中鏈甘油三酯的制備、分析及應(yīng)用研究進(jìn)展

盧宇欣，陳雪帆

(浙江工業(yè)大學(xué), 綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心，浙江 杭州，310014)

脂肪酸按其碳鏈的長(zhǎng)度可分為短鏈、中鏈和長(zhǎng)鏈3種，其中中鏈脂肪酸(medium chain fatty acid, MCFA)通常指的是含有6～12個(gè)碳原子鏈的脂肪酸，主要包括辛酸(C8)和癸酸(C10)脂肪酸以及少量的己酸(C6)和月桂酸(C12)脂肪酸[1]，其與甘油的3個(gè)羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，便形成了中鏈脂肪酸甘油三酯(medium chain triglycerides, MCT)，其中最典型的MCT指的是飽和辛酸甘油三酯、飽和癸酸甘油三酯和飽和辛酸-癸酸甘油三酯的復(fù)合物[2]。天然的MCT僅存在于椰子油、動(dòng)物母乳脂肪、棕櫚仁油等天然油脂中，且含量較少，僅有3%～5%[3]，因此目前MCT主要的來(lái)源是通過(guò)中碳鏈脂肪酸(medium-chain fatty acid, MCFA)與甘油進(jìn)行酯化，再經(jīng)純化所得到。由于MCT是由碳鏈較短的中鏈脂肪酸所構(gòu)成的，因此其具有熔/沸點(diǎn)低、相對(duì)分子質(zhì)量小、密度小等特點(diǎn)，其在室溫下是無(wú)色無(wú)味的油狀液體，黏度小，表面張力?。幌噍^于其他普通的油脂，MCT中不飽和脂肪酸的含量非常低，碘值小于0.5，因此具有極好的氧化穩(wěn)定性[4]。此外，MCT的代謝速度是普通長(zhǎng)鏈脂肪酸甘油三酯(long chain triglycerides, LCT)的10倍，這是因?yàn)镸CT在人體內(nèi)可以快速水解，產(chǎn)生的MCFA不經(jīng)過(guò)淋巴系統(tǒng)，而是直接通過(guò)門靜脈運(yùn)輸?shù)礁闻K，并在肝臟快速地被分解，迅速產(chǎn)生能量[5]。因此，基于這些特殊物理性質(zhì)和代謝特性，MCT已被廣泛應(yīng)用于食品、營(yíng)養(yǎng)、醫(yī)藥等領(lǐng)域。20世紀(jì)50年代，MCT被引入到各種臨床營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中[6]，隨后在歐盟、美國(guó)和日本等國(guó)通過(guò)了食品安全檢測(cè)，其并被批準(zhǔn)為食品添加劑或保健功能食品。1986年，我國(guó)在GB 2760—86《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中將MCT作為一種食品添加劑納入其中；2012年，中鏈脂肪酸甘油酯食用油被衛(wèi)生部批準(zhǔn)為一種新資源食品[7]。近年來(lái)，中鏈脂肪酸甘油酯在食品領(lǐng)域優(yōu)越的性能和應(yīng)用價(jià)值逐漸為人們所熟知，其對(duì)人體健康具有許多益處，如治療脂肪吸收不良、乳糜泄、高血脂、肥胖等，MCT既可作為穩(wěn)定劑、乳化劑和潤(rùn)滑劑，還可作為食品、醫(yī)藥品、化妝品及保健品等生產(chǎn)的原輔料，在功能性食品、醫(yī)藥品及日用化工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[8]。

本文從MCT的合成制備途徑、檢測(cè)分析技術(shù)以及在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用展開論述，并系統(tǒng)地分析比較了不同方法和技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以期通過(guò)分析對(duì)比為MCT的開發(fā)與應(yīng)用提供參考。

