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一、DHA背景與意義 DHA（Docosahexaenoic acid, 22:6△4.7.10.13.16.19，全名二十二碳六烯酸）是一種重要的長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，簡(jiǎn)稱PUFA），屬于ω-3系列（分子結(jié)構(gòu)式中一個(gè)雙鍵位于-COOH基團(tuán)反側(cè)的第三個(gè)鍵上，即ω-3系列）。人和其它哺乳動(dòng)物只有△4、△5 、△6及△9去飽和酶，缺乏△9 以上的去飽和酶,因此無法自身合成DHA，必須由食物來提供。 1、DHA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) DHA的分子式為C22H30O2,分子量為328.48，分子結(jié)構(gòu)為： DHA通常是順式，但在某些異構(gòu)酶作用下可變成反式。含有多個(gè)“戌碳雙烯”結(jié)構(gòu)及5個(gè)活潑的亞甲基。這些活潑的亞甲基舍得DHA極易受光、氧、過熱、金屬元素（如Fe、Cu）及自由基的影響，產(chǎn)生氧化、酸敗、聚合、雙鍵共軛等化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生以羰基化合物為主的魚臭物質(zhì)。 純DHA為無色、無味，常溫下呈液態(tài)，且具有脂溶性，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，熔點(diǎn)為－45.5~－44.1，所以在低溫下仍然能保持較高的流動(dòng)性。 2、DHA的來源 2.1 海洋動(dòng)物 海洋魚類是提取DHA的主要來源。海產(chǎn)魚類特別是中上層魚類的油脂中含有大量的DHA，如鮪魚、秋刀魚、遠(yuǎn)東沙丁魚的油中DHA的含量均在10%以上。目前全世界魚油的年產(chǎn)量在100萬噸左右，理論上從中可提取10~25萬噸魚油。實(shí)際上由于分離技術(shù)等因素的限制，魚油產(chǎn)量要低于上述數(shù)字、而且提取的魚油有相當(dāng)大的部分被氧化和滲入人造黃油或起酥油中被消耗掉，真正可用于分離DHA的魚油僅占少部分。除此之外還有貝類和甲殼類。 2.2 真菌類 有許多低級(jí)的真菌中含有較多的DHA，其中藻狀菌類的DHA含量尤為豐富，是進(jìn)行DHA商業(yè)性開發(fā)的潛在來源。比如高山被孢霉中的占其總脂肪酸的15%以上，而破囊壺菌中的占總脂肪酸的含量可高達(dá)34%。 產(chǎn)DHA的真菌主要是較低級(jí)真菌中的藻狀菌，主要有壺菌綱（Class Chytridomycetes）、卵囊菌綱（ClassOomyceres）、霜霉目（OrderPeronosporales）、水霉目（Ordersaprolegniales）、結(jié)合菌綱（ClassZygomycetes）、蟲霉目（Order Entomophthorales）等，特別是破囊弧菌Thraustochytriidae，已經(jīng)報(bào)道有它的8個(gè)屬30 多個(gè)菌種能夠產(chǎn)DHA。 2.3 海藻類 許多研究證實(shí)，在金藻類、甲藻類、硅藻類、紅藻類、褐藻類、綠藻類及隱藻類等海藻中含有大量的DHA。到目前為止，已測(cè)定了上百個(gè)品種微藻的脂肪酸，其中某些種類的海藻DHA含量可達(dá)30%以上。 3、DHA的分離制備方法 如何高效地從魚油及其他海洋動(dòng)植物中分離、濃縮DHA，是脂肪酸開發(fā)應(yīng)用中的難點(diǎn)和關(guān)鍵之一。目前，實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的和分離方法有低溫分級(jí)法、尿素包合法、溶劑法、成鹽法、分子蒸餾法、超臨界氣體萃取法、脂酶法及高效液相色譜法等。下面簡(jiǎn)要介紹其中幾種重要的分離方法。 3.1 低溫分級(jí)法 利用不同的脂肪酸在過冷有機(jī)溶劑中的溶解度差異來分離濃縮DHA。將魚油溶解在1~10倍的無水丙酮中，并冷卻至-25℃以下。混合液的下層即形成含有大量飽和脂肪酸及低度不飽和脂肪酸結(jié)晶，而上層含有大量高度不飽和脂肪酸的丙酮溶液。將混合液過濾，濾液在真空下蒸餾除去丙酮即可得到DHA含量較高的魚油制劑。為了提高分離效果可在無水丙酮中添加少量親水性溶劑如水或醇類。 3.2 溶劑提取法 利用不同脂肪酸的金屬鹽、在某種有機(jī)溶劑中的溶解度差異來分離濃縮DHA。將乙醇、魚油及NaOH按一定比例混合，然后力熱使魚油皂化。皂化后的混合液經(jīng)壓濾分別得到皂液及皂粒。皂液在攪拌下加人H2SO4至PH為1~2。分離上層粗脂肪酸乙醇混合液，加熱回收乙醇，并反復(fù)水洗祖脂肪酸至中性，即得DHA含量較高的精制魚油。 3.3 尿素包合法 脂肪酸與尿素的結(jié)合能力取決于其不飽和程度。脂肪酸的不飽和度越高、則與尿素的結(jié)合能力越弱。依此原理即可將飽和脂肪酸、低度不飽和脂肪酸與高度不飽和脂肪酸分離開來。在魚油中加人尿素甲醇（或乙醇）后加熱混合、過濾并用適當(dāng)溶劑萃取濾液，即得萃取液脫去溶劑、真空干燥后即得到DHA含量較高的精制魚油。 尿素包合法是一種比較簡(jiǎn)便有效的分離方法，但在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)，存在溶劑損耗大、排水和因尿素添加物而引起的廢物處理等問題。為此，Kazuhiko開發(fā)了一種尿素包合與連續(xù)精餾相結(jié)合的分離方法，既解決了上述問題，又避免了魚油因與空氣接觸而氧化，還可以提高分離效果，適合工業(yè)化生產(chǎn)。 3.4 超臨界氣體萃取法     即將含有DHA的魚油溶解于超臨界狀態(tài)的CO2中，通過改變溫度和壓力，達(dá)到分離DHA的目的。此法能分離出高純度的DHA，但對(duì)碳數(shù)相同而雙鍵數(shù)不同的脂肪酸的分離效果較差。為此，可利用銀離子能與雙鍵絡(luò)合形成可逆的絡(luò)合物的特性，在超臨界CO2萃取裝置中增加1支AgNO3－硅酸色譜柱，達(dá)到將碳數(shù)相同而雙鍵數(shù)不同的脂肪酸分離的目的。     上述分離方法同樣適用于通過選擇和培養(yǎng)某些真菌和海藻來提取DHA的途徑。 4、DHA的生理功能 4.1 抗凝血、抑制血栓形成 DHA能抑制血小板凝集，減少血栓素形成，從而預(yù)防心肌梗塞、腦梗塞的發(fā)生。血小板合成的血栓素（TXA2）具有促進(jìn)血小板凝集和收縮血管的作用，血管內(nèi)皮產(chǎn)生的前列腺素（PGI2）具有抑制血小板凝集和舒張血管的作用，TXA2 和PGI2 之間的平衡是調(diào)節(jié)血小板和血管功能，促進(jìn)血栓形成的關(guān)鍵。TXA2 和PGI2 是以花生四烯酸（AA）為前體，通過磷酸化酶的作用從細(xì)胞膜磷酸甘油酯中釋放出來。DHA和EPA可競(jìng)爭(zhēng)性抑制AA向TXA2 和PGI2 轉(zhuǎn)化而生成TXA3 和PGI3，TXA3 幾乎沒有生物活性，而PGI3 與PGI2 的生理功能和活性相似，因而減少了血小板凝集并增加了血管舒張作用，使血栓形成減少。對(duì)血栓病患者,可使患者的血小板存活時(shí)間延長(zhǎng),血小板計(jì)數(shù)減少, 血小板因子的血漿水平下降， 血漿中血栓球蛋白降低，可阻止血小板與動(dòng)脈壁相互作用，延緩血栓形成。 4.2 降血脂、防動(dòng)脈硬化 DHA可以降低血清中甘油三酯生成及從肝臟排出；降低低密度脂蛋白、極低密度脂蛋白、增加高密度脂蛋白，改變脂蛋白中脂肪酸的組成，從而增加其流動(dòng)性；增加膽固醇的排泄，抑制內(nèi)源性膽固醇的合成。因此，可以預(yù)防和治療動(dòng)脈硬化，對(duì)高血壓、心血管疾病有一定的治療作用，被人譽(yù)為“心血管疾病無可比擬的特效品”，是血管的“清道夫”。 4.3 抗炎作用 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，愛斯基摩人很少患?xì)夤苎住L(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等慢性疾病，用EPA喂飼小鼠，其實(shí)驗(yàn)性炎癥的水腫程度降低。原因：慢性反應(yīng)物質(zhì)SRSA是三種特異的白三烯，是變態(tài)反應(yīng)中的活性物質(zhì)，在過敏性反應(yīng)中調(diào)節(jié)支氣管收縮和血管通透性?；ㄉ南┧岽龠M(jìn)白三烯LTB4形成，LTB4有助炎作用；DHA和EPA可促進(jìn)白三烯LTB5形成，它幾乎無生理活性，從而EPA具有抗炎作用。用ω-PUFA防治某些炎性疾病如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、帶狀泡疹及紅斑、疤疹、哮喘等已取得良好效果，是一種理想的功能性食品原料。 4.4 健腦作用 DHA 是人腦的主要組成物質(zhì)之一，占人腦脂質(zhì)的10%左右，在一定程度上可以提高腦的柔軟性，抑制腦的老化。其在人腦中主要以磷脂的形式存在，存在于大腦的灰白質(zhì)部，磷脂對(duì)腦細(xì)胞的形成和構(gòu)造起重要作用，如果缺少神經(jīng)元的突起就不能維持，所形成的網(wǎng)狀組織易被破壞，大腦傳遞信息就不靈，也影響人的智力，記憶和思維能力。在腦細(xì)胞形成的過程中，DHA有利于腦細(xì)胞突起的延伸和重新產(chǎn)生。在胎兒時(shí)期，從受精卵在母親子宮內(nèi)分裂開始就需要DHA，因此，孕婦應(yīng)攝入足量的DHA，以促進(jìn)胎兒大腦的發(fā)育和腦細(xì)胞的增殖。正常情況下，一位孕婦每天應(yīng)攝入0.5~1.5 g DHA（普通人需要0.5~1.0 g），特別是在胎兒大腦發(fā)育最快的妊娠第4個(gè)月至嬰兒出生后1歲末未發(fā)育完成這一重要時(shí)期，DHA 的攝入尤為重要。同樣，幼、童及青少年也應(yīng)該進(jìn)補(bǔ)，他們正處于接受大量信息的學(xué)習(xí)階段，這對(duì)腦細(xì)胞是一種刺激，補(bǔ)充能保證腦細(xì)胞突觸延長(zhǎng)，使神經(jīng)細(xì)胞之間聯(lián)系加強(qiáng)，信息的傳遞更為迅速，大腦功能增強(qiáng)，記憶力提高。此外也是老年人不可忽視的營(yíng)養(yǎng)素，補(bǔ)充可以延緩大腦萎縮，防止大腦功能衰退和老年性癡呆癥發(fā)生。因而，有人稱DHA為“腦黃金”。 4.5 保護(hù)視力 在人體各組織細(xì)胞中，DHA 含量最高的是眼睛的視網(wǎng)膜細(xì)胞，DHA 能保護(hù)視網(wǎng)膜、改善視力。一方面，DHA 能使視網(wǎng)膜與大腦保持良好的聯(lián)系，防止視力減退，改善視力；另一方面，充足的DHA能防止視網(wǎng)膜血栓的產(chǎn)生，阻止脂質(zhì)滲出，從而徹底改善視力，甚至復(fù)明。DHA的含量減少，對(duì)光的敏感性就降低，視力則下降。 4.6 作用 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道英國(guó)專家發(fā)現(xiàn)并分離出導(dǎo)致癌癥患者身體消瘦的一種物質(zhì)。這種名叫卡奇非克因子的物質(zhì)類似荷爾蒙，這種蛋白質(zhì)經(jīng)血液到達(dá)人體內(nèi)脂肪組織后，直接使脂肪組織分解使人消瘦。