微藻里的“液态金”,藻油EPA的前世今生

   2023-05-30 3160
核心提示:EPA是一种-3系列的不饱和脂肪酸,具有降血脂和预防心血管疾病的重要益处,被称为心血管病救星。大量研究显示,血液中EPA水平越高,
 EPA是一种ω-3系列的不饱和脂肪酸,具有降血脂和预防心血管疾病的重要益处,被称为“心血管病救星”。大量研究显示,血液中EPA水平越高,患者心血管问题和心血管死亡的风险越低。EPA主要来源于深海鱼油,但随着鱼类资源日益紧缺,藻类成为EPA生产的重要替代来源。

心血管疾病被称为人类健康第一杀手,我国现有心血管疾病人群近3亿,血脂异常的患病率高达40%。而在美国,每3个死亡病例就有1个死于心血管疾病。来源于深海鱼油的ω-3不饱和脂肪酸已被证明对心血管疾病具有很好的预防和改善效果。这主要包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。大量研究显示EPA具有抗炎和抗氧化活性,可以调节血压、血脂和血糖;对动脉粥样硬化斑块因子、体重管理,甚至对心理健康亦有改善作用。
小藻科技:从深海鱼油到天然“藻油EPA”

传统的ω-3不饱和脂肪酸生产来源于深海鱼油,但鱼类自身合成能力很有限,主要靠捕食单细胞藻类和浮游植物富集。由于人们生活水平的提高和深海鱼的过度捕捞,以及重金属和有机物造成的海洋污染,不饱和脂肪酸的市场供需差额越来越大,单纯地靠从鱼类食物中摄取已不能满足需要。同时鱼油因为需要通过长距离运输,在供应链端很容易出现氧化酸败的情况,从而在味道、气味和稳定性等方面也存在问题。

微藻是地球上最古老的光合生物,可以依靠太阳光,水和二氧化碳生长,其生长速度快,可以利用盐碱地等非耕地资源,是一种高效的“负碳”的生产者。其中拟微球藻(Nannochloropsis gaditana)属于单胞藻科拟微球藻属,藻体微小,通常为绿色或黄绿色,含有丰富的蛋白质,天然EPA,类胡萝卜素,多糖,纤维,植物甾醇,黄酮等营养成分。2021年4月拟微球藻获批新食品原料,成为藻类来源的新食品原料家族新成员。藻类来源的EPA也因此得以合法进入中国市场。

小藻科技(安吉)有限公司(以下简称“小藻科技”)成立于 2016 年,以拟微球藻作为单细胞微藻的底盘细胞工厂,长期从事藻细胞的筛选和优化,围绕其固碳能力提升与培养条件适应(可户外四季立体养殖)。是全球首家,以商业模式生产富含EPA藻油的企业。

在生产落地方面,2018 年小藻科技在广西防城港建立了中试室外养殖基地;2021年已建成二期养殖基地,占地面积 1200 亩,已投产 880 亩,是目前全球最大的自养藻类生产基地,实现水自循环利用系统。同时,小藻科技持续在下游产物高效,有序,精细化分离等方面投入技术创新和迭代,并建成自主研发的藻类产物高效精细化分离产线。除了藻油EPA之外,公司还布局有微藻蛋白/肽类、纤维,胞外外泌体、多糖提取物、类胡萝卜素一族等多个产品管线,共涉及食品,营养补充剂,医药,美妆个护,动物营养等多个板块。


藻油EPA的优势
01
藻油EPA只含EPA,不含DHA,更适合心血管方面的探索。

单独的EPA对三高、情绪管理、抗炎症等方面有卓越的能力,与DHA混用反而会造成低密度脂蛋白的升高,从而影响EPA的效果。拟微球藻油只含EPA,不含DHA。

02
藻油EPA在味道,生物利用率,安全性,重金属含量,品质方面均具有显著优势。

随着高纯度EPA制剂在美国、欧盟获准上市,并且拟微球藻也在国内获批新食品原料,藻类来源的EPA将被更广泛地应用在医药、保健品、食品等更多领域, 是EPA市场发展的新方向。   

EPA在藻油的多种存在形式

 

EPA主要以游离脂肪酸、甘油三酯、磷脂(如溶血磷脂酰胆碱)、糖脂(如二酰基甘油三甲基高丝氨酸)等形式存在。这些形式的EPA在人体吸收、运输及生物活性方面差异显著,如溶血磷脂酰胆碱EPA和二酰基甘油三甲基高丝氨酸EPA对预防动脉粥样硬化具有重要作用。
  • 甘油磷脂

甘油磷脂是由甘油、磷酸和脂肪酸组成,在吸收,利用和生物功效等方面具有更大的潜力。甘油磷脂通常包含磷脂酸、磷脂酰胆碱 (PC)、磷脂酰乙醇胺 (PE)、磷脂酰丝氨酸 (PS)、磷脂酰甘油(心磷脂)、磷脂酰肌醇 (PI)、溶血磷脂(失去一或两个脂肪的磷脂酸)和缩醛磷脂。

美国的Papasani V. Subbaiah研究发现,游离脂肪酸形式的EPA难以穿过血脑屏障,因此其对于脑功能的作用没有明确的证据。而以溶血磷脂酰胆碱形式存在的EPA(LPC-EPA)则能够有效的穿过血脑屏障。服用LPC-EPA的小鼠脑内的EPA的浓度达到服用前的100倍以上,并且能够转化为DHA进而提高脑内DHA的含量2倍以上而服用游离脂肪酸的EPA则没有明显效果。这表明以极性脂,尤其是溶血磷脂胆碱形式存在的EPA,对于大脑认知的提升,神经退行性疾病如阿尔茨海默等疾病的防治具有巨大的潜力。

  • 二酰基甘油三甲基高丝氨酸(DGTS)

在微藻内,除了上述极性脂外,还存在二酰基甘油三甲基高丝氨酸(DGTS)。DGTS属于甜菜碱脂,是藻类特有的成分,在种子植物、开花植物和动物中不存在。低磷或低温环境可以诱导微拟球藻积累更多的DGTS。DGTS的分子结构与PC类似,其在脂质合成代谢中的功能与PC非常接近。相比于PC,DGTS的醚键更加稳定。与EPA不同的是,DGTS本身对于血液中的胆固醇控制有着独特的作用。
EPA-LDGTS通过增加PON1活性,降低LDL氧化而产生效果, 用ox-LDL(氧化低密度脂蛋白)培养细胞会导致巨噬细胞中脂质沉积和泡沫细胞形成,而泡沫细胞的形成是动脉粥样硬化的标志之一。PON1能够通过内吞作用被巨噬细胞特异性摄取,从而帮助巨噬细胞抗氧化并防止泡沫细胞的形成。

EPA-LDGTS能够增强PON1活性、防止低密度脂蛋白LDL氧化,控制总胆固醇,改善高密度胆固醇HDL质量、保护巨噬细胞和防止泡沫细胞形成来降低动脉粥样硬化风险的潜力,从而潜在地降低CVD的风险。
      
 
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