Studiu comparativ privind uleiul de măsline ozonat și uleiul de floarea-soarelui ozonat

Studiu comparativ privind uleiul de măsline ozonat și uleiul de floarea-soarelui ozonat

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

Institutul de substanțe Ozonate, Centrul de Cercetare a Ozonului, Centrul Național de Cercetare Științifică, P.O. Caseta 6412 Havana, Cuba
IIInstituto de la Grasa, CSIC, Sevilla, Spania

ABSTRACT

În acest studiu, uleiurile de măsline și de floarea-soarelui ozonate sunt comparate chimic și microbiologic. Aceste uleiuri au fost introduse într-un reactor cu gaz de ozon barbotat într-o baie de apă la temperatura camerei până când au fost solidificate. Au fost determinate valorile peroxidului, acidității și iodului împreună cu activitatea antimicrobiană. Efectele de ozonizare asupra compoziției acizilor grași din aceste uleiuri au fost analizate utilizând tehnica cromatografică gaz-lichid. O creștere a valorilor de peroxidare și aciditate a fost observată în ambele uleiuri, dar acestea au fost mai mari în uleiul de floarea-soarelui ozonat. Valoarea iodului a fost de zero în uleiul de măsline ozonat, în timp ce în floarea soarelui ozonat a fost de 8,8 g iod la 100 g. Activitatea antimicrobiană a fost similară pentru ambele uleiuri ozonate, cu excepția concentrațiilor minime bactericide ale Pseudomona aeruginosa. Compoziția acizilor grași în ambele uleiuri ozonate a arătat scăderea treptată a acizilor grași nesaturați (C18: 1, C18: 2), cu o creștere treptată a dozei de ozon.

Cuvinte cheie: ozon, ulei de floarea-soarelui ozonat, ulei de măsline ozonat, valoare peroxid, activitate antimicrobiană, cromatografie gaz-lichid

RESUMO

Neste estudo, oleva și girasol ozonizados foram comparados química e microbilogicamente. Estes öleos foram introduzidos em umorator com gás ozônio borbulhante, em banho maria a temperatura ambiente, la solidificação. O teor de peroxid, de iod și o gram de aciditate pentru determinarea juntamentelor com a atividade antimicrobiana. Se efectuează o ozonizare a compoziției dozelor de grasime pentru toate analizele care urmează a fi efectuate în cromatografia Gás-Líquido. Valorile de peroxidare a acidului se observă în cazul în care sunt observate ambele osos, care nu conțin nici un ozonizado de girasol. O teor de iod nu obține o ozonizată de ozonizată pentru zero, nu conține nici o ozonizată de girasol de 8,8 g de iod per 100 g. O substanță antimicrobiană asemănătoare cu cea a ozonizadosului, combinată cu Concentrația Mínimii Bactericidelor de Pseudomona Aruginosa. O compoziție a substanțelor grase care conțin o ozonizados mai mult decât un grad gradat de grasime (C18: 1, C18: 2), care are o trepte graduală de ozonizare.

Introducere

Caracterizarea uleiurilor vegetale a făcut obiectul unui studiu academic de peste 200 de ani. În a doua jumătate a secolului trecut, stimulul suplimentar a fost creșterea chimiei și biochimiei și dorința de a înțelege mecanismele care duc la o mare varietate de produse naturale și funcția lor.

Uleiul de măsline se obține din fructul măslinului, iar uleiul de floarea-soarelui se obține din sămânța floarei de floarea-soarelui. Ambele uleiuri conțin compoziții diferite de acizi grași, uleiul de măsline prezintă o proporție mare de acid oleic (65-85%) și uleiul de floarea-soarelui este bogat în linoleic (48-74%) și acizii oleici (14-39%).