1 中鏈脂肪酸甘油三酯的合成

1.1 化學(xué)法

化學(xué)法主要是指使用非酶催化劑方法，使MCFA與甘油酯化合成MCT，其主要包括強(qiáng)酸催化酯化法、水解酯化法以及酰氯醇解法。

1.1.1 強(qiáng)酸催化酯化法

1.1.2 水解酯化法

水解酯化法是以含有MCFA的油脂為起始物料，通過(guò)將其水解分餾得到辛酸和癸酸等中鏈脂肪酸，然后與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)，再經(jīng)脫酸、脫色及精煉處理，最終得到高質(zhì)量、高純度的MCT[12]。工業(yè)上通常采用常壓酸性水解法、高壓連續(xù)水解法和中壓水解法水解油脂[13]。余春濤等[14]使用分子蒸餾技術(shù)對(duì)MCT進(jìn)行精煉純化，其反應(yīng)條件為：一級(jí)分子蒸餾的進(jìn)料量為1.6 L/h，壓力10 Pa，溫度105～110 ℃；二級(jí)分子蒸餾進(jìn)料量為1.2 L/h，壓力1 Pa，溫度200～210 ℃，在該條件下，采用二級(jí)串聯(lián)分子蒸餾法純化后，得到MCT的純度達(dá)97%。雖然利用此法制備中鏈脂肪酸甘油三酯的純度較高，但存在其副產(chǎn)物難分離、整個(gè)水解過(guò)程用時(shí)長(zhǎng)以及能耗大的缺點(diǎn)。

1.1.3 醇解法

醇解法是利用MCFA與亞硫酰氯(SOCl2)、三鹵化磷(PX3)或五鹵化磷(PX5)等反應(yīng)生成酰氯，然后再將酰氯與甘油進(jìn)行醇解反應(yīng)而制得MCT。韋一良等[15]從樟樹籽仁油中制得中鏈脂肪酸甲酯，再經(jīng)過(guò)分餾，得到了高純度的辛酸甲酯和癸酸甲酯，然后分別以辛酸甲酯和癸酸甲酯為原料，采用一步法和分段升溫法合成MCT，結(jié)果表明，兩種方法的酯化率均為83.10%。使用該方法合成中鏈脂肪酸甘油三酯過(guò)程能耗低、反應(yīng)耗時(shí)短；但工藝路線較為復(fù)雜，產(chǎn)品的產(chǎn)率較低，且生成副產(chǎn)物較多，污染比較重，不利于環(huán)保。

1.2 生物酶法合成

酶法合成是指在特異固定化酶的催化作用下，將甘油與特定的脂肪酸甘油酯反應(yīng)生成MCT[16]，其主要包括直接酯化法和酯交換法。

1.2.1 生物酶直接酯化法

生物酶直接酯化法是一種生物合成方法，是指在特異固定化脂肪酶催化的條件下，將中鏈脂肪酸與甘油，或者與特定的脂肪酸甘油酯進(jìn)行酯化反應(yīng)生成MCT。楊剴舟等[17]采用了響應(yīng)面設(shè)計(jì)的方法，實(shí)驗(yàn)以Novozym 435脂肪酶作為催化劑，在無(wú)溶劑體系中催化甘油與中長(zhǎng)碳鏈脂肪酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成中長(zhǎng)碳鏈甘油三酯。結(jié)果表明，酶的添加量為6.5%、底物摩爾比為3.5∶1，在90 ℃下反應(yīng)12.97 h合成中長(zhǎng)鏈甘油三酯，其中甘油三酯平均得率達(dá)78.5%，生成產(chǎn)品中中長(zhǎng)鏈甘油三酯的含量為85.6%，這與中長(zhǎng)碳鏈甘油三酯產(chǎn)品的指標(biāo)基本一致。馬傳國(guó)等[18]以脂肪酶Lipozyme 435為催化劑，在無(wú)溶劑體系中催化甘油與辛酸和癸酸的混合物反應(yīng)生成中鏈甘油三酯，得率達(dá)92.10%。PAN等[19]在自制的酸性離子液體[C4MIM]PF6作為溶劑的體系下，采用Novozym 435為催化劑，催化辛酸與甘油反應(yīng)合成中鏈甘油三酯，結(jié)果表明，當(dāng)溫度為66.7 ℃、脂肪酶添加量為底物質(zhì)量的6.1%、辛酸與甘油的物質(zhì)的量之比為4.5∶1時(shí)反應(yīng)，產(chǎn)率高達(dá)92.4%。該法合成中鏈甘油三酯其催化活性高、安全性高、選擇性較好且反應(yīng)條件溫和，但該方法需要耐高溫酶、成本較高、工藝復(fù)雜耗時(shí)長(zhǎng)且生物酶重復(fù)利用度低。

