用不同，Pa

12、rk等16对不同的共轭亚油酸异构体减肥试验中，发现c9,t11-CLA有明显的减肥作用。在对人体体内实验中，Blankson等17报道了食用等量c9,t11-CLA和t10,c12-CLA异构体能够显著减少体内脂肪的含量。目前CLAs的减肥机理尚未定论，其机理可能是CLAs参与脂质代谢，促进脂肪分解和脂肪酸的氧化，从而减少了脂肪沉积，有利于蛋白质的合成，起到减肥健美作用18。由于CLAs可以降低脂肪，提高蛋白质含量，它可以作为一种饲料添加剂，提高饲料效果19。CLA在动物中减少脂肪的机制与能量的调控和消耗有关20。用含1.0%CLA喂养雄性AKR/J小鼠六星期后，发现代谢率有显著的增加，晚间呼

13、吸商有所减少。当小鼠喂以CLA（5mg/kg体重）时，所增加的氧消耗明显与脂肪氧化有关，而不是碳水化合物的氧化21。细胞水平增加的脂肪氧化被认为不需要经过氧化物酶体的氧化22，因为喂养CLA的小鼠具有显著高水平的肾上腺素23，这就表明CLA提高了了交感神经的活性并导致了能量代谢的增加和脂肪组织的减少。CLA减少脂肪组织的功能也被认为与诱导脂肪组织细胞凋亡和分化有关，CLA诱导的凋亡主要发生在培养的前脂肪细胞中24。此外，雌性小鼠喂以1.0%含量的CLA八个月后表现出增加了白色和棕色脂肪组织细胞的凋亡25。最早在雄性ZDF大鼠喂养含CLA1.5%的食物两星期后，发现了CLA诱导脂肪组织分化的标记

14、物26。对大鼠的研究表明27，脂肪细胞分化的标记物脂肪细胞结合蛋白（ap2），在喂养不含CLA的食物后大约有5倍水平的增长。在体外利用3T3-L1前脂肪细胞研究表明，CLA具有促进前脂肪细胞3T3-Ll分化的作用，减少了脂肪在细胞内的积累28。CLA除了可调节脂肪细胞的调亡和分化外，还可能通过减少三脂酰甘油在脂肪细胞中积累的途径而减少脂肪组织。trans-10,cis-12-CLA能抑制体内脂蛋白脂肪酶活性。因为脂蛋白脂肪酶对于脂肪细胞中由脂肪酸合成三脂酰甘油起重要作用，研究表明trans-10，cis-12-CLA是通过减少进入脂肪细胞的脂肪酸数量而减少脂肪。共轭亚油酸的市场需求很大。国外对

15、共轭亚油酸的生理功效开展大量研究，并探索出人工合成共轭亚油酸的工艺条件，并且反应产物中有效成分含量高，而且合成成本低。共轭亚油酸制品最初兴起于美国，由于在减少体内脂肪的同时会增强蛋白质效果，与原来的减肥食品不同，为此受到健身运动者和体育爱好者的欢迎。在美国主要以向日葵油为原料制取CLAs,浓度为50-60%，而日本亚油酸公司以红花油为原料，其浓度可达72-75%。在日本市场上美国进口的CLAs产品，售价1.2万日元/公斤，日本国产品1万日元/公斤。目前国外销售的CLAs制品是几种共轭亚油酸异构体之总和，产品有效成分设计比较细致，产品质量稳定，CLAs含量高达90%；根据不同消费者的年龄阶段划分

16、儿童、成人或妇女、老人专用产品，而且产品的疗效时间、成分含量等标示明确。产品主要以脂肪酸形态出现，这种形态易于吸收，产品的形态有液态、粉末状和胶囊。国内对CLAs产品的研究主要集中在生理活性研究与分析检测方面，对其产品的合成与开发研究涉及较少，但随着国人生活水平的提高和国人保健意识的增强，国内一些公司如青岛澳海生物有限公司、中山市尤里卡有限公司、蓬莱市海洋生物有限公司、生物科技有限公司、泽龙生物制品厂、国家粮油储备局西安油脂科学研究设计院油料加工利用研究所和上海地源食品有限公司等，能够提供CLAs含量为60%、75%、80%、85%、90%、95%的游离共轭亚油酸，同时也能够提供共轭亚油酸酯类

