marzec ok ok.indd
Transkrypt
marzec ok ok.indd
#HARAKTERYSTYKAWYBRANYCHOLEJÌWROuLINNYCHPODKTEMSYNTE ZYSPRZÃONYCHDIENÌWKWASULINOLOWEGO3+, #HARACTERISTICS OF CHOSEN PLANT OILS WITH RESPECT TO THE CONJUGATED DIENES OF LINOLEICACID#,! SYNTHESIS $RIN2OBERT"ODKOWSKI $RIN7IESAWA7ALISIEWICZ.IEDBALSKA 0ROFDRHAB"OENA0ATKOWSKA3OKOA -GRIN+RZYSZTOF2ÌYCKI )NSTYTUT(ODOWLI:WIERZT5NIWERSYTET0RZYRODNICZYWE7ROCAWIU UL#HEMOÊSKIEGOC7ROCAW0OLSKA )NSTYTUT#HEMII0RZEMYSOWEJIMPROF)-OuCICKIEGOUL2YDYGIERA7ARSZAWA0OLSKA Streszczenie Sprzężone dieny kwasu linolowego stanowią grupę związków o wielokierunkowym i korzystnym wpływie na organizm człowieka. Jednym z mechanizmów ich powstawania może być synteza z kwasu linolowego w procesie alkalicznej izomeryzacji. Celem niniejszych badań była ocena różnych olejów roślinnych pod katem ich przydatności jako surowca do syntezy sprzężonych dienów kwasu linolowego c9,t11 i t10,c12. Na podstawie przeprowadzonych analiz składu kwasów tłuszczowych stwierdzono, że najkorzystniejszym z punktu widzenia syntezy izomerów c9,t11 i t10,c12 okazał się olej z pestek winogron. Skład kwasów tłuszczowych tego oleju jest najbardziej zbliżony do składu oleju makowego. Korzystne składy miały również oleje: słonecznikowy, z ostropestu plamistego i olej amaranthusowy (szarłat). Summary Conjugated dienes of linoleic acid are a group of compounds of multi-directional and profitable influence on human health. The synthesis from linoleic acid via alkaline isomerization process is one of the mechanisms of their formation. The aim of the present study was an assessment of different plant oils with respect to their usefulness as a substrate to the synthesis of c9,t11 and t10,c12 conjugated dienes of linoleic acid. Basing on conducted chromatographic analysis it was demonstrated that grape seed oil was characterized by the most beneficial fatty acids content as regards the synthesis of c9,t11 and t10,c12 isomers. The fatty acids content of this oil is the most similar to that of poppy seed oil. The profitable content was observed also in the case of sunflower, thistle and amaranthus oils. Key words: plant oils, fatty acids content, CLA Słowa kluczowe: oleje roślinne, skład kwasów tłuszczowych, SKL ' "Õ Sprzężony kwas linolowy (ang. conjugated linoleic acid CLA) jest wspólnym terminem określającym mieszaninę pozycyjnych (8 i 10, 9 i 11, 10 i 12 lub 11 i 13) oraz geometrycznych (cis i trans) izomerów kwasu oktadekadienowego C18:2. W odróżnieniu od kwasu linolowego 9c,12cC18;2 w którym wiązania podwójne są w formie izolowanej w izomerach CLA występują one w formie sprzężonej [1]. W produktach naturalnych w grupie izomerów CLA dominują izomery o konfiguracji cis-9, trans-11 oraz w dużo mniejszym stopniu trans-10, cis-12 i to właśnie tym dienom przypisuje się szczególną aktywność biologiczną. Dotychczas najwięcej badań poświęcono antykancerogennemu działaniu sprzężonych dienów kwasu linolowego COPYRIGHT'RUPA$R!2+WIECIÊSKIEGO )33. [2,3]. Dieny te mogą jednak również wykazywać działanie: antymiażdzycowe, hamujące rozwój osteoporozy, immunomodulujące, opóźniające rozwój cukrzycy oraz redukujące tkankę tłuszczową. Podstawowym mechanizmem powstawania CLA jest izomeryzacja kwasu linolowego zachodząca podczas bakteryjnego biouwodornienia w żwaczu zwierząt przeżuwających. Dlatego w stanie naturalnym izomery CLA występują w tłuszczu zwierząt przeżuwających np. w tłuszczu mlecznym i mięsnym. Jednak