1.2.2 生物酶酯交換法

生物酶酯交換法指的是利用不同甘油三酯之間或甘油三酯與脂肪酸酯之間的酰基進(jìn)行位置交換來(lái)生成MCT的方法。陸繼源等[20]采用Lipozyme 435脂肪酶為催化劑，催化中鏈甘油三酯和大豆油酯進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備中長(zhǎng)鏈甘油三酯，并采用響應(yīng)面法對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，在中鏈甘油三酯與大豆油的質(zhì)量比為60∶40，酶添加量為5.5%，89 ℃反應(yīng)4.36 h的條件下，生成的中長(zhǎng)鏈甘油三酯含量達(dá)到84.15%，所得產(chǎn)品指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。黃昭先等[21]以紫蘇油和MCT為原料，采用脂肪酶Lipozyme RM IM為催化劑，通過(guò)酯交換法合成中長(zhǎng)鏈甘油三酯，MCT與紫蘇油物質(zhì)的量之比為4∶6，酶加量6%，在60 ℃條件下反應(yīng)4 h，結(jié)果表明，中長(zhǎng)鏈甘油三酯得率超過(guò)70%，經(jīng)純化后產(chǎn)品中的甘油三酯純度達(dá)到97%。該法合成中鏈甘油三酯的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)酯交換反應(yīng)后會(huì)生成2種及2種以上脂肪酸鏈不同的甘油三酯，因此，該法很難合成含量高的目標(biāo)產(chǎn)物，所以該法主要用于對(duì)脂質(zhì)進(jìn)行局部改性或者是合成脂肪酸鏈不確定的脂肪酸甘油三酯。此法成本低、原料來(lái)源廣泛，但所得產(chǎn)物的位置特異性較差，不適合合成化學(xué)結(jié)構(gòu)已知的MCT。

1.3 物理輔助合成法

物理輔助合成法是指通過(guò)超聲波、微波等對(duì)酯化法進(jìn)行物理輔助處理，微波可以直接與反應(yīng)物耦合而產(chǎn)生瞬時(shí)加熱，從而導(dǎo)致溫度升高，使反應(yīng)速率加快；超聲可以將能量直接傳遞到反應(yīng)物中，加快了反應(yīng)物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化速度，從而加快酯化反應(yīng)，提高反應(yīng)收率。BHASKAR等[22]以Amberlyst-15為催化劑，通過(guò)超聲空化預(yù)處理，在無(wú)溶劑反應(yīng)混合物中合成己酸甘油三酯，反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為5∶3(甘油/脂肪酸)，Amberlyst-15負(fù)載量為5%，反應(yīng)溫度為140 ℃，與常規(guī)合成己酸甘油三酯的反應(yīng)時(shí)間相比，反應(yīng)時(shí)間縮短至7 h，最大轉(zhuǎn)化率達(dá)96%。DESHMANE等[23]研究了在超聲波存在下，以硫酸為催化劑，以脂肪酸和甘油為原料合成中鏈甘油酯，反應(yīng)6 h左右，得到的轉(zhuǎn)化率約為98.5%。JADHAV等[24]以酸性Amberlyst-15為催化劑，采用微波輔助法合成三辛酸甘油酯，辛酸與甘油的摩爾比為3∶5、反應(yīng)溫度為800 ℃、催化劑添加量為4%的條件下，微波輔助反應(yīng)16 min，轉(zhuǎn)化率達(dá)99.5%，而常規(guī)工藝在反應(yīng)16 min內(nèi)轉(zhuǎn)化率僅為10%。因此，微波合成比傳統(tǒng)合成能夠在更短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)化率，是長(zhǎng)時(shí)間常規(guī)合成中鏈甘油三酯的最佳選擇?？偟膩?lái)說(shuō)，使用超聲波和微波輻射等物理輔助法強(qiáng)化合成MCT，與傳統(tǒng)合成方法相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)，是一種新型綠色酯化合成輔助制備技術(shù)，該法對(duì)環(huán)境友好、安全且耗時(shí)耗能少、催化率高。

