Porovnávacia štúdia o ozonizovanom olivovom oleji a ozonizovanom slnečnicovom oleji

Maritza F. Díaz *, I; Rebeca HernándezI; Goitybell MartínezI; Genny Vidal; Magali GómezI; Harold FernándezI; Inštitút ozónových látok Rafaela GarcésII, Centrum pre výskum ozónu, Národné centrum pre vedecký výskum, P.O. House 6412 Havana, Kuba IIInstituto de la Grasa, CSIC, Sevilla, Španielsko

Maritza F. Díaz *, I; Rebeca HernándezI; Goitybell MartínezI; Genny Vidal; Magali GómezI; Harold FernándezI; Rafael GarcésII

Ústav ozónových látok, Centrum pre výskum ozónu, Národné centrum pre vedecký výskum, P.O. Dom 6412 Havana, Kuba
IIInstituto de la Grasa, CSIC, Sevilla, Španielsko

V tejto štúdii sa ozonizované olivové a slnečnicové oleje porovnávajú chemicky a mikrobiologicky. Tieto oleje sa zavádzali do prebublávaného reaktora s plynným ozónom vo vodnom kúpeli pri laboratórnej teplote, kým nestvrdli. Hodnoty peroxidu, kyslosti a jódu sa stanovili spolu s antimikrobiálnou aktivitou. Účinky ozonizácie na zloženie mastných kyselín týchto olejov sa analyzovali pomocou plynovo-kvapalinovej chromatografickej techniky. U oboch olejov sa pozorovalo zvýšenie hodnôt peroxidácie a kyslosti, ktoré však boli vyššie v prípade ozonizovaného slnečnicového oleja. Jódová hodnota bola v ozonizovanom olivovom oleji nulová, zatiaľ čo v ozonizovanej slnečnici to bolo 8,8 g jódu na 100 g. Antimikrobiálna aktivita bola pre oba ozonizované oleje podobná, s výnimkou minimálnych baktericídnych koncentrácií Pseudomona aeruginosa. Zloženie mastných kyselín v obidvoch ozonizovaných olejoch ukázalo postupný pokles nenasýtených mastných kyselín (C18: 1, C18: 2) s postupným zvyšovaním dávky ozónu.

Kľúčové slová: ozón, ozonizovaný slnečnicový olej, ozonizovaný olivový olej, peroxidové číslo, antimikrobiálna aktivita, chromatografia plyn-kvapalina

V tejto štúdii sa ozonizovaná oleva a slnečnica porovnávali chemicky a mikrobiologicky. Tieto oleje boli zavedené do humorátora prebublávaním plynného ozónu vo vodnom kúpeli pri izbovej teplote a tuhnutím. Obsah peroxidu, jódu a gram kyslosti na stanovenie kĺbov ako antimikrobiálnej aktivity. Ozonizácia zloženia dávky tuku sa uskutoční pre všetky analýzy, ktoré sa majú vykonať pomocou Gás-Líquido chromatografie. Hodnoty peroxidácie kyseliny sa pozorujú, ak sa pozorujú obe kosti, ktoré neobsahujú žiadne slnečnicové ozonáty. Obsah jódu nezíska nulový ozonizovaný ozonát, neobsahuje žiadny slnečnicový ozonát s 8,8 g jódu na 100 g. Antimikrobiálna látka podobná ozonizovanej látke v kombinácii s minimálnou baktericídnou koncentráciou Pseudomona Aruginosa. Zloženie tukových látok obsahujúce ozonizovaný viac ako jeden stupeň tuku (C18: 1, C18: 2), ktorý má postupnú fázu ozonizácie.

Charakterizácia rastlinných olejov bola predmetom akademického štúdia už viac ako 200 rokov. V druhej polovici minulého storočia bol ďalším stimulom rast chémie a biochémie a túžba porozumieť mechanizmom, ktoré vedú k širokej škále prírodných produktov a ich funkcii.

Olivový olej sa získava z olivového ovocia a slnečnicový olej sa získava zo slnečnicových semien. Oba oleje obsahujú odlišné zloženie mastných kyselín, olivový olej má vysoký podiel kyseliny olejovej (65 - 85%) a slnečnicový olej je bohatý na linolovú (48 - 74%) a kyselinu olejovú (14 - 39%).