而魚油中的DHA和EPA可阻滯這種蛋白質(zhì)因子的形成，使腫瘤患者消瘦過程得到逆轉(zhuǎn)，從而起到增強(qiáng)患者體質(zhì)，進(jìn)而起到抗腫瘤的作用。 5、DHA的合成、消化以及代謝 5.1 微生物合成DHA的代謝途徑 微生物合成多價(jià)不飽和脂肪酸通常是在單不飽和脂肪酸基礎(chǔ)上開始，合成機(jī)制與高等生物一致，包括延長(zhǎng)碳鏈和去飽和作用兩個(gè)過程，分別由相應(yīng)的膜結(jié)合延長(zhǎng)酶和脫飽和酶所催化，使碳鏈增長(zhǎng)；脂肪酸脫飽和體系由微粒體膜結(jié)合的細(xì)胞色素b5、NADH-細(xì)胞色素b5還原酶和脫飽和酶組成。微生物合成DHA是從油酸開始，其脫飽和途徑是ω- 3；供體(乙酰CoA或丙二酰單酰CoA)提供兩C原子，在12、13位C原子之間引入一個(gè)雙鍵，形成亞油酸，再在15、16位碳原子間引入一個(gè)雙鍵，形成α-亞麻酸，再經(jīng)進(jìn)一步的碳鏈延長(zhǎng)和脫飽和而形成DHA，形成過程如下：油酸(18:1△2)→亞油酸(18:2△9,12)→a-亞麻酸(18:3△9,12,15)→二十碳五烯酸EPA (20:5△5,8,11,14,17)→DHA(22:6△4,7,10,13,16,19）。  5.2 DHA的消化吸收方式 DHA在體內(nèi)的消化吸收與其他脂肪酸相比，差異很大。以甘油三酯形式存在的DHA為例，在小腸中，甘油三酯被肝臟分泌的膽鹽乳化后，在胰脂肪酶和腸脂肪酶的作用下，分解成甘油二酯、甘油一酯、脂肪酸和極少量甘油。這些水解產(chǎn)物與膽固醇、溶血磷脂和膽鹽共同形成一種水溶性的混合微粒，穿過小腸絨毛表面的水屏障到達(dá)微絨毛膜以被動(dòng)擴(kuò)散的方式被吸收（膽鹽除外）。 脂質(zhì)在魚體內(nèi)的吸收和哺乳動(dòng)物體內(nèi)的吸收相似。攝食的脂肪在內(nèi)腔水解后，單甘油酯和游離脂肪酸以微團(tuán)的形式通過擴(kuò)散作用在腸道的上皮細(xì)胞被吸收。在粘膜細(xì)胞內(nèi)重新組裝成甘油三酯，形成乳糜微粒，通過淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)。而長(zhǎng)聯(lián)脂肪酸（LFA）則只在膽鹽乳化作用下就可被吸收，吸收后的LFA仍需合成甘油三酯再通過淋巴進(jìn)入血液循環(huán)。在人體，主要通過淋巴途徑和靜脈途徑吸收DHA，有人提出了第三途徑即十二指腸途徑。 一般來說，短鏈脂肪酸比長(zhǎng)鏈脂肪酸易于被吸收，不飽和脂肪酸比飽和者更易被吸收。魚類對(duì)不飽和脂肪酸和短鏈脂肪酸的消化吸收率高達(dá)95％，對(duì)飽和脂肪酸和長(zhǎng)鏈脂肪酸的吸收約為85％。 5.3 影響DHA消化吸收的因素 首先，是脂肪酸的組分和結(jié)構(gòu)差異對(duì)其被消化吸收的影響。有研究者認(rèn)為脂質(zhì)來源及脂肪酸存在的形式的差異可能會(huì)影響吸收、分配和生物利用。以磷脂形式存在的DHA比以甘油三酯形式存在的更易被吸收。甘油三酯被胰脂肪酶水解成2-甘油一磷酸和游離脂肪酸，而磷脂被胰磷酸脂酶A2水解生成溶血磷脂和游離脂肪酸，離子化的脂肪酸和2-甘油一磷酸進(jìn)入膽汁微團(tuán)后和磷脂形成水溶性混合顆粒，有助于無極性的脂類穿過小腸絨毛表面的水屏障到達(dá)微絨毛膜被吸收。 脂肪酸在甘油三酯中的位置決定其是以2-甘油一磷酸酯還是以游離脂肪酸的形式被吸收。當(dāng)DHA在甘油三酯Sn-2位置上，它們最容易被吸收。一般情況下，磷脂代謝重建酶可選擇性地將不飽和脂肪酸置于甘油酯的Sn-2位置,而將飽和脂肪酸置于Sn-1位置。 其次，是脂肪酸所含的基團(tuán)或包容物的互相作用對(duì)其被消化吸收的影響。攝食的磷脂所含的磷酸鹽基團(tuán)和氮基（主要是維生素B復(fù)合體），可能會(huì)在幾個(gè)代謝途徑中互相影響；脂肪酸的磷脂源（來自雞蛋蛋黃和動(dòng)物組織）含有大量的膽固醇，也會(huì)影響脂肪酸的消化吸收；此外，脂肪酸的消化率還與它的熔點(diǎn)有關(guān)，含不飽和脂肪酸越多，熔點(diǎn)越低，越容易消化。 總之，影響DHA消化吸收的 因素很多，內(nèi)外有之，而且不同物種和個(gè)體之影響因素可能會(huì)相異，其機(jī)理正在研究中。 5.4 DHA在體內(nèi)的存在形式 在哺乳動(dòng)物和水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)，DHA主要以磷脂形式存在，游離脂肪酸很少。磷脂主要存在于細(xì)胞膜中。 5.5 DHA的分解代謝 天然不飽和脂肪酸多為順式，需轉(zhuǎn)變?yōu)榉词綐?gòu)型，才能被β－氧化酶系作用，進(jìn)一步氧化分解。在生物體內(nèi)，不飽和脂肪酸的氧化需要更多酶的參與才能順利進(jìn)行，由于雙鍵的存在，是DHA比飽和及單不飽和脂肪酸很難氧化分解。 n-3脂肪酸的氧化供能，主要是在過氧化物酶體和線粒體中通過β-氧化進(jìn)行。DHA在大鼠肝中的代謝不能在線粒體內(nèi)進(jìn)行β-氧化，而是通過被過氧化物酶體氧化。人類皮膚表皮細(xì)胞對(duì)不飽和脂肪酸（PUFAs）的代謝表現(xiàn)出很高的活性，皮膚表皮15-脂氧合酶的活性非常高，可將2-高-γ-亞麻酸（DGLA）轉(zhuǎn)化為15-羥基二十碳三烯酸，將EPA轉(zhuǎn)化為15-羥基二十碳五烯酸，將DHA轉(zhuǎn)化為15-羥基二十碳六烯酸。 DHA被哺乳動(dòng)物吸收后，絕大部分被結(jié)合在甘油三酯。DHA是哺乳動(dòng)物和魚類生物膜的重要組成部分和一些激素的主要前體，DHA并不是作為機(jī)體的主要能量來源，只是在特殊情況下，如饑餓時(shí)其他脂肪酸被大量利用后，DHA才可能會(huì)被氧化分解。 6、DHA的應(yīng)用及開發(fā)前景 6.1 醫(yī)藥保健用品 由于 DHA 和EPA可增加腦部益智、保護(hù)視力、降血脂、防動(dòng)脈硬化、抗凝血等生理功能，目前市場(chǎng)上有大量的魚油制品出售，其DHA+EPA的含量在20%~80%之間。一般每天服用DHA+EPA約1 g會(huì)產(chǎn)生很好的保健效果。 6.1.1 DHA魚油膠囊 目前，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上，DHA和EPA的主要產(chǎn)品是魚油膠丸，其含量為30％左右。 6.1.2 DHA乙酯膠囊 該產(chǎn)品主要將富含DHA的油與乙醇進(jìn)行醋化，生成DHA的乙醋，經(jīng)提純后，含量可達(dá)90％以上，作為醫(yī)藥品使用，售價(jià)每克達(dá)1萬日以上。 6.1.3 DHA甲酯膠囊 主要是將富含DHA的油進(jìn)行甲醋化, 從而得到DHA甲醋型魚油制劑膠丸，含量可達(dá)60％~70％。 6.1.4 微膠囊化DHA 該產(chǎn)品主要將密封于20~30μm微粒子中。膠囊的制法是將含DHA的精制魚油、乳化劑、抗氧化劑、玉米蛋白及有孔淀粉等混合調(diào)制后，加入乙醇、水，再高溫微粉末化。產(chǎn)品特點(diǎn)為氧化穩(wěn)定性好，貯存天14后pov不上升，DHA含量無減少。耐高溫，180℃加熱后貯存, 上述數(shù)值沒有什么變化, 消化性能很好。 6.1.5 DHA為主的保健營(yíng)養(yǎng)飲料 日本萊新藥公司制成無魚腥味且容易飲用的DHA保健營(yíng)養(yǎng)飲料。根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果, 得出人類每日須攝取0.5~1.0g DHA。該公司研制的DHA飲料每瓶500mL，價(jià)格300及500日元二種。產(chǎn)品中除含DHA外，也含有EPA、紫蘇油、紅花油、天然維生素、蜂王乳、大蒜精、胡羅卜素、人參精、茶葉萃取物、蜂蜜、葡萄糖、果糖等。 6.1.6 DHA粉末 將魚油精制后制成化學(xué)性能穩(wěn)定的DHA粉末?？蓪⒃摦a(chǎn)品直接添加到人造奶油、蛋黃醬、冰淇淋和面包等功能性食品中去。 6.2 食品工業(yè) 目前，國(guó)際上已開發(fā)出了 DHA 和EPA 嬰兒奶粉，DHA 飲料，富含DHA 和EPA的雞蛋、香腸、罐頭等多種食品。 6.2.1 DHA醬油 日本相模中央化學(xué)研究所和洼田味增醬油公司共同研究開發(fā)出含DHA成份的醬油新產(chǎn)品。魚油中的魚腥味一般很難脫除，但醬油中含有一種稱之為“曲酸”的成份具有消除腥臭味的功能。為此, DHA成份添加入醬油中，腥臭成份便自然消減, 并利用乳化劑等解決了DHA魚油的上浮現(xiàn)象。 6.2.2 DHA的嬰兒配方奶粉 明治乳業(yè)股份公司自1987年就開始銷售添加了DHA油的嬰兒配方奶粉。母乳中含的DHA含量隨著母親的飲食不同而有很大差異。FAO/WHO為了使嬰幼兒的大腦及腦網(wǎng)膜等發(fā)育正常, 把高度不飽和脂肪酸的攝取比例標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為ω-6系/ω-3系。 除此之外，現(xiàn)在已開發(fā)和正在開發(fā)的產(chǎn)品還有，用各種維生素、礦物質(zhì)、必需氨基酸相結(jié)合的飲料食品，如病人專用飲料、兒童乳酸菌飲料。用纖維類組合的方便食品、病后康復(fù)食品。用于魚糕、魚香腸之類魚制品制成的高級(jí)食品、提高水產(chǎn)貝類罐頭的附加值。添加到牛奶、酸乳酪、胚芽等食品中。6.3 飼料工業(yè) 淡水魚類喂富含 DHA 的飼料，可大大提高其DHA含量，從而提高其品質(zhì)；養(yǎng)殖富含DHA的海藻作成飼料，將很有前途，日本人用含DHA的魚粉喂母雞，結(jié)果生產(chǎn)出了富含DHA的雞蛋—“健腦蛋”。  二、DHA生產(chǎn)工藝研究1、從魚油中獲得DHADHA主要是從魚油中分離制備，具有代表性的沙丁魚，金槍魚、黃金魚和肥壯金槍魚。但DHA含量高且可作為提取DHA原料的是金槍魚和鏗魚油。從魚眼窩脂肪酸中提取DHA的工藝如下：魚頭——摘出眼窩脂肪——分煮沸抽提——油層分離——脫臘——脫色——脫臭——精制DHA油但是隨著漁業(yè)資源的日漸緊缺，從魚油中提取 DHA時(shí)也面臨著一些問題：（1）從魚油中提取的DHA因膽固醇含量高，并且?guī)в恤~腥味，極大地影響了產(chǎn)品的品質(zhì)；（2）魚油中DHA的含量又是隨著魚的種類、季節(jié)、地理位置以及人類的捕撈時(shí)間等條件的變化而變化；（3）在對(duì)魚油進(jìn)行加工過程中的氫化處理工藝降低了魚油中的DHA產(chǎn)量，造成了DH不必要的浪費(fèi)；（4）由于一般魚油中的DHA含量不是很高，同時(shí)還含有大量其他飽和及低不飽和的脂肪酸，因而濃縮較為困難，加工處理過程復(fù)雜，從而提高了DHA生產(chǎn)的成本，使得DHA的價(jià)格極為昂貴。故從魚油中分離得到的DHA無論是數(shù)量還是質(zhì)量都難以滿足社會(huì)的需求，另外從魚油中純化得到的DHA還具有一定的難度。從而尋求廉價(jià)的DHA生物資源提取的可替代的新途徑受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。2、微生物合成DHA隨著研究的繼續(xù)深入，DHA新的生理功效及作用機(jī)理不斷被發(fā)現(xiàn)和揭示，并且不少學(xué)者發(fā)現(xiàn)許多種類的海洋微藻以及海洋真菌都能自身合成DHA，并且其相對(duì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于魚油中的DHA含量，而DHA含量豐富多集中于海水金藻、甲藻、隱藻、硅藻等海生異養(yǎng)微藻以及海洋真菌中的破囊壺菌和裂殖壺菌中，而且主要以儲(chǔ)存油和膜脂形式存在。