[发明专利]甘油酯形式的n-3脂肪酸的酶促富集

说明书

公开用于使油富含ω‑3脂肪酸的各种酶促方法，以及用于这些方法的特定脂肪酶制剂。

技术领域

公开了包含甘油酯的物质组合物，该甘油酯富含n-3脂肪酸结构部分、特别是EPA和DHA。还公开了用于制备所公开的物质组合物的酶促方法，其可以是用于生产富含n-3多不饱和脂肪酸的甘油酯的一锅法或多步骤多酶促催化反应。

背景技术

以下提及的参考文献被认为作为背景技术与本发明所公开主题相关。还参考以上所列出版物中提及的出版物的全部。认可本文中以上参考文献不应推断为表示其以任何方式与本发明所公开主题的可专利性相关。

概要

多不饱和脂肪酸(PUFA)代表一族含有两个或更多个双键的长链脂肪酸。PUFA细分为两个主要的组；n-3(ω-3或Omega-3)脂肪酸和n-6(ω-3或Omega-6)脂肪酸。n-3脂肪酸组包括必需脂肪酸α-亚麻酸(ALA，18:3n-3)及其长链代谢物，即EPA(二十碳五烯酸)、DHA(二十二碳六烯酸)和DPA(二十二碳五烯酸)，而n-6脂肪酸组尤其包括花生四烯酸(ARA)和亚油酸。

ω-3脂肪酸存在于整个动物和植物界。微生物、特别是藻类、真菌和细菌被认为是最富含这类脂肪酸的物质。这些脂肪酸典型地以酯、磷脂、醚、糖脂、鞘脂和脂蛋白的脂肪酰基形式存在于储存油甘油三酯以及膜脂中。将PUFA结构部分引入甘油三酯中是储存这些脂肪酸的最有利形式，因为游离脂肪酸和短脂肪酸烷基酯如脂肪酸乙酯更容易氧化和降解。同样，将脂肪酸结构部分引入甘油三酯中是有利的，因为其容易水解成其游离形式，其当用在食品、营养品和药物中时容易在消化系统中吸收[Christensen，M.S.等，Am.J.Clin.Nutr.1995，61:56]。

n-3脂肪酸的富集和分离方法

已经分别或组合地应用不同方法来从天然存在的源中浓缩、分离和回收n-3脂肪酸及其衍生物(甲基或乙基酯、甘油三酯和酰胺)。这些方法主要包括低温下分步结晶、分子蒸馏、尿素络合物结晶、固定床色谱法以及使用脂肪酶。这些富集方法通常利用脂肪酸的不饱和度以及碳链长度，二者都导致在不同溶剂中的溶解度、结晶、熔点和蒸发点、极性和化学反应性方面表现出不同的物理和化学特性。

通过脂肪酶催化的反应来富集n-3脂肪酸

脂肪酶被定义为水解酶，其作用于水性体系中三酰甘油分子中的酯键以得到游离脂肪酸、偏甘油酯和甘油。在微水性有机体系中，该族的酶能够催化逆水解反应[Medina，A.R.等，J.Biotechnology，1999，70：379；Shimada，Y.等，J.Biosci.Bioeng.，2001，91(6)：529]。通常，脂肪酶根据其区域特异性分为两类，即随机脂肪酶和1,3-位特异性脂肪酶。在许多情况中，脂肪酶显露出与脂肪酸的饱和度、脂肪酰基基团的链长、脂肪酸碳链上双键的位置以及碳链上双键的几何形状(顺式/反式)相关的不同底物活性。

脂肪酶催化的含PUFA油的水解

某些脂肪酶表达出对甘油三酯底物的脂肪酸残基类型的选择性。例如衍生自皱褶假丝酵母(Candida rugosa)和柱状假丝酵母(Candida cylindracea)的脂肪酶是已知的对甘油三酯中饱和以及单不饱和脂肪酸残基具有高选择性的酶。在这样的方法中，在达到一定的油水解度之后，使有机层和水性层分离。其后，有机相中的游离脂肪酸通过分子蒸馏除去，产生了甘油酯形式的n-3脂肪酸的浓缩物[美国专利申请2004/0033571A1]。据报道借助于衍生自柱状假丝酵母的脂肪酶水解金枪鱼油产生了含有44.1％n-3脂肪酸(18.5％EPA、17.3％DHA和3.62％DPA)的甘油酯混合物。为了获得更高含量的n-3脂肪酸如最高70％的n-3脂肪酸，可以对第一级中获得的浓缩物应用利用脂肪酶的第二级水解。还报道了多级水解可以降低n-3脂肪酸的回收率。

脂肪酶催化的游离脂肪酸的选择性酯化