关于微藻油与鱼油中DHA和EPA在成年人体内相对生物利用度的研究报告

本研究的主要作者包括 Eileen Bailey（第一作者兼通讯作者）、Jérôme Wojcik、Maike Rahn、Franz Roos、Anneleen Spooren 和 Kyoko Koshibu（通讯作者）。作者们主要来自瑞士帝斯曼-芬美意公司（DSM-Firmenich）的健康、营养与护理部门，以及数据2时间有限公司（data2time sàrl）和苏黎世大学。该项研究成果以题为《Comparative bioavailability of DHA and EPA from microalgal and fish oil in adults》的简报形式，发表于学术期刊《International Journal of Molecular Sciences》（Int. J. Mol. Sci.）2025年第26卷，具体在线发表日期为2025年9月24日。

学术背景

本研究隶属于营养学、食品科学及临床医学交叉领域，核心关注点为Omega-3长链多不饱和脂肪酸（Long-chain polyunsaturated fatty acids, LC-PUFA）——二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid, DHA）和二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid, EPA）的生物利用度问题。DHA和EPA对人类健康至关重要，其益处涵盖心血管、大脑、眼睛及免疫系统等多个方面，并已获得诸多监管机构的健康声称授权。然而，全球范围内多数人群的DHA和EPA摄入量低于推荐水平。

传统上，人类主要通过食用鱼类获取DHA和EPA。但全球气候变化导致渔业资源受限，现有鱼类来源的Omega-3油脂产量已无法满足全球营养需求。因此，寻找可持续的替代来源迫在眉睫。微藻油作为一种植物基、可持续的Omega-3来源应运而生。鱼类体内的DHA和EPA本身也主要来自其食用的藻类，而通过大规模发酵培养微藻，其生产LC-PUFA的效率远高于鱼类。尽管前景广阔，但微藻油与鱼油在DHA和EPA的生物利用度上是否具有可比性，此前缺乏直接对比的研究证据。这主要是因为以往商业化的微藻油中EPA含量通常较低，而越来越多的科学证据表明DHA和EPA在健康益处上存在细微差别（例如，DHA在早期大脑发育中作用关键，而EPA则与成年期的情绪健康相关）。因此，直接比较两者在血浆中的生物利用度，尤其是分别评估DHA和EPA，具有重要的科学意义。

基于此，本研究旨在填补这一知识空白。研究人员利用先前已发表的一项随机双盲安慰剂对照临床试验数据，进行重新分析，核心目标是评估并证明微藻油补充剂与鱼油补充剂在提升成年人体内DHA和EPA血浆水平方面具有可比性。具体研究假设为：当校正摄入剂量后，微藻油Omega-3补充剂在提高血浆DHA和EPA水平方面不劣于鱼油补充剂。

详细工作流程

本研究是一项对已有临床数据进行二次分析的深入研究，其原始试验设计严谨，工作流程可详述如下：

1. 研究设计与注册：原始研究为一项随机、双盲、安慰剂对照、平行组设计的临床试验。研究方案在美国ClinicalTrials.gov网站注册（编号NCT01737099），并遵循了良好临床实践规范、赫尔辛基宣言及相关法规。研究由独立的伦理审查委员会批准。

2. 研究对象与分组：研究共招募了93名年龄在21至82岁之间的健康成年男性和女性作为受试者。所有受试者基线时DHA摄入量均较低（基于食物频率问卷调查（Food Frequency Questionnaire, FFQ）评估，每日低于200毫克，相当于每周鱼类摄入少于一份）。受试者被随机分为三组：安慰剂组（36人）、微藻油组（37人）、鱼油组（20人）。分组根据他汀类药物使用情况进行分层。在试验过程中，共有19名受试者因不良事件、撤回同意、失访、补充剂依从性不佳、体重减轻或筛选前短期内摄入鱼油等原因被排除在分析之外。最终，74名受试者的数据被纳入本次生物利用度比较分析。

3. 补充剂干预方案：干预周期为14周。受试者每日随餐服用4粒软胶囊。所使用的补充剂均为商业化产品，以确保现实世界相关性。

   • 微藻油组：胶囊内容物为来源于裂壶藻（Schizochytrium sp.）的微藻油，为天然甘油三酯形式。每粒胶囊含EPA 164毫克，DHA 443毫克，EPA与DHA比例约为1:3。每日总摄入量为EPA 656毫克，DHA 1772毫克。
   • 鱼油组：胶囊内容物为鱼油（Epax™ 6000），亦为天然甘油三酯形式。每粒胶囊含EPA 289毫克，DHA 205毫克，EPA与DHA比例约为3:2。每日总摄入量为EPA 1156毫克，DHA 820毫克。
   • 安慰剂组：胶囊内容物为玉米油和大豆油的1:1混合物。 研究期间，受试者被要求维持其日常饮食、睡眠和运动习惯，并避免摄入其他Omega-3补充剂或强化食品。

