Enzymatic synthesis of lipids containing omega-3 fatty acids

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Dokosahexaensyra (DHA) och eikosapentaensyra (EPA) är omega-3 fettsyror, som har hälsofrämjande effekter. De behöver skyddas, DHA i synnerhet, eftersom de är mycket känsliga för oxidation. Flera lipider som innehöll DHA utvärderades med avseende på lipidernas möjlighet att skydda DHA mot peroxidation genom att använda en HPLC metod som utvecklades som en del av detta arbete. Dessutom undersöktes hur fri DHA kunde skyddas i ett liposomsystem innehållande antioxidanter. Fosfolipiderna skyddade mot peroxidation, när DHA var inkorporerad i den ena positionen av antingen fosfatidylkolin eller fosfatidyletanolamin. Dessutom gav kombinationen alfa-tokoferol och askorbinsyra det bästa skyddet för fri DHA i ett liposomsystem innehållande fosfatidylkolin. Enzymatiska metoder utvecklades för att inkorporera antingen DHA eller EPA i position sn-1 av 2-acyl-lysofosfatidylkolin. Eftersom de använda enzymerna diskriminerade dessa fettsyror och DHA i synnerhet, utfördes ett förförsök för att finna ett lämpligt enzym. Bland de undersökta lipaserna gav de från Candida antarctica och Rhizopus arrhizus bäst prestanda med avseende på inkorporering av DHA respektive EPA. Inkorporeringen av dessa fettsyror kunde ökas genom att utföra reaktionerna vid vattenaktiviteten 0.22, vilket medförde att det förutom esterifikationen förekom viss hydrolys. Eftersom båda reaktionerna diskriminerade DHA och EPA, ökade innehållet av dessa fettsyror med reaktionstiden i den fosfatidylkolin som producerades. Lipasernas förmåga att diskriminera DHA och EPA användes för att anrika dessa fettsyror i fiskolja och bläckfiskolja. Dessutom utvärderades ?konkurrensfaktorn? för både EPA och DHA i både marina oljor och en blandning av metylestrar. När hydrolys av alla substaten och etanolys av bläckfiskolja utfördes, reagerade framför allt andra fettsyror medan DHA och/eller EPA var kvar i substratet. Den uppnådda konkurrensfaktorn för DHA och EPA påverkades av flera egenskaper hos lipaset såsom fettsyraspecificitet, regiospecificitet, stereospecificitet och triglyceridspecificitet. Alltså påverkades konkurrensfaktorn av substratets struktur såsom metylester eller triglycerid. Placeringen av DHA i glyceridstrukturen påverkade också konkurrensfaktorn. Desutom påverkades konkurrensfaktorn av medsubstratet som i detta fallet var vatten eller etanol. När lipaser från Thermomyces lanuginosus, Pseudomonas cepacia och Pseudomonas fluorescens katalyserade etanolys, bildades inga DHA-etylestrar initialt. Inte heller EPA-etylestrar bildades i början av etanolysen, då reaktionen katalyserades av lipaserna från Pseudomonas. Detta kan förklaras med att dessa lipaser inte kunde etanolysera DHA som var bundet till en triglycerid och att lipaserna från Pseudomonas inte kunde etanolysera EPA bundet till en triglycerid. Etanolys gav högre konkurrensfaktorer än hydrolys för både EPA och DHA för fyra av de fem utvärderade lipaserna. Den högsta konkurrensfaktorn för DHA erhölls av lipaset från Thermomyces lanuginosus. Detta lipas betraktas som det bästa lipaset för DHA-anrikning på grund av dess höga DHA-utbyte tillsammans med hög DHA-anrikning.