RIEBALŲ RŪGŠČIŲ ĮVAIRAVIMO TYRIMAS AUGALINIUOSE ALIEJUOSE, NAUDOJANT DUJŲ CHROMATOGRAFIJOS METODĄ

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

EMILĖ VARNAUSKAITĖ

RIEBALŲ RŪGŠČIŲ ĮVAIRAVIMO TYRIMAS AUGALINIUOSE

ALIEJUOSE, NAUDOJANT DUJŲ CHROMATOGRAFIJOS METODĄ

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas prof. dr. Liudas Ivanauskas

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS FARMACIJOS FAKULTETAS

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanas prof. dr. Vitalis Briedis 2017- -

RIEBALŲ RŪGŠČIŲ ĮVAIRAVIMO TYRIMAS AUGALINIUOSE

ALIEJUOSE, NAUDOJANT DUJŲ CHROMATOGRAFIJOS METODĄ

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas:

prof. dr. Liudas Ivanauskas 2017- -

Recenzentas: Darbą atliko:

Vardas, pavardė, parašas magistrantė Emilė Varnauskaitė

2017- - 2017- -

TURINYS

SANTRUMPOS ... 6

SANTRAUKA ... 7

SUMMARY ... 8

ĮVADAS ... 9

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 10

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 11 1.1. Lipidai ... 11 1.1.1. Sąvoka ir klasifikacija ... 11 1.1.2. Lipidų funkcijos ... 12 1.2. Riebalų rūgštys ... 12 1.2.1. Sąvoka ir klasifikacija ... 12

1.2.2. Riebalų rūgščių santykis ... 15

1.2.3. Riebalų rūgščių nomenklatūra ... 15

1.2.4. Savybės ... 16

1.2.5. Riebalų rūgščių derivatizacijos būdai dujų chromatografijoje ... 17

1.2.6. Riebalų rūgščių nustatymas aliejuose ... 18

1.2.7. Riebalų rūgščių poveikis žmogaus organizmui ... 19

1.2.8. Sočiųjų riebalų rūgščių bendrasis poveikis žmogaus organizmui ... 19

1.2.9. Nesočiųjų riebalų rūgščių bendrasis poveikis žmogaus organizmui ... 20

1.2.10. Nesočiųjų trans riebalų rūgščių susidarymas ir bendrasis poveikis žmogaus organizmui . 21 1.2.11. Nesočiųjų riebalų rūgščių sisteminis poveikis žmogaus organizmo sistemoms ... 21

2. TYRIMO METODIKA IR METODAI ... 23

2.1. Tyrimo planavimas ... 23

2.2. Tyrimo objektai ... 23

2.4. Tyrimo metodai ... 24

2.4.1. Riebalų rūgščių ekstrakcija iš aliejų bei jų esterifikacija, naudojant 2 M natrio šarmo metanolio tirpalą ... 24

2.4.2. Etaloninio tirpalo paruošimas ... 25

2.4.3. Riebalų rūgščių atskyrimas ir identifikavimas dujų chromatografijos metodu ... 25

2.5. Duomenų analizės metodai ... 26

2.5.1. Chromatografinių duomenų analizės metodai ... 26

2.5.2. Statistinis duomenų įvertinimas ... 26

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 27

3.1. Riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos metodu ... 27

3.1.1. Kokybinis riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos metodu ... 27

3.1.2. Kiekybinis riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos metodu ... 27

3.2. Sočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose ... 28

3.2.1. Nustatytas bendras sočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose ... 28

3.2.2. Sočiųjų riebalų rūgščių kiekis, teigiamas ant skirtingų aliejų etikečių ... 29

3.3. Nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose ... 30

3.3.1. Bendras nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose ... 30

3.3.2. Augaliniai aliejai, turintys daugiausia omega-3 riebalų rūgščių ... 32

3.3.3. Augaliniai aliejai, turintys daugiausia omega-6 riebalų rūgščių ... 33

3.3.4. Augaliniai aliejai, turintys daugiausia omega-9 riebalų rūgščių ... 34

3.4. Augaliniai aliejai, kuriuose rasta daugiausia trans riebalų rūgščių ... 35

3.5. Riebalų rūgščių omega-6/omega-3 santykis aliejuose ... 36

3.6. Nepakeičiamųjų riebalų rūgščių kiekio įvairavimas aliejuose ... 37

3.6.1. Nepakeičiamųjų riebalų rūgščių bendrojo kiekio nustatymas aliejuose ... 37

3.6.2. α-linoleno ir linolo riebalų rūgščių santykio įvertinimas aliejuose ... 39

6. LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 43 7. PRIEDAI ... 48

SANTRUMPOS

ALR – α-linoleno rūgštis EPR – eikozapentaeno rūgštis DHR – dokozaheksaeno rūgštis DTL – didelio tankio lipoproteinai

IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) - Tarptautinės Grynosios ir Taikomosios chemijos sąjunga

LR – linolo rūgštis

MNRR – mononesočiosios riebalų rūgštys MTL – mažo tankio lipoproteinai

PNRR – polinesočiosios riebalų rūgštys PSO – Pasaulinė sveikatos organizacija RR – riebalų rūgštys

SANTRAUKA

E. Varnauskaitės magistro baigiamasis darbas „Riebiųjų rūgščių įvairavimo tyrimas augaliniuose aliejuose, naudojant dujų chromatografijos metodą”. Mokslinio darbo vadovas prof. dr. L. Ivanauskas; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Medicinos akademijos, Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologinės chemijos katedra. – Kaunas.

Raktiniai žodžiai: sočiosios, nesočiosios riebalų rūgštys, dujų chromatografija, omega-3, omega 6, omega-9 nesočiosios riebalų rūgštys, trans riebalų rūgštys, riebalų rūgščių santykis.

Tyrimo tikslas: Nustatyti skirtingas riebalų rūgštis augaliniuose aliejuose įvertinant jų kiekį, naudojant „šaltąjį“ esterifikacijos metodą ir dujų chromatografinę analizę.

Tyrimo uždaviniai:

1. Nustatyti bendruosius sočiųjų ir nesočiųjų riebalų rūgščių kiekius aliejuose.

2. Ištirti 3 nesočiųjų riebalų rūgščių grupių: omega-3, 6 ir 9 bendruosius kiekius augaliniuose aliejuose bei įvertinti omega-6 ir omega-3 santykį.