Reacția ozonului cu aceste uleiuri vegetale are loc aproape exclusiv cu dubla legătura carbon-carbon prezentă în acizii grași nesaturați.3 Această reacție produce mai mulți compuși oxigenați cum ar fi hidroperoxidurile, ozonurile, aldehidele, peroxizii, diperoxidurile și poliperoxidurile.3-7 Aceste oxigenate compușii ar putea fi, de asemenea, responsabili pentru activitatea biologică largă a uleiurilor vegetale ozonate. Randamentul compușilor oxigenați din uleiurile nesaturate depinde de condițiile de reacție necesare, cum ar fi tipul de mediu în care are loc reacția, prezența aditivilor, temperatura de reacție, tipul reactorului, agitarea amestecului de reacție, dozările de ozon aplicate , etc.3, 8-10

Cunoașterea proprietăților fizico-chimice ale uleiurilor vegetale ozonate are o mare importanță pentru caracterizarea și identificarea acestora. Metodele analitice ca valorile peroxidului, acidității și iodului sunt utilizate pentru urmărirea procesului de ozonizare și pentru determinarea calității uleiurilor vegetale ozonizate.11-15 Abordarea cea mai de rutină a analizei acizilor grași în compușii organici este cromatografia cu gaz-lichid (GLC), care a fost utilizat pentru analiza acizilor grași saturați și nesaturați în uleiurile vegetale.16-18

Ca preparat natural, uleiul ozonat este disponibil acum în mai multe țări, însă informațiile cu privire la datele chimice, preparatele standard și activitatea antimicrobiană sunt limitate. Cu toate acestea, uleiul de floarea-soarelui ozonizat (OLEOZON®) provenit din Cuba a fost testat și sa constatat că are o activitate antimicrobiană valoroasă împotriva bacteriilor, a virușilor și a ciupercilor.19-22 La Spitalul Universitar din Siena, ei fac propriul tău preparat prin barbotarea ozonului în pur ulei de măsline timp de cel puțin 30 de minute într-o baie răcită. În alte țări uleiul de măsline pur este ozonat cu două zile până se solidifică.23 Ambele uleiuri sunt utilizate pe scară largă pentru efectele lor terapeutice. Din acest motiv, obiectivul acestei lucrări este compararea compoziției chimice și a activității microbiologice a uleiurilor de măsline și ulei de floarea-soarelui ozonate, folosind diferite teste volumetrice, tehnici de cromatografie gazo-lichidă (GLC) și metode de diluare cu agar și macro diluție cu microorganisme diferite.

Experimental

Solvenți și reactivi

Acid acetic glacial, cloroform, iodură de potasiu, sodiu, tiosulfat, amidon, etanol, eter, hidroxid de potasiu, fenolftaleină, bromură de iod, toluen, dimetoxipropan de la MERCK (Germania). Uleiul de floarea-soarelui comestibil și uleiurile de măsline au fost obținute din marcă înregistrată Ideal, Argentina și Borges Oils, respectiv Spania.

Procedura generală de ozonizare

Un amestec de 80 ml de ulei de floarea soarelui și 8 ml de apă a fost introdus într-un reactor cu barbotare în care reacția de ozon a avut loc în baie de apă la temperatura camerei de 25 ° C. Ozonizarea a fost lăsată să continue pentru 8,05 ore și s-au prelevat 2 probe la diferite doze de ozon aplicate (54,6 și 246,8 mg g-1). Aceleași reacții de ozonizare au fost obținute utilizând un amestec de 80 ml de ulei de măsline și 8 ml de apă, care a fost continuat timp de 5,73 ore și au fost prelevate 2 probe la diferite doze de ozon aplicate (34,9 și 177,0 mg g-1). Dozele de ozon au fost alese pentru a atinge valori ale peroxidului cuprinse între 700 și 800 mmol-echiv. kg-1 (proba 1) și până la solidificare completă (proba 2).

Generarea de ozon

Ozonul a fost generat prin trecerea oxigenului printr-un generator de ozon Trailigaz Labo 12-02 la o tensiune fixă ​​(170 V) și un debit constant de 30 L h-1. Concentrația inițială a ozonului (75,2 mg L-1) a fost determinată de echipamentul Anseros Ozomat.

Valoarea peroxidului

Valoarea peroxidului este numărul care exprimă, în miliechivalenți de oxigen activ, cantitatea de peroxid conținută în 1000 g de substanță.

