亞麻酸（英文名：Linolenic acid，簡稱：LA），學(xué)名為順-9，順-12，順-15-十八碳三烯酸，速記法名稱為18：3ω-3，化學(xué)式為C18H30O2，摩爾質(zhì)量278.44g/摩爾，是一種由18個碳和3個雙鍵組成的多不飽和脂肪酸。在常溫下是一種無色至淺黃色油狀液體，在空氣中不穩(wěn)定，易氧化，不溶于水，易溶于乙醇，乙醚等有機溶劑。
亞麻酸常見于植物油中，是人體必需的脂肪酸之一。因為人類與哺乳動物體內(nèi)沒有能從脂肪酸的甲基端數(shù)起的第三個碳和第六個碳上導(dǎo)入雙鍵的脫氫酶，即缺乏從頭合成亞麻酸的酶，這兩種脂肪酸只有植物能夠合成，因此只能通過飲食攝入。亞麻酸有兩種異構(gòu)體：α-亞麻酸和γ-亞麻酸，前者學(xué)名“順式十八碳三烯-9，12，15-酸"，屬ω-3系列不飽和脂肪酸，進入機體后可產(chǎn)生二十碳五烯酸(EPA)、DHA(DHA)，以及前列腺素和白三烯等代謝產(chǎn)物，對人體有諸多生理功能，如降血脂、防血栓、抑敏抗炎等，除作保健品外，也是重要的化工原料，在自然界中主要以甘油酯[zhǐ]形式存在于許多干性油中，尤以豆麻籽油、蘇子油等含量較高；后者學(xué)名“順式十八碳三烯-6，9，12-酸"，屬ω-6系列不飽和脂肪酸，在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成二高-γ-亞麻酸或花生四烯酸，進而轉(zhuǎn)化為前列腺素e1、白三烯和凝血惡烷，對人體可起到抗菌消炎、防止胃潰瘍、調(diào)節(jié)血壓和抗動脈粥樣硬化等，可用于制作保健品和醫(yī)藥品。在黑加侖籽油、月見草油、玻璃苣油等中含量較高。
發(fā)現(xiàn)歷史
1919年，γ-亞麻酸法國化學(xué)家海杜什（Heidush）在月見草油中發(fā)現(xiàn)γ-亞麻酸；其化學(xué)結(jié)構(gòu)先后被Elbner和Raley等人在1949年定義結(jié)構(gòu)；α-亞麻酸的發(fā)現(xiàn)則在γ-亞麻酸之前。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
亞麻酸可以分為α-亞麻酸和γ-亞麻酸兩種，它們均為十八個碳三個雙鍵直鏈脂肪酸，相對分子量均為278。其中α-亞麻酸結(jié)構(gòu)為順9，順12，順15十八碳三烯酸，簡記為?(9,12,15)—18:3；γ-亞麻酸結(jié)構(gòu)為順6，順9，順12十八碳三烯酸，簡記為Δ6，9，12-1 8：3，為典型的ω-6型PUFA。二者結(jié)構(gòu)上的差異僅在于其中一個雙鍵位置不同。在天然油脂中，根據(jù)多不飽和脂肪酸甲基端距離最近雙鍵的碳原子數(shù)不同可分為3個系列：以α-亞麻酸、EPA、DHA為主的ω-3系列，以γ-亞麻酸、亞油酸、花生四烯酸為主的ω-6系列，和以油酸為主的ω-9系列。這三個系列的脂肪酸在體內(nèi)不能互相轉(zhuǎn)化。由于亞麻酸碳鏈中間帶有 3 個碳碳雙鍵，因此具有高度不飽和性，在空氣中較不穩(wěn)定，尤其是在高溫條件下極易氧化，在堿性條件下易發(fā)生雙鍵位置構(gòu)型的異構(gòu)化反應(yīng)，形成共軛多烯酸。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
亞麻酸在常溫下為淺黃色油狀液體；不溶于水，溶于一般有機溶劑（石油醚、丙酮、乙醇等）；摩爾質(zhì)量為278.44 g/摩爾；20 ℃時的密度為0.914 g/cm3；熔點為-11~-10 ℃；133.32 kPa下的沸點為230~232 ℃；油水分配系數(shù)（logP）為6.46，蒸氣壓為0.05 mmHg（125℃）。
化學(xué)性質(zhì)