3. Nustatyti nepakeičiamųjų riebalų rūgščių kiekius augaliniuose aliejuose. 4. Atlikti trans riebalų rūgščių kiekybinį įvertinimą aliejuose.

5. Įvertinti, kuris aliejus yra optimaliausios sudėties.

Tyrimo objektas ir metodika: Tyrimo objektas – 17 augalinių aliejų, įsigytų maisto ir specializuotose aliejaus parduotuvėse. Bendras sočiųjų, nesočiųjų (omega-3, 6, 9 ir kitų), nepakeičiamųjų riebalų rūgščių kiekis ir jų santykis nustatytas dujų chromatografijos būdu pirmiausia atlikus esterifikaciją metanoliniu 2 M natrio šarmo tirpalu, o vėliau išekstrahavus riebalų rūgščių metilo esterius heksanu.

Tyrimo rezultatai ir išvados: Dujų chromatografijos būdu naudojant „šaltąjį“ ekstrakcijos metodą didžiausias sočiųjų riebalų rūgščių kiekis nustatytas ricinmedžio (22,51±0,56%), nesočiųjų – graikinio riešutmedžio (98,76±3,95%) ir kukurūzų (99,52±3,98%) aliejuose. Daugiausia omega-3 riebalų rūgščių nustatyta linų sėmenų (58,50±1,46%), chia (ispaninio šalavijo) sėklų (63,61±1,59%) aliejuose, omega-6 riebalų rūgščių – kukurūzų (79,98±2,40%), „Finola“ veislės kanapių sėklų (86,20±2,59%) ir graikinio riešutmedžio (89,45±2,68%) aliejuose, o omega-9 riebalų rūgščių – rapsų (76,07±2,66%) ir žemės riešutų (77,81±2,72%) aliejuose. Mažiausią omega-6/omega-3 santykį turintis buvo chia (ispaninio šalavijo) sėklų aliejus (0,25). Didžiausi nepakeičiamųjų riebalų rūgščių kiekiai nustatyti linų sėmenų (73,76±2,21%), „Uso“ veislės kanapių (76,01±2,28%), chia (ispaninio šalavijo) sėklų (76,29±2,29%) aliejuose. Jokių trans riebalų rūgščių nerasta juodųjų ridikų, „Uso“ veislės kanapių sėklų ir rapsų aliejuose. Įvertinta, jog optimaliausia sudėtimi pasižymi chia (ispaninio šalavijo) sėklų aliejus.

SUMMARY

Master thesis of E. Varnauskaitė “The diversity of fatty acids in plant-based oils using gas chromatography”. Tutor: L. Ivanauskas, professor, Ph.D. Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Pharmacy, Department of Analytical and Toxicological Chemistry. – Kaunas.

Keywords: saturated, unsaturated fatty acids, gas chromatography, omega-3, omega-6, omega-9 unsaturated fatty acids, trans fatty acids, fatty acid ratio.

Aim of study: to perform the quantification of fatty acids in different plant-based oils using “cold“ esterification method and gas chromatography.

Study objectives:

1. Analyse different oils for total saturated and unsaturated fatty acid content.

2. Examine all oils for 3 unsaturated fatty acid groups: omega-3, 6 and 9 total fatty acid content, as well as determine the omega-6 and omega-3 fatty acid ratio.

3. Calculate the total content for essential fatty acids. 4. Study the trans fatty acid content in oils.

5. Estimate the oils with the most optimal composition.

Object of study and study methods: Object of study – 17 plant-based oils, obtained from grocery and specialised oil stores. The total quantity of saturated, unsaturated (omega-3, 6, 9 and other) fatty acids was obtained with gas chromatography, firstly, doing the esterification with methanolic 2 M sodium hydroxide solution and then extracting fatty acid methyl esters (FAMEs) with hexane.

Study results and conclusions: By using cold extraction and gas chromatography such results were obtained: the largest quantity of total saturated fatty acids was found in castor oil (22,51±0,56%), largest quantity of total unsaturated fatty acids – in walnut (98,76±3,95%) and corn (99,52±3,98%) oils. The biggest amount of omega-3 fatty acids was found in flax seed (58,50±1,46%), chia seed (63,61±1,59%) oils, omega-6 fatty acids – in corn (79,98±2,40%), hempseed “Finola“ (86,20±2,59%) and walnut (89,45±2,68%) oils, omega-9 fatty acids – in castor (76,07±2,66%) and peanut (77,81±2,72%) oils. The smallest omega-6/omega-3 ratio was obtained and calculated in chia seed oil (0,25). The biggest quantity of essential fatty acids was calculated in the hempseed ”Uso“ (76,01±2,21%), chia seed (76,29±2,28%) and flax seed (73,76±2,29%) oils. No trans fatty acids were found in black raddish, hempseed “Uso“ and rapeseed oils. The most optimal composition was estimated in the chia seed oil.

ĮVADAS

Žmonių sveikata yra glaudžiai susijusi su jų mityba, o konkrečiai – kaip turi maitintis žmogus, norintis palaikyti tinkamą medžiagų balansą ir sveikatą. Dėl daugėjančių širdies ir kitų sveikatos sutrikimų kasmet yra diskutuojama apie sveikatą bei mitybą. Augalinių aliejų vartojimo tendencijos rodo, jog kasmet augalinių aliejų suvartojimas pasaulyje auga, ir 2015-2016 metų duomenimis siekė 170 milijonų tonų [49]. Gyventojai iš išsivysčiusių šalių žemynų (Europos, Šiaurės Amerikos, Australijos) suvartoja mažiau aliejaus nei neišsivysčiusių šalių žemynai (Afrika, Azija ir Pietų Amerika), kur aliejaus suvartojimo augimo rodiklis yra teigiamas [51]. Tokie augantys suvartojimo mastai lemia, jog reikia atsakingai rinktis, kokį aliejų vartoti, kad tokia mityba vartojančiojo sveikatai būtų palankiausia.

Šiuo metu dažnai diskutuojama, kokia yra tikroji skirtingų riebalų rūgščių reikšmė: tiek sočiųjų, tiek nesočiųjų, kurios sudaro didžiąją dalį visų riebalų rūgščių aliejuje. Ypač svarbu atkreipti dėmesį, kokios grupės tai nesočioji rūgštis: omega-3, 6, 9 ar kitos, priskiriamos omega-5, 7 riebalų rūgštims. Pasaulinės sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis sočiųjų riebalų rūgščių žmogus su maistu turėtų gauti maksimaliai 10% visos paros normos gaunamos energetinės vertės, tuo tarpu rekomenduojamas polinesočiųjų riebalų rūgščių kiekis turėtų būti 6 - 11% visos gaunamos energetinės vertės iš maisto [52].