Reakcia ozónu s týmito rastlinnými olejmi prebieha takmer výlučne s dvojitou väzbou uhlík-uhlík prítomnou v nenasýtených mastných kyselinách.3 Pri tejto reakcii sa vytvára niekoľko okysličených zlúčenín, ako sú hydroperoxidy, ozón, aldehydy, peroxidy, diperoxidy a polyperoxidy.3-7 Tieto kyslíky tieto zlúčeniny môžu byť tiež zodpovedné za širokú biologickú aktivitu ozonizovaných rastlinných olejov. Výťažok okysličených zlúčenín v nenasýtených olejoch závisí od požadovaných reakčných podmienok, ako je typ média, v ktorom reakcia prebieha, prítomnosť prísad, reakčná teplota, typ reaktora, miešanie reakčnej zmesi, použité dávky ozónu atď. 3, 8 -10

Znalosti fyzikálno-chemických vlastností ozonizovaných rastlinných olejov majú veľký význam pre ich charakterizáciu a identifikáciu. Na sledovanie procesu ozonizácie a na stanovenie kvality ozonizovaných rastlinných olejov sa používajú analytické metódy, ako sú hodnoty peroxidu, kyslosti a jódu. 11–15 Najbežnejším prístupom k analýze mastných kyselín v organických zlúčeninách je plynová-kvapalinová chromatografia (GLC), ktorá sa použila na analýzu nasýtených a nenasýtených mastných kyselín v rastlinných olejoch.16-18

Ako prírodný prípravok je ozonizovaný olej v súčasnosti k dispozícii vo viacerých krajinách, ale informácie o chemických údajoch, štandardných prípravkoch a antimikrobiálnej aktivite sú obmedzené. Ozónovaný slnečnicový olej (OLEOZON®) z Kuby však bol testovaný a bolo zistené, že má cennú antimikrobiálnu aktivitu proti baktériám, vírusom a plesniam. pripravený prebublávaním ozónu v čistom olivovom oleji najmenej 30 minút v chladenom kúpeli. V iných krajinách sa čistý olivový olej ozonizuje dva dni, kým nestuhne.23 Pre svoje terapeutické účinky sa oba oleje bežne používajú. Z tohto dôvodu je cieľom tohto príspevku porovnanie chemického zloženia a mikrobiologickej aktivity ozonizovaného olivového a slnečnicového oleja pomocou rôznych volumetrických testov, techník plynovej chromatografie (GLC) a metód na agare a makro riedení. s rôznymi mikroorganizmami.

Ľadová kyselina octová, chloroform, jodid draselný, sodík, tiosíran, škrob, etanol, éter, hydroxid draselný, fenolftaleín, jódbromid, toluén, dimetoxypropán od spoločnosti MERCK (Nemecko). Jedlý slnečnicový olej a olivové oleje boli získané z ochrannej známky Ideal, Argentína a Borges Oils, Španielsko.

Všeobecný postup ozonizácie

Zmes 80 ml slnečnicového oleja a 8 ml vody sa zaviedla do prebublávacieho reaktora, v ktorom reakcia ozónu prebiehala vo vodnom kúpeli pri teplote miestnosti 25 ° C. Ozonizácia sa nechala pokračovať. počas 8,05 hodín a boli odobraté 2 vzorky pri rôznych aplikovaných dávkach ozónu (54,6 a 246,8 mg g-1). Rovnaké ozonizačné reakcie sa získali použitím zmesi 80 ml olivového oleja a 8 ml vody, v ktorej sa pokračovalo 5,73 hodiny, a odobrali sa 2 vzorky v rôznych aplikovaných dávkach ozónu (34,9 a 177,0 mg g-1). Dávky ozónu boli zvolené tak, aby sa dosiahli hodnoty peroxidu medzi 700 a 800 mmol-ekv. kg-1 (vzorka 1) a do úplného stuhnutia (vzorka 2).

Ozón sa generoval prechodom kyslíka cez generátor ozónu Trailigaz Labo 12-02 pri stálom napätí (170 V) a konštantnom prietoku 30 l h-1. Počiatočná koncentrácia ozónu (75,2 mg L-1) bola stanovená prístrojom Anseros Ozomat.

Peroxidová hodnota je číslo, ktoré vyjadruje v miliekvivalentoch aktívneho kyslíka množstvo peroxidu obsiahnutého v 1000 g látky.

Kyselinové číslo je počet mg hydroxidu draselného potrebný na neutralizáciu voľných kyselín v 1,0 g látky.

Jódové číslo látky je hmotnosť jódu absorbovaná 100 hmotnostnými dielmi látky

Chromatografia plyn-kvapalina (GLC)

Analyzovali sa nenasýtené a nasýtené mastné kyseliny zo vzoriek slnečnice a neošetreného a ozonizovaného olivového oleja. Pre GLC analýzu esterifikovaných mastných kyselín sa metylesterové deriváty najskôr pripravili transesterifikáciou, ako to opísali Garcés a Mancha.

