脂肪酸对乳酸杆菌细胞特性的影响文献综述
2020-06-29 20:29:03
文 献 综 述
益生菌是指能以一定数量存活并定殖于宿主肠道内,通过调节肠道菌群平衡对宿主健康发挥有益作用的单一或者特定微生物混合物[1]。主要的益生菌分为两类:双歧杆菌和乳酸杆菌。乳酸菌是一类可发酵碳水化合物并以乳酸为主要产物的革式阳性杆菌或球菌的总称。作为工业化的细胞工厂,乳酸杆菌菌体及其代谢产物广泛应用于食品、医药、饲料、精细化学品等工业领域。脂肪酸是指有一端含有一个羧基的脂肪族碳氢链。短链脂肪酸能维持人体生理机能,对人体有着重要影响。因此通过不同碳链脂肪酸改性乳酸杆菌在医学、保健科学、日常生活等方面有着广阔的应用前景[2]。
1脂肪酸的特性及其在生物体内的影响
1.1脂肪酸的分类
脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物,是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。脂肪酸根据碳链长度的不同可将其分为:短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFA),其碳链上的碳原子数小于6,也称作挥发性脂肪酸;中链脂肪酸(Midchain fatty acids,MCFA),其碳链上的碳原子数为6~12,主要成分是辛酸(C8)和葵酸(C10);长链脂肪酸(Long chain fatty acids,LCFA),其碳链上的碳原子数大于12,一般食物中所含的脂肪酸大多是长链脂肪酸[3]。
脂肪酸根据碳氢链饱和和不饱和可将其分为三类:饱和脂肪酸(Saturated fatty acids,SFA),其碳链上没有不饱和键;单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA),其碳链上有一个不饱和键;多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA),其碳链上有二个或二个以上不饱和键[3]。
1.2脂肪酸的特性
在自然界中,以游离态存在的脂肪酸(Fatty acid)很罕见。 由于大多数脂肪酸通常以2个碳为单位在生物体内合成,因此它们大多数含偶数碳原子。例如:棕榈酸(软脂酸)、油酸、亚油酸和硬脂酸[4]。动植物脂质的脂肪酸中超过半数为含双键的不饱和脂肪酸,并且常常是多不饱和脂肪酸;然而,由于细菌脂肪酸中双键常常被羟化,因此细菌脂肪酸很少含有双键,其常含有支链或环状结构。
不饱和脂肪酸必有一个双键,它的位置在C9和C10之间 (从羧基碳原子数起)。脂肪酸的双键几乎总是顺式构型,这使得不饱和脂肪酸的烃链形成了约为30#176;的弯曲,因此干扰了脂肪酸堆积时有效地填满空间,在结果上降低了范德华力的相互作用,从而使脂肪酸的熔点随其不饱和度的增加而降低,脂质的流动性随其脂肪酸成分的不饱和度相应增加,这个现象对细胞膜的性质有重要影响[5]。
饱和脂肪酸分子具有很高的柔韧性,理论上围绕每一个C-C键都能自由旋转,因此其具有众多的构象。其中,由于能够充分伸展的构象在毗邻的亚甲基间的位阻最小,因此具有最高的稳定性和最低的能量。饱和脂肪酸的熔点也随分子质量的增加而增加[6]。