ich zawartość w tych produktach jest stosunkowo mała od ok. 0,3 do ok. 2,5%. W związku z tym opracowano sposoby ich otrzymywania metodami chemicznymi m.in. przez izomeryzację kwasu linolowego głównego składnika oleju makowego lub safflorowego (krokoszowego). Trudności w pozyskiwaniu oleju makowe- &ARMACEUTYCZNY 0RZEGLD.AUKOWY ¡¤°°U go sprawiły, że istnieje konieczność poszukiwania nowych surowców olejowych. Celem niniejszych badań była ocena olejów roślinnych, dostępnych na rynku lub otrzymywanych stosunkowo w prosty sposób, pod kątem ich wykorzystania jako surowca do syntezy biologicznie aktywnych izomerów kwasu linolowego cis-9,trans-11 i trans-10,cis 12. Przebadano oleje roślinne pod katem ich składu kwasów tłuszczowych, a zwłaszcza zawartości kwasu linolowego 9c,12cC18:2, linolenowego 9c,12c,15cC18:3 i kwasów nasyconych. "")'+ Materiał doświadczalny stanowiły ogólnie dostępne na rynku oraz pozyskane we własnym zakresie oleje roślinne: niskoerukowy rzepakowy, słonecznikowy, sojowy, lniany, z pestek winogron (z zakupu); bawełniany i kukurydziany (z Instytutu Włókien Naturalnych); z gorczycy, z rzodkwi, z ostropestu, z czarnej porzeczki i szarłatu (uzyskany przez ekstrakcje); makowy (tłoczony z nasion); tungowy (z fabryki farb). Ekstrakcję tłuszczu z nasion przeprowadzono w aparacie Soxleta stosując jako rozpuszczalnik heksan, natomiast tłoczenie wykonano w prasie ślimakowej. Skład kwasów tłuszczowych oznaczano metodą chromatografii gazowej na aparacie Hewlett - Packard II, z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (FID) i kolumną kapilarną CP Sil długości 50m. Estry metylowe otrzymywano zgodnie z AOCS Official Methods 1f-96. Identyfikację jakościową wykonywano przez porównanie czasów retencji składników badanych związków z wzorcami (firmy Supelco). ') Na ilość syntetyzowanych, w drodze izomeryzacji, sprzężonych dienów kwasu linolowego trans-10,cis-12 oraz cis-9,trans-11 istotny wpływ ma profil kwasów tłuszczowych substratu wyjściowego. O dużej jego przydatności decyduje przede wszystkim wysoka zawartość kwasu linolowego C18:2 cis-9,trans-12, który jest głównym substratem w procesie syntezy tych izomerów oraz niska kwasu linolenowego C18:3 cis-9,cis-12,cis-15, który również ulega izomeryzacji tworząc izomery położeniowe i geometryczne o nie znanych właściwościach biologicznych. Znaczenie może mieć również wysoka zawartość kwasów tłuszczowych nasyconych, które można stosunkowo łatwo usunąć z końcowego produktu na drodze ekstrakcji z mocznika, zwiększając w ten sposób koncentracje pożądanych izomerów w puli kwasów [4,5]. W tabelach 1 i 2 zestawiono wyniki dotyczące składu kwasów tłuszczowych badanych olejów roślinnych. Najwyższą zawartością kwasu linolowego C18:2 c9c12 charakteryzowały się kolejno oleje: makowy 73%, z pestek winogron 71%, słonecznikowy 60%, z ostropestu 57%, z czarnej porzeczki 46%, z szarłatu 44% i sojowy 40%. Najwięcej kwasów nasyconych miały oleje: bawełniany 26%, z szarłatu 23%, kukurydziany 15,5%, sojowy 14%, z ostropestu 13,6%, makowy 12,5%, słonecznikowy 12% i z pestek winogron 10,5%. Z kolei najniższą zawartość kwasu linolenowego &ARMACEUTYCZNY 0RZEGLD.AUKOWY c9,c12,c15 C18:3 stwierdzono w olejach: bawełnianym 0,2%, z pestek winogron 0,4%, z ostropestu 0,5%, makowym 0,7%, słonecznikowym 0,9%, kukurydzianym 1,5% i amaranthusowym 2,5%. ' Biorąc pod uwagę skład kwasów tłuszczowych z przebadanych olejów roślinnych najwyższą