【摘 要】本文從神經(jīng)酸的來(lái)源途徑、藥理作用、應(yīng)用研究現(xiàn)狀等多方面進(jìn)行了概述。初步總結(jié)了神經(jīng)酸的研究背景,對(duì)其資源的充分開(kāi)發(fā)和利用奠定了基礎(chǔ)及提出新的意見(jiàn),這將有利于神經(jīng)酸的開(kāi)發(fā)利用。
【關(guān)鍵詞】神經(jīng)酸;來(lái)源;應(yīng)用;建議
0.前言
神經(jīng)酸(Nervonic acid,簡(jiǎn)稱NA)最早發(fā)現(xiàn)于哺乳動(dòng)物的神經(jīng)組織,是神經(jīng)組織中生物膜的重要組成成分,是腦甙中髓質(zhì)的標(biāo)志性成分。1925年,Klenk教授首次從人和牛大腦的腦苷中分離出熔點(diǎn)為4l℃的不飽和脂肪酸,并推出其分子式為C24H46O2。1926年日本學(xué)者[1]從鯊魚(yú)油中提取出神經(jīng)酸,并首次確認(rèn)為順式結(jié)構(gòu),為此又稱為鯊魚(yú)酸。神經(jīng)酸是世界公認(rèn)的能修復(fù)疏通受損大腦神經(jīng)通路的保健食品,為此逐步開(kāi)拓神經(jīng)酸的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用,現(xiàn)已銷售產(chǎn)品有:如神經(jīng)酸膠囊和神經(jīng)酸口服液等。浙江大學(xué)神經(jīng)酸項(xiàng)目研究中心[2],通過(guò)8年的探索攻關(guān),從我國(guó)獨(dú)有的木本植物中提取出了神經(jīng)酸,受到國(guó)際社會(huì)的重視,獲國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)明金字塔獎(jiǎng)金,并為擴(kuò)大神經(jīng)酸開(kāi)發(fā)和深加工利用提供了原料。參考大量文獻(xiàn),從神經(jīng)酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)、來(lái)源途徑、藥理作用、應(yīng)用研究現(xiàn)狀等方面進(jìn)行論述,為神經(jīng)酸的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供理論參考。
1.神經(jīng)酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)
神經(jīng)酸,化學(xué)名為順-15-二十四碳單烯酸(cis-15-tetracosenic acid),是一種長(zhǎng)鏈單不飽和脂肪酸,相對(duì)分子質(zhì)量為366.6,在常溫下為白色片狀晶體,能溶于醇,不溶于水,熔點(diǎn)39~40℃。神經(jīng)酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)l3-COOH[3]。
2.神經(jīng)酸資源的分布
2.1神經(jīng)酸來(lái)源困難
神經(jīng)酸在鯊魚(yú)腦苷中大量存在,但在保護(hù)野生動(dòng)物的原則下,國(guó)際社會(huì)禁止大量捕殺鯊魚(yú),神經(jīng)酸的來(lái)源受到限制,于是科學(xué)家必需另外來(lái)源。如Sardhir等人在研究策爾韋斯綜合癥和腦白質(zhì)腎上腺萎縮癥時(shí)發(fā)現(xiàn),神經(jīng)酸可由芥酸的碳鏈加長(zhǎng)制得;1930年Hale等人以芥酸甲酯為原料合成神經(jīng)酸;1953年Bounds等人以油酸和辛二酸酯為原料合成神經(jīng)酸,但這些實(shí)驗(yàn)化學(xué)合成得率低,副產(chǎn)物多,不能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。后來(lái)有人轉(zhuǎn)向生物化學(xué)合成,以酶為催化劑,用較低碳鏈的n-9系不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化而成,但因工藝路線長(zhǎng),得率低而失敗。
2.2神經(jīng)酸植物資源分布
