液相色谱-串联质谱法定量分析莱茵衣藻1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯

鲁媛晨 李艳华 余丽华 韩丹翔 马海燕

(1.中国科学院水生生物研究所,武汉 430072;2.中国科学院大学,北京 100049;3.北京大学工学院藻类生物技术创新实验室,北京 100871)

1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(1,3-Dioleoyl-2-palmitoylglycerol,OPO)是母乳脂肪中含量最丰富的甘油三酯(Triacylglycerol,TAG)[1]。大量研究证明,TAG的立体化学结构即脂肪酸在甘油骨架上的分布会影响其吸收代谢[2,3]。人乳中这种独特的sn-2位为棕榈酸(C16∶0),sn-1/3位为油酸(C18∶1)的甘油三酯在婴儿的成长期间起着重要的作用,可以促进脂肪酸和钙质的有效吸收,保证婴儿的能量摄入,并且可以改善婴儿便秘,增加婴儿骨骼强度[4—7]。2008年,中华人民共和国卫生部公告批准OPO可以作为营养强化剂应用于婴儿配方奶粉中[8],预计未来我国婴幼儿奶粉市场对OPO纯品的年需求量可达3.6—13×107kg。

然而,目前国内市面上的商业化OPO大多依赖进口,并且是由一步酸解反应或两步醇解酯化反应酶法合成的[9]。酶催化的过程提高了工艺的成本和复杂性,价格与质量之间的矛盾限制了OPO的应用程度[10]。因此亟待开发出可以规模化生产的天然OPO产品,如寻找新的富含OPO的油脂来源以满足市场需求,同时解决依赖进口的问题。

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是研究脂质代谢的模式生物,在环境胁迫的条件下可以积累大量的TAG作为储存脂质[11]。分析发现其总脂肪酸组成绝大部分为C16和C18脂肪酸[12]。此前,有研究者发现,在缺氮胁迫条件下莱茵衣藻细胞中90%以上的TAGsn-2位是C16脂肪酸,且60%以上为C16∶0,而sn-1/3位上C16∶0和C18∶1的占比也接近30%[13]。在莱茵衣藻中存在两条TAG从头合成的肯尼迪途径,分别定位于内质网和质体,其中溶血性磷脂酸酰基转移酶(Lysophosphatidic acid Acyltransferase,LPAAT)是负责TAG中sn-2位酰基化的酶。……