Visi riebalų rūgščių kiekybiniai rodikliai būna vertinami savo santykinį kiekį – šitaip paprasčiau nustatyti, kokios grupės riebalų rūgštys dominuoja tam tikrame produkte. PSO nurodo, jog vis tiek svarbiausia laikytis atskirų omega-3 ir omega-6 riebalų rūgščių vartojimo taisyklių [52]. Tuo tarpu tokių riebalų rūgščių kaip trans, reikėtų stengtis vartoti kuo mažesniais kiekiais, jei įmanoma – visiškai vengti, nes jos gali būti atsakingos už dažnesnius širdies ir kraujagyslių sutrikimus [11].

Dažniausiai riebalų rūgščių poveikis vertinamas dviem pagrindinėms organų sistemoms: nervų bei širdies ir kraujagyslių. Kadangi riebalų rūgštys atlieka atitinkamas žmogaus organizmui būtinas funkcijas, tokias, kaip signalinių molekulių susidarymas (tai būdinga omega-3 ir omega-6 riebalų rūgštims), ląstelių membranų laidumo gerinimas (ši savybė būdinga omega-3 riebalų rūgštims) ir kitas, jas tik svarbu tinkamai įvertinti vartojamame aliejuje [12].

Kadangi tokie kiekybiniai įvairavimai būdingi visiems aliejams, todėl aktualu tirti skirtingų aliejų sudėtį, vėliau rezultatus palyginant tarpusavyje. Tam galima pasitelkti skirtingus instrumentinės analizės metodus: įprastą ar efektyviąją plonasluoksnę, skysčių, dujų chromatografijas [5,6,17]. Metodikoms būdingos skirtingos atlikimo sąlygos ir reikalavimai, todėl prieš naudojant tam tikrą metodą svarbu į šiuos ypatumus atkreipti dėmesį. Mano darbo tikslas buvo nustatyti skirtingas riebalų rūgštis augaliniuose aliejuose įvertinant jų kiekį, panaudojant „šaltąjį“ esterifikacijos metodą ir dujų chromatografinę analizę.

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Tyrimo tikslas: Nustatyti skirtingas riebalų rūgštis augaliniuose aliejuose įvertinant jų kiekį, naudojant „šaltąjį“ esterifikacijos metodą ir dujų chromatografinę analizę.

Tyrimo uždaviniai:

1. Nustatyti bendruosius sočiųjų ir nesočiųjų riebalų rūgščių kiekius aliejuose.

2. Ištirti 3 nesočiųjų riebalų rūgščių grupių: omega-3, 6 ir 9 bendruosius kiekius augaliniuose aliejuose bei įvertinti omega-6 ir omega-3 santykį.

3. Nustatyti nepakeičiamųjų riebalų rūgščių kiekius augaliniuose aliejuose. 4. Atlikti trans riebalų rūgščių kiekybinį įvertinimą aliejuose.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Lipidai

1.1.1. Sąvoka ir klasifikacija

Lipidai – nepolinių organinių medžiagų grupė, kuri tarpusavyje skiriasi savo struktūra, funkcijomis ir cheminėmis savybėmis. Jie visi pasižymi specifiniu tirpumu organiniuose tirpikliuose ir netirpumu vandenyje [1,3,20,21]. Lipidai klasifikuojami pagal savo cheminę sudėtį bei fizikochemines savybes į dvi pagrindines grupes: lipidai, kuriuos sudaro riebalų rūgštys ir lipidai, kurie jų nesudaro [1].

1 pav. Lipidų klasifikacija [1].

Pagrindiniai lipidai aliejų sudėtyje yra riebalų rūgščių turintys paprastieji lipidai – acilgliceroliai. Tai glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai [1]. Paprastiesiems lipidams būdinga tai, jog jie sudaryti tik iš tam tikro alkoholio ir riebalų rūgščių molekulių, tuo tarpu į sudėtinių lipidų struktūrą įeina ne tik šie du komponentai, bet ir papildomos funkcinės grupės, pavyzdžiui, į glicerolfosfolipidų sudėtį be glicerolio ir riebalų rūgščių į struktūrą įeina ir fosforo rūgštis [1,21].

Lipidai Turintys RR Paprastieji Acilgliceroliai Vaškai Sudėtiniai Glicerofosfo-lipidai Sfingolipidai

Sfingomielinai Cerebrozidai Gangliozidai

Alkilgliceroliai Galaktolipidai Neturintys RR Eikozanoidai Izoprenoidai Steroidai Terpenoidai Lipidų kilmės vitaminai

1.1.2. Lipidų funkcijos

Lipidai atlieka įvairias funkcijas, susijusias su gyvaisiais organizmais:

1. Jie sudaro biologines membranas – nuo lipidų priklauso membranos savybės: laidumas baltymams, geba sudaryti tarpląstelinius ryšius bei perduoti nervinį impulsą [23,27].

2. Lipidai atlieka apsauginę funkciją ląstelėje (sudarydami fosfolipidines jungtis) [10]. 3. Lipidai sukaupia energijos atsargas ląstelėje [43].

Be jau paminėtų funkcijų yra ir kitų, būdingų specifinėms lipidų grupėms, savybių. Šios savybės daugiausia susijusios su specifine struktūra, funkcija, kurią jie atlieka tam tikruose gyvuosiuose organizmuose.

1.2. Riebalų rūgštys

1.2.1. Sąvoka ir klasifikacija

Riebalų rūgštys (RR) – ilgos grandinės organiniai junginiai, dažniausiai sudaryti iš 12-22 anglies atomų ilgio grandinės (kartais ribos išplečiamos iki 4-30 anglies atomų). Lipiduose tokios riebalų rūgštys yra prijungtos prie polihidroksilio alkoholio (dažniausiai glicerolio) molekulės [45].

2 pav. Bendroji riebalų rūgščių struktūrinė formulė [1].