Valoarea acidului

Valoarea acidului este numărul de mg de hidroxid de potasiu necesar pentru neutralizarea acizilor liberi în 1,0 g din substanță

Valoare de iod

Valoarea de iod a unei substanțe este greutatea iodului absorbită de 100 părți din greutatea substanței

Cromatografie gaz-lichid (GLC)

Acizii grași nesaturați și saturați din probele de floarea-soarelui și de ulei de măsline netratate și ozonate au fost analizate. Pentru analiza GLC a acizilor grași esterificați, derivații metil esterului au fost preparați mai întâi prin transesterificare așa cum este descris de Garcés și Mancha.24

Analizele s-au efectuat într-o coloană capilară DB-17HT (15 m x 0,25 mm ID, grosimea filmului 0,15 pm), cu un detector de ionizare cu flacără la 280 ° C. Gazul purtător a fost hidrogen la 1 ml min-1 și o presiune de 50 kPa. Temperatura coloanei a fost programată de la 100 la 200 ° C la 8 ° C min-1. Volumul de injecție a fost de 5 pL. A fost utilizat un model de sistem cromatografic Hewlett Packard 5890 pentru analiză. Standardele de acizi grași externi (Sigma-Aldrich Chemical Company) au fost utilizate pentru identificarea componentelor.

Activitate antimicrobiană

Au fost determinate activitățile antimicrobiene din uleiul de floarea-soarelui ozonat cu valori diferite ale peroxidului asupra tulpinilor bacteriene și de drojdie. Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 și Bacillus subtilis ATCC 6633 au fost alese. Concentrațiile minime de inhibiție (MIC) și concentrațiile bactericide minime (MBC) prin metoda diluției de agar și a metodelor de diluție macro au fost bazate pe Comitetul Național pentru Standardele clinice de laborator.25,26

analize statistice

Au fost realizate trei experiențe. Toate datele au fost exprimate ca deviație medie și standard.

Rezultate si discutii

Tabelul 1 prezintă valorile peroxizilor, acidului și iodului celor două uleiuri netratate și ozonate studiate. În timpul reacției de ozonizare a fost obținută o creștere a valorilor peroxidului și a acidului, în timp ce s-a observat o scădere a valorilor iodului.

Reacția ozonului cu uleiul vegetal apare aproape exclusiv prin dublu legături carbon-carbon prezente în acizi grași nesaturați.3,15 Uleiul de măsline și uleiurile de floarea-soarelui ozonat (proba 1) a atins valoarea viscozității de 160 și respectiv 185 mPas, în timp ce proba 2 a ajuns la solidificare completă. În ambele eșantioane de ulei s-a observat o creștere a valorilor peroxidului datorită formării substanțelor peroxidice atunci când ozonul reacționează cu compușii nesaturați prin mecanismul Criegee cunoscut.27 În eșantionul 2, ambele uleiuri ozonate au prezentat valori maxime ale peroxidului de 2,439 și 2,506 mmol-echiv. kg-1. Acest comportament s-ar putea datora formării de peroxizi polimerici responsabili pentru masa vâscoasă realizată în ambele uleiuri ozonate.

O creștere a valorilor de peroxidare și aciditate sa observat în ambele uleiuri, dar a fost mai mare în uleiul de floarea-soarelui ozonat. În eșantionul 1 (uleiuri de măsline și ulei de floarea-soarelui ozonat), unde creșterea valorilor peroxidului are loc rapid până la 34,9 și 54,6 mg g-1 din doza aplicată de ozon, valorile de acid au o creștere discretă de la 0,28 până la 2,7 mg KOH g-1 și 0,12 la 5,3 mg KOH g-1, respectiv. În proba 2, valorile acizilor cresc până la 17,3 și, respectiv, 86,9 mg KOH g-1, ceea ce reprezintă o creștere de 6,4 și 16,4 ori în ceea ce privește valorile de probă 1 ale acidului. Aceste rezultate pot fi explicate prin descompunerea tuturor compușilor peroxidici prezenți în diferite echilibre, în același sistem de reacție.7 Un exemplu este formarea acidului carboxilic din compușii peroxidici.6 Pe de altă parte, uleiul de floarea-soarelui are o proporție mai mare de acizii grași nesaturați decât uleiul de măsline au condus la un sistem ozonat foarte complex în care descompunerea compusului peroxidic la acid este foarte mare.

