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ARA 的介绍:功效、来源及应用
发布时间:2010年11月12日   文章出处:本网站

        一、定义
        花生四烯酸(arachidonic acid,简称ARA),化学名称为5,8,11,14 - 二十碳四烯酸,相对分子质量304.5,分子式C20H32O2,属于n-6系列的长链多不饱和脂肪酸(PUFA)。
        ARA是哺乳动物内含量最丰富、分布最广的一种多不饱和脂肪酸,主要以磷脂的形式存在于哺乳动物的器官、肌肉和血液中,尤其是脑和神经组织中。此外,ARA还是许多二十碳酸衍生物如前列腺素E2(PGE2)、前列环素(PGI2)、血栓烷素(TXA2)、白三烯Leukotirene B4(LTB4)和C4(LTC4)的直接前体。这些生物活性物质对脂蛋白的代谢、血液流变学、血管弹性、白细胞功能和血小板激活等具有重要的调节作用。

        二、ARA的功效 
        Ø 婴幼儿
        1.促进脑部发育
        胎儿和婴儿约有四分之一的大脑固体物质是由磷脂质所形成的,ARA又是构成大脑皮质区磷脂质的两种主要长链多不饱和脂肪酸之一`1`。研究也证实,从妊娠第26周的胎儿期开始,ARA在婴儿前脑中持续增加和积累,这一过程一直延续到出生后直到2岁以后`2`。这说明婴幼儿大脑的发育是与ARA密不可分的,ARA是大脑发育的物质基础。ARA对胎儿和婴儿是必需脂肪酸,是大脑发育的物质基础,缺乏ARA会造成智力和认知能力发育的损害。ARA在大脑发挥正常功能中也同样具有重要作用,它本身及其代谢产物对神经细胞造成的影响包括调整神经元的跨膜信号、神经元之间有效信号传递、调节神经递质的释放以及葡萄糖的摄取等。
        有关婴儿认知发育差异的11项研究结果显示,母乳与传统配方食品喂哺的婴儿认知发育差异的平均值高达3.16点,此差异在婴儿6月龄时即已出现,并可持续至15岁左右`3`。这些结果的唯一解释是母乳与传统配方食品营养价值的差异,而传统配方食品的脂肪酸构成中缺乏母乳中具有的ARA是其中的主要因素之一。
        2.促进视神经发育`4`
        ARA在视网膜中的含量也很高,可以形成视网膜的感光体,并且与视网膜光感受器的发育快慢有密切的关系,可促进神经元树状突大量增加和延长以及髓鞘的形成。如果缺乏ARA就会造成视觉功能受损,出现视敏度发育迟缓、视网膜光反应振幅降低、对光信号刺激的注视时间延长等一系列的后果。
        3.促进生长发育
        研究发现,母体的ARA水平与新生儿体重呈正相关`5`,这可能是ARA能增加与生长有关的早期反应基因c-fos和Egr-1的表达,从而诱导细胞生长,其衍生物前列腺素PG2通过调节下丘脑功能,刺激与生长有关的激素释放`6`。ARA被列为生长因子。

        Ø 孕妇、乳母
        改善母体由于妊娠和哺乳引起的必需脂肪酸不足现象,减少孕妇产前子痫、产后抑郁症的发生率,对妊娠糖尿病患者也有良好的调理作用。另外,还对孕妇的皮肤有很好的保健作用,有效促进产后妊娠斑、妊娠纹和其它皮肤损伤的修复`5`。