Būdingi riebalų rūgščių požymiai – ilga anglies ir vandenilio atomų grandinėlės „uodegėlė“, suteikianti riebalų rūgštims hidrofobines savybes, ir struktūroje esanti karboksilo grupė (2 pav.). Gamtoje sutinkamos riebalų rūgštys turi lyginį skaičių anglies atomų ir turi tik vieną karboksilo grupę. Tai paaiškinama acetil-CoA molekule, kuri yra pagrindinis riebalų rūgščių struktūrinis elementas, turintis 2 anglies atomus. Polimerizacijos reakcijų metu jis jungiasi į stambesnius junginius, dėl to biologiniai junginiai sudaryti iš molekulių, turinčių lyginį anglies atomų skaičių [45].

Riebalų rūgštys gali būti klasifikuojamos pagal kelis parametrus: anglies atomų skaičių, nesočiųjų jungčių skaičių ir jų padėtį grandinėje.

3 pav. Riebalų rūgščių klasifikacija pagal anglies atomų grandinės ilgį [7,14,45].

Tokia klasifikacija pagal anglies atomų grandinės ilgį (3 pav.) nėra griežta – kartais trumpos anglies atomų grandinės riebalų rūgštyse būna laikomos iki 4 anglies atomų ilgio, o vidutinio ilgumo – nuo 6 anglies atomų ilgio grandinės. Įvairaus ilgio grandinės pasižymi skirtingomis fizikocheminėmis savybėmis bei atlieka skirtingas funkcijas žmogaus organizme [7,14,45].

Kita klasifikacija suskirsto riebalų rūgštis pagal nesočiųjų jungčių buvimą į sočiąsias (SRR), neturinčias dvigubųjų jungčių, ir nesočiąsias, turinčias vieną ar daugiau dvigubųjų jungčių, riebalų rūgštis. Ši klasifikacija pateikiama 4 pav.

4 pav. Riebalų rūgščių klasifikacija pagal nesočiųjų jungčių skaičių ir padėtį [7,14,45].

Nesočiosios riebalų rūgštys smulkiau klasifikuojamos į mononesočiąsias, turinčias vieną dvigubąją jungtį anglies atomų grandinėje, ir į polinesočiąsias, turinčias dvi ar daugiau dvigubųjų jungčių anglies atomų grandinėje. Pagal pirmos dvigubosios jungties padėtį (skaičiuojant nuo anglies atomų grandinės pusės), riebalų rūgštys skiriamos į omega-3, omega-6 ir omega-9 bei kitas RR [7,14,45].

Riebalų rūgštys pagal C atomų grandinės ilgį:

Trumpos grandinės RR (2-6 C atomų) Vidutinio ilgumo grandinės RR (8-10 C atomų) Ilgos grandinės RR (12-20 C atomų) Labai ilgos grandinės RR (nuo 22 C atomų)

Riebalų rūgštys pagal nesočiųjų jungčių skaičių ir padėtį: Sočiosios Nesočiosios Mononesočiosios RR (MNRR) Omega-9 Kitos (omega-5, omega-7) Polinesočiosios RR (PNRR) Omega-3 Omega-6

Taigi tarpusavyje riebalų rūgštys skiriasi grandinės ilgiu, nesotumo laipsniu bei dvigubųjų jungčių išsidėstymu grandinėje.

Sočiosios riebalų rūgštys

Šios riebalų rūgštys neturi dvigubųjų jungčių, yra pilnai prisotintos, todėl gali būti skirstomos pagal jų grandinės ilgį. Trumpos grandinės RR: acto, propiono ir butano rūgštys susiformuoja vykstant skaidulų fermentacijos procesams. Ypač svarbios yra sviesto ir propiono rūgštys, kurios organizme panaudojamos kolonocitų (storosios žarnos ląstelių) metabolizmo, proliferacijos ir ląstelių dalijimosi procesuose. Ilgesnės RR taip pat dalyvauja įvairiuose organizmo procesuose [18,42]. Daugiausia tokio tipo rūgščių galima aptikti gyvūninės kilmės produktuose, santykinai mažiau žuvies ir augalinės kilmės produktuose.

Nesočiosios riebalų rūgštys

Tokios riebalų rūgštys turi vieną ar daugiau dvigubųjų jungčių anglies atomų grandinėje, todėl gali būti klasifikuojamos tiek pagal grandinės ilgį, tiek pagal nesotumo laipsnį ir nesočiųjų jungčių padėtį.

5 pav. Cis ir trans riebalų rūgščių pavyzdžiai [7,14,45].

Kiekviena dviguboji jungtis gali būti skirtingos konfigūracijos – cis ar trans padėtis nusako, kaip išsidėstę vandeniliai dvigubojoje jungtyje: cis vandeniliai išsidėstę toje pačioje dvigubosios jungties pusėje, trans – priešingose pusėse (5 pav.) [18,42].

Mononesočiosios riebalų rūgštys

Mononesočiosios riebalų rūgštys (MNRR) turi tik vieną dvigubą jungtį tarp dviejų anglies atomų, nepriklausomai nuo jungties padėties. Dažniausiai pasitaiko cis konfigūracijos MNRR. Trans izomerai dažniausiai susidaro gamyklose vykstant riebalų hidrinimo procesui [14,42].

Svarbiausios iš MNRR – palmitoleino ir oleino, iš kurių pastaroji pasižymi antiaterogeninėmis ir antitrombinėmis savybėmis [30]. Trans konfigūracijos nesočiosios RR pavyzdys yra elaido rūgštis.

Polinesočiosios riebalų rūgštys

Polinesočiosios riebalų rūgštys (PNRR) turi daugiau nei vieną dvigubąją jungtį tarp dviejų anglies atomų. Jos skiriamos į ω-3 ir ω-6 pagal pirmą dvigubąją jungtį anglies atomų grandinėje nuo lipofilinės anglies atomų grandinės pusės. Jei pirmoji dviguba jungtis yra tarp trečio ir ketvirto anglies atomo – ji vadinama ω-3 riebalų rūgštimi, o jei tarp šešto ir septinto – ji vadinama ω-6 riebalų rūgštimi [14,42].

1.2.2. Riebalų rūgščių santykis

Skirtingos riebalų rūgštys turi nevienodą poveikį skirtingoms žmogaus organizmo sistemoms. Žiūrint iš istorinės pusės, per daugelį metų pakito žmonių mityba. Ryškūs kokybiniai ir kiekybiniai pokyčiai pastebėti riebalų rūgščių, ypač nepakeičiamųjų, suvartojime [39,40].

