DHA调查报告二O一O年
一、产品简介
二羟基丙酮(Dihydroxyacetone，简写DHA)又称丙酮醇、1，3二羟基丙酮，外观是带有甜味的白色粉末状结晶；熔点为75~80℃(单体和二聚物的混合物)，水溶性>250g/L(20℃)，在pH 为6.0时稳定。

虽然一般状态下是以二聚体(1，4一Dioxane)形式存在的结晶，但是，新鲜制品经溶解或加热后很快转变为单体；DHA单体易溶于水、乙醇、乙醚和丙酮中。

在市售的商品中，有医用级和化妆品级。

DHA是一种重要的化工、生化原料，医药、农药合成中间体和功能添加剂，用途十分广泛。

CAS号：96-26-4，分子式：C3H6O3，分子量：90.08，结构式：
二、二羟基丙酮应用
二羟基丙酮是一种天然存在的水溶性的酮糖，具有生物可降解性，可食用且对人体和环境无毒害。

近年来广泛用于化妆品，饲料、食品添加剂，化学合成中间体等。

1、用于化妆品
二羟基丙酮最大特点之一是防晒性极强。

利用这一特性，国外己成功开发了各种保护皮肤效果极佳的化妆液。

这种新型化妆液能在皮肤上形成薄膜防止水分蒸发，这一点与许多传统化妆液差不多；但它在进入皮肤深层之后，还具有防止紫外线杀伤，起到防止皮肤灼伤的功能
2、用于饲料添加剂
日本科技人员经过试验证明，在猪饲料中加入一定量的二羟基丙酮和丙酮酸盐(钙盐)的混合物(按3:1的重量比配合)，能减少猪肉的脂肪含量，增加瘦肉率。

试验是将56头体重为80一85公斤的猪分成两组进行的，其中试验组的饲料中加入了4%的二羟基丙酮混合物。

经喂养28天后屠宰，取右后腿和右背最后肌肉，绞碎，测定其蛋白质、脂肪、水分和灰分的含量。

结果表明，试验组猪背脂肪的厚度要比对照组低12-15%。

腿肉和背最长肌肉试验组比对照组的脂肪含量少，蛋白质含量高。

没发现混合物对试验组的内脏重量和血液成分有明显影响，但肝功能检查发现血清中谷氨酸、丙酮酸转氨酶的活性为:试验组比对照组低15%。

3、用于治疗白斑、白瘫风
白斑影响美容时，用遮盖疗法即0.2-5%二羟基丙酮酒精溶液涂于患部，可使其接近正常皮肤。

另外，二羟基丙酮复合液(含二羟基丙酮2.09，维生素B 200mg，加入二甲基亚矾100 mL)用于治疗白瘫风。

治疗时在白瘫风白斑处皮下注射盐酸普鲁(皮试阴性)，以皮损处微微隆起为度(1次总量不超过10μl)，然后搽二羟基丙酮复合液，即在白斑处照射He-Ne激光(功率32w.渡长6328A，光板距白斑距离10 CT)10min，照射完毕后于治疗处再重搽二经基丙酮复合液，总有效率为92.5%。

4、用于抗病毒
二羟基丙酮做为中间体在合成相应的衍生物时，可生成具有一定抗病毒活性的化合物，如抗艾滋病病毒等。

5、用于二羟基丙酮衍生物的合成
二羟基丙酮分子中含有三种官能团(两个羟基、一个羧基)，化学性质活泼，广泛参与诸如聚合、缩合等各种化学反应，是一个重要的化学合成中间体。

二羟基丙酮作为中间体用于有机化学合成衍生物时，可用于经醛缩合反应制取各种手性化合物；经生物或化学法还原可得到具有光学活性的仲醇；直接用于光化学反应中的Diels-Alder加成反应制备糖类化合物或经进一步反应用于该类加成反应；与卡宾发生插入反应；与2,2-二烷氧基环丙烷衍生物作用制备内酷；用于制备一些桥环化合物进而开环得到众多有用的环状化合物。