        Ø 成年人
        1.改善记忆力和视力`7`
        通过膳食补充ARA能矫正因紧张脑力活动和精神压力造成的代谢和内分泌异常,使易疲劳、烦躁、注意力不集中和记忆力下降、失眠等症状减轻。
        同时,ARA能促进DHA在视神经中的累积,提高其在感光细胞中的利用率。
        2.预防心血管疾病`8`
        ARA能降低血糖、血脂和血液中胆固醇,干预降低冠心病发生发展,预防动脉粥样硬化,降低对血管内表皮细胞的损伤程度,预防心血管疾病。对高血压病人的收缩压和舒张压有明显的降压作用。有研究表明ARA降低血胆固醇的效果比亚油酸和亚麻酸大4倍,其降血脂和降血压的作用也比亚油酸和亚麻酸强。
        3.抗癌、抑制肿瘤
        在一些肿瘤动物试验中,已证实ARA在体外能显著地杀灭肿瘤细胞,目前ARA已试验性的用于一些抗癌新药中`9`。膳食补充ARA不仅可以改变癌症患者及潜在者ARA水平普遍偏低、对免疫调节促进不足的现象,而且有利于细胞的代谢和修复,保护正常细胞和对抗常规抗癌疗法的毒副作用。同时癌细胞的合成对胆固醇的需求量很大,ARA能降低胆固醇水平,从而抑制癌细胞的生长。
        4.糖尿病辅助治疗
        ARA在糖尿病并发症患者膳食保健方面具有尤其积极的意义。Barcelli发现,富含ARA的n-6系脂肪酸成分的饮食能明显改善蛋白质、肾小球动脉硬化和肾小管功能紊乱症状`10`。
        5.缓解、调节神经`5`
        ARA及其代谢产物对神经内分泌的影响,在缓解神经紧张状况、调节中枢神经系统功能方面有重要作用,可用于精神分裂症、糖尿病性精神病、儿童多动症患者、经前综合症等患者症状的膳食干预。
        6.美容祛斑和减肥`5`
        ARA在表皮细胞中含量约占总脂肪酸的9%,真皮细胞中含量更高。ARA及其代谢产物对活化肌肤细胞,维持其弹性和修复功能极为重要。人体试食实验证实,ARA能明显减少因内分泌失衡而引起的黄褐斑、蝴蝶斑等。

        三、ARA的来源
        1.体内转化
        主要在肝中或肝外,由亚油酸(LA)通过脱氢去饱和反应和碳链延长形成,路径如下图。

        在正常饮食条件下,人体吸收的ARA中,内源者(体内转化)高于外源者(食物摄取)。人体每天吸收的ARA大约占体内总ARA的1%,而从膳食中吸收的少于0.5%。对于婴幼儿来说,其体内的去饱和酶活性很低,即使摄取了足够的亚油酸,也无法合成满足生长发育所需要的ARA量。一些特殊人群,如可能患心脏病、中风的中年人,糖尿病患者,过敏性湿疹患者,饮用大量酒精者,月经前综合症患者和年老者,其体内使亚油酸转化为ARA的酶系活性较低,不能从亚油酸合成足够的ARA。
        另外,DHA和EPA都会对ARA的转化产生竞争性抑制。n-3、n-6系多不饱和脂肪酸的去饱和依靠同一类酶,因此存在竞争。当以含n-3系脂肪酸较高的鱼油形式给予EPA、DHA时,组织中ARA水平下降。

        2.食物摄取
        ARA广泛分布于动物的中性脂肪中,它是牛乳脂、猪脂肪、牛脂肪、血液磷脂、肝磷脂和脑磷脂中的一种成分,但含量较少,同时也是肾上腺磷脂混合脂肪酸的一种主要成分。鸡蛋脂肪中含有较多的ARA。此外,油料种子中也含有ARA,它是花生油的主要成分。在日常膳食中能吸收部分的ARA,膳食中各种食物的ARA含量如表1。

                表1  食物中ARA含量
                食物                      ARA含量(mg/100g)
                鸡胸肉                            31
                猪腿                                56
                牛脊肉                            30
                羊腿肉                            41
                牛肝                                294
                羊肾脏                           153
                鸡脑                               160
                鸡蛋黄                           390
                鸭蛋黄                           891
                三文鱼                           100
        3.专门补充品
        传统制备ARA主要是从深海鱼油中提取,其含量一般只有0.2%(W/ W),因受到季节、产地等因素的影响,鱼油中ARA的含量不稳定并且比较匮乏,故价格十分昂贵。现在人们利用微生物发酵法生产ARA,克服了上述不足,且生产周期短,培养简单,产品稳定,可以实现大规模的工业化生产。
 

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       四、不同人群的ARA推荐摄入量
        世界粮农组织和卫生组织{FAO/WHO )在“人类营养油脂”(1995)的报告中建议孕妇与婴幼儿食谱每天应有60mg/kg〔体重)ARA摄入量。对于成人和孕妇,国际上各组织机构暂没有明确的规定摄入量。