Pastebėta, jog žmonės pradėjo suvartoti daugiau SRR, pakito nesočiųjų riebalų rūgščių omega-6/omega-3 santykis mityboje. Teoriškai tinkamas tokių rūgščių santykis turėtų būti 1/1, tačiau šiuo metu pastebima jog omega-6 suvartojimas išaugo tiek, jog santykis pakito bent 15 kartų (15-20/1). Toks disbalansas glaudžiai susijęs su įvairiais sveikatos sutrikimais, pavyzdžiui su išaugusiu širdies ir kraujagyslių ligų skaičiumi. Kadangi žinduolių organizmai negali paversti 6 riebalų rūgščių į omega-3, tokia mityba tampa itin pavojinga sveikatai, jei tuo piktnaudžiaujama ilgą laiką. Taip pat iš omega-6 riebalų rūgščių pertekliaus susidaro didesni kiekiai prostaglandinų, tromboksanų, leukotrienų – jie skatina trombų, ateromų susidarymą, uždegiminių ir alerginių reakcijų atsiradimą [39,40].

Rekomenduojama suvartoti daugiau omega-3 turinčių produktų, mažinant omega-6 riebalų rūgščių turinčius produktus, – šis pokytis lemtų tinkamą balansą tarp nesočiųjų rūgščių, taip sumažindamas kardiovaskulinių ligų riziką [40].

1.2.3. Riebalų rūgščių nomenklatūra

Riebalų rūgštys turi įvairius pavadinimus, kuriais pažymimos skirtingos riebalų rūgščių savybės: gali būti nurodomas IUPAC pavadinimas – tai sisteminės nomenklatūros pavyzdys, kurį naudojant yra tiksliai nurodomas riebalų rūgšties pavadinimas su nesočiųjų jungčių padėtimis, radikalais ir jų padėtimis. Ji pavadinama pagal alkaną, iš kurio yra kildinama. Kita naudojama nomenklatūra – triviali – dažniausiai

nesusijusi su struktūra, bet su kitomis savybėmis, pavyzdžiui, su kilmės objektu (sviesto r.). Apibūdinant struktūrą naudojama lipidų skaičiaus nomenklatūra. Ji nurodo anglies atomų skaičių grandinėje ir nesočiųjų jungčių kiekį riebalų rūgštyje, – ji patogi tokiu atveju, kai mums nebūtina žinoti tikslios nesočiųjų riebalų rūgščių struktūros. Taip pat išskiriama ir „n−x“ arba „omega-x“ nomenklatūra – ji naudojama apibūdinant tik nesočiųjų riebalų rūgščių struktūrą ir sudaroma nurodant pirmąją dvigubą jungtį skaičiuojant nuo anglies atomų grandinės galo [14,38,42]. Prieduose pateiktoje 5 lentelėje nurodomi tyrimo standarte naudotų riebalų rūgščių pavadinimų pavyzdžiai.

Dažnai pavadinimas taip pat priklauso nuo optinės izomerijos ir geometrinio išsidėstymo erdvėje, taip išskiriant kelias to paties lipidų skaičiaus riebalų rūgštis. Graikiškos raidės omega (ω) ir delta (Δ) padeda nurodyti dvigubųjų jungčių padėtį skaičiuojant, kurioje vietoje yra dviguboji jungtis nuo anglies atomų grandinės galo (omega) arba karboksilo dalies galo (delta) [14,38,42].

1.2.4. Savybės

Riebalų rūgštys priklausomai nuo savo struktūrinių ypatumų turi specifines fizikines savybes. Pagrindinės iš jų:

1. Tirpumas. Riebalų rūgščių tirpumą lepia terpės pH ir jų pačių forma: disocijavusi arba nedisocijavusi (rūgštinėje formoje). Nedisocijavusios RR sunkiai tirpsta vandenyje, tačiau tampa hidrofilinėmis, kai sudaro kalio ar natrio druskas ir tuomet disocijuoja. Nuo to priklauso ir ekstrahento parinkimas riebalų rūgščių ekstrakcijos metu: mažinant pH (rūgštinant) riebalų rūgščių tirpalus, susidaro nejoninė karboksilo grupė, – tuomet tokias riebalų rūgštis tinkamiausia ekstrahuoti organiniais tirpikliais. Priešingai – keliant tokių tirpalų pH, susidaro šarminių metalų druskos, panašios į muilus [38,42].

2. Kritinė micelinė koncentracija. Tai taškas, kuriame dėl koncentracijos kitimo lipidai pradeda agreguotis. Šis procesas vyksta paviršiaus ploto mažėjimo kryptimi [38,42].

3. tlyd (lydymosi temperatūra). Ji priklauso nuo dvigubųjų jungčių konfigūracijos, struktūros ir

anglies atomų skaičiaus grandinėje – nustatyta, jog šakota struktūra bei cis konfigūracijos dvigubieji ryšiai ir lyginis anglies atomų skaičius grandinėje mažina tlyd [38,42].

4. Oksidacija. Nuo nesotumo laipsnio priklauso ir stabilumas, geba oksiduotis: kuo daugiau dvigubųjų jungčių, tuo nestabilesnė, lengviau besioksiduojanti būna riebalų rūgštis. Tam, kad būtų išvengta žalingo aplinkos poveikio, į nesočiąsias riebalų rūgštis dedama antioksidantų [38,42].

Derivatizacija – metodas, kuriuo remiantis, vieni junginiai cheminių virsmų metu paverčiami kitais, dažniausiai pasižyminčiais lakesnėmis savybėmis nei prieš tai buvęs junginys bei geriau aptinkamais [15,37,44]. Ji klasifikuojama į tris pagrindines grupes: alkilinimą, acilinimą ir sililinimą [15,44].

Alkilinimas

Tai metodas, kuris yra naudojamas kaip pirminis derivatizacijos metodas. Jo metu aktyvūs vandeniliai pakeičiami alkilo grupėmis. Alkilinimui naudojami tokie reagentai kaip dialkilacetaliai, tetrabutilamonio hidroksidas, metanolyje ištirpintas BF3, pentafluorobenzil bromidas. Kiekvienas jų

pasižymi skirtingomis savybėmis bei taikomas atitinkamai tam tikroms junginių grupėms derivatizuoti [9,15,31,44].