同时二羟基丙酮也是一个重要的多功能试剂，如在工业应用上，能最有效地还原丁二烯-苯乙烯复合物，能有效地
催化甲醛到羟醛、羟酮的缩合反应。

6、DHA补充对机体代谢的影响
Stanko和Adibi等首先就正常膳食中长期添加二羟基丙酮(DHA)和丙酮酸对鼠机体成分的影响作了研究。

结果显示，实验组鼠体重增加明显减少。

尸检发现实验鼠体脂含量比控制组低32%，而两组鼠的蛋白质和水含量没有差异。

当以百分体重(g/100g)表示身体构成时，实验组鼠体脂含量比对照组低而蛋白质和水含量比对照组高。

另外还发现实验鼠粪便热量损失没有增加，机体代谢率和血甲状腺素水平上升，而脂肪合成速率和血浆胰岛素浓度下降。

因此认为实验组鼠体重的减少可能是由于储存脂类消耗增加，并以热能形式散失所致。

Stanko等还发现猪接受DHA和丙酮酸饮食时也发生相似的身体构成变化。

为了更详细地研究DHA等这些化合物的抗肥胖作用，Cortez等就饮食中分别补充DHA对遗传性肥胖Zucker鼠的抗肥胖作用进行了研究。

结果发现：DHA处理产生抗肥胖效果。

7、DHA补充有效地促进人类脂肪丢失
Stanko等研究了DHA补充对食用低热量膳食的肥胖女性的影响。

结果发现：对照组受试者体重和体脂分别平均下降 5.6kg和3.5kg，而DHA补充组受试者体重和体脂分别下降6.5kg和4.3kg；而且，DHA补充组和对照组的体重和体脂下降都分别具有统计学上的差异。

随后，Stanko等又对食用低热量膳食后体重减少的肥胖女性作了研究，他们发现给予高热量且补充有二羟基丙酮膳食
的受试者体重增加速率显著的低于仅给予高热量膳食的受试者，而且两组受试者机体的蛋白质代谢变化相似。

因而Stanko认为二者的混合物可以在低热量膳食条件下加速体重减少，而在高热量膳食条件下使体重增加和体脂积聚相对降低。

8、DHA对血浆脂蛋白的影响
Goheen等首先发现，接受高乙醇并含有DHA膳食的鼠血浆中甘油三脂水平比只接受高乙醇膳食组鼠高6倍，而血浆总胆固醇和磷脂水平不受影响。

他们推测鼠消耗高乙醇膳食时，DHA的补充可能促进鼠肝脂肪细胞的脂肪氧化。

然而，当鼠服用标准膳食时，DHA补充对血甘油三脂浓度没有影响。

Cortez等确切发现肥胖zucker鼠食用补充DHA的膳食后，血甘油三脂水平显著增加；但DHA的补充不影响总胆固醇和高密度脂蛋白(HDL)胆固醇，由此可见，DHA在促进脂肪氧化的同时，对体内血浆脂蛋白影响不大。

9、DHA对有氧耐力的影响
长期DHA和丙酮酸补充与运动成绩关系的研究仅见到两篇报道。

Stank等曾观察到饮食中长期添加DHA和丙酮酸的鼠尸体总糖元量升高。

以往的研究表明延长性亚极量运动中疲劳的发生总是伴随着糖元排空。

而提高肌肉和肝糖元含量的膳食可以提高耐力成绩。

因此长期补充DHA和丙酮酸对有氧耐力有促进作用。

三、二羟基丙酮生产方法
1、化学法生产
二羟基丙酮化学合成方法主要有：一溴丙酮酷化醇解法和1，2-丙二醇的氧化或K2Cr2O7/H2SO4氧化法等。

前者反应条件温和、合成用生产设备要求低且简单、产品收率高、产品纯度高，但主原料一溴丙酮的价格导致生产成本过高是该方法的最大缺点；后者与前者刚好相反，反应条件及设备要求高、需要用昂贵的金属催化剂、产品收率不高，但原料成本低并可连续化或半连续化生产。

2、微生物转化法---生物转化甘油生产二羟基丙酮
微生物转化法生产二羟基丙酮(DHA)的研究在国外历史悠久，1848~1849年Bertrand发现醋酸杆菌(Acetobacter)能将甘油转化为DHA。

此后人们就开始研究甘油的代谢途径及微生物转化甘油生产DHA的机理。

到20世纪60-70年代，国外已用生物转化法工业化生产了DHA。

微生物凡能够利用甘油，并且具有相应的甘油脱氢酶，就可以转化甘油生产二羟基丙酮。

尤其是醋酸杆菌属的氧化葡萄糖酸杆菌
影响微生物转化生产二羟基丙酮因素：微生物转化甘油生产二羟基丙酮的水平提高，主要依赖于菌种选育和发酵工艺(培养基和培养条件)的优化，这两个环节是相辅相成的。

菌种选育就是按照生产要求，根据微生物的遗传和变异的理论，用人工的方法造成菌株的变异，再经过筛选获得高产突变株而达到提高发酵水平的目的；而发酵工艺的优化是改变培养基组成及在发酵过程中改
变培养温度、通气量、搅拌转速等措施，使微生物的生物合成高产基因型得到充分表达，以提高发酵产量。

通过发酵工艺优化，改进发酵培养基组成和比例，改进发酵条件，创造适合菌体生长和生物合成的最佳条件，充分发挥菌种的生产潜力，达到显著提高发酵产量的目的。

3、国内生产厂家
浙江海正、上海百众化工有限公司、济南乐奇化工有限公司等。

四、技术水平：
简要工艺：醋酸杆菌发酵，周期80h左右，发酵单位150g/L。

提取：发酵液絮凝后过滤，再经纳滤、刮板浓缩、结晶干燥，得成品DHA。

生产成本不到40元/kg，销售价格在120元/kg左右。