17、、共轭亚油酸盐类，还有单独的c9,11t-CLA和t10，c12-CLA。参考文献：1 Miguel Angel de la Fuente, Pilar Luna, Manuela Juarez. Chromatographic techniques to determine conjugated linoleic acid isomersJ. Trends in Analytical Chemistry, 2006 ,25（9）,917-926.2 Pilar Luna, Manuela Juarez, Miguel Angel de la Fuente. Conjugated linole

18、ic acid content and isomer distribution during ripening in three varieties of cheeses protected with designation of originJ. Food Chemistry . 2007 （103） 14651472.3Chin S F,Li W,Storkson J M.Dietary Sources of conjugated dienoic isomers of linoleic acid.A newly recognized class of anticarcinogensJ.J

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20、on of production of conjugated linoleic acid from soybean oilJJ Agr Food Chem2004，52（16）：5079-50847Kim Y J，Lee K W，Lee S，et a1The Production of High-purity Conjugated Linoleic Acid （CLA）Using Two-step Urea-inclusion Crystallization and Hydrophilic Arginine-CLA ComplexJ.Food Chem Toxico2003，68：1948-1

21、9518Ma D，Wierzbicki A A，Field C J，et a1Preparation of conjugated linoleic acid from safflower oilJJ Am Oil Chem Soc1999，76（6）：729-7309Berdeaux O，Voinot L，Angioni E，et a1A simple method of preparation of methyl trans-10，cis-12-and cis-9，trans-1l-octadecadienoates from methyl linoleateJJ Am Oil Chem S

22、oc1998，75（12）：1749-175510Iwata T，Kamegai T，Sato Y，et a1.Method for producing conjugated linoleic acidPUS59861 16，199911Ritz J，Reese JIsomerization process of a higher fatty acid ester having isolated double bondsPUS 3984444，197612吕杨效，梁燕闲，李行方等水为溶剂体系碱法异构化合成共轭亚油酸的研究J中国油脂.2007，32（3）：37-39.13Dianoczki C，

23、Kovari J，Novak L，et a1Method for the preparation of conjugated linoleic acidPUS 20070078274 A 1，200714Pariza MW，Ashoor SH，15Parodi PW.Conjugated linoleic acid and other anticarcinogenic agents of bovine milk fatJ. Dairy Sci 2007.82:1339-1349.16Ogawa J，Matsumura K,Kishino S，17Kishino S，Ogawa J，Omura

24、Y，：159-163.18 Miguel Angel de la Fuente, Pilar Luna, Manuela Juarez. Chromatographic techniques to determine conjugated linoleic acid isomersJ. Trends in Analytical Chemistry, 2006 ,25（9）,917-926.19 Pilar Luna, Manuela Juarez, Miguel Angel de la Fuente. Conjugated linoleic acid content and isomer di

25、stribution during ripening in three varieties of cheeses protected with designation of originJ. Food Chemistry . 2007 （103） 14651472.21Huang YC，Luedecke LO，22Chin SF,Storkson JM，LiuW，etal.Conjugated linoleic acid（9，11-and 10，12-octadecadienoic acid） is produced in conventional but not germ free rats

26、 fed linoleic acid.J Nutr.2004,124:694-701.23Pariza MW，Ashoor SH，24Parodi PW.Conjugated linoleic acid and other anticarcinogenic agents of bovine milk fat.J Dairy Sci 1999.82:25West D B,Blohm F Y,Truett A A,et al.Conjugated linoeic acid persistently increasea total energy expenditure in AKR/J mice w

27、ithout increasing uncoupling protein gene expressionJ.Journal of Nutrition.2000,130（10）:2471-2477.26Delany J P,Blohm F,Truett A A,et al.Conjugated linoleic acig rapidly reduces body fat content in mice without affecting energy intakeJ.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.1999,276（4）:R1172-R1179.27

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