Šio metodo privalumai – didelė alkilinimo reagentų pasiūla, galimi įvairūs terpės pH, gauti alkilinti junginiai pasižymi stabilumu, nors šių reakcijų metu susidaro pakankamai kenksmingi sveikatai junginiai [31,44].

Sililinimas

Tai vienas dažniausiai naudojamų ir efektyviausių metodų, leidžiantis paversti junginį itin lakiu. Jo metu dažniausiai tirpikliai (vanduo, alkoholiai) yra pašalinami, nes šie reagentai reaguoja su tokio pobūdžio medžiagomis ir gali sudaryti junginius, neleidžiančius tiksliai įvertinti naujų susidariusių junginių. Dažniausiai naudojami reagentai yra bistrimetilsililtrifluoroacetamidas, bistrimetilsililacetamidas, trimetilsililimidazolas ir kiti. Jie yra vieni iš reaktyvesnių reagentų, tačiau daugeliui jų reikalingas ilgalaikis kaitinimas. Geriausiai sililina alkoholius, fenolius ir karboksilo grupes turinčius junginius [15,31,44].

Pastarasis metodas pranašus tuo, jog yra universalus – galima taikyti daugeliui junginių, nesunkus paruošimas ir didelis reagentų pasirinkimas [44].

Acilinimas

Tai metodas, kuris yra dažniausiai naudojamas fluorintoms grupėms pridėti. Acilinimas verčia aktyvius junginius esterių, tioesterių ir amidų turinčiais junginiais. Šiems reagentams priskiriami: fluorinti anhidridai (trifluoroacetanhidridas), fluoracilimidazolai (pentafluoropropanilimidazolas), pentafluoropropanolis ir kiti. Jų metu susidaro vandeniui atsparūs, lengvai nustatomi junginiai – tai yra pagrindiniai teigiami metodo aspektai [15,31].

1.2.6. Riebalų rūgščių nustatymas aliejuose

Dujų chromatografija

6 pav. Dujų chromatografo schema [50].

Dujų chromatografija – analizės metodas, kuris naudojamas lakiems junginiams išskirstyti į sudedamąsias dalis. Riebalų rūgštys įprastai būna prisitvirtinusios prie alkoholio – toks junginys pasižymi mažu lakumu ir dideliu poliškumu, todėl naudojant prieš tai aprašytus esterifikacijos metodus, galima paruošti lakesnius junginius iš šių rūgščių [19,46]. Atlikus šį pakeitimą, dujų chromatografe (6 pav.) dujos nešiklės (dažniausiai tam tikros inertinės dujos) gali pernešti ir nevienodai adsorbuoti ant kolonėlės skirtingas riebalų rūgštis. Detektorius jas skirtingu metu fiksuoja ir perduoda informaciją į vaizduoklį [2]. Dujų chromatografija pranaši savo geba efektyviai išskirstyti riebalų rūgštis pagal jos geometrinius ir padėties izomerus [19]. Itin svarbu naudoti aukštos kokybės (ilgas, tinkamo dalelių dydžio) kolonėles, leidžiančias kokybiškai išskirstyti riebalų rūgštis [46]. Išskirtiems junginiams naudojami skirtingi detektoriai: liepsnos jonizacinis, masių spektrometrinis, leidžiantys aptikti ir nustatyti atskirus junginius [46].

Plonasluoksnė chromatografija (efektyvioji plonasluoksnė chromatografija)

Plonasluoksnės chromatografijos metodas riebalų rūgščių tyrime taikomas tiek kokybinei, tiek kiekybinei analizei atlikti. Jos esmė: naudojant specialias mobilias ir stacionarias fazes, vykstant adsorbcijos ir desorbcijos procesams, maksimaliai išskirstomos riebalų rūgštys, kurios yra tiriamajame mėginyje. Gali būti naudojama tiek tiesioginių, tiek atvirkštinių fazių chromatografija. Dažnai tokie metodai būna šiek tiek

išskirstymui [2,24]. Ši metodika gali būti naudojama 1D arba 2D principu, mišinį išskirstant detaliau. Aptikti tokias riebalų rūgštis galima nedestruktyviais ir nespecifiškais (pavyzdžiui, jodo garais), destruktyviais ir nespecifiškais (pavyzdžiui, 50% sieros rūgštimi), destruktyviais ir specifiškais (pavyzdžiui, amido juodasis 10B valgomosios druskos tirpale) metodais [2,24].

Skysčių chromatografija

Riebalų rūgštims atskirti naudojama kelių skirtingų tipų skysčių chromatografija: normalių fazių bei atvirkštinių fazių. Dėl susidarančių polinių junginių, kurie trukdo nustatyti ieškomas riebalų rūgštis, dažnai naudojama derivatizacijos reakcija įvairiais reagentais: naftoil chloridu, ftalo rūgšties anhidridu ir kt. Pastaroji reakcija dažnai naudojama ir UV absorbuojančioms grupėms prie riebalų rūgščių prijungti, tam kad būtų lengviau jas nustatyti vėliau. Dažniausiai ši metodika naudojama prieš įleidžiant tiriamąjį tirpalą į kolonėlę. Junginiams naudojami diodų matricos, garinančiojo šviesos sklaidos, masių spektrometriniai detektoriai [46].

Riebalų rūgštims naudojama ir hibridinė chromatografija, turinti dujų ir skysčių chromatografijos elementų, vadinama superkritinio skysčio chromatografija, panaudojant tam tikras dujas, sukuriant joms sąlygas, kurios paverčia dujas mobilia faze ir leidžia greitai ir efektyviai gauti junginius, nereikalaujant papildomo junginių išgavimo iš mobilios fazės [19].

1.2.7. Riebalų rūgščių poveikis žmogaus organizmui

Riebalų rūgštys žmogaus organizme atlieka įvairias svarbias funkcijas, tiek susijusias su bendra organizmo būkle, tiek su skirtingų organų sistemų veikla.

1.2.8. Sočiųjų riebalų rūgščių bendrasis poveikis žmogaus organizmui

Trumpos grandinės SRR gali veikti vandens, natrio, chlorido ir bikarbonato jonų absorbciją ir kraujotaką storojoje žarnoje, kolonocitų proliferaciją, gleivių susidarymą. Viena iš SRR – kaprilo rūgštis – pasižymi priešvirusiniu, o lauro – priešvirusiniu ir antibakteriniu poveikiu [25].