4. 样本采集与时间点：在基线、干预第6周（±2天）和第14周（±2天），采集受试者空腹（至少禁食10小时）静脉血样。血液样本用含乙二胺四乙酸（EDTA）的试管收集，离心分离血浆和红细胞，血浆样本储存于-80°C直至分析。

5. 膳食摄入评估：在基线和两次随访时，使用经过验证的FFQ来评估受试者每日从食物中摄取的DHA和EPA量，以监测和校正背景饮食的影响。

6. 生物标志物分析——血浆磷脂脂肪酸分析：本研究选择血浆磷脂中的DHA和EPA浓度作为生物利用度的关键生物标志物。这是因为在为期数月的干预研究中，血浆磷脂脂肪酸水平已被广泛接受为反映Omega-3摄入和体内状态的可靠指标，并且与红细胞中的含量有良好相关性，可作为组织incorporation的替代标志物。

   • 分析流程：采用了一套经典的脂质分析流程。首先，使用氯仿-甲醇混合液（基于Folch法）从血浆中提取总脂质。然后，通过薄层色谱法（Thin Layer Chromatography, TLC）分离出磷脂部分。在磷脂样品中加入内标（二十三烷酸），随后进行皂化（用甲醇氢氧化钠）和甲酯化（用三氟化硼甲醇）反应，将脂肪酸转化为脂肪酸甲酯。
   • 仪器检测：脂肪酸甲酯采用配备火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分析。使用专用的FAMEwax毛细管色谱柱，在程序升温条件下分离各种脂肪酸甲酯。通过与标准品保留时间比对来鉴定各脂肪酸峰。
   • 数据表达：最终结果以每毫升血浆中DHA或EPA的微克浓度表示，并计算其在总脂肪酸中的百分比。

7. 数据与统计分析：本研究的数据统计工作由独立的数据分析公司（data2time sàrl）完成。分析策略旨在直接比较微藻油与鱼油的生物利用度。

   • 基线特征与膳食摄入：使用方差分析或Cochran-Mantel-Haenszel检验比较各组人口统计学特征。使用重复测量协方差分析评估各组间FFQ得出的DHA/EPA摄入量差异，并使用Pearson相关性分析检验膳食摄入与基线血浆水平的关系。
   • 治疗效应分析：使用重复测量协方差分析评估各组血浆磷脂中DHA+EPA、DHA、EPA水平从基线的百分比变化。比较微藻油组或鱼油组与安慰剂组的差异。
   • 生物利用度比较分析（核心分析）：为比较两种来源油的生物利用度，并校正其不同的脂肪酸组成和剂量，研究人员对血浆DHA和EPA水平进行了“摄入量校正”——即将每个受试者的血浆浓度除以其实际摄入的DHA和EPA每日剂量。在此基础上，使用几何均值比进行非劣效性检验。具体方法是，在线性混合效应模型中对摄入校正后的数据进行分析，计算微藻油组相对于鱼油组的几何均值比及其90%置信区间。预设的非劣效性界值为80%，即如果几何均值比90%置信区间的下限≥80%，则认为微藻油不劣于鱼油。
   • 事后功效计算：基于实际样本量和观察到的均值、标准差，对研究结果进行事后功效估计。

主要研究结果

1. 受试者特征与膳食摄入：最终纳入分析的74名受试者，在年龄、性别、种族、体重指数等人口统计学特征上，三组间无显著差异，表明分组均衡。通过FFQ评估发现，所有组别从食物中摄入的DHA和EPA总量以及各自的DHA、EPA量在所有时间点均无显著差异，平均每日总摄入量约为133毫克，且食物来源的EPA与DHA比例约为1:2。重要的是，FFQ估算的DHA/EPA摄入量与基线血浆水平呈显著正相关，验证了FFQ评估的有效性。

2. 补充剂对血浆磷脂水平的影响（未经校正）：与安慰剂组相比，无论是微藻油组还是鱼油组，其血浆磷脂中的总DHA+EPA、DHA和EPA水平在第6周和第14周均出现极显著升高。安慰剂组的水平则无显著变化。这一结果证实了两种补充剂都能有效提升循环中的Omega-3脂肪酸水平。值得注意的是，由于补充剂本身EPA/DHA比例不同，两组受试者的血浆EPA/DHA比值也反映了这一差异：微藻油组约为0.32（~1:3），鱼油组约为0.59（~1:2），而安慰剂组约为0.28（~1:4）。这直观地显示了补充剂的脂肪酸构成会直接影响血浆中的脂肪酸谱。