2.1 從微藻中獲得DHA目前從海洋微藻中提取多不飽和脂肪酸的工藝還處于實(shí)驗(yàn)室階段，目前主要采取以下的步驟：藻體收集——冷凍干燥——脂肪酸萃取——脂肪酸轉(zhuǎn)酯化—— 分離——純化。2.2   真菌發(fā)酵生產(chǎn)DHA利用真菌發(fā)酵生產(chǎn) DHA的研究主要集中在破囊壺菌Thraustochytrium和裂殖壺菌Schizochytrium，二者均來自海洋，是有色素和具光刺激生長(zhǎng)特性的海生真菌。利用真菌發(fā)酵生產(chǎn)DHA可以克服從魚油獲取 DHA的不足，能夠人為控制影響因素，保持DHA產(chǎn)量和含量的穩(wěn)定。真菌發(fā)酵生產(chǎn)DHA時(shí)，一般合成EPA及其他多不飽和脂肪酸較少，這有利于DHA的分離濃縮，制備高純度DHA。微生物發(fā)酵生產(chǎn)DHA的研究已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，但還存在以下的問題：（1）缺乏高產(chǎn)DHA的優(yōu)質(zhì)菌種，在發(fā)酵過程中菌體生長(zhǎng)速率低，其脂質(zhì)含量和DHA含量不高；（2）DHA微生物發(fā)酵研究大多停留在實(shí)驗(yàn)室的搖瓶階段，沒有大規(guī)模實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；（3）從微生物發(fā)酵液中提取DHA的方法還有待于進(jìn)一步改進(jìn)，以適應(yīng)于工業(yè)化的需要；（4）尚需探索微生物可利用的廉價(jià)底物，以降低其生產(chǎn)成本。因此當(dāng)前最迫切的任務(wù)是從自然界微生物資源中篩選高產(chǎn)DHA的優(yōu)質(zhì)菌種，加強(qiáng)對(duì)DHA的發(fā)酵條件，代謝調(diào)控和工藝的研究。理論分析3、基本發(fā)酵工藝工業(yè)發(fā)酵是利用微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)來生產(chǎn)各種有用物質(zhì)的一門現(xiàn)代工業(yè)，而現(xiàn)代發(fā)酵工程則是指直接把微生物（或動(dòng)植物細(xì)胞）應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種技術(shù)體系，是在化學(xué)工程中結(jié)合了微生物特點(diǎn)的一門學(xué)科。因而發(fā)酵工程有時(shí)也稱作微生物工程。3.1 基本概念3.1.1 發(fā)酵一詞的來源發(fā)酵現(xiàn)象早已被人們所認(rèn)識(shí)，但了解它的本質(zhì)卻是近200年來的事。英語中發(fā)酵一詞fermentation是從拉丁語fervere派生而來的，原意為“翻騰”，它描述酵母作用于果汁或麥芽浸出液時(shí)的現(xiàn)象。沸騰現(xiàn)象是由浸出液中的糖在缺氧條件下降解而產(chǎn)生的二氧化碳所引起的。在生物化學(xué)中把酵母的無氧呼吸過程稱作發(fā)酵。我們現(xiàn)在所指的發(fā)酵早已賦予了不同的含義。發(fā)酵是生命體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)和生理變化，是多種多樣的生物化學(xué)反應(yīng)根據(jù)生命體本身所具有的遺傳信息去不斷分解合成，以取得能量來維持生命活動(dòng)的過程。發(fā)酵產(chǎn)物是指在反應(yīng)過程當(dāng)中或反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)所產(chǎn)生的能夠調(diào)節(jié)代謝使之達(dá)到平衡的物質(zhì)。實(shí)際上，發(fā)酵也是呼吸作用的一種，只不過呼吸作用最終生成CO2和水，而發(fā)酵最終是獲得各種不同的代謝產(chǎn)物。因而，現(xiàn)代對(duì)發(fā)酵的定義應(yīng)該是：通過微生物（或動(dòng)植物細(xì)胞）的生長(zhǎng)培養(yǎng)和化學(xué)變化，大量產(chǎn)生和積累專門的代謝產(chǎn)物的反應(yīng)過程。3.1.2 發(fā)酵的定義（1）狹義 “發(fā)酵”的定義在生物化學(xué)或生理學(xué)上發(fā)酵是指微生物在無氧條件下，分解各種有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式，或者更嚴(yán)格地說，發(fā)酵是以有機(jī)物作為電子受體的氧化還原產(chǎn)能反應(yīng)。如葡萄糖在無氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出二氧化碳。同時(shí)獲得能量，丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等等。（2）廣義 “發(fā)酵”的定義工業(yè)上所稱的發(fā)酵是泛指利用生物細(xì)胞制造某些產(chǎn)品或凈化環(huán)境的過程，它包括厭氧培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通氣（有氧）培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如抗生素、氨基酸、酶制劑等的生產(chǎn)。產(chǎn)品即有細(xì)胞代謝產(chǎn)物，也包括菌體細(xì)胞、酶等。3.2 發(fā)酵的特點(diǎn)發(fā)酵和其他化學(xué)工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。其主要特點(diǎn)如下：    （1）發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)安全，要求條件也比較簡(jiǎn)單。    （2）發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農(nóng)副產(chǎn)品為主，只要加入少量的有機(jī)和無機(jī)氮源就可進(jìn)行反應(yīng)。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營(yíng)養(yǎng)?；谶@—特性，可以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進(jìn)行生物資源的改造和更新。    （3）發(fā)酵過程是通過生物體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來完成的，反應(yīng)的專一性強(qiáng)，因而可以得到較為單—的代謝產(chǎn)物。    （4）由于生物體本身所具有的反應(yīng)機(jī)制，能夠?qū)Ｒ恍缘睾透叨冗x擇性地對(duì)某些較為復(fù)雜的化合物進(jìn)行特定部位地氧化、還原等化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，也可以產(chǎn)生比較復(fù)雜的高分子化合物。    （5）發(fā)酵過程中對(duì)雜菌污染的防治至關(guān)重要。除了必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒處理和空氣過濾外，反應(yīng)必須在無菌條件下進(jìn)行。如果污染了雜菌，生產(chǎn)上就要遭到巨大的經(jīng)濟(jì)損失，要是感染了噬菌體，對(duì)發(fā)酵就會(huì)造成更大的危害。因而維持無菌條件是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。    （6）微生物菌種是進(jìn)行發(fā)酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產(chǎn)的優(yōu)良菌株并使生產(chǎn)設(shè)備得到充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產(chǎn)的產(chǎn)品。    （7）工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。    基于以上特點(diǎn)，工業(yè)發(fā)酵日益引起人們重視。和傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相比，現(xiàn)代發(fā)酵工程除了上述的發(fā)酵特征之外更有其優(yōu)越性。除了使用微生物外，還可以用動(dòng)植物細(xì)胞和酶，也可以用人工構(gòu)建的“工程菌’來進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)設(shè)備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐，而是以各種各樣的生物反應(yīng)器而代之，自動(dòng)化連續(xù)化程度高，使發(fā)酵水平在原有基礎(chǔ)上有所提高和和創(chuàng)新。3.3 發(fā)酵的類型根據(jù)發(fā)酵的特點(diǎn)和微生物對(duì)氧的不同需要，可以將發(fā)酵分成若干類型：（1）按發(fā)酵原料來區(qū)分：糖類物質(zhì)發(fā)酵、石油發(fā)酵及廢水發(fā)酵等類型。（2）按發(fā)酵產(chǎn)物來區(qū)分：如氨基酸發(fā)酵、有機(jī)酸發(fā)酵、抗生素發(fā)酵、酒精發(fā)酵、維生素發(fā)酵等。（3）按發(fā)酵形式來區(qū)分，則有：固態(tài)發(fā)酵和深層液體發(fā)酵。（4）按發(fā)酵工藝流程區(qū)分則有：分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和流加發(fā)酵。（5）按發(fā)酵過程中對(duì)氧的不同需求來分，一般可分為：厭氧發(fā)酵和通風(fēng)發(fā)酵兩大類型。3.4 發(fā)酵過程的組成部分3.4.1 發(fā)酵過程的組成除某些轉(zhuǎn)化過程外，典型的發(fā)酵過程可以劃分成六個(gè)基本組成部分：（1）繁殖種子和發(fā)酵生產(chǎn)所用的培養(yǎng)基組份設(shè)定；（2）培養(yǎng)基、發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備的滅菌；（3）培養(yǎng)出有活性、適量的純種，接種入生產(chǎn)的容器中；（4）微生物在最適合于產(chǎn)物生長(zhǎng)的條件下，在發(fā)酵罐中生長(zhǎng)；（5）產(chǎn)物萃取和精制；（6）過程中排出的廢棄物的處理。六個(gè)部分之間的關(guān)系如圖所示。研究和發(fā)展計(jì)劃，總是圍繞著就逐步改善發(fā)酵的全面效益而進(jìn)行的。在建立發(fā)酵過程以前，首先要分離出產(chǎn)生菌，并改良菌種，使所產(chǎn)生的產(chǎn)物符合工業(yè)要求。然后測(cè)定培養(yǎng)的需求，設(shè)計(jì)包括提取過程在內(nèi)的工廠。以后的發(fā)展計(jì)劃，包括連續(xù)不斷的改良菌種、培養(yǎng)基和提取過程3.4.2 發(fā)酵生產(chǎn)的條件（1）某種適宜的微生物（2）保證或控制微生物進(jìn)行代謝的各種條件（培養(yǎng)基組成，溫度，溶氧pH等）（3）進(jìn)行微生物發(fā)酵的設(shè)備（4）提取菌體或代謝產(chǎn)物，精制成產(chǎn)品的方法和設(shè)備4、發(fā)酵后期酒精回收工業(yè)生產(chǎn)中常常采用下圖所示的流程進(jìn)行操作。連續(xù)精餾裝置主要包括精餾塔，蒸餾釜（或稱再沸器）等。精餾塔常采用板式塔，也可采用填料塔。加料板以上的塔段，稱為精餾段；加料板以下的塔段（包括加料板），稱為提餾段。連續(xù)精餾裝置在操作過程中連續(xù)加料，塔頂塔底連續(xù)出料，故是一穩(wěn)定操作過程。（1）塔板的作用塔板的作用是提供氣液分離的場(chǎng)所；每一塊塔板是一個(gè)混合分離器，并且足夠多的板數(shù)可使各組分較完全分離。因此每一塊塔板是一個(gè)混合分離器，經(jīng)過若干塊塔板上的傳質(zhì)后（塔板數(shù)足夠多），即可達(dá)到對(duì)溶液中各組分進(jìn)行較完全分離的目的。（2）回流的作用回流的主要作用就是提供不平衡的汽液兩相，而構(gòu)成汽液兩相接觸傳質(zhì)的必要條件。注意：工業(yè)用精餾塔內(nèi)由于塔頂?shù)囊合嗷亓骱退椎钠嗷亓?，為每塊塔板提供了汽、液來源。

