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磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine, PS)是一种天然生物膜磷脂,存在于所有动植物、微生物细胞膜中,在大脑中含量丰富,约占大脑全部磷脂的10～20%。PS与脑功能密切相关,在提高认知、改善记忆力、治疗阿尔茨海默病、治疗抑郁症等方面有重要应用。本文研究了以富含n-3多不饱和脂肪酸(n-3polyunsaturated fatty acid, n-3 PUFA)的南极磷虾磷脂为原料,磷脂酶D(phospholipase D, PLD)催化合成PS的工艺条件,为进一步放大工业化生产提供依据。为了对反应过程进行监测,本文首先建立了磷脂的检测分析方法,包括薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)和核磁共振波谱法(31P NMR). TLC采用氯仿：甲醇：水(65：25：4,v/v/v)为展开剂,碘蒸气显色,并结合Gelpro32软件对磷脂进行半定量分析。HPLC以硅胶柱为分析柱,采用正己烷/异丙醇/水体系作为流动相,蒸发光散射检测器,对洗脱程序和检测参数进行了优化,各磷脂组分均可以实现基线分离。31P NMR选用了胆酸钠体系来分析磷脂组成,对温度和pH进行了优化,各磷脂组分除SM和PE有部分重叠外,其余均可实现基线分离。TLC快速简便,适合初步检测,HPLC-ELSD和31P NMR定量分析准确。接下来本文以富含二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid, EPA)的鱿鱼卵磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)和L-丝氨酸为原料,研究在PLD的磷脂酰基转移作用下催化合成n-3PUFA-PS的工艺条件。首先对PLD和反应体系进行了筛选,然后通过单因素及正交试验优化出制备PS的工艺条件：采用乙酸乙酯／水的双相体系,水相为20mM醋酸／醋酸钠溶液(含50 mM CaCl2,pH 4.5),底物质量比为1：32,有机相／水相体积比为5：6,加酶量40 U/mL,40℃搅拌反应6 h。在此最优水平下,由PC含量为30.09%,磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethnolamine, PE)含量为4.83%的虾油,制得PS含量为30.90%的n-3 PUFA-PS,其中含EPA 25.38%,DHA11.08%。为探讨PLD催化PC磷脂酰基转移生成PS对磷脂组成是否存在特异性,本文通过柱层析分离纯化出五种天然来源(蛋黄、大豆、南极磷虾、鱿鱼卵、冰岛刺参)的PC和PE,比较了不同来源PC和PE在PLD的催化作用下,酶法合成PS的差异,结果表明PLD催化PC酶法合成PS时确实对磷脂组成存在特异性,具体表现如下：(1)冰岛刺参磷脂因醚磷脂(烷氧型PC和缩醛型PE)的存在,其最终转化率低于其余四种原料,说明醚磷脂会抑制PLD的磷脂酰基转移活力；(2)PE的转化率小于PC,说明PC相对PE更适合作为PLD催化制备PS的底物； (3)对脂肪酸组成及酰基转移反应的相关动力学参数进行相关分析,得出PUFA含量越高,饱和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)含量越低,则反应速度越快；PLD对五种原料的特异性表现为蛋黄>南极磷虾、鱿鱼卵>冰岛刺参、大豆。本研究采用PLD催化制备n-3 PUFA-PS,避免了溶剂提取法的有机溶剂消耗量大、有毒、污染等问题,同时实现了南极磷虾的高值化利用,提高了其附加值,为n-3 PUFA-PS的健脑功能、抗疲劳等生物活性的研究提供一种新的功效因子,并为相关功能产品的开发提供原料。