亞麻酸不穩(wěn)定，在空氣中、尤其是堿性條件下容易被氧化，形成共軛多烯酸；加熱時易聚合。亞麻酸自動氧化的反應(yīng)機理：亞麻酸分子中兩個活性特別強的CH2（C-11、C-14）失氫后，生成兩個戊二烯自由基；隨后，氧進攻每個自由基的端基碳，形成異構(gòu)混合物。
生理功能
α-亞麻酸
α-亞麻酸屬于ω-3多不飽和脂肪酸，是所有哺乳動物必不可少的營養(yǎng)成分之一。它主要來源于植物，由于人體不能自行合成，因此必須通過飲食攝入。人類可以以α-亞麻酸為原料合成其他ω-3脂肪酸，包括二十碳五烯酸（EPA）和DHA（DHA）。EPA是前列腺素E3、白三烯和血栓素的前體。這些類二十烷具有抗炎藥和抗動脈粥樣硬化的特性。α-亞麻酸代謝產(chǎn)物還可以抑制促炎類二十、前列腺素E2和白三烯B4以及促炎細胞因子、腫瘤壞死因子α和免疫細胞介素-1β的產(chǎn)生。像α-亞麻酸這樣的ω-3脂肪酸及其副產(chǎn)物可以調(diào)節(jié)許多與脂肪酸代謝和炎癥有關(guān)的基因的表達，它們通過對包括NF-κB和過氧化物酶體增殖物激活受體家族成員在內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子活性的影響來調(diào)節(jié)基因表達。α-亞麻酸及其代謝產(chǎn)物在細胞膜中的摻入還會影響細胞膜的流動性，并可能在α-亞麻酸的抗炎藥活性、抑制血小板聚集和可能的抗增殖作用中發(fā)揮作用。α-亞麻酸缺乏則會導(dǎo)致視覺問題和感覺神經(jīng)病變，出血性皮膚或頭皮炎癥也可能發(fā)生。
降低血脂和血壓
血清中的膽固醇和甘油三酯構(gòu)成了血脂的主要部分，HMG-COA還原酶(3-羥基3-甲基戊二輔酶A還原酶)是機體肝細胞合成膽固醇的一種重要的限速酶，α-亞麻酸能降低HMG-COA還原酶的活性，從而降低TC(膽固醇)的合成，α-亞麻酸還能抑制脂肪酸合成酶、COA-羧化酶、二酰甘油乙酰轉(zhuǎn)移酶和等的活性，加強線粒體中的β-氧化，減少VLDL(極低密度脂蛋白)中的TG(甘油三酯)及載脂蛋白B的生物合成量，使血清中TG和TC的總含量降低，從而達到降低血脂的效果。升高血漿中α-亞麻酸的含量也能有效降低高血壓的發(fā)生率。
抑敏抗炎
α-亞麻酸具有抑制過敏反應(yīng)和炎癥反應(yīng)的生理功能。當機體發(fā)生過敏反應(yīng)時，AA(花生四烯酸)的含量會上升，其在相關(guān)酶的作用下能產(chǎn)生與機體的過敏反應(yīng)以及炎癥反應(yīng)有關(guān)的PGE?和LT?，α-亞麻酸抑敏抗炎的主要作用機制是其代謝產(chǎn)物EPA、DHA與AA在體內(nèi)發(fā)揮其功能時競爭5-脂氧化酶(5-LOX)，且EPA、DHA的競爭力要高于AA。α-亞麻酸進入人體后，機體中與炎癥反應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)如CRP(C-反應(yīng)蛋白)、SAA(血清淀粉樣蛋白A)以及IL-6(白介素-6)的水平都會顯著降低。
抑制癌癥發(fā)生和轉(zhuǎn)移
α-亞麻酸具有抑制癌癥發(fā)生和轉(zhuǎn)移的生理功能。乳腺癌、腸癌等惡性腫瘤的發(fā)生與機體攝入過多的動物性脂肪有關(guān)，這些脂肪影響機體內(nèi)激素的正常水平、改變生物膜流動性以及膜上各種受體的功能，也可能通過改變血小板膜磷脂脂肪酸組成，增加其凝集性而使癌細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移和增殖。α-亞麻酸能抑制ER(雌激素受體)的相關(guān)活性，從而抑制MCF-7(人乳腺癌細胞)的增長。
抑制血栓形成和預(yù)防心肌梗塞、腦梗塞