三、DHA生產(chǎn)理論研究 1、DHA的代謝途徑 1.1 DHA的分解代謝 天然不飽和脂肪酸多為順式，需轉(zhuǎn)變?yōu)榉词綐?gòu)型,才能被β-氧化酶系作用，進(jìn)一步氧化分解。在生物體內(nèi)，不飽和脂肪酸的氧化需要更多酶的參與才能順利進(jìn)行，由于雙鍵的存在，使DHA比飽和及單不飽和脂肪酸更難氧化分解。DHA不能在線粒體中β-氧化，而是被過氧化物酶體氧化，皮膚表皮15-脂氧合酶的活性非常高，將DHA轉(zhuǎn)化為17-羥基二十碳六烯酸。DHA被哺乳動(dòng)物吸收后，絕大部分結(jié)合成甘油三酯。 1.2 DHA的合成代謝 哺乳動(dòng)物自身不能合成DHA，但可由攝食的油酸、亞油酸或亞麻酸轉(zhuǎn)化而成。在動(dòng)物體內(nèi)，攝食的油酸或亞油酸主要轉(zhuǎn)化為AA，而合成的DHA極少且緩，人體內(nèi)DHA主要由植物油亞麻酸轉(zhuǎn)化而來，由于轉(zhuǎn)化涉及3種酶（其中△6去飽和酶為限速酶）的代謝過程，因此轉(zhuǎn)化效率較低。 微生物合成多價(jià)不飽和脂肪酸通常是在單不飽和脂肪酸基礎(chǔ)上開始，合成機(jī)制與高等生物一致，包括延長(zhǎng)碳鏈和去飽和作用兩個(gè)過程，分別由相應(yīng)的膜結(jié)合延長(zhǎng)酶和脫飽和酶催化，使碳鏈增長(zhǎng)；脂肪酸脫飽和體系由微粒體膜結(jié)合的細(xì)胞色素 b5、NADH-細(xì)胞色素b5還原酶和脫飽和酶組成。微生物合成 DHA是從油酸開始，其脫飽和途徑是ω-3；供體（乙酰CoA或丙二酰單酰CoA）提供兩 個(gè)碳原子，在 12、13位C原子之間引入一個(gè)雙鍵，形成亞油酸，再在15、16位碳原子間引入一個(gè)雙鍵， 形成α-亞麻酸，再經(jīng)進(jìn)一步的碳鏈延長(zhǎng)和脫飽和而形成DHA.2、影響微藻培養(yǎng)生產(chǎn)DHA 的理化因素 2.1 物理因素 影響微藻生長(zhǎng)生產(chǎn)DHA的物理因素有光照、溫度、溶氧量、鹽度、pH值等。 （1）光照：脂肪酸的合成具有藻種的特異性。 （2）溫度：不同的溫度對(duì)藻細(xì)胞的生長(zhǎng)具有較大的影響。隨溫度的升高，藻細(xì)胞的代謝和呼吸作用加快，生長(zhǎng)速率增大。而隨溫度的減低，藻細(xì)胞的代謝和呼吸作用降低。細(xì)胞內(nèi)的多不飽和脂肪酸累積量逐漸增大，DHA含量也逐漸增大。 （3）鹽度：鹽度對(duì)微藻脂肪酸組成的影響因種而異。一般來說，在高鹽濃度下，多不飽和脂肪酸的含量下降。而在適宜的鹽度時(shí)，DHA含量隨著鹽度的升高而增大。 （4）溶氧量：在脂肪酸的代謝途徑中，分子氧參與脂肪酸的去飽和過程是多不飽和脂肪酸合成過程的限制因子，微藻發(fā)酵生產(chǎn)DHA的含量也受氧濃度的影響。一般來說，高濃度的溶氧中生產(chǎn)的DHA含量大于低濃度中的DHA含量。 （5）pH值：不同的微藻都有其適宜的pH值。它不僅影響了微藻細(xì)胞內(nèi)外的離子平衡，也影響了藻細(xì)胞膜的通透性。 此外，培養(yǎng)周期、培養(yǎng)密度、保存方式也對(duì)微藻生產(chǎn)DHA有影響。 2.2 化學(xué)因素 （1）碳氮比：培養(yǎng)基中的氮源組成主要影響微藻細(xì)胞內(nèi)飽和及不飽和脂肪酸的比例，當(dāng)培養(yǎng)基中C/ N比升高時(shí)，Chlorellasorokiniana細(xì)胞內(nèi)多不飽和脂肪酸的含量增大。同時(shí)培養(yǎng)基的碳、氮源的選擇也影響了微藻生產(chǎn)DHA的產(chǎn)量，這表現(xiàn)為不同的藻種對(duì)碳、氮源有不同的適應(yīng)性。 （2）氯化鈉：在海洋藻類中，鈉離子的作用主要是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)中胞內(nèi)外的滲透壓。在高鹽濃度下，藻細(xì)胞的細(xì)胞膜的流動(dòng)性和滲透壓降低，多不飽和脂肪酸含量下降，DHA的含量也下降，而低鹽度下時(shí)DHA的含量較高。 2.3 微藻生產(chǎn)DHA的方式 （1）自養(yǎng)方式 對(duì)光合自養(yǎng)的微藻進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)一些光合自養(yǎng)微藻能產(chǎn)生 DHA。如光甲藻和隱甲藻中，DHA是磷脂酰膽堿的主要成分，特別是隱甲藻體內(nèi)，將近總脂肪酸的50%的成分為 DHA。人們也已經(jīng)從海藻中發(fā)現(xiàn)DHA，含量占總脂肪酸的12%~36%。光合自養(yǎng)微藻的大規(guī)模培養(yǎng)多采用開放式池、封閉式池和封閉式光合生物反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行培養(yǎng)。 （2）異養(yǎng)方式 與自養(yǎng)培養(yǎng)方式相比，其具有培養(yǎng)過程無需光照，減少能量；可具有較大的培養(yǎng)密度，可提高底物的轉(zhuǎn)化率，縮短了發(fā)酵周期;能控制溫度、溶氧等培養(yǎng)參數(shù)。 目前，已經(jīng)成功地進(jìn)行了隱甲藻異養(yǎng)及混養(yǎng)的研究。2.4 影響真菌合成DHA的因素 2.4.1 培養(yǎng)基的組成 （1）碳源：真菌發(fā)酵生產(chǎn) DHA時(shí)，不同的碳源對(duì)生物量、菌體脂質(zhì)量和脂質(zhì) DHA含量都有極大的影響?？傮w而言，葡萄糖是較佳的碳源，生物量、菌體脂質(zhì)量、脂質(zhì)DHA含量以及DHA產(chǎn)量都是較高的。葡萄糖也是油脂發(fā)酵生產(chǎn)中最常使用的碳源，而且可被有效轉(zhuǎn)化為油脂。 （2）氮源：氮的數(shù)量和來源對(duì)真菌合成多不飽和脂肪酸有著重要的影響。酵母抽提物、 谷氨酸鈉和胰蛋白胨有利于Thraustochytriumaureum ATCC 34304的生長(zhǎng)，其中以酵母抽提物的生物量最高，谷氨酸鈉還有利于脂質(zhì)的積累，各種氮源對(duì)脂質(zhì)DHA的含量影響不是十分明顯，從DHA的產(chǎn)量看，酵母抽提物和谷氨酸鈉為較好的氮源。 （3）碳氮比：除了碳源、氮源外，培養(yǎng)基中碳氮比也影響真菌合成DHA。 微生物生長(zhǎng)于碳源過剩、氮源不足，或者是剝奪氮源的環(huán)境，便會(huì)激發(fā)和促進(jìn)脂質(zhì)的積累作為碳及能源的備用庫(kù)。一般情況下高的碳氮比有利于脂質(zhì)的積累和促進(jìn)菌體的生長(zhǎng)，但碳氮比過高，脂質(zhì)中DHA含量將會(huì)下降。 （4）無機(jī)鹽及微量元素：在培養(yǎng)海洋微生物時(shí)，除非培養(yǎng)基中含有足夠的所有必需微量元素，否則，較好采用天然海水。由于破囊壺菌和裂殖壺菌均為海生真菌，因此培養(yǎng)基中添加一定量無機(jī)鹽是非常必要的。 （5）前體促進(jìn)劑：一些有機(jī)酸和維生素對(duì)真菌合成 DHA也是十分有用的 。 2.4.2 通氣與攪拌 微生物合成多不飽和脂肪酸過程中的去飽和作用需要分子氧的參與，分子氧的有效性決定其產(chǎn)生脂肪酸的不飽和度。因此，提高培養(yǎng)基中氧濃度有利于不飽和脂肪酸的合成。機(jī)械攪拌對(duì)培養(yǎng)Thraustochytrium 和 Schizochytrium 生產(chǎn)DHA有不同的影響。由于Thraustochytrium缺乏細(xì)胞壁和富含不飽和脂肪酸，細(xì)胞脆性大，機(jī)械攪拌抑制其生長(zhǎng)。 但Schizochytrium的情況則不同，適當(dāng)提高攪拌速度能促進(jìn)菌體的生長(zhǎng)。另外，攪拌器的葉輪類型對(duì)菌體的生長(zhǎng)也有影響。 2.4.3 初始pH值 真菌生產(chǎn)DHA時(shí),選擇適宜的初始 pH值也是十分重要的。 2.4.4 溫度對(duì)DHA的生產(chǎn)有著極其重要的影響 嗜冷微生物比嗜溫微生物能合成更多的多不飽和脂肪酸。許多研究也表明， 低溫能促進(jìn)微生物合成不飽和脂肪酸。Brown和Rose認(rèn)為，由于低溫增加氧的可溶性，產(chǎn)生大量胞內(nèi)分子氧，有利于需氧參與的長(zhǎng)鏈脂肪酸的去飽和作用。另外，低溫下，微生物產(chǎn)生大量多不飽和脂肪酸也是一種適應(yīng)低溫環(huán)境的手段，因?yàn)槎嗖伙柡椭舅幔貏e是EPA、DHA能保持微生物細(xì)胞膜低溫流動(dòng)性，從而維持細(xì)胞正常功能。 2.4.5 種齡和接種量 種齡顯著影響Thraustochytriumaureum ATCC34304的脂質(zhì)積累和 DHA產(chǎn)量，對(duì)生物量和脂質(zhì)DHA含量影響不大，種齡24h和5%的接種量時(shí)脂質(zhì)積累和 DHA產(chǎn)量最高。 2.4.6 光照 破囊弧菌和裂殖弧菌為具有光刺激生長(zhǎng)特性的海生真菌，因此，光照對(duì)其生產(chǎn)DHA也有影響，Thraustochytriumaureum ATCC34304在33W 熒光燈光照下的生物量、脂質(zhì)量和DHA產(chǎn)量都比黑暗培養(yǎng)時(shí)高。 2.4.7 培養(yǎng)時(shí)間 破囊弧菌和裂殖弧菌發(fā)酵初期的生物量和脂質(zhì)量呈線形增加，至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期達(dá)到最高，此后，生物量保持平穩(wěn)，而脂質(zhì)量有所下降。DHA含量隨培養(yǎng)時(shí)間變化并不明顯。 目前，研究多不飽和脂肪酸的合成途徑、去飽和酶基因的性質(zhì)、藻細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的組成、分布、DHA合成的途徑及合成前體物質(zhì)等也為多不飽和脂肪酸的工業(yè)化生產(chǎn)提供了更多的理論基礎(chǔ)。 四、DHA的分離提取1、低溫分級(jí)法利用不同的脂肪酸在過冷的有機(jī)溶劑中的溶解度差異來分離濃縮 DHA。