3. 生物利用度直接比较（核心结果，经摄入校正）：在将血浆DHA和EPA水平归一化至实际补充剂摄入量后，非劣效性分析得出以下关键结果：

   • 总DHA+EPA：微藻油组相对于鱼油组的几何均值比为111%，90%置信区间为94%–132%。由于置信区间下限（94%）大于预设的非劣效界值（80%），证明微藻油在提升总DHA+EPA血浆水平方面不劣于鱼油。
   • 单独DHA：几何均值比为112%，90%置信区间为96%–130%，同样满足非劣效标准。
   • 单独EPA：几何均值比为113%，90%置信区间为90%–142%，置信区间下限（90%）仍高于80%，证明EPA的生物利用度也具备非劣效性。
   • 统计功效：事后功效分析显示，在α=0.05水平下，总DHA+EPA、DHA和EPA的非劣效检验事后估计功效分别为93%、96%和80%，表明研究有足够的把握度检测到非劣效性，尤其是对DHA和总和的结论非常稳健。

4. 对DHA与EPA相互转换的观察：研究分析了膳食摄入剂量与血浆水平的相关性，发现两者之间存在显著关联。作者指出，如果DHA和EPA之间存在大规模的相互转化（例如EPA大量转化为DHA或反之），这种剂量-反应关系可能会被削弱。因此，本研究观察到的显著相关性支持了先前观点，即在补充剂干预的背景下，DHA和EPA之间的相互转换是微小的，不会对血浆生物利用度的评估产生实质性影响。

研究结论与意义

本研究得出的核心结论是：来源于裂壶藻的微藻Omega-3油脂，在提高成年人体内血浆磷脂DHA和EPA水平方面，其生物利用度与传统的鱼油来源Omega-3油脂具有统计学上的非劣效性。 这一结论即使在两种油的EPA/DHA比例和绝对剂量不同的情况下，通过对摄入量进行校正后依然成立。

该研究的科学价值和应用意义重大： 1. 提供关键证据：这是首个直接比较并证实同时含有可观水平DHA和EPA的微藻油与鱼油在人体内生物利用度可比性的研究。此前的研究多局限于只含DHA的微藻油。 2. 支持可持续替代方案：研究结果为微藻油作为一种可持续、植物基、可靠的DHA和EPA来源提供了强有力的科学支撑。在全球鱼类资源面临压力、亟需替代方案的背景下，该结论具有重要的现实意义。 3. 连接健康益处：本研究团队先前已发表文章，证明该微藻油与鱼油同样能改善血脂参数（如降低甘油三酯）。结合本次生物利用度可比性的发现，可以合理地推断，微藻油很可能通过提供与鱼油生物等效的DHA和EPA，从而产生类似的心血管及其他健康益处。 4. 方法论贡献：研究采用了严谨的临床试验设计，并创新性地通过“摄入量校正”和“几何均值比非劣效检验”来处理比较不同组成产品生物利用度时的固有挑战（即剂量和比例不同），为未来类似的比较研究提供了方法学参考。

研究亮点与特色

1. 研究问题的首创性与时效性：直接比较新型高EPA微藻油与传统鱼油中DHA和EPA的双重生物利用度，填补了该领域的证据空白。
2. 研究设计的严谨性：基于随机双盲安慰剂对照临床试验数据进行深入分析，证据等级高。
3. 分析策略的针对性：创造性地采用“摄入校正”和“非劣效性检验”来公平比较两种成分不同的产品，科学地回答了“来源不同但剂量归一后，生物利用度是否相当”这一核心问题。
4. 结果的清晰与稳健：不仅证明了总和的非劣效性，还分别证明了DHA和EPA各自的非劣效性，结论全面且统计功效充足。
5. 现实相关性：使用商业化产品进行试验，使研究结果更贴近实际补充剂应用场景，增加了结论的外推价值。

其他有价值的讨论

研究在讨论部分还提及了几个有价值的观点： * 生物利用度的影响因素：作者指出，生物利用度受多种因素影响，如生产工艺、生化结构（甘油三酯、乙酯、磷脂等）、基质以及伴随食物摄入等。因此，不能理所当然地认为所有来源的Omega-3都具有相同生物利用度。本研究在两者均为天然甘油三酯形式下得出可比性结论，但此结论可能不直接外推至其他化学形式的微藻或鱼油产品。 * 生物标志物的选择：研究详细论证了选择血浆磷脂作为中期干预生物标志物的合理性，并引用文献指出其与红细胞Omega-3指数在稳态下相关性高，且个体间变异性相当。 * 长期动态的未知性：研究提示，当前结论基于补充期间观察，DHA和EPA在血浆中的半衰期较短，但在大脑等组织中半衰期可能极长。因此，补充停止后长期的血浆和组织水平变化，以及其对长期健康收益的影响，是未来值得探索的方向。 * 研究局限性：作者也客观指出了研究的局限性，包括样本量相对较小且鱼油组人数略少、研究人群主要为非西班牙裔白人超重中年人（限制普遍性）、依赖自我报告的膳食和依从性数据可能存在偏倚、仅评估了血浆磷脂而未检测红细胞或组织等。这些为读者全面理解研究证据的强度和应用范围提供了必要背景。

这项研究通过严谨的设计和分析，有力证实了特定微藻油可作为鱼油的有效替代品，为满足全球Omega-3脂肪酸营养需求提供了一条可持续的解决路径。