1.4 各種合成方法的比較

化學(xué)法制備中碳鏈甘油三酯工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低、反應(yīng)時(shí)間短、成本相對(duì)較低，但是副產(chǎn)物很難分離且易造成產(chǎn)物污染、轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)品顏色較深及有異味、高污染、不環(huán)保。酶法合成其催化活性高、產(chǎn)物特異性高、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品質(zhì)量及色澤好、無(wú)異味、無(wú)污染、環(huán)保，但酶催化法最大的缺點(diǎn)是酶催化劑價(jià)格高，且總成本較高，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。物理輔助合成法是一種新型綠色的輔助制備技術(shù)，在酯化合成方面已有深入研究，其具有良好的選擇性、低能耗、無(wú)污染、高效催化率等特點(diǎn)，與該法有關(guān)的研究也將越來(lái)越深入[25]。

2 檢測(cè)技術(shù)

2.1 薄層色譜法

薄層色譜法(thin-layer chromatography，TLC)在脂質(zhì)分離中有著廣泛應(yīng)用，但由于其分離效果具有一定的局限性，該法只能用于復(fù)雜脂質(zhì)混合物中單甘油酯、甘油二酯(diacylglycerol，DAGs)、甘油三酯(triglyceride，TAGs)、游離脂肪酸(free fatty acids，F(xiàn)FAs)以及膽固醇等的分離[26]。PENGON等[27]使用薄層色譜法測(cè)定椰子油中脂肪酸及其甘油酯的含量，以V(正己烷)∶V(乙醚)∶V(乙酸)=60∶40∶1為溶劑體系A(chǔ)、V(正己烷)∶V(乙酸乙酯)∶V(乙酸)=60∶40∶0.5為溶劑體系B，在硅膠60 F254薄層板上分別對(duì)椰子油、FFA標(biāo)準(zhǔn)品及其甘油酯進(jìn)行分析，在254 nm紫外燈和碘蒸汽下顯色后對(duì)斑點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)比較。結(jié)果表明，溶劑體系A(chǔ)的溶解度優(yōu)于溶劑體系B，各組分的保留因子(Rf)值與極性基本一致。該方法可為椰子油的定性分析提供指導(dǎo)。

2.2 氣相色譜法

氣相色譜技術(shù)(gas chromatography，GC)是廣泛使用的分析MCT方法之一。由于MCT具有沸點(diǎn)與分解溫度相近及熱不穩(wěn)定性等理化特性，因此，采用氣相色譜法測(cè)定中鏈甘油三酯的含量時(shí)，通常先將中鏈甘油三酯在甲醇-硫酸混合溶液中加熱回流數(shù)小時(shí)，目的是將其水解和甲酯化，然后再用正己烷進(jìn)行一系列前處理后得到樣品溶液，最后利用氣相色譜法測(cè)定其甲酯衍生物的含量[28]，并根據(jù)歸一法計(jì)算各衍生物組分的含量，以此來(lái)表示產(chǎn)品中各組分相應(yīng)的表征含量。李堃等[29]使用GC法來(lái)測(cè)定MCT的組成及含量，選用HP-5毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 m)，F(xiàn)ID檢測(cè)器，結(jié)果表明，辛酸、辛酸甘油一酯、辛酸甘油二酯和辛酸甘油三酯的色譜峰面積與其濃度線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)R2為0.994 7～0.999 8，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation，RSD)為0.261%～2.527%；加標(biāo)回收率為95.732%～102.703%，RSD為0.728%～3.028%。結(jié)果表明，該方法具有良好的重復(fù)性和精密度，可用于對(duì)辛酸、辛酸甘油一酯、辛酸甘油二酯、辛酸甘油三酯進(jìn)行檢測(cè)。趙婧子等[30]采用GC法測(cè)定辛酸-癸酸-聚乙二醇甘油酯中脂肪酸組成，實(shí)驗(yàn)選用DB-WAX 毛細(xì)管柱(30 m×0.53 mm×1.0 μm)和FID檢測(cè)器，結(jié)果表明，己酸甲酯、辛酸甲酯、癸酸甲酯和月桂酸甲酯的RSD均小于1.5%，表明該方法可以完成對(duì)于辛酸-癸酸-聚乙二醇甘油酯中脂肪酸組成的測(cè)定的快速準(zhǔn)確分析，重復(fù)性良好。此外，高溫氣相色譜(high-temperature gas chromatography，HTGC)可以實(shí)現(xiàn)直接分析高沸點(diǎn)的甘油三酯，它省略了復(fù)雜的甲酯衍生化操作處理，也因此避免了因衍生化不完全所引起的測(cè)定誤差，使MCT的分析更加方便、準(zhǔn)確[31]。王麗麗等[32]采用髙溫氣相色譜來(lái)檢測(cè)油脂中甘油酯和脂肪酸的含量，采用外標(biāo)法定量，保留時(shí)間定性，實(shí)驗(yàn)選用色譜柱DB-1ht 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.1 μm)和FID檢測(cè)器, 檢測(cè)溫度為360 ℃，分析30 min，結(jié)果表明，在0.5～20.0 mg/mL，其峰面積與被測(cè)物的質(zhì)量濃度呈良好線性關(guān)系，加樣回收率為95.69%～105.78%，RSD為0.27%～2.98%，因此，該方法對(duì)分析檢測(cè)各種脂肪酸和甘油酯具有良好的精密度和重復(fù)性。