Be teigiamų savybių fiksuojama daug neigiamų sveikatai padarinių, kuriuos lemia padidėjęs SRR suvartojimas. Pastebėta, jog ilgos grandinės SRR veikia aterogeniškai ir trombogeniškai – skatina aterosklerozę ir trombų susidarymą [42].

Nors kelis dešimtmečius buvo teigiama, jog sveikiausia vartoti produktus, kuriuose šių riebalų rūgščių visiškai nėra, tačiau tyrimai parodė, jog tokia mityba taip pat neišsprendžia sveikatos problemų ir ima kelti kitų sveikatos sutrikimų, pavyzdžiui, aterogeninės dislipidemijos, kuri pasižymi padidėjusiu trigliceridų, mažo tankio lipoproteinų (MTL) ir padidėjusiu didelio tankio lipoproteinų (DTL) kiekiu [32]. Šiuo metu, daugelis publikacijų teigia, jog SRR neturi sudaryti daugiau nei 10% suvartojamų kalorijų normos [3,30,47].

1.2.9. Nesočiųjų riebalų rūgščių bendrasis poveikis žmogaus organizmui

PNRR gali veikti kaip eikozanoidų – signalinių molekulių, iš kurių susidaro leukotrienai (LT), prostaglandinai (Pg), tromboksanas (Tx), prostaciklinai (PGI2), lipoksinai, hidroperoksi- riebalų rūgštys, – prekursoriai. Jie svarbūs trombocitų agregacijai, kraujo ląstelių judėjimui (hemotaksiui), ląstelių augimui. Eikozanoidai, gauti iš ω-3 nesočiųjų riebalų rūgščių, dažniausiai mažiau aktyvūs nei gauti iš ω-6 RR.

Be to, šios riebalų rūgštys turi savybę reaguoti su fermentais ar receptoriais – reaktyvumo tipas priklauso nuo jų struktūros. Dalis jų, prisijungę prie ląstelių membranų fosfolipidų, tampa substratais fermentams, kurie ir yra atsakingi už fosfolipidų sintezę, taip pagerinant membranų formavimąsi [14,30,42]. Taip pat nustatyta, jog vartojant ilgagrandes ω-3 riebalų rūgštis, didėja nepakeičiamųjų nesočiųjų riebalų rūgščių įjungimas į membranos fosfolipidus: eikozapentaeno rūgštis (EPR; 20:5, ω-3) bei dokozaheksaeno rūgštis (DHR; 22:6, ω-3). Taip yra sudaromos tinkamos fiziko-biologinės membranos savybės: efektyviau moduliuojamas laidumas skysčiams, gerinama mikrocirkuliacija, kinta MTL lydymosi temperatūra [13].

Be jau paminėtų yra dar kelios funkcijos, kurias lemia riebalų rūgštys:

 vykdomas lipidų peroksidinimas – biologinių signalų susidarymas. Tai lemia peroksiduotų MTL formų susidarymą, taip sumažinant aterosklerozinių plokštelių formavimosi riziką.

 vykdomas baltymų acilinimas – miristo, stearino, palmitino rūgštys jungiasi prie baltymų organizme, leidžia jiems sudaryti tam tikrą geometrinę konfigūraciją, tinkamai susilankstyti; taip pat veikia genų transkripciją, susijungusios su branduolių receptorių baltymais [14,30,42].

organizmui

Vienas iš veiksnių, lemiantis riebalų rūgšties poveikį, yra rūgšties izomerija. Trans tipo rūgščių padaugėja ypač veikiant juos temperatūra – tyrimų metu nustatyta, jog trans riebalų rūgštys susidaro iš cis vykstant oksidacijos procesams, o kaitinant tokius lipidus, šis procesas pagreitėja, kartu didindamas ir santykinį trans riebalų rūgščių kiekį [41]. Todėl kepant aliejus gali įgauti kitokias savybes nei nepaveiktas temperatūros aliejus dėl jame pakitusios riebalų rūgščių sudėties.

Cis riebalų rūgštys veikia prieš tai paminėtais būdais, tačiau trans rūgščių santykinis padidėjimas, gali lemti neigiamą nesočiųjų riebalų rūgščių poveikį. Trans rūgštys veikia širdies ir kraujagyslių sistemą didindamos MTL bei DTL koncentracijas kraujyje, sukelia aterogeninę dislipidemiją bei uždegiminius efektus, gali būti, jog sukelia metabolinį sindromą (mažindamos jautrumą insulinui) [34,35].

1.2.11. Nesočiųjų riebalų rūgščių sisteminis poveikis žmogaus organizmo sistemoms

Nepaisant bendrinio poveikio žmogaus organizmui, riebalų rūgštys taip pat atlieka funkcijas, susijusias su skirtingomis žmogaus organizmo sistemomis.

RR nervų sistemos sutrikimams Depresija ir su ja susiję sutrikimai

Vykdant įvairius tyrimus, nustatyta, jog depresiją ir su ja susijusius sutrikimus (bipolinį sutrikimą, lėtinį nuovargį, didžiąją depresiją) kai kuriais atvejais teigiamai veikia didesnis nei įprastai nesočiųjų omega-3 riebalų rūgščių suvartojimas [33]. Šių riebalų rūgščių vartojimas itin efektyviai veikia bipolinį sutrikimą, tuo tarpu kitus sutrikimus veikia nežymiai arba neveikia visiškai, taip pat neveikia nesergančių, nuotaikos gerinimui RR vartojančių pacientų [26]. Mitybos kaita, padedanti gerinti sergančiųjų depresija būklę, leidžia sumažinti suvartojamų cheminių vaistų kiekį [16]. Lyginant fluoksetino ir EPR poveikį depresija sergantiems pacientams, nustatyta, jog EPR pasižymi teigiamu poveikiu, kartu sumažindama tokius šalutinius poveikius kaip nerimo priepuolius, sumažėjusį apetitą ir pykinimo atvejus, taip pat padeda širdies ir kraujagyslių sistemai [28].

Vertinant skirtingų rūšių riebalų rūgštis, nustatyta, jog būtent EPR, o ne DHR turi teigiamą poveikį nervų sistemai gydant depresiją. DHR yra daug jautresnė peroksidacijos reakcijoms, dėl to gali pažeisti

DNR, tuo tarpu EPR veikia teigiamai – jos oksiduoti junginiai pasižymi teigiamu uždegimą mažinančiu poveikiu (mažinant uždegiminių mediatorių – eikozanoidų ir citokinų, susijusių su depresija, – kiekį) bei nervinių ląstelių sudarymu ir dalyvavimu neurofiziologiniuose procesuose [33,16,28].