Analýzy sa uskutočňovali v kapilárnej kolóne DB-17HT (15 mx 0,25 mm ID, hrúbka filmu 0,15 um) s plameňovým ionizačným detektorom pri 280 ° C. Nosným plynom bol vodík v 1 ml. min-1 a tlaku 50 kPa. Teplota kolóny bola programovaná od 100 do 200 ° C do 8 ° C min-1. Injekčný objem bol 5 pl. Na analýzu sa použil model chromatografického systému Hewlett Packard 5890. Na identifikáciu zložiek sa použili externé štandardy mastných kyselín (Sigma-Aldrich Chemical Company).

Boli stanovené antimikrobiálne aktivity ozonizovaného slnečnicového oleja s rôznymi peroxidovými hodnotami na bakteriálnych a kvasinkových kmeňoch. Boli vybrané Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 a Bacillus subtilis ATCC 6633. Minimálna inhibičná koncentrácia (MIC) a minimálna baktericídna koncentrácia (MBC) metódou riedenia na agare a metódami riedenia na makroskopickom základe vychádzali z Národného výboru pre klinické laboratórne štandardy.25,26

Uskutočnili sa tri experimenty. Všetky údaje boli vyjadrené ako priemer a štandardná odchýlka.

Tabuľka 1 ukazuje hodnoty peroxidov, kyselín a jódu dvoch študovaných neošetrených a ozonovaných olejov. Počas ozonizačnej reakcie sa dosiahlo zvýšenie hodnôt peroxidu a kyseliny, zatiaľ čo sa pozorovalo zníženie hodnôt jódu.

Reakcia ozónu s rastlinným olejom nastáva takmer výlučne dvojitými väzbami uhlík-uhlík prítomnými v nenasýtených mastných kyselinách.3,15 Olivový olej a ozonizovaný slnečnicový olej (vzorka 1) dosiahli v priebehu času hodnotu viskozity 160, respektíve 185 mPas. ktorá vzorka 2 dosiahla úplné tuhnutie. Zvýšenie peroxidových hodnôt bolo pozorované v obidvoch vzorkách oleja v dôsledku tvorby peroxidových látok, keď ozón reaguje s nenasýtenými zlúčeninami známym mechanizmom Criegee.27 Vo vzorke 2 vykazovali oba ozonizované oleje maximálne hodnoty peroxidu 2,506 a 2,43 mm 2,43ol. kg-1. Toto správanie môže byť spôsobené tvorbou polymérnych peroxidov zodpovedných za viskóznu hmotu dosiahnutú v obidvoch ozonizovaných olejoch.

U oboch olejov sa pozorovalo zvýšenie hodnôt peroxidácie a kyslosti, ale vyššie bolo v prípade ozonizovaného slnečnicového oleja. Vo vzorke 1 (olivové oleje a ozonizovaný slnečnicový olej), kde dochádza k rýchlemu zvýšeniu hodnôt peroxidu na 34,9 a 54,6 mg g-1 aplikovanej dávky ozónu, majú hodnoty kyselín diskrétne zvýšenie pri 0,28 až 2,7 mg KOH g-1, respektíve 0,12 až 5,3 mg KOH g-1. Vo vzorke 2 sa hodnoty kyslosti zvyšujú na 17,3 a 86,9 mg KOH g-1, čo je nárast o 6,4 a 16,4-násobok hodnôt kyseliny vo vzorke 1. Tieto výsledky možno vysvetliť rozkladom všetkých peroxidových zlúčenín prítomných v rôznych rovnovážnych stavoch v rovnakom reakčnom systéme.7 Príkladom je tvorba karboxylovej kyseliny z peroxidových zlúčenín.6 Na druhej strane má slnečnicový olej vyšší podiel kyselín. nenasýtené tuky ako olivový olej viedli k veľmi zložitému ozonizovanému systému, v ktorom je rozklad peroxidovej zlúčeniny na kyselinu veľmi vysoký.

Hodnota jódu vykazovala pokles v porovnaní s aplikovanou dávkou ozónu (tabuľka 1). Je dobre známe, že táto hodnota je mierou obsahu dvojitej väzby v olejoch, hlavne kyselinách olejových a linolových. Reakcia ozónu s rastlinnými olejmi, ktoré majú vysokú hladinu nenasýtených mastných kyselín, viedla k rýchlemu poklesu hodnôt jódu.3 Hodnota jódu bola u ozonizovaného olivového oleja (vzorka 2) nulová, zatiaľ čo u ozonizovaného slnečnicového oleja (vzorka 2) bolo 8,8 g jódu 100 g, je naznačené, že všetky nenasýtené skupiny v olivovom oleji reagovali s ozónom, ale nie so slnečnicovým olejom.

