結構脂(structuredlipid)即結構脂質,又稱重構脂質、質構脂質或設計脂質,嚴格意義上講,結構脂是經化學法或酶法改變甘油骨架上脂肪酸組成和(或)位置分布、具有特定分子結構的甘油三酯。結構脂組成和結構上的不同使得其在理化性質和生理作用上有顯著不同。

在過去的半個多世紀,長鏈脂肪酸(LCT)乳劑一直作為腸外營養不可或缺的營養成分應用于治療,其中碳數在 16-24 之間的長鏈脂肪酸(long chain fatty acid,簡稱 LCFA)能為病人提供人體必需脂肪酸與熱量,缺點是 LCFA 在體內代謝慢,供能不及時,不能滿足術后患者、兒童及消化供能不全的特殊人群的需要。而中鏈脂肪酸(MCT)能直接進入線粒體,快速氧化供能,但是MCT 不能提供人體必需脂肪酸,且 MCT 在肝臟迅速氧化會使體內的酮體濃度驟然升高,對糖尿病患者不利,嚴重時會引起中毒。于是,人們開始研發集 MCT 與 LCT 兩者優點的產品:中(短)長鏈結構脂,不僅避免了酮體中毒,能提供必需脂肪酸,且能改善 LCFA 的吸收,其在體內的代謝途徑如圖所示

結構脂不同于 LCT 與 MCT 或 SCT 的簡單物理混合,廣義的看,簡單物理混合的油脂體系也可認為是一種結構脂(如注射用脂肪乳),但這種混合脂在原來甘油骨架上不會發生脂肪酸的交換和重排,其在消化時仍保留原來單個甘油三酯的吸收率,而結構脂除了具有天然油脂的特性外,還具有簡單物理混合油脂體系所沒有的特殊營養價值與生理功能。由 MCT(MMM)和 LCT(LLL)兩種甘油三酯形成的結構脂,其所含的甘油三酯分子除了 MMM 和 LLL 以外,還有它們的重排產物,如下圖

中長碳鏈結構脂中的重排甘油三酯分子

結構脂本身仍是甘油三酯結構,其物理特性與常規的天然脂質沒有大的區別,能保持天然油脂的食品加工性能和口感。結構脂作為食品和食品的組成部分,不僅能改善產品的性質,還具有營養保健作用,具有潛在的預防、治療特定疾病的作用。

二、sn-2 位為功能性脂肪酸的結構脂

甘油三酯所具有的營養生理活性不僅與其脂肪酸組成有關,而且與脂肪酸和甘油結合的位置相關,甘油分子上脂肪酸的位置分布影響著脂肪的消化吸收和生物學功能,與脂肪水解產物形成及它們在水中的性質有關。

一些研究表明,不飽和脂肪酸在甘油分子上的位置對甘油三酯的自動氧化速率和熔化性質也有影響。PUFA 在 sn-2 位上的甘油三酯要比 PUFA 在其它位上的甘油三酯具有更高的氧化穩定性。

盡管許多甘油三酯型結構脂容易通過化學途徑來合成,但是對于那些含多不飽和脂肪酸的甘油三酯來說,卻是非常困難的。脂肪酶為多不飽和脂肪酸甘油三酯的合成提供了途徑。

三、油脂改性生產結構脂質

結構脂質可定義為通過化學或酶法工藝重新構造或改性的甘油三酯,其脂肪酸組成或在甘油分子內的位置分布發生了變化。開發這些特殊脂質,是為了充分優化各種脂肪酸的功能。據報道,結構脂質對一系列新陳代謝參數有有益影響,如免疫功、氮平衡和從血流中更好的清除脂肪。如前所述,也可合成結構脂質來改善或改變甘油三酯的物理或化學性質,如熔點、固體脂肪含量、碘值和皂化值。

結構脂質常被稱作新一代脂質,可視為“營養藥物”,可提供有關營養效用以外的保健功效。若這些產品被納入有著食品的通著外觀但有提供特定健康益處效用的產品范圍,可被稱為功能性食品或功能性脂質。無論如何定義,視其應用類型,結構脂質可以設計成為醫療或功能食品以及營養藥物等各種用途。

制備結構脂質的方法之一是從甘油三酯混合物水解脂肪酰基,然后隨機地重新酯化到甘油骨架上。通常多種脂肪酸可用于該工藝,包括不同類別的飽和、單不飽和和多不飽和脂肪酸,采用什么脂肪酸取決于期望得到的代謝效果。可以多種脂肪酸結合到同一個甘油分子上。與中鏈甘油三酯和長鏈甘油三酯的簡單而隨機的物理混合物相比,這些結構脂質的結構和代謝相當不同。一個中鏈甘油三酯和一個長鏈甘油三酯組成結構脂質時,可能產生 6 種脂肪酸組合:兩個中碳鏈脂肪酸和一個長碳鏈脂肪酸,一個中碳鏈脂肪酸兩個長碳鏈脂肪酸,兩個位置異構體,以及少量的起始中鏈甘油三酯和長鏈甘油三酯(見下圖)

甘油三酯的物理調和與結構脂質

采用 sn-1,3-特異性脂肪酶進行長鏈甘油三酯與中鏈脂肪酸或中鏈脂肪酸的酯交換,可以得到 sn-1,3 位含中鏈脂酰基而 sn-2 位含長鏈脂肪酸的甘油三酯。這樣的產品在自然界中是不存在的,而且難以用化學催化反應來合成。用于合成這些結構脂質的兩種可能方法如下圖所示。兩種策略的關鍵點是使用 sn-1,3-特異性脂肪酶,目的是用 sn-1,3-特異性脂肪酶將處于甘油三酯的 sn-1 和 sn-3 位的脂肪酸殘基替換掉,而保持 sn-2 位的脂肪酸殘基不變。

酶催化合成特定結構脂質

河北康睿達脂質有限公司采用獨創的發明專利技術將存在于天然食物中的中鏈脂肪酸(碳原子數為 8-10 碳的脂肪酸)與各功能脂肪酸采用特醫營養脂肪酸組方 C18:2、C18:3、具有消炎功能和使腫瘤細胞黏強合性不轉移等多功能的 C18:3r-亞麻酸、抗病毒因子HSB、SPN、HIV,C20:0、C22:0 特異脂肪酸、文冠果油 C24:1 長鏈脂肪酸根據不同比例,通過生物催化技術,結合在一個油分子上組成特定生物活性分子轉化為中長鏈脂肪酸結構脂質。

中長鏈脂肪酸消化吸收是普通長鏈脂肪酸的 4 倍,營養成分由 sn-2 單酰甘油酯被黏膜細胞迅速吸收,快速傳遞到所需部位形成多靶點對早期形成的病灶進行修復,起到預防緩解作用,增進術后患者康復速度與體質恢復,最大程度上彌補普通臨床營養脂肪酸康復速度慢的不足。企業優先推出的產品有:“速之利多”對肥胖高甘油三酯、血脂異常、輕度中度脂肪肝特效、解決腸胃出血便秘問題“腸之利多”、腫瘤患者重大創傷者也可以流食專用“免之利多”食用油及速溶粉、前列腺及泌尿系統病患專用“腎之利多”食用油及速溶粉、乳腺癌疾病專用“乳之利多”食用油速溶粉、防流行病毒及臨床病毒的“防之利多”食用油、用于婦女妊娠乳母階段提高抗病免疫能力、防治便秘、為嬰兒補充 DHA 專用油及速溶粉。

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