您的当前位置:首页正文

神经酸的发展概况

2024-04-02 来源:步旅网


神经酸的发展概况

【摘 要】本文从神经酸的来源途径、药理作用、应用研究现状等多方面进行了概述。初步总结了神经酸的研究背景,对其资源的充分开发和利用奠定了基础及提出新的意见,这将有利于神经酸的开发利用。

【关键词】神经酸;来源;应用;建议

0.前言

神经酸(Nervonic acid,简称NA)最早发现于哺乳动物的神经组织,是神经组织中生物膜的重要组成成分,是脑甙中髓质的标志性成分。1925年,Klenk教授首次从人和牛大脑的脑苷中分离出熔点为4l℃的不饱和脂肪酸,并推出其分子式为C24H46O2。1926年日本学者[1]从鲨鱼油中提取出神经酸,并首次确认为顺式结构,为此又称为鲨鱼酸。神经酸是世界公认的能修复疏通受损大脑神经通路的保健食品,为此逐步开拓神经酸的产品的开发和利用,现已销售产品有:如神经酸胶囊和神经酸口服液等。浙江大学神经酸项目研究中心[2],通过8年的探索攻关,从我国独有的木本植物中提取出了神经酸,受到国际社会的重视,获国际医学科学发明金字塔奖金,并为扩大神经酸开发和深加工利用提供了原料。参考大量文献,从神经酸的化学结构、来源途径、药理作用、应用研究现状等方面进行论述,为神经酸的研究开发和应用提供理论参考。

1.神经酸的化学结构

神经酸,化学名为顺-15-二十四碳单烯酸(cis-15-tetracosenic acid),是一种长链单不饱和脂肪酸,相对分子质量为366.6,在常温下为白色片状晶体,能溶于醇,不溶于

水,熔点39~40℃。神经酸的化学结构式为CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)l3-COOH[3]。

2.神经酸资源的分布

2.1神经酸来源困难

神经酸在鲨鱼脑苷中大量存在,但在保护野生动物的原则下,国际社会禁止大量捕杀鲨鱼,神经酸的来源受到限制,于是科学家必需另外来源。如Sardhir等人在研究策尔韦斯综合症和脑白质肾上腺萎缩症时发现,神经酸可由芥酸的碳链加长制得;1930年Hale等人以芥酸甲酯为原料合成神经酸;1953年Bounds等人以油酸和辛二酸酯为原料合成神经酸,但这些实验化学合成得率低,副产物多,不能进行工业化生产。后来有人转向生物化学合成,以酶为催化剂,用较低碳链的n-9系不饱和脂肪酸转化而成,但因工艺路线长,得率低而失败。

2.2神经酸植物资源分布

由于动物途径和化学、生物合成面临失败,科学家便把目光转向植物提取,如我国研究者王性炎对《中国油脂植物》收录的108科、397属、974种油脂植物种籽的含油率、脂肪酸组成进行分析,结果表明,我国含有2%以上神经酸的木本植物有l0种、草本植物有5种。且含2%以上神经酸含量的l0种木本植物,分布在7个科、7个属;草本植物5种仅分布在十字花科3个属中。亦得知,神经酸含量最高的木本植物是铁青树科中蒜头果,草本植物的是十字花科的遏蓝菜。且在974种油脂植物中,含神经酸的植物占的比重很小,仅为1.5%左右,是值得重视发展和利用的宝贵资源。

3.我国神经酸的发展背景

由于我国对于神经酸的研究起步较晚,我国对神经酸的研究主要从其提取开始。随着油脂化学的发展,科学家们检测出某些植物的果实和种子油中富含神经酸,这一发现为神经酸的可持续利用和发展开创了一条新路。从1980年开始我国科学家相继探索从植物提取神经酸,元宝枫的开发被列入“九·五”国家重大科技攻关课题。

1981年,我国科学家欧乞贞从云南、广西特有珍稀植物蒜头果的种仁油中发现了神经酸,其脂肪酸组成中神经酸的含量高达67.0%。

1996年,候镜德等人用金属盐沉淀法分离含有神经酸的混合脂肪酸,研究表明该法具有成本低、收率高,能较好除去低碳链饱和及不饱和脂肪酸的优点,为神经酸的工业化生产提供了应用基础。

2005年,西北农林科技大学王性炎教授与四川亚圣营养食品成套技术研究所、四川青珍企业有限公司合作从元宝枫油中成功提取出神经酸,产品已通过中试。经中国科学院昆明植物研究所检验,其是纯度为90%的白色粉状晶体[4]。

