ПРИКЛАДНАЯ БИОХИМИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ, 2015, том 51, № 4, с. 417-423
УДК 543.544:547.913
ИНГИБИРОВАНИЕ АВТООКИСЛЕНИЯ ЛЬНЯНОГО МАСЛА ЭФИРНЫМИ МАСЛАМИ И ЭКСТРАКТАМИ ПРЯНО-АРОМАТИЧЕСКИХ РАСТЕНИЙ
© 2015 г. Т. А. Мишарина, Е. С. Алинкина, М. Б. Теренина, Н. И. Крикунова, В. И. Киселёва, И. Б. Медведева, М. Г. Семенова
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва, 119334 e-mail: tmish@rambler.com Поступила в редакцию 19.12.2014 г.
Исследовано ингибирование автоокисления полиненасыщенных жирных кислот в льняном масле с помощью природных антиоксидантов: эфирного масла гвоздики, экстрактов имбиря, душистого и черного перца и аскорбилпальмитата. Для оценки эффективности антиоксидантов использованы методы, основанные на определении таких показателей, как перекисное число, концентрация пе-роксидов, содержание продуктов расщепления пероксидов полиненасыщенных жирных кислот, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, содержание сопряженных диенов, летучих продуктов расщепления пероксидов полиненасыщенных жирных кислот и состав жирных кислот в виде метиловых эфиров в окисленных образцах масла. Показано, что антиоксидантными свойствами в изученной системе обладали только эфирное масло гвоздики и аскорбилпальмитат.
Ключевые слова: автоокисление льняного масла, ингибирование автоокисления ПНЖК, эфирные масла, антиоксидантные свойства.
DOI: 10.7868/S0555109915040108
Одним из самых полезных растительных масел является масло, полученное холодным прессованием семян льна. Такое льняное масло содержит около 90% ненасыщенных жирных кислот, среди которых более 50% составляет незаменимая ли-ноленовая кислота, относящаяся к ю-3 полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК). Основная причина, ограничивающая широкое употребление льняного масла, — его быстрое окисление. Для снижения степени окислительных процессов в масле необходимо использовать антиоксиданты, среди которых наиболее перспективными являются натуральные растительные препараты, такие, как эфирные масла (ЭМ) и экстракты пряно-ароматических растений. Известно, что многие такие препараты обладают антиоксидантной (АО) и антирадикальной активностью [1, 2]. В последние годы эти натуральные антиоксиданты находят широкое применение в пищевой промышленности, косметологии, фармацевтике и медицине в качестве альтернативы синтетическим антиокси-дантам для ингибирования процессов окисления ПНЖК в липидах [3—5]. Высокая АО активность ЭМ обусловлена присутствием в них производных фенола, таких, как эвгенол, тимол, карва-крол [1, 6—9]. Способность этих соединений, основных компонентов ЭМ гвоздики, орегано, ча-бера, тимьяна и др. ингибировать окисление
ПНЖК близка к эффективности а-токоферола или синтетических антиоксидантов [10, 11]. Так, в работе [12] показано, что скорость автоокисления смеси ПНЖК, выделенных из липидов мозга мышей, возрастала с увеличением их ненасыщенности. Эфирное масло орегано при его содержании в количестве 1% по отношению к количеству кислот ингибировало этот процесс и в течение 3 мес. полностью предохраняло ди-, три-, тетра- и даже гексаеновые ПНЖК от окисления [12]. Как правило, АО активность ЭМ выше, чем активность индивидуальных компонентов, что указывает на наличие синергетического эффекта за счет сложного многокомпонентного состава масел [13, 14].
Высокой АО активностью обладают экстракты пряно-ароматических растений, в состав которых входят каротиноиды, флавоноиды, антоцианы, фенольные кислоты, кумарины, танины, алкалоиды и большое число других соединений. Исследования показали, что АО действие препаратов зависит от состава всей изучаемой системы, поэтому важно определять свойства антиоксидан-тов в реальных продуктах или модельных системах, максимально воспроизводящих такие продукты [15, 16]. Крайне важно также правильно выбрать метод оценки АО свойств препаратов, так как природа и состав изучаемых объектов в значительной степени влияют на результаты, по-
лучаемые тем или иным методом определения эффективности антиоксидантов.
Цель работы — изучение ингибирующего действия ЭМ гвоздики, экстрактов имбиря, черного и душистого перца, а также аскорбилпальмитата на автоокисление полиненасыщенных жирных кислот в льняном масле.
МЕТОДИКА
Исследовали нерафинированное масло из семян льна, произведенное холодным прессованием "Соцсервис Агро" (Волоколамский район, Россия) и приобретенное в розничной сети. Эфирное масло из бутонов цветов гвоздичного дерева (Eugenia caryophyllata Thumb.), экстракты плодов дерева семейства миртовых (Pimenta dioica (L.) Meriff.), плодов черного перца (Piper nigrum L.) и корня имбиря (Zingiber officinale L.) были промышленными продуктами компании "Plant Lipids Ltd." (Индия). Аскорбилпальмитат (L-аскорбил-б-пальми-тоат) — пищевая добавка Е 304, промышленный антиоксидант, произведен компанией "DSM National Products Ltd." (Германия). Хлороформ, ледяная уксусная кислота, йодистый калий, тиосульфат натрия, тиобарбитуровая кислота, метанол, гексан, ацетил хлорид были марки х. ч. или о. с. ч. производства России.