α-亞麻酸具有抑制血栓形成和預(yù)防心肌梗死、腦梗死的生理功能。機體內(nèi)AA的含量影響TXA?和PGI?的合成，AA的數(shù)量降低，TXA?和PGI?的含量也會相應(yīng)降低。EPA在機體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化生成PGI?和TXA?，TXA?的促凝作用要比TXA?弱，PGI?和PGI?的抗凝作用相當，說明EPA的促凝能力要低于AA，且EPA在體內(nèi)競爭相關(guān)轉(zhuǎn)化酶的能力高于AA。由此可知，α-亞麻酸能在一定程度上抑制血小板的凝集，可以有效防止血栓的形成。此外，α-亞麻酸是一種ω-3系多不飽和脂肪酸，而ω-3系多不飽和脂肪酸可以減低血漿纖維蛋白原和凝血因子V的含量。
γ-亞麻酸
γ-亞麻酸同樣是人體必需脂肪酸, 是機體組織生物膜的重要組成成分, 它增強了膜的完整性和流動性，起到維持細胞正常功能和增加機體抗病能力的作用。γ-亞麻酸在人體內(nèi)經(jīng)過復(fù)雜的代謝過程，可以轉(zhuǎn)化成多種次生代謝產(chǎn)物，主要有成二高-γ-亞麻酸或花生四烯酸，進而轉(zhuǎn)化為前列腺素e1、白三烯和凝血惡烷。γ-亞麻酸的醫(yī)療效果主要體現(xiàn)在抗菌消炎、防止胃潰瘍、調(diào)節(jié)血壓和抗動脈粥樣硬化。
抗菌消炎
γ-亞麻酸對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌和大腸桿菌及多種革蘭氏陰性、陽性菌有抑制作用()，GLA 進入細胞壁后, 結(jié)合或插入細胞膜, 改變膜的流動性及其它生理性質(zhì), 從而使菌體生長受到抑制，同時長鏈脂肪酸的攝入可刺激多形核免疫細胞產(chǎn)生活性氧自由基, 調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，起到抗炎藥殺菌作用。
防止胃潰瘍
γ-亞麻酸的攝入可有效防止阿司匹林等抗炎藥物抑制△6-脫氫酶，保護胃黏膜免受損害，防止潰瘍的發(fā)生；同時，γ-亞麻酸能促進前列腺素的合成，抑制胃酸分泌，緩解胃潰瘍。
調(diào)節(jié)血壓和抗動脈粥樣硬化
γ-亞麻酸在延伸酶的作用下增加兩個亞甲基即成二高-γ-亞麻酸，在一些特殊霉菌（如高山被孢霉）中也存在二高-γ-亞麻酸。二高-γ-亞麻酸是前列腺素系列的前體，在人體血漿和大部分組織磷脂中都有一定含量，具有擴張血管的功能。同時γ-亞麻酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成的前列腺素e1可促進平滑肌放松和血管舒張，對血壓調(diào)節(jié)很重要 。
應(yīng)用領(lǐng)域
由于亞麻酸具有多種生物學(xué)與醫(yī)學(xué)效應(yīng)，又是人體和動物體內(nèi)的必需不飽和脂肪酸，它已被廣泛應(yīng)用于健康食品、保健品、醫(yī)藥品和飼料等領(lǐng)域。
臨床應(yīng)用
亞麻酸在臨床上已得到廣泛的正式應(yīng)用,包括用于防治冠狀動脈粥樣硬化性心臟病和心絞痛、抑制血小板凝聚、抗高血壓、雷諾氏綜合癥所引起的血管肌肉痙攣、降低血糖、膽固醇及抑制潰瘍、上消化道出血、中度肥胖等。早在1986年我國首先以黃花月見草膠丸的形式用于防治動脈粥樣硬化、高血壓肥胖癥等。γ-亞麻酸降低膽固醇的作用是亞油酸的163倍是現(xiàn)今已知天然藥物中降膽固醇藥物之冠,可見它的效果顯著。 亞麻酸的重要生理活性在于它是人體合成前列脈素的前體, 就這一點就足以展示它的意義之大。作為減肥藥, 亞麻酸 (前列腺素的前體) 在體內(nèi)合成前列腺素進而使瘦中樞的褐色脂肪活化, 達到減肥的效果。1988年英國國家衛(wèi)生部在歐洲率先批準了以月見草油膠囊形式用于治療濕疹, 后來又批準了用于治療婦女經(jīng)期綜合癥及乳腺病。亞麻酸作為一種類似荷爾蒙的物質(zhì), 一種合成人體前列腺素的前體，在臨床上已獲得廣泛應(yīng)用。
健康食品