przydatnością do syntezy biologicznie czynnych izomerów kwasu linolowego cis-9, trans-11 i trans-10, cis-12 C18:2 charakteryzują się oleje z pestek winogron i słonecznikowy. Mają one zbliżony skład kwasów tłuszczowych do składu kwasów oleju makowego. Korzystny skład kwasów tłuszczowych mają również oleje: amaranthusowy i z ostropestu plamistego. Olej z ostropestu plamistego pozyskiwany może być przy przerobie nasion na sylimarynę.. Amaranthus (szarłat) uprawiany jest głównie jako roślina na białko pokarmowe, a zawartość oleju amaranthusowego w nasionach jest stosunkowo niska, 7–10%, przez co może być otrzymywany jedynie przez ekstrakcję. Badania wykonano w ramach projektów 3 T09B 130 29 i 0554/R/2/T02/07/02 finansowanych ze środków Ministerstwa Nauki i Informatyzacji. Û"' 1. Eulitz, K., i wsp.: Preparation, separation and confirmation of the eight geometrical cis/trans conjugated linoleic acid isomers 8,10- through 11,13 – 18:2. Lipids, 1999, 34, 873-877. 2. Lipkowski, A., i wsp.: In vitro anti-cancer properties of natural vs synthetic conjugated linoleic acid. Animal Science and Reports, 2003, 21, 47-55. 3. Palomobo, J.D., i wsp.: The antyproliferative effects of biologically active isomers of conjugated linoleic acid on human colorectal and prostatic cancer cells. Cancer Lett., 2002, 177, 163-172. 4. Walisiewicz-Niedbalska W., i wsp.: Study of conjugated linoliec acid of butter fats of sheeps. Archiv für Tierzucht, 2001, 44, 322-328. 5. Walisiewicz-Niedbalska W., i wsp. The transformation of linoleic acid from poppy seeds oil to its active isomers 9c,11t and 10t,12c, and the comparison of its content with natural preparation from sheep milk. Chemistry for Agriculture, 2006, 7, 924-930. → COPYRIGHT'RUPA$R!2+WIECIÊSKIEGO )33. ¡¤°°U ²q-J |o|ª¬ r°G ²q-J ®R-p|ª¬ °G¤ ¡G G °G ®R Rpªly|a|y G¡ ¤GU k k u--y i¥|ª¬ ®®-t- ¥ qRoR|²qlyyR®-ªpª-¥uu k ¤G^ `G¤ t|yRA®ylp|ª¬ °G `G¡ UG¡ 7-ªRtyl-y¬ G ^G¤ G¤ u-p|ª¬ ¤F° r°G ¤G¡ ¤¤G¡ q|²ÉªÖaql ªt-ÍA¥Ai¥ -¥¬y|ª¬ `F° GU °G -®ª-pª-¥ ®ª¬A®-o|ª- l¬ ¬y|ª¬ UF° F° lp|®Ry|ª¬ qRly|ª¬ -qul ||qRly|ª¬ lay|AR¬y|ª¬ RiRy|ª¬ -AilJ|y|ª¬ ¤¤F ¤°F UF F ¤`F° ¤¤F° ¤°F° k r°G ¤G °G¤ k k k k ²q-J ¡`G^ G ²q-J ²q-J °G¡ ²q-J ²q-J ¤^GU °G` k r°G °G¤ k r°G ¡UGU ²q-J k ²q-J G^ ¤G` G¡ ^G¤ °G¤ ²q-J ²q-J °G^ k °G¤ G °G k k °G k r°G ¤UG °G` k k k ª-¬y-¬A|yR R-¬y|ª¬ -qul ¬y|ª¬ ¥p|ª¬ ¤`F ª-¬u|y|ylRy-¬A|yR Rª|y|ª¬ ly|q|ª¬ UF¡ UF¤ °G ¡G °G¤ ¡G^ °Gz °G¤ ^G ¡zGU G^ ¤¤G` °G` G ¤G^ ``G¡ &ARMACEUTYCZNY 0RZEGLD.AUKOWY COPYRIGHT'RUPA$R!2+WIECIÊSKIEGO )33. ª-¬ªlRq|ylRy-¬A|yR ly|qRy|ª¬ "-7Rq- pt-Jpª-}ª t¥®A®|ª¬Ai ª¬7-y¬Ai|qRo}ª|²qlyy¬Ai &ARMACEUTYCZNY 0RZEGLD.AUKOWY ¤°F° ¤¤F° ¤`F° F UF ¤°F ¤¤F ¤`F UF¤ UF¡ RiRy|ª¬ lay|AR¬y|ª¬ -qul ||qRly|ª¬ qRly|ª¬ lp|®Ry|ª¬ ¥p|ª¬ Rª|y|ª¬ ly|q|ª¬ ly|qRy|ª¬ k ^G ^G k k k ¤Gz k k k k °G¡ °G °G °GU ¤GU r°G Gz °G` Gz k k °GU G^ k k UG¤ zG` ¤G ¡zGz ¤G¤ ¤G¡ °G¤ ª-¬u|y|ylRy-¬A|yR k k k ¤G¡ ¤GU °G ²q-J ª-¬y-¬A|yR k UG¡ G¡ G^ ^GU `Gz ¡¤ °G °G^ °G` °G GU ^Gz r°G k ®®|Jpªl k ¡G `G k k °Gz G¤ °G °G¤ °G¤ G¡ ¡G ^Gz °G k ®A®-yRo|®RA®pl qRoR|²qlyyR®-ªpª-¥uu ®a|A®¬A¬ ª-|p -JRp- lRy|ª¬®-ªlR- ®¬|Jª}oyRªlÔ®-yl-®Ö¸|yR|qRo ¥ya|ª¬ ||ª-y¬oR o-p||qRoAiyÔA¬ ¡Gz UF° R-¬y|ª¬ -AilJ|y|ª¬ ®|qly|qRy|ª¬ F° -qul ¬y|ª¬ k `F° l¬ ¬y|ª¬ ¥ya|ª¬ qyl-y¬ ¤F° q|²ÉªÖaql ªt-ÍA¥Ai¥ -¥¬y|ª¬ -®ª-pª-¥ ®ª¬A®-o|ª- k ¡` k k °G¡ `GU °G k k k ¤ ¡G¡ °G¤ k p¥p¥¬J®l-y¬ °G ^G k k °Gz ¤G¤ k °G¡ G¤ ¤G `G ^G¤ °G k ®| |R ¥ ¡¤°°U "-7Rq- pt-J pª-}ª t¥®A®|ª¬Ai ª¬7-y¬Ai|qRo}ª|²qlyy¬Ai COPYRIGHT'RUPA$R!2+WIECIÊSKIEGO )33.