即將總脂肪酸置于1~10倍的無水丙酮中 ,并冷卻至-25℃以下，混合液的下層為飽和的脂肪酸和低度的不飽和脂肪酸結(jié)晶，而上層含有大量的高度的不飽和脂肪酸的丙酮溶液，將混合液過濾，濾液在真空下蒸餾除去丙酮，就可得到較純的DHA。2、溶劑提取法利用不同脂肪酸的金屬鹽在某種有機(jī)溶劑中的差異來分離濃縮DHA。該種方法是通過皂化后，在皂液加入H2SO4，并將pH調(diào)至1~2 ，分離上層粗脂肪酸乙醇混合液，加入回收乙醇，并反復(fù)水洗粗脂肪酸至pH為中性。即可得相對(duì)較純的DHA。3、尿素包合法脂肪酸與尿素的結(jié)合能力取決于其不飽和程度，脂肪酸的不飽和程度越高，其于尿素結(jié)合的能力越弱。因而可將飽和脂肪酸、低度不飽和脂肪酸、高度不飽和脂肪酸分離開來。然后，利用適當(dāng)?shù)娜軇┹腿?，真空干燥后可得到DHA含量較高的不飽和脂肪酸。4、超臨界 CO2萃取法超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction，簡(jiǎn)稱 SFE)是近代發(fā)展起來的一種新型化工分離技術(shù)。它原理主要是將DHA溶于超臨界狀態(tài)的CO2中，通過改變溫度和壓力，達(dá)到分離DHA的目的。它能夠分離出較純的DHA，但是對(duì)含有相同的碳數(shù)而雙鍵不同的脂肪酸卻效果較差。此外，現(xiàn)在還具有脂肪酶水解法、膜分離法、硝酸銀層析法、高效液相色譜法等。5、酶法破碎細(xì)胞破碎的方法而言可分為機(jī)械法和非機(jī)械法，機(jī)械法包括珠磨法、高壓勻漿法、超聲波法和微波法等；非機(jī)械法包括溶酶法、酸熱法和自溶法等。酶解法是一種研究較廣的細(xì)胞破碎方法，它利用酶反應(yīng)，分解破壞細(xì)胞壁上的特殊鍵，從而達(dá)到破壁的目的。自溶法是一種特殊的溶酶方式，其所需的溶胞酶是由微生物本身產(chǎn)生的。事實(shí)上，在微生物生長(zhǎng)代謝過程中，大多都能產(chǎn)生一定的水解自身細(xì)胞壁上聚合物結(jié)構(gòu)的酶，以便使生長(zhǎng)繁殖過程進(jìn)行下去。控制一定條件，可以誘發(fā)微生物產(chǎn)生過剩的溶胞酶或激發(fā)自身溶胞酶的活力，以達(dá)到細(xì)胞自溶的目的。目前常用的自溶促進(jìn)劑有食鹽、乙醇、甲苯、硫醇等。某些試驗(yàn)是通過在菌液加入NaCl使其達(dá)到一定的濃度進(jìn)行處理的。不溶固形物的含量隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而減少，這是因?yàn)镹aCl溶液中，存在滲透壓差，溶劑分子大量進(jìn)入細(xì)胞，引起細(xì)胞膜發(fā)生破裂，使得細(xì)胞水解酶與底物接觸而被激活，分解細(xì)胞，原生質(zhì)外溢，胞內(nèi)產(chǎn)物釋放致使不溶固形物減少。自溶作用是酶解的另一種方法，在一定程度上能用于工業(yè)生產(chǎn)，但對(duì)不穩(wěn)定的微生物則容易引起蛋白質(zhì)變性，自溶后細(xì)胞培養(yǎng)液過濾速度也會(huì)降低。其使用方法為：溶菌酶是專門作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶，酶解條件為：pH值7·2的0·2 mol·L-1的磷酸鉀緩沖溶液， 0·8 mol·L-1的氯化鉀溶液，0·5%的溶菌酶。在30℃將菌體振蕩不同時(shí)間后離心，菌體酶解后加入丙酮。影響因素：溫度、PH、自溶時(shí)間等對(duì)自溶效果都有影響，根據(jù)菌體的不同而有不同的影響。酶法破碎的缺點(diǎn)：酶法避免了大量有機(jī)溶劑的使用，但酶作用的條件比較苛刻，這給過程的操作帶來麻煩。目前很多是將酶法與其它各種細(xì)胞破碎方法結(jié)合起來，如酶解-超聲波法，酶解-高壓破碎法等。

五、DHA的微膠囊化1、概念生物微膠囊是一種將生物大分子或微生物、動(dòng)植物細(xì)胞，包封在一層親水性的半透膜內(nèi)所形成的珠狀微膠囊。生物微膠囊制備技術(shù)是20世紀(jì)末發(fā)展起來的一項(xiàng)新型技術(shù)，它已在細(xì)胞和酶的固定化、微生物和動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)、藥物控制釋放等諸多領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，并展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。微膠囊技術(shù)是指把分散的固體、液體或氣體物質(zhì)完全包封在一層半透膜中形成微小粒子的技術(shù)。微膠囊通常是在囊壁內(nèi)填入囊心（又稱包容物）配制而成。壁材是決定微膠囊性能的最重要因素，不同的應(yīng)用條件對(duì)微膠囊壁材有不同的要求。原則上，只要能夠包囊芯材成膜的高分子材料都可作為微膠囊的壁材。天然或合成高分子材料是制作囊壁的良好基材。天然高分子材料主要有植物膠、阿拉伯膠、海藻酸鈉、卡拉膠、瓊脂等，其次是淀粉及纖維素衍生物，如糊精、低聚糖、甲殼素等。國(guó)外開發(fā)了乳化性、成膜性及致密性良好的淀粉衍生物作為包埋香精的壁材。此外明膠、酪蛋白、大豆蛋白、蠟(蟲蠟、石蠟、蜂蠟)等也是很好的壁材。這類材料無毒或毒性很小、黏度大、易成膜，但機(jī)械強(qiáng)度差，其中淀粉及纖維素不耐酸、不耐高溫、易水解。人工合成高分子材料主要有聚酯、聚醚、聚酰胺等。這類材料具有良好的機(jī)械性能，并且容易通過化學(xué)或物理修飾進(jìn)行控制。通常要根據(jù)芯材的物理性質(zhì)來選擇適宜的壁材，不同的芯材需要不同類型的壁材。一種理想的壁材必須具有如下特點(diǎn)：（1）高濃度時(shí)有良好的流動(dòng)性，保證在微膠囊化過程中有好的可操作性能；（2）良好的溶解性能；（3）在加工過程中能夠乳化囊心形成穩(wěn)定的的乳化體系；（4）膠囊易干燥及容易脫落；（5）對(duì)于活性生物的微膠囊材料需有很好的生物相容性。    合成高分子壁材則可顯示化學(xué)“裁剪”的優(yōu)勢(shì)。微膠囊囊壁的形狀與所填物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，一般來說，含固體的微膠囊形狀與固體相同，含液體或氣體的微膠囊的形狀為球形。微膠囊的大小一般在2~1000μm范圍內(nèi)。囊壁因有許多微孔而具有良好的半透性。液體囊心或水溶性囊心可以通過溶解、滲透或擴(kuò)散過程，透過囊壁釋放出來。其釋放速度又可以通過改變囊壁材料的化學(xué)組成、厚度、硬度、孔徑大小等加以控制。即使是致密壁材內(nèi)的囊心，在控制壓力、紫外線強(qiáng)度等外界因素的作用下，也可以人們期望的速率釋放出來。微膠囊的特殊結(jié)構(gòu)使囊心與外界環(huán)境相互隔離，使其免受外界溫度、氧氣和紫外線等因素的影響；即便是性質(zhì)不穩(wěn)定的囊心，也不易發(fā)生化學(xué)變化。微膠囊的特殊結(jié)構(gòu)還可以使原本會(huì)發(fā)生反應(yīng)的幾種組分分開，使其“各自為政”，保持“原汁原味”，并可根據(jù)需要控制它們的分離或混合。因此，根據(jù)不同特殊應(yīng)用的要求，制備有特定結(jié)構(gòu)的含不同囊心的微膠囊，將它們攙雜到應(yīng)用體系中，能顯著改善產(chǎn)品性能，提高其附加值，起到非同尋常的效果。2、微膠囊技術(shù)的發(fā)展概況    微膠囊技術(shù)大概始于20世紀(jì)30年代，當(dāng)時(shí)大西洋海岸漁業(yè)公司(Atlantic CoastFishers)提出了在液體石蠟中，以明膠為壁材制備魚肝油一明膠微膠囊的方法。20世紀(jì)50年代，微膠囊技術(shù)開始取得重大成果，其中利用機(jī)械方法制備微膠囊的先驅(qū)者是美國(guó)的Wurster，在40年代末他首先采用空氣懸浮法制備微膠囊，并成功的用于藥物包衣，至今仍常把空氣懸浮法成為Wurster法。美國(guó)NCR (國(guó)家先進(jìn)出納)公司的Green是利用物理化學(xué)原理制備微膠囊的先行者， 50年代初他發(fā)明了相分離復(fù)合凝聚法制備含油明膠微膠囊，取得了專利，并用于制備無碳復(fù)寫紙，在商業(yè)上取得了極大的成功，由此開創(chuàng)了以相分離為基礎(chǔ)的物理化學(xué)制備微膠囊的新領(lǐng)域。50年代末到60年代，人們開始將聚合法應(yīng)用于微膠囊的制備，發(fā)表了許多以高分子聚合反應(yīng)為基礎(chǔ)的化學(xué)方法制備微膠囊的專利，其中以界面聚合反應(yīng)的成功最引人注目。70年代以來，微膠囊制備技術(shù)日益成熟，應(yīng)用范圍也由最初的藥物包覆和無碳復(fù)寫紙擴(kuò)展到食品、輕工、醫(yī)藥、石化、農(nóng)業(yè)及生物技術(shù)等領(lǐng)域。3、微膠囊的特性表征及傳質(zhì)規(guī)律3.1 微膠囊的特性表征微膠囊的主要功能是保護(hù)膜內(nèi)物質(zhì)和控制物質(zhì)滲透，因此膜的強(qiáng)度和滲透特性是微膠囊的主要性能指標(biāo)。目前，國(guó)際上通用截割相對(duì)分子質(zhì)量作為微膠囊的重要性能表征。然而截割相對(duì)分子質(zhì)量只反映了微膠囊對(duì)不同相對(duì)分子質(zhì)量溶質(zhì)的阻隔能力，對(duì)于低于截割相對(duì)分子質(zhì)量的溶質(zhì)分子就不能予以反映。鑒于微膠囊的阻隔作用與超濾膜(截留蛋白)和微濾膜(截留細(xì)胞)相仿，而微膠囊傳質(zhì)機(jī)理則與透析相似。因此可以建立以下特性表征參數(shù)。3.1.1 平衡分配系數(shù)K    平衡分配系數(shù)是平衡狀態(tài)下溶質(zhì)在微膠囊中的濃度和主體溶液的濃度之比。反映了微膠囊膜在平衡狀態(tài)下對(duì)物質(zhì)的整體透過能力。3.1.2 截留率R    截留率是溶質(zhì)在主體溶液中的濃度和溶質(zhì)在微膠囊中濃度之差占溶質(zhì)在主體溶液中的濃度的百分率。截留率反映了不同相對(duì)分子質(zhì)量溶質(zhì)通過微膠囊膜的透過特性。3.1.3 截割相對(duì)分子質(zhì)量    截割相對(duì)分子質(zhì)量被定義為微膠囊膜不能透過的大分子的最低相對(duì)分子質(zhì)量。3.1.4 最大孔徑dequ    截割相對(duì)分子質(zhì)量一定程度上反映了膜孔徑的大小，其最大孔徑不會(huì)超過截割相對(duì)分子質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的分子的直徑。3.1.5 透過速率J    透過速率為單位時(shí)間單位膠囊外表面透過的溶質(zhì)的質(zhì)量。4、傳質(zhì)規(guī)律微膠囊不論用于什么方面，都涉及到物質(zhì)的截留和傳遞，而微膠囊的大小、微膠囊膜的厚度、微膠囊膜的孔徑都不同程度的影響微膠囊膜的滲透擴(kuò)散性能。4.1 擴(kuò)散系數(shù)的影響    微膠囊的擴(kuò)散過程包括兩部分：一是微膠囊膜中的傳遞過程，有效擴(kuò)散過程系數(shù)Dm(常數(shù))；二是微膠囊內(nèi)的傳遞過程，有效擴(kuò)散系數(shù)為Di(常數(shù))，兩者都為非穩(wěn)定擴(kuò)散。D是膜相有效擴(kuò)散系數(shù)和膜內(nèi)有效擴(kuò)散系數(shù)的比值，反映了膜相和膜內(nèi)擴(kuò)散阻力的大小。