Nenasýtené mastné kyseliny v neošetrenom olivovom oleji sú bohaté na kyselinu olejovú, ktorá má jednu nenasýtenú v C9, zatiaľ čo slnečnicový olej má vysoký obsah kyseliny linolovej, ktorá má dve nenasýtené v C9, respektíve C12, takže olej z Oliva má dvojitú väzbu pre reakciu ozónu.

Účinky ozonizácie na zloženie mastných kyselín týchto olejov sa analyzovali pomocou techniky plynovo-kvapalinovej chromatografie (GLC) (tabuľka 2). Zloženie mastných kyselín v obidvoch ozonizovaných olejoch vykázalo postupný pokles nenasýtených mastných kyselín (C18: 1, C18: 2) s postupným zvyšovaním dávky ozónu. V slnečnicovom oleji prebieha ozonizačná reakcia kyselinou linolovou, zatiaľ čo v olivovom oleji ju produkuje kyselina olejová.

Tieto výsledky naznačujú, že v systéme sú dvojité väzby pre reakciu ozónu. Nezhoduje sa s výsledkami získanými z ozonizovaného olivového oleja (vzorka 2) pomocou stanovenia jódovej hodnoty (tabuľka 1), pretože pri dosiahnutí aplikovanej dávky ozónu 177,0 mg g-1 nie sú touto analýzou zistené dvojité limity., kvantifikuje ich. Tento experiment ukazuje, že stanovenie jódovej hodnoty nie je pre toto meranie presné. Keď je dávka ozónu vysoká, dochádza ku polymerizácii pri kondenzácii peroxidov, ktoré sa vytvorili pri ozonačnej reakcii7, a vysoká viskozita pozorovaná v systéme bráni prístupu k dvojitej reakcii jódbromidového činidla.

Údaje o antimikrobiálnej aktivite ozonovaných olivových olejov a slnečnicového oleja s rôznymi peroxidovými hodnotami sú uvedené v tabuľke 3. Antimikrobiálna aktivita bola pre oba ozonizované oleje podobná, s výnimkou minimálnych baktericídnych koncentrácií Pseudomona aeruginosa ATCC 27853. -zonované slnko, antimikrobiálna aktivita proti Pseudomona aeruginosa, zatiaľ čo ozonizovaný olivový olej bol lepší ako vysoká hodnota peroxidu. Tento výskum naznačuje, že pri vyšších hodnotách peroxidov je antimikrobiálna aktivita olív a slnečnicových olejov vyššia. Podobný germicídny účinok majú aj ozonizované olivové a slnečnicové oleje.

V inej štúdii21 bola študovaná in vitro aktivita ozónovaného slnečnicového oleja OLEOZON® na Staphylococcus aureus ATCC 25923. Hodnota minimálnych koncentrácií inhibítora bola 9,5 mg ml-1 a hodnota minimálnych baktericídnych koncentrácií bola 356 mg ml- 1. Tieto výsledky boli v tejto štúdii lepšie (tabuľka 3), čo je spôsobené zmenami v analyzovanom kmeni ATCC; boli použité rôzne hodnoty peroxidu v olejoch a iné ozonizačné postupy.

Výskumné úsilie v oblasti chémie ozónovaných rastlinných olejov v priebehu rokov; sa zaoberali objasňovaním okysličených produktov, ktoré by mohli korelovať s ich germicídnym účinkom.15,28 Tieto výsledky dokazujú, že keď sa výrazne zvýšia hodnoty peroxidu, vzniknuté okysličené zlúčeniny sú zodpovedné za germicídny účinok týchto olejov.

U oboch olejov sa dosiahlo zvýšenie hodnôt peroxidu a kyselín, ktoré však boli vyššie v prípade ozonizovaného slnečnicového oleja.

Ak sú hodnoty peroxidu vysoké, majú ozonizované oleje vysokú viskozitu, ktorá znemožňuje prístup k dvojitej väzbe jódbromidového činidla. Z tohto dôvodu nie je stanovenie jódovej hodnoty pre toto meranie presné.

Ozonované olivové a slnečnicové oleje majú podobnú antimikrobiálnu aktivitu proti Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536 a Bacillus subtilis ATCC 6633, s výnimkou Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, kde nízky obsah slnečnicového oleja má nízku hodnotu peroxidu. lepšiu antimikrobiálnu aktivitu, zatiaľ čo ozonizovaný olivový olej bol lepší pri vysokom obsahu peroxidu.