2.3 液相色譜法

液相色譜法可以對(duì)MCT進(jìn)行分析檢測(cè)且分析條件溫和，MCT的揮發(fā)性和熱不穩(wěn)定對(duì)液相色譜法法無(wú)影響。楊博等[33]采用高效液相色譜-示差折光法(high performance liquid chromatography-refractive index detector，HPLC-RID)對(duì)油脂中甘油二酯進(jìn)行定量分析，采用外標(biāo)法進(jìn)行定量，選用Nova-Pak 3.9 mm×150 mm硅膠體, 正己烷-異丙醇(體積比50∶1)為流動(dòng)相，結(jié)果表明，在1.0～10.0 mg/mL呈良好的線性關(guān)系，RSD為1.27%，平均回收率為101.9%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油脂中甘油二酯的定量分析。FLISZAR等[34]建立了反相高效液相色譜法分析中鏈甘油酯的方法，采用Waters Symmetry C18(150 mm×4.6 mm×3.5 m)色譜柱，以乙腈和水為梯度，該方法采用外標(biāo)定量法準(zhǔn)確定量各組分、總單甘油酯、總雙甘油酯、總甘油三酯、總游離脂肪酸和辛酸與己酸的比值，在220 nm波長(zhǎng)下監(jiān)測(cè)流出物，確定所有成分的相對(duì)響應(yīng)因子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)中鏈甘油的準(zhǔn)確定量。沈杰等[35]采用高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)法(high performance liquid chromatography-evaporative light scattering detection，HPLC-ELSD)測(cè)定丙泊酚乳狀注射液中三辛酸甘油酯和膽固醇的含量，選用Cosmosil 3 C18-EB 色譜柱(100 mm×2.0 mm×3 μm)，以甲醇-水(體積比97∶3)為流動(dòng)相，柱溫30 ℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在三辛酸甘油酯質(zhì)量濃度為53.25～426.00 μg/mL時(shí)，其濃度對(duì)數(shù)與峰面積的對(duì)數(shù)線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 6，平均回收率為99.41%，RSD為2.16%，可見該方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，可用于三辛酸甘油酯含量測(cè)定。

2.4 色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)主要有兩大類：高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(high performance liquid chromatography-mass spectrometry，HPLC-MS)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)。色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)既具備色譜法對(duì)復(fù)雜化合物的高分離能力，又有質(zhì)譜高分辨率、高靈敏度及準(zhǔn)確鑒定能力，可用于MCT的定性和定量檢測(cè)，為MCT的檢測(cè)提供了有效的分析手段[36]。汪勇等[37]采用HPLC-MS檢測(cè)甘油二酯的純度，以乙腈-異丙醇-甲酸(體積比550∶450∶0.5)為流動(dòng)相，選用Pin-nacleIIC18 (150 mm×2.1 mm×5 μm,)為色譜柱，質(zhì)譜采用電噴霧離子源(electron spray ionization，ESI)，在正離子模式下進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，在質(zhì)量濃度范圍1.01～2.0 mg/mL內(nèi)，甘油二酯的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好，加樣回收率達(dá)104%～109%，RSD為0.69%～5.19%，表明該標(biāo)準(zhǔn)樣品中甘油二酯純度高，無(wú)單甘油酯和甘油三酯。鄒建凱[38]采用氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)，對(duì)辛癸酸甘油酯進(jìn)行分離，采用的毛細(xì)管柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，以分流/不分流進(jìn)樣口，成功的分離了辛癸酸甘油酯中二辛酸甘油酯、二癸酸甘油酯、三辛酸甘油酯、三癸酸甘油酯、二辛酸單癸酸甘油酯和單癸酸二辛酸甘油酯等成分，并測(cè)定了各化合物的EI質(zhì)譜。