D遠(yuǎn)大于1時(shí)，膜內(nèi)擴(kuò)散為控制擴(kuò)散；D為1時(shí)，則Dm=Di，底物在膜相與膜內(nèi)具有相同的擴(kuò)散能力；D遠(yuǎn)小于1時(shí)，膜相擴(kuò)散為速率控制步驟，傳質(zhì)阻力主要集中在膜相。4.2 微膠囊粒徑大小的影響    減小粒徑等效于延長(zhǎng)擴(kuò)散時(shí)間。同時(shí)，粒徑的減小還會(huì)增加微膠囊的傳質(zhì)面積。4.3 膜厚的影響    D遠(yuǎn)大于1時(shí)，膜厚對(duì)擴(kuò)散沒有影響；D小于1時(shí)，膜越厚，越慢達(dá)到平衡，平衡濃度越低；D越小，膜厚影響越大，微膠囊內(nèi)部濃度分布越慢趨于平衡，平衡濃度越低。綜上所述，通過控制微膠囊的制備條件提高微膠囊膜的通透性以增大膜相擴(kuò)散系數(shù)，在制備條件允許的情況下盡量減小粒徑，在保證膜強(qiáng)度的前提下減小膜厚度。4.4 分類    微膠囊根據(jù)其囊壁材的不同可分為不透微膠囊和半透微膠囊。5、微膠囊制備    在工業(yè)或?qū)嶒?yàn)室中，微膠囊化的具體制備方法很多，有化學(xué)方法、物理化學(xué)方法和物理方法。其中物理方法需要較復(fù)雜的設(shè)備，投資較大；化學(xué)法包括界面聚合、原位聚合、乳化、輻射化學(xué)法等；物理化學(xué)法一般有相分離法(含水溶液相分離和有機(jī)相分離兩種)、溶劑蒸發(fā)法、界面沉積法以及噴霧干燥法等；物理法包括靜電沉積法、氣相沉積法、流化床噴霧法、真空蒸汽沉積法等?；瘜W(xué)方法和物理化學(xué)方法一般通過反應(yīng)釜即可進(jìn)行，因此應(yīng)用較多。    微膠囊的制作過程是先將芯材加工成微粉狀，分散在適當(dāng)介質(zhì)中，然后引入壁材(成膜物質(zhì))，使用特殊方法將壁材物質(zhì)在芯材粒子表面形成薄膜(也稱外殼或保護(hù)膜)，最后經(jīng)過化學(xué)或物理處理，達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度，形成穩(wěn)定的薄膜(也稱為壁膜的固化)。制作微膠囊最關(guān)鍵的是芯材物質(zhì)的選擇和成膜技術(shù)。選擇芯材的原則是既要考慮芯材的物性，又要兼顧芯材和壁材的相容性及二者的相互作用5.1 化學(xué)法5.1.1 界面聚合法    界面聚合的基本原理是將兩種帶不同活性基團(tuán)的單體分別溶于兩種互不相溶的溶劑中，當(dāng)一種溶液分散到另一種溶液中時(shí)，在兩種溶液的界面上單體相遇生成了一層聚合物膜。常用的活性單體有水溶性二(多)元醇、二(多)元胺、二(多)元酚和油溶性二(多)元酰氯、二(多)異氰酸酯等。反應(yīng)后分別形成聚酰胺、聚酯、聚脲或聚氨酯。如：如果被包裹物是親油性的，應(yīng)先將被包裹物和油溶性單體溶于有機(jī)溶劑，然后將此溶液在水中分散成很細(xì)的液滴，再在不斷攪拌下往水相中加入含有水溶性單體的水溶液，于是在液滴表面上很快生成一層很薄的聚合物膜。經(jīng)沉淀、過濾和干燥工序后，便得到包有液滴的微膠囊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。如果被包裹的是水溶性物，則整個(gè)過程正好與上述方法相反。圖5 界面聚合法制備微膠囊示意圖由于聚合反應(yīng)中常有小分子酸或堿生成，因此界面聚合法制備微膠囊時(shí)，要求被包裹物能耐酸堿性，并不會(huì)與單體發(fā)生反應(yīng)。此外，包入微膠囊中的微量多余單體的去除也是必須認(rèn)真對(duì)待的技術(shù)問題。界面聚合法所得微膠囊的壁薄，被包裹物滲透性較好，通過改變攪拌速度或加入不同的適量表面活性劑可以得到不同粒徑和分布的微膠囊。不同單體聚合時(shí)因交聯(lián)程度不同可以得到不同厚度、硬度的囊壁，壁材上的微孔大小也可得到控制。5.1.2 原位聚合法    即單體成分及催化劑全部位于芯材液滴的內(nèi)部或者外部，發(fā)生聚合反應(yīng)而微膠囊化界面聚合和原位聚合法均是以單體為原料，并經(jīng)聚合反應(yīng)形成囊壁。原位聚合法的必要條件是：?jiǎn)误w是可溶的，而聚合物是不可溶的。與界面聚合法相比，可用于該法的單體很廣，如氣溶膠、液體、水溶性的或油溶性的單體或單體的混合物，低分子量的聚合物或預(yù)聚物等。因此，各種各樣的材料均可用來構(gòu)成囊壁。5.1.3 銳孔法銳孔法可采用能溶于水或有機(jī)溶劑的聚合物作壁材。其固化通常是采用加入固化劑或熱凝聚來完成，也可利用帶有不同電荷的聚合物絡(luò)合來實(shí)現(xiàn)。近來，多采用無毒且具有生物活性的殼聚糖陽離子與帶有負(fù)電荷的多酶糖如海藻酸鹽、羧甲基纖維素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸等絡(luò)合來形成囊壁。銳孔法是因聚合物的固化導(dǎo)致微膠囊囊壁的形成，即先將線性聚合物溶解形成溶液，當(dāng)其固化時(shí)，聚合物迅速沉淀析出形成囊壁。因?yàn)榇蠖鄶?shù)固化反應(yīng)即聚合物的沉淀作用，是在瞬間進(jìn)行并完成的，故有必要使含有芯材的聚合物溶液在加到固化劑中之前，預(yù)先成型，銳孔法可滿足這種要求，這也是該法的由來。5.2 物理法5.2.1 噴霧干燥法    噴霧干燥法將芯材分散于囊壁材料的稀溶液中，形成懸浮液或乳濁液。用泵將此分散液送到含有噴霧干燥的霧化器中，分散液則被霧化成小液滴，液滴中所含溶劑迅速蒸發(fā)而使壁材析出成囊；噴霧干燥法應(yīng)用于疏水性、親水性及與水反應(yīng)的物質(zhì)的微膠囊化。與其它工藝相比，該法操作簡(jiǎn)單，只需一道工序就可獲得良好的粉末或顆粒。影響該過程的因素是芯材與壁材的比例、初始溶液的濃度、粘度及溫度。此外，壁材的物理性質(zhì)也決定著囊壁的性能。由于噴霧干燥的干燥速度很快，而且物料的溫度不會(huì)超過氣流的溫度，噴霧干燥法很適合于熱敏材料的微膠囊化。噴霧干燥法存在兩個(gè)缺點(diǎn)：一是蒸發(fā)溫度高且暴露在有機(jī)溶劑/空氣中，活性物質(zhì)易失活；二是由于溶劑的快速除去，囊壁上易有縫隙，致密性差。這些缺陷在低溫操作下可避免。5.2.2 空氣懸浮法    空氣懸浮法又稱流化床法或噴霧包衣法，其工作原理是將芯材顆粒置于硫化床中，沖入空氣使芯材隨氣流做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，溶解或熔融的壁材通過噴頭霧化，噴灑在懸浮上升的芯材顆粒上，并沉積于其表面。這樣經(jīng)過反復(fù)多次的循環(huán)，芯材顆粒表面可以包上厚度適中且均勻的壁材層，從而達(dá)到微膠囊化目的。5.2.3 真空蒸發(fā)沉積法該法是以固體顆粒作為芯材，壁材的蒸氣凝結(jié)于芯材的表面而實(shí)現(xiàn)膠囊化。5.2.4 靜電結(jié)合法    該法又稱復(fù)凝聚法，適用于對(duì)非水溶性的固體粉末或液體進(jìn)行包囊。先將芯材與壁材各制成帶相反電荷的氣溶膠微粒，而后使它們相遇通過靜電吸引凝結(jié)成囊。實(shí)現(xiàn)復(fù)凝聚的必要條件是：有關(guān)的兩種聚合物離子的電荷相反，且離子所帶電荷數(shù)恰好相等。此外，還必須調(diào)節(jié)體系的溫度和鹽的含量。該法多與其它方法融合來制備微膠囊。復(fù)凝聚法具有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即非水溶性的液體材料不僅能夠被微膠囊化，而且具有高效率和高產(chǎn)率。5.2.5 溶劑蒸發(fā)法    適用于非水溶性聚合物對(duì)活性物質(zhì)的包囊。即將芯材、壁材依次分散于有機(jī)相中，然后加到與壁材不相溶的溶液中，加熱使溶劑蒸發(fā)，壁材析出而成囊。5.2.6 包結(jié)絡(luò)合物法    該法是利用β-環(huán)糊精中空且內(nèi)部疏水外部親水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將疏水性芯材通過形成包結(jié)絡(luò)合物而形成分子水平上的微膠囊。5.2.7 擠壓法    擠壓法是一種比較新的微膠囊技術(shù)，特別適用于包埋各種風(fēng)味物質(zhì)、香料、維生素C和色素等熱敏感性物質(zhì)，因?yàn)槠涮幚磉^程采用低溫方式。原理是將混懸在一種液化的碳水化合物介質(zhì)中的芯材與壁材混合物經(jīng)過?？?，用壓力將其擠進(jìn)壁材的凝固浴，壁材析出并硬化成囊。流程為先將芯材分散到熔融的碳水化合物中，然后將混合液裝入密封容器，在壓穿臺(tái)上利用壓力作用壓迫混合液通過一組膜孔而呈絲狀液，擠入吸水劑中。當(dāng)絲狀混合液與吸水劑接觸后，液狀的壁材會(huì)脫水、硬化，將芯材包裹在里面成為絲狀固體，爾后將絲狀固體打碎并從液體中分離出來，干燥而成。5.3 物理化學(xué)法5.3.1 水相分離法    即由膠體間電荷的中和以及親水膠粒周圍水相溶劑層的消失而成囊的方法。水相體系中的相分離法可分為復(fù)凝聚法、單凝聚法、鹽凝聚法和調(diào)節(jié)pH值聚合物沉淀法。（1）復(fù)凝聚法利用兩種聚合物在不同PH時(shí)，電荷的變化（生成相反的電荷）引起相分離-凝聚，稱作復(fù)凝聚法。如用阿拉伯膠（帶負(fù)電荷）和明膠（pH在等電點(diǎn)以上帶負(fù)電荷，在等電點(diǎn)以下帶正電荷）作囊材，藥物先與阿拉伯膠相混合，制成混懸液或乳劑，負(fù)電荷膠體為連續(xù)相，藥物（芯材）為分散相，在40~60℃溫度下與等量明膠溶液混合(此時(shí)明膠帶負(fù)電荷或基本上帶負(fù)電荷),然后用稀酸調(diào)節(jié)pH4.5以下使明膠全部帶正電荷與帶負(fù)電荷的阿拉伯膠凝聚,使藥物被包裹。同阿拉伯膠一樣帶負(fù)電荷與明膠發(fā)生復(fù)凝聚作用，作制囊材料的天然植物膠有，桃膠、果膠、杏膠、海藻酸等，合成纖維素有CMC等。（2）單凝聚法將一種凝聚劑（強(qiáng)親水性電解質(zhì)或非電解質(zhì)，如硫酸鈉、硫酸鉸、乙醇、丙醇）加入某種水溶性囊材的溶液中（其中已乳化或混懸芯料），由于大量的水份與凝聚劑結(jié)合，使體系中囊材的溶解度降低而凝聚出來，最后形成微囊?；?qū)⑺幬锓稚⒃诤欣w維素衍生物的與水混溶的有機(jī)溶劑中，后加無機(jī)鹽類的濃溶液，使囊材凝聚成囊膜而形成微囊。高分子物質(zhì)的凝聚是可逆的，在某些條件下（如高分子物質(zhì)的濃度、溫度及電解質(zhì)的濃度等）出現(xiàn)凝聚，但一旦這些條件改變或消失時(shí)，已凝聚成的囊膜也會(huì)很快消失，即所謂解聚現(xiàn)象。這種可逆性在制備過程中可以利用，使凝聚過程多次反復(fù)，直至包制的囊形達(dá)到滿意為止。最后利用高分子物質(zhì)的某些理化性質(zhì)使凝聚的囊膜硬化，以免形成的微囊變形、囊結(jié)或粘連等。（3）揮散有機(jī)溶劑法將藥物均勻混懸或乳化于溶有囊材的有機(jī)溶劑中，然后將混合液加熱揮散有機(jī)溶劑，由于囊材沉積而形成微囊。5.3.2 油相分離法    其原理是向作為囊壁材料的聚合物有機(jī)溶劑溶液中，加入一種對(duì)該聚合物為非溶媒的液體，引發(fā)相分離形成微膠囊。該法適用于水溶性或親水性物質(zhì)的微膠囊化，所分離出來的聚合物的數(shù)量和狀態(tài)，取決于體系中聚合物的濃度、沉淀劑的用量及溫度。其膠囊化的關(guān)鍵是：在體系中形成可以自由流動(dòng)的凝聚相，并使其能穩(wěn)定地環(huán)繞在芯材微粒的周圍。還有一點(diǎn)重要的是芯材在聚合物、溶劑和非溶劑中不溶解，且溶劑與非溶劑應(yīng)相互混溶。