[发明专利]花生四烯酸及其生产和使用方法

说明书

本申请是中国专利申请200510071295.2，“花生四烯酸及其生产和使用方法”的分案申请。中国专利申请200510071295.2是国际申请PCT/US96/00182，国际申请日1996年1月3日，中国国家阶段申请号96192002.5之同名申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及花生四烯酸的生产，含有花生四烯酸的组合物及其用途。

发明背景

花生四烯酸(ARA)是ω6类长链聚不饱和脂肪酸(PUFA)(5，8，11，14-二十碳四烯酸，20∶4)。ARA是人体中含量最丰富的C₂₀PUFA。它主要存在于器官、肌肉和血液组织中，在血液、肝脏、肌肉和其它器官系统中作为主要与磷脂结合的结构脂类起着重要作用。除了主要的结构脂类作用之外，ARA还是许多循环二十烯酸衍生的生物活性物质(eicosenoid)，例如前列腺素E₂(PGE₂)，前列腺环素(PGI₂)，血栓烷A₂(T_xA₂)，和白细胞三烯leukotireneB₄(LTB₄)和C₄(LTC₄)的直接前体。这些eicosenoid具有对脂蛋白代谢，血液流变学，血管弹性，白细胞功能和血小板激活的调节作用。

尽管ARA对人体很重要，但是它不能在体内从头合成。ARA是通过必需脂肪酸亚油酸(LOA)的延长和去饱和来合成的。该过程需要酶Δ6-去饱和酶的存在，该酶在人体内含量很低，Burre等，脂类(Lipids)，25：354-356(1990)。所以，大多数ARA必须靠饮食提供，这一点在身体的快速成长期，例如婴儿期，尤为重要。

婴儿在第一年中其体重可增至2至3倍。所以，需要大量的饮食ARA。为了满足这一需要的增长，母乳中含有大量的ARA。Sanders等，美国临床营养学杂志(Am.J.Clin.Nutr.)，31：805-813(1978)。ARA是母乳中主要的C₂₀PUFA。那些母乳喂养婴儿的母亲，尤其是素食主义者其婴儿可以通过附加的饮食ARA获益。但是，许多母亲不进行母乳喂养，或者不在整个婴儿快速成长期进行母乳喂养，而选择使用婴儿配方食物。

在本申请人所知的市售婴儿配方食物中都不含甘油三酯形式的ARA。再次引用参考的US4,670,285(Clandinin等)揭示了婴儿对包括ARA在内的脂肪酸的需求。为了提供这些脂肪酸，Clandinin等提出了一种蛋黄、鱼油或血红细胞磷酸酯和植物油的混合物，以此作为一种建议婴儿配方食物。但是，鱼油中含有大量的二十碳五烯酸(EPA)。已知EPA在婴儿体内抑制ARA的合成。Carlson等，INFORM，1：306(1990)。所以，最好能够提供ARA但不提供EPA。此外，蛋黄中的ARA含量较低，所以，Clandinin等的混合物在经济上并不可行。

由于ARA存在于动物油而不是植物油中，其工业量的生产仍然是一个希望但困难的目标。Shinmen等在微生物技术(Microbiol.Biotech.)31：11-16(1989)中报道，利用常规的搅拌罐发酵，由一种分离出的真菌高山被孢霉(Mortierella alpina)生产ARA。(参见Shinmen等的日本专利1,215,245)。在培养之后，收获微生物，干燥后用有机溶剂从真菌生物质中萃取脂类，然后对脂类进行化学(共价)改性。例如，水解脂类混合物或将其转化为醚酯，然后与环糊精混合，再用作食物补充。Shinmen等并没有说明或建议使用未经改性的微生物脂类。

Porphyridium cruentum，一种红色的微藻，可以在池塘中大量种植，而且其脂含量中含有多至40％的ARA。Ahern等，生物技术与生物工程(Biotech.Bioeng)25：1057-1070(1983)。不巧的是，这些ARA主要与半乳糖脂结合，这是一种母乳中没有的复合极性脂。这样，不仅生成的可利用ARA仅占生物量的1％，而且ARA的形式如果不经改性不适合用作婴儿配方食物的添加剂。