2012年科研人员范勇[5]等人找到富含神经酸的产油微藻。微藻被认为是最具潜力、能实现可持续供给的油脂生物质资源之一,但至今未获产业化突破。

4.经酸的提取和检测

4.1神经酸分离提纯的方法

过去,国内从植物中提取分离神经酸的方法有金属盐沉淀法、乳化分离法、脂肪酸盐柱层析法、溶剂结晶法、分子蒸馏法及多级分子蒸馏提纯和分子蒸馏与尿素包合法相结合

等。其中,金属盐沉淀法、乳化分离法、溶剂结晶法分离神经酸多以神经酸含量高的油脂为原料,而元宝枫、遏蓝菜等植物中神经酸含量较低,不适宜直接采用这几种方法。目前,采用技术先进、提取率高、时间短等优点的方法,如:提取酶法提取、CO2超临界萃取法、超声波辅助提取法、微波辅助萃取法等。

4.2神经酸含量的检测方法

周立勇等人于1999年用气相色谱法测定口服液中神经酸含量进行测定,结果显示:神经酸的回收率达到97.04%;赵永信等研究者在2008年用同步衍生气相色谱快速测定胶囊中的神经酸的含量,该实验结果:平均回收率为102%。该法具有快速、准确的特点,适合胶囊保健品中神经酸含量的测定;在2011年郝旭亚][6]等人用气相色谱外标法测定神经酸含量,结果得知:回收率达到95.78%~102.36%。此方法分析结果可靠而且简单易行,对于神经酸用于保健品及其它行业,需要对产品质量进行监测大批的样品来说,外标法要简便省时。近年来,可用高精密的设备进行分析,测定植物或产品中神经酸的含量,常用设备有ICP、GC、GC-MS等,可以精确到PPM、PPT级。但在检测其含量这方面没看到过多的报道,这为神经酸的快速测定奠定了基础。

5.神经酸的药物作用神经酸是一种神经营养因子,对脑神经系统发育生长有明显疗效。为了提高对大脑疾病的治疗,经不断研究表明,神经酸能增强免疫功能和防治艾滋病,对齐薇格综合症、心血管系统疾病、肾上腺脑白质营养不良(ALD)、脑组织生长和修复、多发性硬化症、抗肿瘤有明显治疗和预防效果[7~11]。这丰富了脑病的治疗途径,医疗界探索出一条有前途光明的治疗手段。

6.神经酸的应用价值

6.1神经酸对各种神经系统疾病的疗效

20世纪90年代以来,欧美日等国科学家,基于神经酸的特殊作用,纷纷致力于神经酸工业化生产的研究与应用,将神经酸用于各种神经系统疾病,发现植物神经酸对帕金森、老年痴呆的显著治疗作用,并辅助治疗代谢内分泌疾病。

6.2神经酸作为脑健康食品添加剂

神经酸作为食品添加剂新品种,其基础应用研究就显的极其重要了。通过研究,结果表明神经酸对受试者的记忆能力具有明显改善,并提出了将其强化添加到婴幼儿益智食品中的建议,这将促进婴幼儿的大脑发育、记忆能力的增强、智力水平的提高等具有优越的意义。有专家指出,神经酸或其衍生物添加在婴幼儿食物中至少占0.5%(质量计),对即将怀孕的妇女、孕妇和哺乳期的妇女神经酸用量为8~32mg/d[12],这些数据意味着神经酸对大脑健康的发育及脑病的预防有着显著地优势和重要作用。经我国家重点权威卫生检测机构上海市卫生防疫站联合上海市老干部局对80位受试人群的神经酸功能测试证明,该产品对改善记忆、延缓衰老、调节血脂和抗疲劳均有较好的功效,平均有效率为99.6%以上[13]。

6.3神经酸助于治皮肤病和改善视力

德国科学家[14]在皮肤医学方面进行了不断的探讨试验,为神经酸在皮肤护理和皮肤病防治方面提供了很好的数据依据。也有诸多试验结果显示:神经酸可加强角质层的防护作用并提高皮肤水分含量、提高防御能力,最终作为阻挡皮肤受损的一道强力防线,能更好消除皮肤病的根本。另有研究者探讨发现:近视与饮食之间存在着相当的关系,而神经酸是能促使神经细胞再生的双效神奇物质,通过食用神经酸提高了对视网膜、视神经等的

营养保健及视力的保护。

7.神经酸的安全性试验

Ames试验又称为污染物致突变性检测试验,该法比较快速、简便、敏感、经济,且适用于测试混合物,反映多种污染物的综合效应。研究神经酸的急性毒性和致突变性,可为其应用提供安全性毒理学评价依据。傅颖等[15]人进行Ames试验:设2.5、5.0和10.0g/kg体重三个剂量组,观察其对小鼠骨髓细胞微核和小鼠精子畸形的影响。试验结果表明:Ames试验,小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验均为阴性。综合以上毒性和致突变检测结果可以认为,神经酸未见毒副作用和致突变性,符合食用安全要求。