        五、应用
        1.婴幼儿配方食品
        ARA是母乳的天然成分,而在牛乳中却几乎没有。1994年,在联合国粮油组织和世界卫生组织联合专家所提交的《脂肪、油脂与人类营养》报告中,提出了新的膳食指导方针,推荐婴幼儿应通过膳食摄取ARA,推荐量为“足月婴儿每天每公斤体重40mg,早产婴儿每天每公斤60mg”。2000年7月,添加ARA的惠氏金装爱儿乐(S26 GOLD)婴幼儿配方奶粉首先进入中国市场,其后龙丹乳业、亨氏联合、内蒙古伊利、光明乳业等先后推出了添加ARA的配方婴儿奶粉和米粉。
        2.保健品
        针对孕产妇的促进胎儿发育、提高母乳中ARA含量的保健品;针对中老年人的降血脂、降胆固醇、预防心脑血管病的保健品;针对少年儿童的促进智力发育、促进生长发育的保健品等等。
        3添加ARA食品
        目前ARA在食品中仅仅开发了液态奶方面的应用,在其他方面仍未见有相关报道。
        4.化妆品
        ARA具有保护和营养皮肤的功能,ARA在功能上与γ-亚麻酸相似(γ-亚麻酸是ARA的前体物),但ARA的护肤效果比γ-亚麻酸更好,ARA可以取代或部分取代γ-亚麻酸生产高档护肤化妆品。ARA还具有营养毛囊、促进毛发再生的功能,因而可用于开发护发产品,可预防和治疗脱发。国外已有含ARA此类产品面世。如日本资生堂将ARA加到化妆品中,制成护肤护发防皱等美容用品,起到保护皮肤水分、延缓皮肤老化和治疗慢性湿疹的功效。
        5.生物制药
        ARA通常是和其他多不饱和脂肪酸一起制成软胶囊用于预防和治疗湿疹、皮炎和高血压、脑血栓、冠心病、动脉硬化等心脑血管疾病。
        ARA又是前列腺素的直接前体,可实现前列腺素的合成,是抗血栓、扩血管新药,广泛用于治疗血栓性脉管炎,视网膜中央静脉血栓,保护急性心肌缺血等。还对治疗高血压、阻止受孕、人工流产、缓解支气管哮喘、鼻充血以及消化系统溃疡等疾病疗效十分显著。  
        6.鱼类饲料
        ARA有利于鱼类生长、存活及抵抗压力;促进鱼类繁殖,提高卵子、精子和幼苗的质量;调节鱼类的免疫功能。因此,富含ARA的鱼类饲料具有广阔的市场前景。


参考文献
`1` Farquharson J et al. Infant cerebral cortex phospholipid fatty-acid composition and diet`J`. Lancet, 1992
`2` 韩宏裕等. DHA和ARA对早产儿脑发育和视功能的影响`J`.国外医学卫生学分册,1999,26(1):33-36
`3` Anderson JW et al. Breast-feeding and cognitive development: a meta-analysis`J`. Am J Clin Nutr., 1999,70(4):525-535
`4` 姚昕,秦文,齐春梅.花生四烯酸的生理活性及其应用`J`.食品科技,2004,5:57-59
`5` 王海堂, 袁成凌. 新型功能因子——花生四烯酸`J`.食品工业科技. 2003,3:76-77
`6` Byung-Chul Kim, Chang-Jin Lim, Jac-Hong Kim. Arachidonic acid, a principal product of Rac-axtivated phosphlipase A2, stimulates C-fos serum response element via rho-dependent mechanism`J`. FEBS Letters,1997,415:325
`7` Lisa A. Teather, Richard J. Wurtman. Dietary cytidine (5’)-diphosphocholine supplementation protects against development of memory deficits in aging rats`J`. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry,2003,27(4):711-717
`8` HORROBIN D F,HUANG Y S. The role of linoleic acid and its metabolites in the lowering of plasma cholesterol and the prevention of cardiovasallar disease`J`.Int J Ccardiol,1987,17:173-180
`9` Friedrich Marks, Karin M D, Gerhard F. A causal relationship between unscheduled eicosanoid signaling and tumor development: cancer chemoprevention by inhibitors of arachidonic acid metabolism`J`. Toxicology,2000,153:11
 `10` U.O. Barcelli, J. Miyata, Y. Ito, L. Gallon, P. Laskarzewski, et al. Beneficial effects of polyunsaturated fatty acids in partially nephrectomized rats`J`. Prostaglandins, 1986,32(2):211-219

 作者:yh533388银河研发中心供稿

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