一种制备富含1-油酰-2-棕榈酰-3-亚油酰甘油的人乳脂肪替代品的新方法：逐步酶法酸解策略

《LWT》：A novel method for preparation of human milk fat substitute enriched with 1-oleoyl-2-palmitoyl-3-linoleoylglycerol: stepwise enzymatic acidolysis strategy

本研究开发了一种分步酶解酸化策略，通过先合成OPO中间体再引入LA，显著提高OPL含量至50.49%，同时将LA消耗比从1:7降低至1:1.66，为高效工业化生产人乳脂类似物提供新方法。

　　### 人类乳脂替代品（HMFS）中1-油酰基-2-棕榈酰基-3-亚油酰基甘油（OPL）的合成研究

人类乳脂替代品（Human Milk Fat Substitute, HMFS）是一种专门设计的结构脂类，其目的是模仿人类乳脂（Human Milk Fat, HMF）的脂质组成，广泛应用于商业婴儿配方奶粉中，以复制HMF的营养特性。HMF的营养价值主要来自于其特定的三酰甘油（Triacylglycerol, TAG）结构，其中棕榈酸（Palmitic Acid, PA）主要位于sn-2位。在这些TAG中，1-油酰基-2-棕榈酰基-3-亚油酰基甘油（OPL）是中国人乳脂中最为丰富的成分，甚至超过了已广泛研究的1,3-油酰基-2-棕榈酰基甘油（OPO）。

OPL在调节脂质代谢、改善营养吸收以及调控肠道微生物群方面具有积极作用。然而，与已经工业化的OPO相比，OPL在婴儿配方奶粉中的应用仍处于探索阶段。因此，开发一种高效、经济的方法来生产富含OPL的HMFS显得尤为重要。本研究提出了一种分步酶解策略，通过合成和纯化OPO作为中间产物，随后引入亚油酸（Linoleic Acid, LA），以提高OPL的含量并减少LA的使用量。

### 实验设计与方法

在实验中，研究人员首先通过分步酶解策略合成OPO，并对其进行纯化。随后，将纯化的OPO与LA进行第二步酶解反应，以获得OPL。整个过程的关键在于优化反应条件，包括酶的类型、底物的摩尔比例、酶负载、反应温度和反应时间等。通过系统实验，研究人员确定了最佳的反应条件，并验证了该策略在提高OPL含量和减少LA使用方面的有效性。

### 实验结果与讨论

在第一步酶解过程中，研究人员选择了NS 40086作为催化剂，因为它在促进OA的酯化方面表现出较高的效率。实验结果显示，在优化的条件下，OPO的含量达到了69.71%，其中PA在sn-2位的相对比例为72.37%。这表明该酶解策略在控制PA的位置分布方面具有显著优势。

在第二步酶解过程中，研究人员进一步优化了LA的摩尔比例、酶负载和反应时间。通过调整这些参数，最终实现了OPL含量达到50.49%。值得注意的是，该策略仅需要PPP/OA/LA的摩尔比为1:8:1.66，相比现有方法大幅降低了LA的使用量。这不仅降低了生产成本，还提高了整个工艺的可持续性。

此外，实验还对HMFS的脂肪组成进行了详细分析。结果显示，PA、OA和LA的含量分别为32.84%、30.97%和31.57%，形成了近似1:1:1的脂肪酸比例。PA在sn-2位的相对比例达到了72.37%，这一结果对于提高HMFS的消化吸收性能至关重要。同时，OPO和LPL的含量分别为17.11%和16.30%，这些TAG的组成有助于改善脂肪吸收并减少肠道钙皂的形成，从而缓解便秘并提高钙的生物利用度。

### 优势与局限性

该分步酶解策略相比传统方法具有明显的优势。首先，它显著减少了LA的使用量，降低了生产成本。其次，该方法在保持PA在sn-2位的相对比例方面表现出色，这有助于提高HMFS的营养价值和消化吸收性能。此外，该工艺在工业化生产中具有较高的可行性，因为它与现有的结构脂类生产流程高度兼容，且不需要复杂的设备或技术。

然而，该研究也存在一些局限性。例如，该策略在连续或重复批次系统中的酶稳定性和可重复性尚未得到充分验证，这对于工业化生产成本的控制至关重要。此外，大规模生产过程中可能面临的传质问题和蒸馏效率仍然是需要进一步研究的课题。为了进一步提升工艺效率，研究人员建议采用多变量实验设计，如中心复合旋转设计，以更全面地评估关键参数之间的相互作用。

### 结论

本研究成功开发了一种分步酶解策略，用于高效生产富含OPL的HMFS。该策略通过合成和纯化OPO作为中间产物，有效避免了OA与LA之间的竞争反应，从而在减少LA使用量的同时提高了OPL的含量。最终的HMFS在OPL含量和PA在sn-2位的相对比例方面表现出色，达到了50.49%和72.37%。这一成果为婴儿配方奶粉的营养优化提供了新的思路，并具有重要的应用潜力。

此外，该研究还强调了进一步研究的必要性，包括对HMFS在储存过程中的长期氧化稳定性进行评估，以及进行毒理学研究和临床试验，以确保其在婴儿配方奶粉中的安全性和有效性。这些研究将有助于推动该技术的商业化进程，并为未来的研究提供基础。