α-亞麻酸是構(gòu)成人體腦細胞和組織細胞的重要成分，與視網(wǎng)膜發(fā)育、腦發(fā)育和行為發(fā)育密切相關(guān)，在降血脂血糖、預(yù)防動脈粥樣硬化、抗氧化、抗菌消炎、抗癌、防治心血管疾病和抗糖尿病等方面具有重要作用。此外，α-亞麻酸還可通過機體代謝途徑，合成DHA（DHA）、二十碳五烯酸（EPA） 和前列腺素。DHA對視網(wǎng)膜發(fā)育和保護神經(jīng)細胞等至關(guān)重要，EPA可以調(diào)節(jié)血壓、血脂和血糖，具有抗炎藥和抗氧化活性等，對抗動脈粥樣硬化和減肥也有潛在作用。在美容上也表現(xiàn)出一定的功效，不僅能夠滋潤皮膚細胞，還能防止水分流失。γ-亞麻酸被譽為“21 世紀功能性食品的主角”, 長期使用可以糾正脂代謝紊亂, 起到健身、防病、抗衰老、增強機體免疫力等作用。
飼料改良
在母豬飼糧中添加α-亞麻酸可以使發(fā)育到Ｍ期的卵母細胞數(shù)量顯著增加，促進早期胚胎發(fā)育。α-亞麻酸的功能已在體外證實，在卵母細胞體外成熟過程中α-亞麻酸的添加提高了母豬卵母細胞中的谷胱甘肽含量，促進核成熟并提高卵母細胞的發(fā)育能力。 飼糧糧中添加α-亞麻酸還可以顯著提高母豬的產(chǎn)仔性能和泌乳性能，以此提高其經(jīng)濟效益。同時，在綿羊飼糧中添加α-亞麻酸改變了卵母細胞和顆粒細胞中脂肪酸的比例，并提高了卵泡液中黃體酮的含量，促進了顆粒細胞的增殖。在飼料中添加適量的亞麻酸，還可以提高奶牛瘤胃內(nèi)VFA比例，對瘤胃內(nèi)微生物有較好地調(diào)控作用，并能提高奶產(chǎn)量，對乳蛋白和體細胞等奶品質(zhì)指標無明顯影響，奶牛采食量也無顯著改變，從而提高飼料的生產(chǎn)轉(zhuǎn)換率。含α-亞麻酸成分的飼料有以下功能：激活畜禽、水產(chǎn)品及特種動物體內(nèi)的相關(guān)酶，促進其新陳代謝與同化作用，加快生長速度，縮短飼養(yǎng)周期，降低飼養(yǎng)成本。因為多不飽和脂肪酸能影響機體的脂肪代謝，與其能調(diào)控脂肪代謝相關(guān)酶和蛋白基因的表達有關(guān)。γ-亞麻酸能提高機體超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性，顯著降低血漿中過氧化脂質(zhì)的生成。在飼料中添加γ-亞麻酸，可防止動物疾病，減少死亡率，并有利于提高相應(yīng)動物性食品（如蛋乳）中γ-亞麻酸的含量。
制備方法
亞麻酸迄今不能人工合成，只能依賴于自然資源。α-亞麻酸在植物種子油中廣泛存在，含量30％的植物就有18屬53種。其中含量較高的植物主要有亞麻子(42％一60％)、紫蘇籽(51％一63％)、椒目(約 30％)、杜仲(42％一62％)、藿香(60％一62％)、香薷(57％一 65％)、遼寧堿蓬(62％)、輪葉戟(65％)等()。γ-亞麻酸的生物來源主要有植物和微生物。植物中玻璃苣的γ-亞麻酸含量為21%～25%。此外, 黑醋栗、微孔草、黃花月見草等也富含γ-亞麻酸。γ-亞麻酸的微生物來源主要是微藻和真菌 ,包括被孢霉屬、根霉屬、小克銀漢霉等以及蘭絲藻和小球藻等。從植物、微生物中提取的亞麻酸往往純度不夠，需要進一步進行分離提純，來獲得純度更高的亞麻酸。分離提純主要有尿素包合、銀離子絡(luò)合、超臨界流體萃取、分子蒸餾及冷凍結(jié)晶等方法進行純化分離。。
α-亞麻酸的提取與分離
尿素包合法
尿素可以與脂肪族化合物形成結(jié)晶性尿素包合物。同時，尿素對不同脂肪酸的包合能力不同，利用這一原理，可以實現(xiàn)混合脂肪酸的分離。飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸易與尿素形成晶體包合物，而多不飽和脂肪酸，如亞麻酸，由于雙鍵較多，具有一定空間結(jié)構(gòu)，故不易被尿素包合。采用過濾等方法除去包合物，即可得到純度較高的亞麻酸。
該方法具有設(shè)備簡單，易于操作；生產(chǎn)成本低；反應(yīng)溫度低，保護雙鍵不被氧化等優(yōu)點，但產(chǎn)品純度較低；有機溶劑殘留，造成原料浪費；反應(yīng)時間過長。
分子蒸餾法