油相分離法存在污染、易燃易爆、毒性等問題。另一方面，溶劑價(jià)格高，產(chǎn)品成本高。5.3.3 干燥浴法(復(fù)相乳化法)    該法的基本原理是將芯材分散到壁材的溶劑中，形成的混合物以微滴狀態(tài)分散到介質(zhì)中，隨后，除去連續(xù)的介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)膠囊化。    根據(jù)所用介質(zhì)的不同，可分為W/O/W型和O/W/O型的復(fù)相乳液。（1）W/O/W復(fù)相乳液法     該法應(yīng)用于水溶物質(zhì)的微膠囊化。其操作過程包括：①將成膜聚合物溶解在與水不混溶的溶劑(此溶劑的沸點(diǎn)比水高)中；②芯材的水溶液分散在上述溶液中，形成W/O乳液；③加入做保護(hù)膠穩(wěn)定劑的溶液并分散開，形成W/O/W型復(fù)相乳液；4)除去囊壁中的溶劑，形成微膠囊。最后的溶劑通常用蒸發(fā)、萃取、沉淀、冷凍干燥等手段除去。起始溶液的粘度、攪拌速度、溫度及保護(hù)膠的用量對(duì)微膠囊的粒度大小和產(chǎn)率有很大影響。    W/O/W型復(fù)相乳液的優(yōu)點(diǎn)是體系穩(wěn)定，不必調(diào)節(jié)pH值或劇烈加熱，也不需特殊的反應(yīng)試劑，且包囊過程中不會(huì)引起任何質(zhì)變，適合于活性物質(zhì)的包囊。但也有一個(gè)缺陷，即形成W/O/W乳液后，需很長(zhǎng)時(shí)間從包圍在水溶液周圍的聚合物溶液中排除溶劑，通常用萃取聚合物的溶劑或冷凍干燥法來克服此問題。（2）O/W/O復(fù)相乳液法     O/W/O型乳液法的實(shí)質(zhì)是用水溶性的成膜材料對(duì)油溶性物質(zhì)的微膠囊化。其操作過程與W/O/W復(fù)相乳液法相似，最后還要增加一步，即從囊壁中除去用作介質(zhì)的油。    干燥浴法(復(fù)相乳液法)制備微膠囊時(shí)，若成膜過程依賴于溶劑的揮發(fā)，則在所制備的微膠囊的囊壁上會(huì)形成小孔或氣泡，小孔大小及孔隙率與溫度(揮發(fā)速度)有關(guān)。如果欲獲得比較致密的囊壁，則揮發(fā)速度不能太快，固化過程可能要持續(xù)若干小時(shí)，這是干燥浴法的一個(gè)缺點(diǎn)。5.4 熔化分散冷凝法    即當(dāng)壁材(蠟狀物質(zhì))受熱時(shí)，將芯材分散在液態(tài)蠟中，并形成微粒(滴)。當(dāng)體系冷卻時(shí)，蠟狀物質(zhì)就圍繞著芯材形成囊壁，從而產(chǎn)生了微膠囊。除上述一些方法外，還有一些新的方法：5.5 超臨界流體快速膨脹法/超臨界抗溶技術(shù)    這是兩種基于超臨界流體(SCF)的新型微膠囊化方法，利用超臨界流體具有低粘度、低密度、高溶解力、高擴(kuò)散力、高分散性等優(yōu)點(diǎn)。超臨界流體快速膨脹法(RESS)常用來包埋熱敏性的物料，其過程與噴霧干燥法相似，將溶有壁材的超臨界流體噴霧到一個(gè)低壓噴嘴（噴霧塔）內(nèi)，活性組分經(jīng)小孔釋放，壓力的突降使得壁材中的溶劑蒸發(fā)并沉積在活性組分表面，形成微囊。5.6 分子包接法這是與以上方法不同的微膠囊技術(shù)，微囊化發(fā)生在分子水平上，是一個(gè)分子對(duì)一個(gè)分子的包埋。芯材（客體）與“空穴”壁材（主體）經(jīng)超分子作用，主要靠氫鍵、范德華力、熵驅(qū)動(dòng)的憎水效應(yīng)等連接起來。目前食品工業(yè)中應(yīng)用的具有分子水平“空穴”的壁材主要是環(huán)狀糊精，有α、β、γ三種，分別由6、7、8個(gè)葡萄糖以α-1,4鍵結(jié)合而成，其分子外型呈圓臺(tái)，表面是親水區(qū)，內(nèi)有一中空的近似圓柱形的疏水區(qū)，其空穴尺寸為5~8能容納6～17個(gè)水分子。一些極性較低的芯材可取代空穴中的水形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，此絡(luò)合物在干燥情況下很穩(wěn)定，可以耐受200℃；在口腔的許多生物組分和適宜的溫濕度下，芯材可被釋放。β－環(huán)狀糊精是研究和應(yīng)用最多的，其相對(duì)分子質(zhì)量為1135，而空穴能容納的分子大小為150，理論上的最大包埋率約11%(w/w)，而比空穴大的分子不能完全被包埋，一端進(jìn)入腔中，親水端露在外面，另外環(huán)狀糊精的溶解度低、成本高也限制了這一技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。所以這一技術(shù)在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中困難較大，需要深入研究。    總之，在設(shè)計(jì)一種微膠囊時(shí)，必須依據(jù)芯材特性和對(duì)所需微膠囊的性能要求選擇適當(dāng)?shù)奈⒛z囊化方法?？紤]選定方法下的各種因素，或綜合幾種微膠囊化方法，將其中的有益性能優(yōu)化，可望制備出適合實(shí)際需要的微膠囊產(chǎn)品。由于微膠囊的化學(xué)與物理性質(zhì)可根據(jù)需要選擇，具有其它物質(zhì)所不能具備的優(yōu)異功能。因此，微膠囊化技術(shù)作為一種有效的商品化技術(shù)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。作為這一技術(shù)的延伸，納米微膠囊已經(jīng)受到關(guān)注，相信這一技術(shù)會(huì)具有更為寬廣的發(fā)展前景。6、微膠囊的應(yīng)用6.1 微膠囊在醫(yī)藥方面的應(yīng)用許多藥物分子結(jié)構(gòu)中的某些成分會(huì)對(duì)舌頭味蕾或鼻腔有刺激性，這種苦味或難聞的氣味給病人尤其是老人和兒童帶來了服用上的困難。微膠囊化技術(shù)使這一問題迎刃而解。該技術(shù)借助于人體消化系統(tǒng)不同部位消化液的組成和pH值的差異及不同囊壁溶解環(huán)境的不同要求，不僅可以達(dá)到控制不良味道的目的，還可以使藥物在所需部位控制釋放。例如，由鄰苯二甲酸醋酸纖維素制成的腸溶藥物微膠囊因其在中性口腔環(huán)境及酸性胃液中均不溶解，避免了食藥之苦和對(duì)胃壁黏膜的刺激。    另外，許多化學(xué)藥物都有一較佳療效濃度范圍，濃度過高會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較明顯的毒副作用；濃度過低則起不到應(yīng)有的治療效果而貽誤病情，同時(shí)造成藥物的浪費(fèi)。通過調(diào)整微膠囊壁的厚度、材料、微孔大小等，可以控制藥物向外擴(kuò)散的速度，使囊內(nèi)藥物與體內(nèi)藥物呈現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)平衡，適時(shí)向人體內(nèi)釋放藥物，保證藥物維持較佳藥效濃度?；畹纳锛?xì)胞經(jīng)微膠囊化以后，可以保持其生物活性，這項(xiàng)微膠囊化人造細(xì)胞已經(jīng)取得了成功。例如，用有生物活性的胰島素制成的微膠囊，可以有效地控制糖尿病患者體內(nèi)的血糖水平。在這方面，特別令人振奮的是將酶、蛋白質(zhì)或其他生物活性物質(zhì)、藥物與磁性材料一起微膠囊化，這種微膠囊化的“航空母艦”，在外加磁場(chǎng)的“精確制導(dǎo)”下，通過血液循環(huán)等能夠迅速駐扎于人體的特定位置，對(duì)病變組織進(jìn)行針對(duì)性的“轟炸”，避免了“傷及無辜”，從而有效地控制藥物在人體內(nèi)的按需分布，提高藥物釋放的靶向性和藥用效率。    利用活性炭過濾血液，吸附其中的毒廢物是醫(yī)學(xué)上常用的血液凈化方法。但當(dāng)活性炭與血液直接接觸時(shí)，除了會(huì)有細(xì)小的活性炭混入血液中造成毛細(xì)管堵塞外，活性炭還會(huì)對(duì)血細(xì)胞特別是血小板有很強(qiáng)的凝聚副作用。采用高分子半透膜把活性炭包覆起來形成的活性炭微膠囊，可以很方便地將活性炭與血細(xì)胞隔離，而又保持活性炭對(duì)血液中毒廢物的吸附作用。這種方法去除毒廢物效果較傳統(tǒng)的透析法要好，而且速度比透析法還快得多。因此，此技術(shù)可望在不遠(yuǎn)的將來替代傳統(tǒng)的透析法。6.2 微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用    微膠囊在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要包括食品微膠囊化、食品添加劑微膠囊化、營(yíng)養(yǎng)素微膠囊化及酶的微膠囊化。微膠囊技術(shù)在食品及調(diào)味品方面的應(yīng)用十分廣泛。6.2.1 香料    長(zhǎng)期以來，人們都是將天然香辛料直接加入菜肴調(diào)味，而有些香辛料如花椒、大料等，由于本身的特性決定了它在菜肴中不能被充分利用，造成了很大的浪費(fèi)，同時(shí)又不便于使用。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，人們對(duì)調(diào)味品提出了更高的要求，要求使用方便，易于攜帶，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)。除了將食品添加劑微膠囊化，食品營(yíng)養(yǎng)素、酶等也可進(jìn)行微膠囊處理。茉莉花茶是我國(guó)的特產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年茉莉花茶的年加工量均保持在11萬噸左右，并暢銷國(guó)內(nèi)外。但傳統(tǒng)加工花茶的方法是在茉莉花開花季節(jié)，采鮮花與干茶層層相間疊壓窨制，一定時(shí)間后再將茶葉與花分開，棄去殘花。吸附花香的茶葉需烘干，脫去窨花時(shí)帶進(jìn)去的水分，這使香氣損失不少。而且這種作坊式的加工手續(xù)繁雜，常受季節(jié)與地域的限制，損耗高，生產(chǎn)量也極為有限。如采用生物微膠囊技術(shù)將天然提取的茉莉花香氣成分固定化，并添加于干茶中，不但可避免季節(jié)和地域?qū)ιa(chǎn)茉莉花茶的限制，而且保香期長(zhǎng)，不易變質(zhì)。同時(shí)簡(jiǎn)化窨制工藝，提高生產(chǎn)效率。6.2.2 乳制品    在乳品生產(chǎn)中，應(yīng)用微膠囊技術(shù)，可生產(chǎn)各種風(fēng)味奶制品，如可樂奶粉、果味奶粉、姜汁奶粉、發(fā)泡奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒及膨化乳制品等。將大麥牙、啤酒花、香精以一定比例混合包埋后再與奶粉、NaHCO3等以一定比例混合后干燥、包裝，制得保健啤酒奶粉，具有沖調(diào)性好、啤酒風(fēng)味突出、泡沫潔白細(xì)膩等特點(diǎn)。6.2.3 茶飲料    β-CD較適合于包埋茶湯中的兒茶素等物質(zhì)，有利于茶湯原有的風(fēng)味和色澤，將紅茶用水經(jīng)95℃萃取后迅速冷卻至35℃再用β-CD處理，過濾后可得澄清透明、風(fēng)味良好的茶飲料。在綠茶中，加入β-CD可包埋芳香物質(zhì)，減少其在加熱殺菌中的變化和包埋臭味物質(zhì)。β-CD還可提高速溶茶香氣、防止茶葉提取物乳化、有利于速溶茶賦形和防潮、延長(zhǎng)保質(zhì)期、包埋芳香物質(zhì)、給茶葉調(diào)香等。