鼠曲草酸富集磷脂组分的酶法制备及其体外抑制脂质积累作用

《Food Chemistry》：Enzymatic preparation of a sciadonic acid-enriched phospholipid fraction and its in-vitro lipid-accumulation-inhibitory effect

　　• 离子液体辅助的酯交换反应成功制备了富含鲨酸（SCA）的磷脂。• Novozym 435/[C?MIM]Tf?N 体系有利于 SCA 的掺入。• 在优化条件下，纯化后的磷脂酰胆碱（PC）中 SCA 掺入率可达 25.96%。• 富含 SCA 的磷脂能够抑制 HepG2 细胞内的脂质蓄积。引言鲨酸（Sciadonic acid, SCA；cis-5,11,14-二十碳三烯酸）是一种不寻常的 Δ5-不饱和聚甲撑中断脂肪酸（Δ5-UPIFA）。既往研究表明，SCA 是一种具有抗炎活性、预防 II 型糖尿病、调节血压及调控脂质代谢等作用的生物活性脂肪酸（Chen 等, 2023）。最近的一项研究还显示，SCA 可通过调节肠道微生物群并激活 5-HT4/cAMP/PKA/AQP4 通路来影响慢性便秘（Yu 等, 2024）。这些发现表明 SCA 具有重要的生物学意义。然而，SCA 在自然界中的分布十分有限，主要存在于 *Podocarpus andinus* 和 *Podocarpus nagi* 中，其中大叶南洋杉（*Torreya grandis*）是 SCA 的重要来源，其含量范围为 8.3% 至 16.4%（Jin 等, 2025；Song 等, 2023）。然而，由于 SCA 在种子油中的丰度较低，其生理活性仍然受到限制。为此，此前已开发出多种 SCA 富集方法，包括酶法技术、银铁辅助尿素络合、高速逆流色谱以及分子印迹技术，我们此前的研究已制备出纯度为 60% 至 90% 的 SCA 乙酯（SCA-EE）（Jin 等, 2025；Meng 等, 2020、2023、2025）。此外，我们还探索了富含 SCA 的结构化甘油二酯的制备，以增强 SCA 的生物学活性（Meng 等, 2020）。然而，直接增强目标化合物 SCA 的生物活性在技术和成本方面仍存在挑战。与制备 SCA-EE 和甘油酯相对简单便捷的方法相比，合成富含 SCA 的结构化磷脂可能是提高其生物利用度的一个潜在替代策略。结构化磷脂（Structured phospholipids, SPLs）是指通过在其甘油骨架上添加或重排脂肪酸（FAs）而对其化学结构进行修改的磷脂（Ang 等, 2019）。通常认为，以磷脂形式存在的脂肪酸具有更高的生物利用度和氧化稳定性。此外，磷脂本身已被证明可靶向特定疾病，尤其是在降低肝脏和血清中的胆固醇水平方面。因此，预计通过将 SCA 掺入磷脂所制备的 SCA-PC，将表现出 SCA 与 PC 的协同作用。此外，通过在底物磷脂上替换原有的脂肪酸，也可实现特定的物理和生理活性。例如，中链或短链 SPLs 已被广泛报道具有肠道免疫调节、抗炎及抗肿瘤活性（Gao 等, 2025）。将 DHA 递送至大脑并发挥抗动脉粥样硬化作用的 AceDoPC 被认为是一种双结构化 SPL（Lagarde 等, 2015）。南极磷虾磷脂作为一种新型天然 ω-3 PUFA 酯化磷脂，已被证明具有独特的抗氧化特性与协同效应（Su 等, 2024）。SPLs 通常通过脂肪酶催化反应制备，以目标脂肪酸（FAs）和磷脂（PLs）为底物，在己烷中进行反应。然而，迄今为止，富含 SCA 的磷脂及其制备方法鲜有报道。本研究通过离子液体辅助的脂肪酶催化酯交换反应，利用磷脂酰胆碱（PC）与 SCA 乙酯（SCA-EE）制备了富含 SCA 的磷脂组分。研究了脂肪酶种类、反应介质、底物摩尔比、酶用量、反应温度及反应时间对 SCA 掺入率的影响。采用分子对接方法探讨脂肪酶与底物间可能的相互作用，并利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）评估不同离子液体体系下溶剂诱导的脂肪酶二级结构变化。进一步评估了所得富含 SCA 的磷脂组分在氧化型低密度脂蛋白诱导的 HepG2 细胞模型中对细胞内脂质蓄积的抑制作用。各章节摘要实验材料大叶南洋杉（*T. grandis*）种子油在实验室通过机械压榨制备。磷脂酰胆碱（纯度 95%）购自上海阿拉丁生化科技有限公司（中国上海）。磷脂酶 A?（来源于蜜蜂蜂毒，*Apis mellifera*）购自 Sigma-Aldrich Co. LLC。Novozyme 435、Lipozyme TL IM 和 Lipozyme RM IM 购自诺维信生物技术公司。无水乙醚、乙醇、己烷、尿素及无水硫酸钠购自上海麦克林生物化学公司。不同溶剂中 PC 与 SCA-EE 的脂肪酶催化酯交换反应Novozym 435、Lipozyme TL IM 和 Lipozyme RM IM 是用于合成结构化脂质最为成熟且应用最广泛的生物催化剂。图 1 展示了不同溶剂中脂肪酶催化 PC 与 SCA-EE 酯交换反应的随时间变化曲线。反应在 55 °C 下进行，PC/SCA-EE 摩尔比为 1:5，酶用量为 20%。结果表明，无论采用何种溶剂，反应均可在 24 至 48 小时后基本达到平衡。结论本文开发了一种新颖高效的离子液体中脂肪酶催化 SCA-EE 酯交换工艺。研究发现，Novozyme 435 和 [C?MIM]Tf?N 分别适合作为催化剂和反应介质。分子对接结果显示，所测试的脂肪酶对 PC 和 SCA-EE 具有不同的计算结合亲和力，其中 Novozym 435 与两种底物均表现出相对有利的相互作用。FTIR 分析表明，脂肪酶在不同……作者贡献声明（CRediT）**秦烨（Qin Ye）：** 监督指导、经费获取。**陈思远（Siyuan Chen）：** 可视化、验证、正式分析、数据整理。**王淑怡（Shuyi Wang）：** 原稿撰写、软件、方法学、调查研究。**孟祥河（Xianghe Meng）：** 监督指导、资源、项目管理、经费获取、概念构思。未被引用的参考文献Penci, Constenla 和 Carelli, 2010利益冲突声明作者声明，不存在已知的可能与本文报告工作相冲突的经济利益关系或个人关系。致谢作者感谢国家自然科学基金（32372258、32272242、3267160785）、浙江省重点研发项目（2025C04041）以及杭州市重点研发项目（2025SZDB0145）提供的经费支持。感谢浙江理工大学食品科学与工程学院晋承宇博士对本稿件修订所提供的帮助。秦烨｜陈思远｜王淑怡｜孟祥河