分子蒸餾法是一種利用混合物組分中，不同分子運動的平均自由程的差異，對物質(zhì)進行分離的方法。飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸的平均自由程較大，先被蒸出；多不飽和脂肪酸的平均自由程較短，最后被蒸出。通過多級蒸餾，可有效將混合脂肪酸的各組分分離。利用該方法分離α-亞麻酸，可以在一定程度上解決“尿素包合法”中純度較低的問題。
冷凍結(jié)晶法
低溫條件下，不同脂肪酸在有機溶劑中的溶解度一般隨著碳鏈增長而減小，隨著雙鍵數(shù)量的增加而增大。將混合脂肪酸溶解在低溫有機溶劑里，通過控制冷凍溫度，可以實現(xiàn)α-亞麻酸的分離。該方法設(shè)備簡單，操作簡易，安全性高，且脂肪酸不易發(fā)生氧化，可保證其營養(yǎng)價值和生理活性，但該方法對反應(yīng)溫度要求高，工業(yè)能耗大，同時產(chǎn)品純度較低。
銀離子絡(luò)合法
銀離子可以與C=C雙鍵形成極性配位化合物；脂肪酸中雙鍵越多，則與銀離子的絡(luò)合作用越強。利用此原理可以將α-亞麻酸從混合脂肪酸中分離。生產(chǎn)過程中的硝酸銀溶液可以被回收，同時產(chǎn)品純度較高；硝酸銀價格昂貴，生產(chǎn)成本高；硝酸銀溶液具有腐蝕性，操作安全性低；產(chǎn)量低，難以量產(chǎn)；產(chǎn)品中可能有銀離子殘留。
γ-亞麻酸的制備
γ-亞麻酸主要由發(fā)酵法制備，通過一些真菌（孢霉屬、毛霉屬、枝霉屬等）體內(nèi)可以積累γ-亞麻酸，對這類真菌加以培養(yǎng)，可以實現(xiàn)γ-亞麻酸的生物合成，具有生產(chǎn)原料不受限制和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點。
安全事宜
環(huán)境危害
發(fā)生溢出或泄露時，首先清除所有火源，然后用吸水紙吸走所有溢出的液體材料。被污染的衣物和吸水紙應(yīng)密封在不透氣的塑料袋中，以便最終處理。用60-70%的乙醇對所有受污染的表面進行溶劑清洗，然后用肥皂和水溶液進行清洗。在專業(yè)人員確認污染區(qū)域已得到適當清潔之前，不得重新進入污染區(qū)域。
消防安全
在空氣中會氧化形成過氧化物，過氧化物會自燃。涉及這種材料的火災(zāi)發(fā)生時，可以用干粉、二氧化碳或海倫滅火器滅火。滅火時應(yīng)位于火災(zāi)地點的上風(fēng)口。
儲存方法
將這種材料保存在含惰性氣體的密閉容器中，并在冷藏溫度下儲存，避免暴露在空氣和高溫環(huán)境中，防止其被氧化變質(zhì)。
急救措施
濺入眼睛時，應(yīng)立即用水或生理鹽水沖洗眼睛20至30分鐘，即使沒有出現(xiàn)任何癥狀（如發(fā)紅或刺激），也應(yīng)在沖洗眼睛后將受害者送往醫(yī)院。沾及皮膚時，立即用水沖洗受影響的皮膚，同時脫掉并隔離所有受污染的衣物。用肥皂和水輕輕地徹底清洗所有受影響的皮膚區(qū)域。如果出現(xiàn)發(fā)紅或刺激等癥狀，請立即致電醫(yī)院，并準備將受害者送往醫(yī)院接受治療。吸入時，立即離開污染區(qū)域，深呼吸新鮮空氣，如有身體不適，應(yīng)立即前往醫(yī)院。
參考資料 >
Linolenic Acid | C18H30O2 - PubChem.pubchem.2023-03-19
亞麻酸.pubchem.2023-06-01
范文洵.α-亞麻酸及其代謝產(chǎn)物EPA和DHA[J].生理科學(xué)進展,1988(02):110-113.2023-07-10
王宏釗,繆珊,孫紀元.α-亞麻酸藥理研究進展[J].國際藥學(xué)研究雜志,2007(04):254-258.DOI:10.13220/j.cnki.jipr.2007.04.067.2023-07-10
α-亞麻酸對豬顆粒細胞膽固醇合成、類固醇激素合成和凋亡的影響.中國知網(wǎng).2023-06-08