Valoarea de iod a prezentat o scădere în raport cu doza aplicată de ozon (Tabelul 1). Este bine cunoscut faptul că această valoare este o măsură a conținutului de dublă legătură în uleiuri, în principal acizi oleic și linoleic. Reacția de ozon cu uleiurile vegetale care au un nivel ridicat de acizi grași nesaturați a dus la scăderea rapidă a valorilor iodului.3 Valoarea iodului a fost zero în uleiul de măsline ozonat (proba 2), în timp ce în uleiul de floarea-soarelui ozonizat (eșantionul 2) a fost 8,8 g iod 100 g, este indicat faptul că toate grupările nesaturate din uleiul de măsline au reacționat cu ozonul, dar nu și cu uleiul de floarea-soarelui.

Acizii grași nesaturați din uleiul de măsline netratat sunt bogați în acid oleic care prezintă unul nesaturat în C9, în timp ce uleiul de floarea soarelui are un conținut major de acid linoleic care prezintă două nesaturate în C9 și C12, respectiv 16, astfel că uleiul de măsline are o dublă legătură dublă pentru ozon reacţie.

Efectele de ozonizare asupra compoziției acizilor grași din aceste uleiuri au fost analizate utilizând tehnica cromatografică gaz-lichid (GLC) (Tabelul 2). Compoziția acizilor grași în ambele uleiuri ozonate a arătat scăderea treptată a acizilor grași nesaturați (C18: 1, C18: 2), cu o creștere treptată a dozei de ozon. În uleiul de floarea-soarelui reacția de ozonizare are loc prin acid linoleic, în timp ce în ulei de măsline se produce prin acid oleic.

Aceste rezultate indică faptul că există dublu legături pentru reacția de ozon în fiecare sistem. Nu coincide cu rezultatele obținute prin uleiul de măsline ozonat (proba 2) utilizând determinarea valorii iodului (tabelul 1), deoarece atunci când se atinge o doză aplicată de ozon de 177,0 mg g-1, limitele duble nu sunt detectate prin această analiză, le cuantifică. Acest experiment demonstrează că determinarea valorii iodului nu este exactă pentru această măsurare. Atunci când doza de ozon este ridicată, se produc polimerizări pentru condensarea peroxidurilor care au fost formate pentru reacția de ozonizare7 și vâscozitatea ridicată observată în sistem obstrucționează accesul la reacția dublă a reactivului de bromură de iod.

Datele privind activitatea antimicrobiană a uleiurilor de măsline și ulei de floarea-soarelui ozonate cu diferite valori ale peroxidului sunt prezentate în tabelul 3. Activitatea antimicrobiană a fost similară pentru ambele uleiuri ozonate, cu excepția concentrațiilor minime bactericide ale Pseudomona aeruginosa ATCC 27853. Uleiul de floarea-soarelui ozonat, activitatea antimicrobiană împotriva Pseudomona aeruginosa în timp ce uleiul de măsline ozonat a fost mai bun decât valoarea ridicată a peroxidului. Această cercetare indică faptul că, la valori mai ridicate ale peroxidului, puterea activității antimicrobiene a măslinelor și a uleiurilor de floarea soarelui este mai ridicată. De asemenea, uleiurile de măsline și de floarea-soarelui ozonate prezintă efect germicidal similar.

În alt studiu21 sa studiat activitatea in vitro a uleiului de floarea soarelui ozonizat OLEOZON® pe Staphylococcus aureus ATCC 25923. Valoarea concentrațiilor minime de inhibitor a fost de 9,5 mg mL-1, iar valoarea concentrațiilor minime bactericide a fost de 356 mg mL-1. Aceste rezultate au fost mai bune în acest studiu (Tabelul 3), care se datorează modificărilor în tulpina ATCC analizată; s-au folosit valori diferite ale peroxidului în uleiuri și alte proceduri de ozonizare.