由于動(dòng)物途徑和化學(xué)、生物合成面臨失敗,科學(xué)家便把目光轉(zhuǎn)向植物提取,如我國(guó)研究者王性炎對(duì)《中國(guó)油脂植物》收錄的108科、397屬、974種油脂植物種籽的含油率、脂肪酸組成進(jìn)行分析,結(jié)果表明,我國(guó)含有2%以上神經(jīng)酸的木本植物有l(wèi)0種、草本植物有5種。且含2%以上神經(jīng)酸含量的l0種木本植物,分布在7個(gè)科、7個(gè)屬;草本植物5種僅分布在十字花科3個(gè)屬中。亦得知,神經(jīng)酸含量最高的木本植物是鐵青樹(shù)科中蒜頭果,草本植物的是十字花科的遏藍(lán)菜。且在974種油脂植物中,含神經(jīng)酸的植物占的比重很小,僅為1.5%左右,是值得重視發(fā)展和利用的寶貴資源。
3.我國(guó)神經(jīng)酸的發(fā)展背景
由于我國(guó)對(duì)于神經(jīng)酸的研究起步較晚,我國(guó)對(duì)神經(jīng)酸的研究主要從其提取開(kāi)始。隨著油脂化學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家們檢測(cè)出某些植物的果實(shí)和種子油中富含神經(jīng)酸,這一發(fā)現(xiàn)為神經(jīng)酸的可持續(xù)利用和發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了一條新路。從1980年開(kāi)始我國(guó)科學(xué)家相繼探索從植物提取神經(jīng)酸,元寶楓的開(kāi)發(fā)被列入“九·五”國(guó)家重大科技攻關(guān)課題。
1981年,我國(guó)科學(xué)家歐乞貞從云南、廣西特有珍稀植物蒜頭果的種仁油中發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)酸,其脂肪酸組成中神經(jīng)酸的含量高達(dá)67.0%。
1996年,候鏡德等人用金屬鹽沉淀法分離含有神經(jīng)酸的混合脂肪酸,研究表明該法具有成本低、收率高,能較好除去低碳鏈飽和及不飽和脂肪酸的優(yōu)點(diǎn),為神經(jīng)酸的工業(yè)化生產(chǎn)提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。
2005年,西北農(nóng)林科技大學(xué)王性炎教授與四川亞圣營(yíng)養(yǎng)食品成套技術(shù)研究所、四川青珍企業(yè)有限公司合作從元寶楓油中成功提取出神經(jīng)酸,產(chǎn)品已通過(guò)中試。經(jīng)中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所檢驗(yàn),其是純度為90%的白色粉狀晶體[4]。
2012年科研人員范勇[5]等人找到富含神經(jīng)酸的產(chǎn)油微藻。微藻被認(rèn)為是最具潛力、能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)供給的油脂生物質(zhì)資源之一,但至今未獲產(chǎn)業(yè)化突破。
4.經(jīng)酸的提取和檢測(cè)
4.1神經(jīng)酸分離提純的方法
過(guò)去,國(guó)內(nèi)從植物中提取分離神經(jīng)酸的方法有金屬鹽沉淀法、乳化分離法、脂肪酸鹽柱層析法、溶劑結(jié)晶法、分子蒸餾法及多級(jí)分子蒸餾提純和分子蒸餾與尿素包合法相結(jié)合等。其中,金屬鹽沉淀法、乳化分離法、溶劑結(jié)晶法分離神經(jīng)酸多以神經(jīng)酸含量高的油脂為原料,而元寶楓、遏藍(lán)菜等植物中神經(jīng)酸含量較低,不適宜直接采用這幾種方法。目前,采用技術(shù)先進(jìn)、提取率高、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)的方法,如:提取酶法提取、CO2超臨界萃取法、超聲波輔助提取法、微波輔助萃取法等。
4.2神經(jīng)酸含量的檢測(cè)方法
周立勇等人于1999年用氣相色譜法測(cè)定口服液中神經(jīng)酸含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示:神經(jīng)酸的回收率達(dá)到97.04%;趙永信等研究者在2008年用同步衍生氣相色譜快速測(cè)定膠囊中的神經(jīng)酸的含量,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果:平均回收率為102%。該法具有快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn),適合膠囊保健品中神經(jīng)酸含量的測(cè)定;在2011年郝旭亞][6]等人用氣相色譜外標(biāo)法測(cè)定神經(jīng)酸含量,結(jié)果得知:回收率達(dá)到95.78%~102.36%。