В колбы объемом 100 мл помещали по 10.0 г льняного масла, к нему добавляли по 0.1 г антиок-сидантов — ЭМ гвоздики, или экстракты имбиря, черного или душистого перца, или аскорбилпаль-митат. Контролем служил вариант опыта, в котором в колбы вносили только масло. Колбы закрывали стеклянными пробками и оставляли для автоокисления на 50 сут на свету при комнатной температуре. Все опыты были поставлены в двух повторностях. Каждые 2 сут колбы открывали на 30 мин. Все свежеприготовленные образцы имели запах соответствующих пряностей, контрольный образец имел слабый запах, характерный для льняного масла. В свежеприготовленных образцах и через 50 сут автоокисления методами спек-трофотометрии и капиллярной газовой хроматографии определяли показатели, характеризующие степень окисления ПНЖК в масле:
— перекисное число, концентрацию перок-сидов;
— содержание веществ — продуктов расщепления пероксидов ПНЖК, реагирующих с тиобар-битуровой кислотой (ТБК-активные продукты);
— относительное содержание сопряженных диенов в ПНЖК;
— содержание летучих продуктов расщепления пероксидов ПНЖК;
— состав жирных кислот в виде метиловых эфи-ров (МЭЖК) в окисленных образцах масла после их метанолиза.
Определение содержания пероксидов и пере-кисного числа. Определение проводили методом йодометрического титрования. В колбу помещали 4 мл смеси хлороформ : ледяная уксусная кислота (1 : 1 по объему), добавляли по 0.1 г образцов и 0.1 мл насыщенного водного раствора йодистого калия. Колбу закрывали, перемешивали и выдерживали 3 мин. Перед титрованием в каждую колбу добавляли по 10 мл дистиллированной воды и выделившийся йод титровали 0.01 н раствором тиосульфата натрия. Концентрацию пероксидов ([ROOH], ммоль/г) рассчитывали по формуле: [ROOH] = 0.05 V, перекисное число (ПЧ, г-экв. йода, выраженный в %) — по формуле: ПЧ = 1.269 V, где V — объем раствора тиосульфата, потраченного на титрование. Полученные значения рассчитывали в % от контроля, который принимали за 100%.
Определения содержания ТБК-активных продуктов. К 0.1 г образцов добавляли 2 мл 0.67% тио-барбитуровой кислоты и 2.5 мл бензола, колбы встряхивали 120 мин при комнатной температуре. После разделения слоев водную фазу помещали в кипящую водяную баню на 1 ч, охлаждали и измеряли оптическую плотность растворов по отношению к раствору тиобарбитуровой кислоты при 540 нм. Величины оптической плотности относили к плотности контрольного образца и выражали в %. Все спектрофотометрические измерения проводили на спектрофотометре СФ-2000 ("Аквилон", Россия).
Определение сопряженных диеновых соединений. В 3 мл н-гексана растворяли по 90 мкг образцов свежего и окисленного льняного масла. Растворы помещали в кварцевые кюветы толщиной 1 см, УФ-спектры снимали в интервале длин волн 220—300 нм. Изменение в содержании сопряженных диенов оценивали по величинам отношений оптической плотности опытных образцов к контрольным, выраженным в %.
Исследование летучих компонентов и состава жирных кислот в образцах свежего и окисленного льняного масла проводили методом капиллярной газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ).
Выделение и концентрирование летучих веществ.
Для определения состава летучих компонентов 5.0 г свежего или хранившегося в течение 6 мес. льняного масла помещали в колбы (1.0 л), добавляли 250 мл дистиллированной воды и 1.0 мкл 1%-ного раствора н-додекана в гексане в качестве внутреннего стандарта. Летучие компоненты извлекали в течение 1.5 ч с 20 мл свежеперегнанного диэтилового эфира методом непрерывной дистилляции-экстракции. Экстракты высушивали с 2.0 г безводного сульфата натрия и концентрировали до объема 0.1 мл отгонкой эфира при 40°C.
Выделение летучих веществ из газовой фазы методом твердофазной микроэкстракции. Выделение летучих веществ осуществляли с помощью
специального микроэкстрактора фирмы "8ире1-со" (США). Микроэкстрактор представляет собой шприц — держатель кварцевой иглы, на которую нанесен тонкий слой полимера, сорбирующего летучие соединения из газовой фазы. Мы использовали иглу, покрытую слоем толщиной 85 мкм полидиметилсилоксана и дивинилбензо-ла. Колбу с 10.0 г образца помещали в водяную баню и выдерживали 20 мин при температуре 60°С, затем меняли стеклянную пробку на плотную фольгу, через которую вводили иглу с полимером и сорбировали летучие вещества из газовой фазы над образцом в течение 15 мин. Затем иглу помещали в инжектор хроматографа, вещества с иглы десорбировались термически и переносились в ГХ-колонку. Полученные площади пиков использовали для определения количества веществ в газовой фазе над образцами масла.
Получение метиловых эфиров жирных кислот.
В стеклянные пробирки с герметично завинчивающейся пробкой помещали по 0.1 г образцов окисленного и свежего льняного масла, добавляли по 4 мл метанола, охлаждали в течение 1 ч при —18°С, затем при охлаждении и интенсивном перемешивании добавляли по 0.2 мл ацетил хлорида, пробирку завинчивали и кипятили на водяной бане 1 ч. К охлажденному образцу добавляли 5 мл 6%-ного водного раствора К2СО3, встряхивали, затем добавляли
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.