6.2.4 糖果    在糖果生產(chǎn)中，用β-CD包埋胡蘿卜素、核黃素、葉綠素銅鈉、甜菜紅等，對(duì)糖果進(jìn)行調(diào)色，經(jīng)日光照射不褪色。營(yíng)養(yǎng)素經(jīng)包埋后加入糖果中，可強(qiáng)化糖果營(yíng)養(yǎng)，產(chǎn)品亦不會(huì)產(chǎn)生風(fēng)味劣變、氧化酸敗，并能延長(zhǎng)保質(zhì)期。用β-CD包埋大豆磷脂，并進(jìn)行均質(zhì)和噴霧于燥后加入糖果中，可明顯掩蓋其異味。香精經(jīng)β-CD包埋后加入糖果中，其揮發(fā)性、熱分解和氧化作用顯著減慢。經(jīng)微膠囊化的香精具有較大的穩(wěn)定性和特殊的水溶性，制成干劑后利于生產(chǎn)加工。在果汁奶糖的生產(chǎn)中，將果汁包埋后再加入奶粉、煉乳中制成奶糖，可防止果汁中的單寧、有機(jī)酸等成分與奶中蛋白質(zhì)反應(yīng)而變性和降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并能改善產(chǎn)品品質(zhì)，提高人體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收率。6.2.5 油脂    油脂是人們?nèi)粘Ｉ詈褪称芳庸さ闹匾镔|(zhì)，但油脂易氧化變質(zhì)，氧化后的油脂會(huì)產(chǎn)生不良風(fēng)味，并引起機(jī)體的氧化，從而引發(fā)癌癥和人體衰老。另外，油脂的流動(dòng)性差，給調(diào)料和湯料在包裝和食用時(shí)帶來很大不便。經(jīng)微膠囊化處理后，可將油脂制成粉末，克服了油脂本身的缺點(diǎn)。使其成為性質(zhì)穩(wěn)定、取用方便、流動(dòng)性好且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)質(zhì)原料。6.2.6 甜味劑、防腐劑和抗氧化劑    微膠囊化是一種穩(wěn)定食品添加劑的方法。阿斯巴甜作為一種廣泛應(yīng)用的甜味劑，通常將其以微膠囊的形式包裹在脂肪、油、淀粉等材料內(nèi)，以防因水、高溫等而帶來的甜味喪失。為防止食品污染，可將檸檬酸、抗壞血酸、乳酸等膠囊化，作為殺菌劑，起到食品防腐作用。茶多酚是一種天然的食品抗氧化劑，它還具有降血糖血脂、抗菌消炎、清除人體自由基、、等一系列藥理作用。但茶多酚易溶于水，難溶于油。微膠囊技術(shù)既可提高茶多酚的穩(wěn)定性，以免遭外界因素的破壞，又使其適用于油溶性食品的抗氧化，擴(kuò)大其使用范圍。天然維生素E作為一種抗氧化劑，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，為增加其穩(wěn)定性，用水包油的乳化系統(tǒng)對(duì)其加以乳化包囊，使其應(yīng)用更為廣泛、有效。6.2.7 飲料    利用微膠囊技術(shù)制備固體飲料，可使產(chǎn)品顆粒均勻一致，具有獨(dú)特濃郁的香味，在冷熱水中均能迅速溶解，色澤與新鮮果汁相似，不易揮發(fā)，產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存。如蘆薈( Aloe)中含有多種游離氨基酸和生物活性物質(zhì)，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和有效成分都很高。但新鮮的蘆薈液汁中有效成分的性質(zhì)不穩(wěn)定，易揮發(fā)，而且蘆薈汁中有一種令人難以接受的青草味和苦澀味，直接用于食品不宜被人們接受。采用微膠囊技術(shù)將其包埋處理，可減少或消除異味、穩(wěn)定其性質(zhì)，并能延長(zhǎng)保存期。6.2.8 酶制劑    酶為生物催化劑極不穩(wěn)定，在食品加工過程中易受外界因素影響而失活?？刂泼羔尫诺某Ｓ梅椒ㄊ怯弥|(zhì)體將其包埋，常用的脂質(zhì)體為磷脂。脂質(zhì)體包埋的酶除作為控制釋放系統(tǒng)外，還可作為固定酶反應(yīng)器，提高酶的穩(wěn)定性，允許反應(yīng)底物和產(chǎn)物自由進(jìn)出，并利于酶的回收。6.2.9 膨松劑    利用微膠囊技術(shù)對(duì)膨松劑進(jìn)行包埋，可有效地控制氣體的產(chǎn)氣速度，林家蓮等用淀粉和固體奶油采用復(fù)相乳化法對(duì)Ca(H2PO4)·H2O進(jìn)行包埋，并在饅頭中應(yīng)用，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可改善膨松劑的產(chǎn)氣性能，效果佳。6.2.10 微膠囊化微生物    雙歧桿菌必需到達(dá)人體腸道才能發(fā)揮生理功能，而其對(duì)營(yíng)養(yǎng)條件要求高、對(duì)氧極為敏感、對(duì)低pH值的抵抗力差以及胃酸的殺菌作用等使得產(chǎn)品中絕大多《現(xiàn)代食品科技》Modern Food Science and Technology Vol。21 No。3(總85)數(shù)活菌被殺死。采用微膠囊技術(shù)可以保護(hù)雙歧桿菌以抵抗不利的環(huán)境，有報(bào)道采用雙層包裹法，用棕櫚油作內(nèi)層壁材將雙歧桿菌包裹起來，再用大分子明膠溶液包裹制成雙層微囊，活菌數(shù)高、保存性好，可到達(dá)人體腸道，發(fā)揮相應(yīng)的生理功能，真正起到有益于健康的作用。6.3 在卷煙生產(chǎn)上的應(yīng)用    國(guó)外微膠囊技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到卷煙工業(yè)的生產(chǎn)中，在我國(guó)，微膠囊技術(shù)應(yīng)用于卷煙工業(yè)尚處于研究階段。微膠囊技術(shù)在卷煙工業(yè)中的應(yīng)用有著廣闊的前景，它將對(duì)傳統(tǒng)的卷煙添加劑產(chǎn)生創(chuàng)新的變革。煙草在加工精制過程中需在煙絲中添加不同組合的香料物質(zhì)，以制成多種風(fēng)味不同的卷煙，因此，香煙的香料配方與添加工藝一直受到格外重視。目前存在的問題是煙卷點(diǎn)燃后，煙頭溫度可達(dá)800℃，靠吸附作用粘附于煙絲的香氣物質(zhì)，受高溫的影響極易揮發(fā)，致使煙卷的香氣總是剛開始抽時(shí)可被明顯感受到，而后則銳減，這對(duì)煙草風(fēng)味的顯現(xiàn)十分不利。    在卷煙的加香過程中，采用微膠囊技術(shù)將液體香料轉(zhuǎn)變成固體粉末香料，改善了卷煙的理化特性，使消費(fèi)者獲得特定的味覺、嗅覺和觸覺的感受，并增進(jìn)卷煙的可接受性。富含香氣成分的生物微膠囊可降低高溫對(duì)香氣物質(zhì)的影響，將其均勻?yàn)⒉荚跓熃z或過濾嘴中，可使吸食煙卷的整個(gè)過程都能明顯地感受到香味。不僅可防止抽吸前香味的揮發(fā)，而且防止了成分直接燃燒而改變香味。同時(shí)，對(duì)于容易變質(zhì)和敏感性高的香料，經(jīng)微膠囊化后使之免受外界因素的影響，提高了貯藏穩(wěn)定性。煙葉在調(diào)制、存貯及自然陳化過程中許多成分會(huì)發(fā)生變化，如蛋白質(zhì)、淀粉、煙堿等在陳化過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)化、降解反應(yīng)形成可溶性的糖和氨基酸。微膠囊能使活性生物物質(zhì)的外面形成保護(hù)層包膜，這樣能避免活性生物物質(zhì)直接與空氣接觸從而避免影響生理活性，同時(shí)還能有效地控制活性物質(zhì)的釋放速度。另外，為了提高煙葉的質(zhì)量，添加活性物質(zhì)來改變煙葉中某些組分，從而達(dá)到有舒服口感的目的。6.4 在紡織工業(yè)中的應(yīng)用    在紡織工業(yè)上，已有微膠囊技術(shù)的應(yīng)用和研究，給紡織染整技術(shù)帶來了極大的革新和進(jìn)步。具體應(yīng)用表現(xiàn)在微膠囊染料和涂料的染色和印花、微膠囊功能整理劑、微膠囊加工制劑(包括消毒劑、洗滌劑、漂白劑等)方面。以染料為芯材，各種天然或合成的高分子作壁材，制作的微膠囊染料根據(jù)織物的不同需要及工藝，結(jié)合轉(zhuǎn)移印花、多色微粒印花、靜電印花技術(shù)，較傳統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)移印花技術(shù)，具有勻染性好、上染速度快、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。利用微膠囊技術(shù)可以提高紡織品的舒適性和增加其功能性。對(duì)紡織品的功能整理包括柔軟、防皺、防水、防油、防污、防老化、阻燃、阻熱、抗靜電、抗菌殺蟲、芳香等。由于織物必需耐洗，對(duì)于開發(fā)具有高附加值的微膠囊技術(shù)來說，條件極為苛刻，技術(shù)難度較大。對(duì)于微膠囊表面上的何種官能團(tuán)，應(yīng)予導(dǎo)入織物表面并與織物表面上的何種官能團(tuán)結(jié)合，以及活性微膠囊本身的固著問題，都有待解決。6.5 微膠囊在化妝品中的應(yīng)用    目前由于化妝品的功能化，常在傳統(tǒng)的油質(zhì)或水基的膏、霜、奶、乳、液等化妝品中加入一些以微膠囊形式使用的維生素、氨基酸、激素、酶營(yíng)養(yǎng)劑等功能性物質(zhì)。其中的酶微膠囊對(duì)皮膚有增加柔軟和潤(rùn)濕作用的木瓜蛋白酶、對(duì)皮膚有保健作用的胃蛋白酶、具有殺菌功能的溶菌酶；洗發(fā)劑中加入微膠囊化的潤(rùn)濕劑及營(yíng)養(yǎng)劑，在洗發(fā)時(shí)，微膠囊破裂粘附于頭發(fā)表面起到潤(rùn)濕及營(yíng)養(yǎng)作用。6.6 微膠囊在攝影材料中的應(yīng)用    在感光材料中，鹵化銀常以明膠混合物為囊芯、以纖維素類為壁材的微膠囊形式使用，可以提高成像分辨率。同樣可以將感光劑鹵化銀與成色劑進(jìn)行組合成囊芯，然后進(jìn)行包覆。通常相片的顯影與定影均在顯影液和定影液中進(jìn)行，將上述兩種溶液經(jīng)微膠囊化后涂覆在底版或相紙上，可很方便地用壓輥壓破微膠囊進(jìn)行顯影和定影。    微膠囊技術(shù)從20世紀(jì)50年代進(jìn)入實(shí)用階段以來，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展大大地提高了其它行業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量，然而對(duì)于微膠囊技術(shù)本身，在理論上和應(yīng)用方面還有一些問題需要深入研究。首先，有必要完善表征微膠囊性能。能夠全面準(zhǔn)確地表征微膠囊的性能，是微膠囊深人研究的基礎(chǔ)，也是其有效應(yīng)用的關(guān)鍵。其次，要研究芯材的擴(kuò)散機(jī)理。另外，從目前研究狀況來看，生物微膠囊要獲得進(jìn)一步的應(yīng)用，其關(guān)鍵問題是制備出生物相容性好、性能參數(shù)適宜和制備成本低的微膠囊。同時(shí)生物微膠囊在應(yīng)用上必須滿足以下條件：（1）對(duì)生物物質(zhì)沒有毒害作用；（2）必須使氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等小分子物質(zhì)順利通過半透膜，并具有良好的傳質(zhì)性質(zhì)和截留性質(zhì)；（3）物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度。