此方法分析結(jié)果可靠而且簡(jiǎn)單易行,對(duì)于神經(jīng)酸用于保健品及其它行業(yè),需要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)大批的樣品來(lái)說(shuō),外標(biāo)法要簡(jiǎn)便省時(shí)。近年來(lái),可用高精密的設(shè)備進(jìn)行分析,測(cè)定植物或產(chǎn)品中神經(jīng)酸的含量,常用設(shè)備有ICP、GC、GC-MS等,可以精確到PPM、PPT級(jí)。但在檢測(cè)其含量這方面沒(méi)看到過(guò)多的報(bào)道,這為神經(jīng)酸的快速測(cè)定奠定了基礎(chǔ)。
5.神經(jīng)酸的藥物作用
神經(jīng)酸是一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,對(duì)腦神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育生長(zhǎng)有明顯療效。為了提高對(duì)大腦疾病的治療,經(jīng)不斷研究表明,神經(jīng)酸能增強(qiáng)免疫功能和防治艾滋病,對(duì)齊薇格綜合癥、心血管系統(tǒng)疾病、腎上腺腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良(ALD)、腦組織生長(zhǎng)和修復(fù)、多發(fā)性硬化癥、抗腫瘤有明顯治療和預(yù)防效果[7~11]。這豐富了腦病的治療途徑,醫(yī)療界探索出一條有前途光明的治療手段。
6.神經(jīng)酸的應(yīng)用價(jià)值
6.1神經(jīng)酸對(duì)各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的療效
20世紀(jì)90年代以來(lái),歐美日等國(guó)科學(xué)家,基于神經(jīng)酸的特殊作用,紛紛致力于神經(jīng)酸工業(yè)化生產(chǎn)的研究與應(yīng)用,將神經(jīng)酸用于各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病,發(fā)現(xiàn)植物神經(jīng)酸對(duì)帕金森、老年癡呆的顯著治療作用,并輔助治療代謝內(nèi)分泌疾病。
6.2神經(jīng)酸作為腦健康食品添加劑
神經(jīng)酸作為食品添加劑新品種,其基礎(chǔ)應(yīng)用研究就顯的極其重要了。通過(guò)研究,結(jié)果表明神經(jīng)酸對(duì)受試者的記憶能力具有明顯改善,并提出了將其強(qiáng)化添加到嬰幼兒益智食品中的建議,這將促進(jìn)嬰幼兒的大腦發(fā)育、記憶能力的增強(qiáng)、智力水平的提高等具有優(yōu)越的意義。有專家指出,神經(jīng)酸或其衍生物添加在嬰幼兒食物中至少占0.5%(質(zhì)量計(jì)),對(duì)即將懷孕的婦女、孕婦和哺乳期的婦女神經(jīng)酸用量為8~32mg/d[12],這些數(shù)據(jù)意味著神經(jīng)酸對(duì)大腦健康的發(fā)育及腦病的預(yù)防有著顯著地優(yōu)勢(shì)和重要作用。經(jīng)我國(guó)家重點(diǎn)權(quán)威衛(wèi)生檢測(cè)機(jī)構(gòu)上海市衛(wèi)生防疫站聯(lián)合上海市老干部局對(duì)80位受試人群的神經(jīng)酸功能測(cè)試證明,該產(chǎn)品對(duì)改善記憶、延緩衰老、調(diào)節(jié)血脂和抗疲勞均有較好的功效,平均有效率為99.6%以上[13]。
6.3神經(jīng)酸助于治皮膚病和改善視力
德國(guó)科學(xué)家[14]在皮膚醫(yī)學(xué)方面進(jìn)行了不斷的探討試驗(yàn),為神經(jīng)酸在皮膚護(hù)理和皮膚病防治方面提供了很好的數(shù)據(jù)依據(jù)。也有諸多試驗(yàn)結(jié)果顯示:神經(jīng)酸可加強(qiáng)角質(zhì)層的防護(hù)作用并提高皮膚水分含量、提高防御能力,最終作為阻擋皮膚受損的一道強(qiáng)力防線,能更好消除皮膚病的根本。另有研究者探討發(fā)現(xiàn):近視與飲食之間存在著相當(dāng)?shù)年P(guān)系,而神經(jīng)酸是能促使神經(jīng)細(xì)胞再生的雙效神奇物質(zhì),通過(guò)食用神經(jīng)酸提高了對(duì)視網(wǎng)膜、視神經(jīng)等的營(yíng)養(yǎng)保健及視力的保護(hù)。