2.5 各種檢測(cè)方法的比較

TLC具有裝置簡(jiǎn)單、適用范圍廣、成本低廉、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)主要是精度不高，且不能實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)，通常并不作為主要的檢測(cè)方法。GC的優(yōu)點(diǎn)是能較準(zhǔn)確地檢測(cè)MCT的純度及脂肪酸的組成，但它需要專門的程序升溫到接近380 ℃，因此會(huì)導(dǎo)致基線有較大的漂移；而且這種測(cè)定操作繁瑣復(fù)雜，結(jié)果易受甲酯化衍生效率的影響，并且分析時(shí)間較長(zhǎng)，單個(gè)樣品單分析時(shí)間往往超過(guò)30 min。而高溫氣相色譜法雖然不需要進(jìn)行甲酯衍生化操作，但是高溫容易導(dǎo)致毛細(xì)管柱固定相流失嚴(yán)重以及柱壽命縮短等問(wèn)題。HPLC的優(yōu)點(diǎn)是精度高、分離度高、分析時(shí)間短、適用范圍廣泛，樣品前處理簡(jiǎn)單、柱溫低、響應(yīng)值波動(dòng)小，是一種適合測(cè)定MCT含量的高效、準(zhǔn)確的分析方法。色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了色譜法對(duì)復(fù)雜化合物的高分離能力和質(zhì)譜的高分辨率、高靈敏度及準(zhǔn)確鑒定能力，該技術(shù)的迅速發(fā)展，使得對(duì)中鏈甘油三酯的組成及其結(jié)構(gòu)鑒定提供了有效的分析手段。

3 MCT的應(yīng)用

3.1 MCT在食品工業(yè)中的應(yīng)用

3.1.1 功能性食品

MCT的代謝轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程是獨(dú)立的，不依賴于肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，因此，其代謝速度非?？?，可以快速高效的產(chǎn)生能量，非常適合作為運(yùn)動(dòng)食品，用于提高運(yùn)動(dòng)員的耐力和快速消除疲勞[39]。其次，中鏈甘油三酯中的卡路里明顯低于標(biāo)準(zhǔn)油脂，同時(shí)還可以提高人體飽腹感，在人體內(nèi)能促進(jìn)新陳代謝且不會(huì)儲(chǔ)存脂肪，這使得中鏈甘油三酯被廣泛地應(yīng)用于減肥產(chǎn)品中[40]。目前，已廣泛應(yīng)用在蛋糕、冰淇淋、巧克力中，許多歐美國(guó)家已將其引入肥胖患者的飲食中，且取得了良好的效果[41]。同時(shí)，由于MCT不僅在體內(nèi)極易消化吸收，而且在血液中的代謝速度也非?？欤虼?，非常適合用于術(shù)后感染、皮膚燒傷、艾滋病、脂肪吸收不良和癌癥病人的營(yíng)養(yǎng)食品中[42]；并且由于它對(duì)血液中葡萄糖和胰島素濃度沒有不良影響，因此也適合用于糖尿病病人的飲食中。此外，由于嬰幼兒體內(nèi)的脂蛋白脂酶和肝脂酶活性較低，可能會(huì)導(dǎo)致臟器中脂肪堆積，中鏈甘油三酯可作為一種快速提供能量的物質(zhì)，對(duì)消化系統(tǒng)功能尚不十分發(fā)達(dá)的嬰幼兒、尤其對(duì)早產(chǎn)兒和虛弱嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育方面起著重要作用[43]。