Eforturi de cercetare în domeniul chimiei uleiului vegetal ozonat de-a lungul anilor; au fost preocupați de elucidarea produselor oxigenate care ar putea fi corelate cu efectul lor germicid.15,28 Aceste rezultate luate împreună demonstrează că atunci când valorile peroxidului au o creștere notabilă, compușii oxigenați produși sunt responsabili pentru efectul germicidal al acestor uleiuri.

concluzii

O creștere a valorilor peroxidului și a acidului a fost obținută în ambele uleiuri, dar au fost mai mari în uleiul de floarea-soarelui ozonat.

Când valorile peroxidului sunt ridicate, uleiurile ozonate au o viscozitate ridicată care împiedică accesul la dublu legătura de reactiv de bromură de iod. Din acest motiv, determinarea valorii iodului nu este exactă pentru această măsurătoare.

Uleiurile de măsline și de floarea-soarelui ozonate au activitate antimicrobiană similară împotriva Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 10536 și Bacillus subtilis ATCC 6633, cu excepția Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, în care uleiul de floarea soarelui cu valoare scăzută a peroxidului a avut o activitate antimicrobiană mai bună, în timp ce uleiul de măsline ozonat a fost mai bună la valoare ridicată a peroxidului.

Referințe

1. Hilditch, T.P .; Williams, P.N .; Constituția chimică a grăsimilor naturale, ediția a 4-a, Chapman & Hall: Londra, 1964. [Link-uri]
2. Gunstone, F.D .; Harwood, J.L .; Padley, F.B .; Manualul Lipidelor. Apariția și caracteristicile uleiurilor și grăsimilor, ediția a II-a, Chapman & Hall: Londra, 1994. [Link-uri]
3. Bailey, P .; Ozonoliza olefinelor: Introducere, atacul inițial al ozonului și aductul; Produsele cu peroxizi. Ozonizarea în chimia organică, Academic Press: New York, 1978, ch. 2. [Link-uri]
4. Rebrovic, L .; J. Am. Oil Chem. Soc. 1992, 69, 159. [Link-uri]
5. Pryor, W.A .; Squadrito, G.L .; Friedman, M .; Radic gratuit. Biol. Med. 1995, 19, 935. [Link-uri]
6. Díaz, M .; Álvarez, I .; Vélez, H .; Hernández, F .; Ledea, O .; Molerio, J .; Bol. Soc. Chil. Quim. 1997, 42, 349. [Link-uri]
7. Ledea, O .; Teza de doctorat, Centrul Național de Cercetare Științifică, Havana City, 2003. [Link-uri]
8. Pryor, W.A .; Wu, M .; Chem. Res. Toxicol. 1992, 5, 505. [Link-uri]
9. Diaz, M .; Hernández, F .; Ledea, O .; Gavín, J.A.S .; Moleiro, J .; Ozone-Sci. Eng. 2003, 25, 121. [Link-uri]
10. Ledea, O .; Díaz, M .; Molerio, J .; Jardines, D .; Rosado, A .; Correa, T .; Rev. CENIC Ciencias Quim. 2003, 34, 1. [Link-uri]
11. Farmacopeea britanică, apendicele XF, IA, IB. Valoarea peroxidului, 2000. [Link-uri]
12. Farmacopeea britanică, apendicele XB, IA, IB. Valoarea acidului, 2000. [Link-uri]
13. Farmacopeea britanică, apendicele XE, IA, IB. Valoarea iodului, 2000. [Link-uri]
14. Hernández, R .; Martínez, G .; Díaz, M .; Rev. CENIC Ciencias Quim. 2004, 35, 159. [Link-uri]
15. Díaz, M .; Núñez, N .; Quincose, D .; Díaz, W .; Hernández, F .; Ozone-Sci. en