7.神經(jīng)酸的安全性試驗(yàn)
Ames試驗(yàn)又稱為污染物致突變性檢測(cè)試驗(yàn),該法比較快速、簡(jiǎn)便、敏感、經(jīng)濟(jì),且適用于測(cè)試混合物,反映多種污染物的綜合效應(yīng)。研究神經(jīng)酸的急性毒性和致突變性,可為其應(yīng)用提供安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)依據(jù)。傅穎等[15]人進(jìn)行Ames試驗(yàn):設(shè)2.5、5.0和10.0g/kg體重三個(gè)劑量組,觀察其對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞微核和小鼠精子畸形的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:Ames試驗(yàn),小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)和小鼠精子畸形試驗(yàn)均為陰性。綜合以上毒性和致突變檢測(cè)結(jié)果可以認(rèn)為,神經(jīng)酸未見(jiàn)毒副作用和致突變性,符合食用安全要求。
8.總結(jié)與展望
通過(guò)對(duì)神經(jīng)酸的研究進(jìn)展綜述,可知神經(jīng)酸資源應(yīng)用范圍廣功效獨(dú)特,在腦病治療和保健方面有非常高的應(yīng)用價(jià)值,其功效也被世界各國(guó)所高度認(rèn)可。但從本文的研究也還發(fā)現(xiàn)幾個(gè)局限,將會(huì)嚴(yán)重影響神經(jīng)酸的開(kāi)發(fā)與利用,對(duì)此提出如下幾點(diǎn)意見(jiàn):
8.1加強(qiáng)神經(jīng)酸資源的發(fā)掘
過(guò)去神經(jīng)酸主要依靠在海洋中捕殺鯊魚(yú)獲得,資源有限,成本較高,來(lái)源陷入困境。隨著轉(zhuǎn)向成功植物油中的發(fā)掘,引起各國(guó)政府和科學(xué)家的重視。雖然從植物中發(fā)掘神經(jīng)酸是一條可持續(xù)發(fā)展的最優(yōu)之路,而我國(guó)含神經(jīng)酸植物種類雖然很少含量低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)對(duì)其的需求。所以還需要加強(qiáng)神經(jīng)酸資源的發(fā)掘,擴(kuò)大植物的培養(yǎng)和種植,增加其來(lái)源的途徑以彌補(bǔ)市場(chǎng)的緊缺。
8.2提取方法的優(yōu)化
從植物中提取神經(jīng)酸是目前神經(jīng)酸來(lái)源的主要途徑,目前傳統(tǒng)提取方法復(fù)雜、陳舊、提取率低,為了降低成本,提高提取率,縮短時(shí)間可以采用先進(jìn)的提取技術(shù),如采用索氏提取法、超聲波輔助提取法和超臨界CO2萃取法等技術(shù)進(jìn)行提油實(shí)驗(yàn),并運(yùn)用目前成熟的分離提純方法提存,以提高神經(jīng)酸的產(chǎn)量、質(zhì)量和增強(qiáng)神經(jīng)酸的純度。
8.3加強(qiáng)神經(jīng)酸產(chǎn)品的研發(fā)
如今,人類腦病的研究和腦健康的問(wèn)題已引起世界各國(guó)政府和科學(xué)家的高度關(guān)注。如腦中風(fēng)后遺癥、老年癡呆、腦癱、腦萎縮、記憶力減退、失眠健忘等腦疾病是世界上公認(rèn)的醫(yī)學(xué)難題其高達(dá)75%的致死致殘率也讓世界擔(dān)憂,國(guó)家震驚,人們恐慌。而神經(jīng)酸的發(fā)現(xiàn),找到了治療腦病的根本,但是在神經(jīng)酸的利用上,生產(chǎn)的產(chǎn)品存在局限,產(chǎn)品種類、數(shù)量少,價(jià)格昂貴。等原因限制了神經(jīng)酸的廣泛應(yīng)用,所以神經(jīng)酸的產(chǎn)品研發(fā)迫在眉睫,急需大量、安全、穩(wěn)定、功效、廉價(jià)的產(chǎn)品投入市場(chǎng),以填補(bǔ)市場(chǎng)的空白。
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