3.1.2 食品添加劑

MCT作為食品添加劑時(shí)可充當(dāng)食用香精和色素的載體。在食品烘焙過(guò)程中，中鏈甘油三酯常被用作抗粘劑，以防止烘焙食品粘在鍋或模具上；在香腸壓模過(guò)程中，純中鏈甘油三酯或其與植物油的混合油也經(jīng)常被用作潤(rùn)滑劑和脫模劑；中鏈甘油三酯也被用來(lái)代替易氧化的乳脂，用來(lái)制作牛乳酒和奶酪仿制品。當(dāng)MCT與其他乳化劑混合時(shí)，具有良好的互溶性和較強(qiáng)的抗氧化性，因而經(jīng)常被用于巧克力、冰淇淋和奶酪產(chǎn)品中用于改善外觀和口感。

3.2 MCT在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

MCT在臨床營(yíng)養(yǎng)中已被用于治療營(yíng)養(yǎng)不良、脂肪吸收不良、乳糜泄、慢性胰腺功能不全、腸瘺、膽管阻塞、高脂血癥、膽固醇高、阻塞性黃疸、炎性腸病、脂肪肝、胰腺炎等其他相關(guān)疾病[44]。2020年6月，由Ultragenyx公司研發(fā)的三庚酸甘油酯經(jīng)美國(guó)食品藥物管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)批準(zhǔn)上市，該藥是FDA首批的用于治療長(zhǎng)鏈脂肪酸氧化代謝病疾病的藥物[45]。除此之外，MCT因其卓越的抗氧化性、溶解性、低黏度、低凝固點(diǎn)等特性，且還能夠降低細(xì)菌的耐熱性，在許多藥品制劑方面有著廣泛應(yīng)用，例如MCT可以顯著地促進(jìn)人體對(duì)脂溶性維生素E的消化吸收，可作為消化不良或者能量吸收低患者的食物補(bǔ)充劑，而且，當(dāng)藥品采用MCT制備成乳化制劑時(shí)，其生物利用率均有很大程度的改善[46-47]。

3.3 MCT在化妝品中的應(yīng)用

MCT在化妝品中可作為凡士林油、羊毛脂和角鯊?fù)榈奶娲?，具有良好的氧化穩(wěn)定性和乳化穩(wěn)定性，使化妝品易于保存。同時(shí)，還可以用作保濕因子的基礎(chǔ)輔料、化妝品的稀釋劑、防凍劑及均質(zhì)劑等[48]。此外，因其具有抗菌活性，還可作為具有強(qiáng)效抗菌作用的保濕劑、加脂劑、皮膚柔潤(rùn)劑和乳化劑使用，其性質(zhì)溫和，能被皮膚很好地吸收。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

綜上所述，中鏈甘油三酯同普通的油脂相比，具有更多的生理功能和更豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在人體健康與商業(yè)應(yīng)用上有著巨大的潛力。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)中鏈甘油三酯的特點(diǎn)、性能和應(yīng)用價(jià)值有了越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越大，特別是在食品工業(yè)領(lǐng)域?qū)χ墟湼视腿サ男枨笤絹?lái)越大。因此，對(duì)中鏈甘油三酯合成途徑及分析檢測(cè)手段的研究尤為重要。在合成中鏈甘油三酯的工藝中，酶法合成的MCT相較于化學(xué)法具有副產(chǎn)物少、產(chǎn)品的質(zhì)量及色澤較好、安全性好、反應(yīng)條件溫和、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此，可采用以酶法合成為主、同時(shí)輔助以超聲波、微波等物理方法，能夠有效改善酶法合成反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化率低等缺點(diǎn)。相信隨著酶工業(yè)的發(fā)展，酶法的成本會(huì)不斷降低，酶法的商業(yè)化發(fā)展也指日可待。此外，在分析檢測(cè)中鏈甘油三酯的方法中，GC能準(zhǔn)確地檢測(cè)MCT的純度以及脂肪酸的組成，HPLC精度高、適用范圍廣且樣品前處理簡(jiǎn)單，上述兩種方法均適合高效、準(zhǔn)確地分析檢測(cè)MCT；同時(shí)隨著色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的迅速發(fā)展，也為中鏈甘油三酯的組成及其結(jié)構(gòu)鑒定提供了有效的分析手段。因此，在科學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步的當(dāng)下，在實(shí)際生產(chǎn)和檢測(cè)中可以采用適合的方法對(duì)中鏈甘油三酯進(jìn)行研究，并積極推動(dòng)MCT的開發(fā)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化研究，為食品安全和人類健康造福。