8.总结与展望

通过对神经酸的研究进展综述,可知神经酸资源应用范围广功效独特,在脑病治疗和保健方面有非常高的应用价值,其功效也被世界各国所高度认可。但从本文的研究也还发现几个局限,将会严重影响神经酸的开发与利用,对此提出如下几点意见:

8.1加强神经酸资源的发掘

过去神经酸主要依靠在海洋中捕杀鲨鱼获得,资源有限,成本较高,来源陷入困境。随着转向成功植物油中的发掘,引起各国政府和科学家的重视。虽然从植物中发掘神经酸是一条可持续发展的最优之路,而我国含神经酸植物种类虽然很少含量低,远远不能满足市场对其的需求。所以还需要加强神经酸资源的发掘,扩大植物的培养和种植,增加其来源的途径以弥补市场的紧缺。

8.2提取方法的优化

从植物中提取神经酸是目前神经酸来源的主要途径,目前传统提取方法复杂、陈旧、提取率低,为了降低成本,提高提取率,缩短时间可以采用先进的提取技术,如采用索氏提取法、超声波辅助提取法和超临界CO2萃取法等技术进行提油实验,并运用目前成熟的分离提纯方法提存,以提高神经酸的产量、质量和增强神经酸的纯度。

8.3加强神经酸产品的研发

如今,人类脑病的研究和脑健康的问题已引起世界各国政府和科学家的高度关注。如脑中风后遗症、老年痴呆、脑瘫、脑萎缩、记忆力减退、失眠健忘等脑疾病是世界上公认的医学难题其高达75%的致死致残率也让世界担忧,国家震惊,人们恐慌。而神经酸的发现,找到了治疗脑病的根本,但是在神经酸的利用上,生产的产品存在局限,产品种类、数量少,价格昂贵。等原因限制了神经酸的广泛应用,所以神经酸的产品研发迫在眉睫,急需大量、安全、稳定、功效、廉价的产品投入市场,以填补市场的空白。

【参考文献】

[1]王性炎.我国应重视神经酸植物的发展与利用[J].西北农林科技大学,2011,36(11):52-54.

[2]神经酸-人类大脑的保护神[EB/OL].[2014.9.17].http://www.sjs.net.cn.

[3]LECERF J.Evidence of accumulation of ceramides containing[14C].nervonic acid in the rat lung followinginjection0f[14C]erucic acid[J].Biochim Biophys Acta,

1980,617(3):398-409.

[4]王性炎,王姝清.神经酸新资源—元宝枫油[J].中国油脂,2005,30(9):62-64.

[5]范勇,袁程,刘君寒,等.利用微藻Myconastes afer HSO-3生产神经酸的研究初探C.中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集,2011.

[6]郝旭亚,李伟光,刘雄民,等.气相色谱外标法测定神经酸[J].应用化工,2011,40(3):545-547.

[7]王熙才,左曙光,邱宗海,等.艾舍尔软胶囊增强小鼠免疫力的实验研究[J].昆明医学院学报,2008(6):71-75.

[8]Tanaka K,Shimizu T,Ohtsuka Y,et a1.Early dietary treat-ments with Lorenzog oil and docosahexaenoic acid for neuro.1ogical development in a case with Zellweger syndrome[J].Brain and development.2007,29:586-589.

[9]Sargent J R,Coupland K,Wilson R.Nervonie acid and de-myelinating disease[J].Medical Hypotheses,1994,42(4):237-242.

[10]王建民.神经酸对改善记忆的影响及在益智食品方面的应用研究进展[J]食品开发,2004(1):111-112.

[11]Farquharson J,Jamieson C,Losan R W,et a1.Docosahexaenoicand Nervonic acids in term and preterm infant cerebral whitematter[J].Prenat Neonat Med,1996,1:234-240.

[12]神经酸—人类大脑的保护神[EB/OL].[2014.9.17].http:// www.sis.net.cn/.

[13]王健民.神经酸对改善记忆的影响及在益智食品方面的应用研究进展[J].食品开发,2004(1):111-112.

[14]朱东升,何国庆.神经酸的研究进展[J].粮油加工,2008(8):65-67.

[15]傅颖,王茵,梅松,等.神经酸的急性毒性和致突变性研究[J].浙江预防医学,2005,17(12):13-15.

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容