RR širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimams Aritmijos

SRR pasižymi MTL, DTL cholesterolio koncentracijos didinimu, tuo tarpu nesočiosios RR pasižymi dvejopu poveikiu širdies ir kraujagyslių sistemai [29,36].

Nustatyta, jog omega-3 PNRR teigiamai veikia širdies ritmą – jį reguliuoja per simpatinę (slopindamas) ir parasimpatinę (aktyvindamas) sistemas [8]. Tai lemia kardiovaskulinių ligų rizikos sumažėjimą, be to prisideda prie uždegiminių, autoimuninių procesų [29,36]. Be to, tai yra susiję su oksidaciniu stresu ypač po miokardo infarkto, kai susidaro perteklinis peroksidų kiekis, iššaukiantis naujus aritmijų protrūkius. Tam, kad šie peroksidai nesusidarytų, NRR kaupiasi tose peroksidų susidarymo vietose ir neleidžia susidaryti peroksidų pertekliui, oksiduojantis pačioms rūgštims, taip mažinant aritmijų riziką [18]. Tačiau verta paminėti, kad kol kas tyrimų duomenys teigia, jog omega-6 riebalų rūgštys nepasižymi šiais efektais arba kaip tik veikia priešingai, todėl būtina išlaikyti tinkamą omega-6/omega-3 santykį mityboje [8].

2. TYRIMO METODIKA IR METODAI

2.1. Tyrimo planavimas

Tyrimas buvo suskirstytas į kelis etapus:

1. Tiriamųjų aliejų atrinkimas, mėginių paėmimas.

2. Aliejų esterifikavimas ir riebalų rūgščių ekstrakcija, naudojant „šaltąjį“ šarminį metodą (2 M NaOH metanoliniu tirpalu nekaitinant).

3. Etaloninio tirpalo paruošimas.

4. Riebalų rūgščių atskyrimas ir identifikavimas dujų chromatografijos metodu.

2.2. Tyrimo objektai

Tiriamieji objektai – augalinės kilmės aliejai (1 lentelė). Ištirta 17 aliejų – 1 iš jų trijų skirtingų rūšių to paties augalo (kanapių) sėklų aliejai, likusieji – skirtingų augalų aliejai. Visi aliejai buvo įsigyti maisto prekių arba specializuotose aliejaus parduotuvėse. Tirti aliejai nurodyti lentelėje. Visi tyrimo objektai buvo laikomi sandariai uždaryti ir laikomi vėsiai šaldytuve (iki 8 ºC temperatūros).

1 lentelė. Tiriamųjų aliejų sąrašas.

1. Alyvuogių kauliukų aliejus 2. Kukurūzų aliejus 3. Chia (ispaninio šalavijo) sėklų aliejus 4. Linų sėmenų aliejus 5. Garstyčių aliejus 6. Margainio sėklų aliejus 7. Graikinio riešutmedžio aliejus 8. Rapsų aliejus

9. Judros aliejus 10. Ricinmedžio aliejus

11. Juodųjų ridikų aliejus 12. Saulėgrąžų aliejus 13. Kanapių sėklų aliejus „Finola“ 14. Sezamų sėklų aliejus 15. Kanapių sėklų aliejus „Prancūziškas“ 16. Žemės riešutų aliejus 17. Kanapių sėklų aliejus „Uso“

2.3. Tyrimo medžiagos ir aparatūra

 Natrio šarmas („Sigma – Aldrich“, Steinheim, Vokietija);  Metanolis 99,8% („Sigma – Aldrich“, Steinheim, Vokietija);  Heksanas ≥99.0% (GC) („Sigma – Aldrich“, Steinheim, Vokietija);

 „Supelco 37 Component FAME Mix“ standartas („Sigma – Aldrich“, Steinheim, Vokietija).

Naudota aparatūra:

 Dujų chromatografas „Shimadzu GC – 2010 PLUS“ (Japonija);  Matavimo indai, kolbos, stiklinės, temperatūrai atsparūs buteliukai;

 Paprastos pipetės ir automatinės pipetės „Eppendorf” (Hamburgas, Vokietija);  Vandens vonelė „Heidolph” (Vokietija);

 Svarstyklės „Shimadzu Auw 120 D“ (Vokietija).

2.4. Tyrimo metodai

2.4.1. Riebalų rūgščių ekstrakcija iš aliejų bei jų esterifikacija, naudojant 2 M natrio

šarmo metanolio tirpalą

Tiriamieji mėginiai buvo paruošiami dujų chromatografijai pagal LST EN ISO 12966-2:2011. Tyrimo metu riebalų rūgštys buvo išskiriamos iš aliejų šaltuoju metodu, t.y. nekaitinant, tik purtant, kad įvyktų reakcija, taip pat naudotas šarminės esterifikacijos metodas, pasitelkiant metanolio natrio šarmo tirpalą kaip esterifikacijos reagentą. Šis metodas nereikalauja kaitinimo, nes derivatizacija vyksta dėl mechaninių veiksnių (purtymo), padidinant reaguojančių medžiagų paviršiaus plotą ir taip paspartinant reakcijos vyksmą, o 2 M koncentracijos NaOH veikia kaip efektyvus katalizatorius.

7 pav. Bendroji lipidų esterifikacijos reakcija [22].

7 paveiksle pateiktoje esterifikacijos reakcijoje NaOH pastūmėja reakciją į dešinę pusę, pirmiausia sudarydamas joninius ryšius su naujai susidariusiomis laisvomis riebalų rūgštimis, vėliau užleisdamas vietą alkoholinėms grupėms ir sudarydamas riebalų rūgščių metilo esterius.

1. Esterifikacijos reagento (2 M NaOH tirpalo metanolyje) gamyba

Pirmiausia pasigamintas esterifikacijos reagentas (2 M NaOH tirpalas metanolyje), kuris buvo naudojamas visiems tiriamiems aliejams esterifikuoti.

Į 50 ml tūrio matavimo kolbutę atsverta 4 g NaOH, iki brūkšnio piltas metanolis (akių lygyje apatinis meniskas turi siekti kolbos žymę). Tirpinimo procesui paspartinti naudota ultragarso vonelė. Šitaip pasigamintas 2 M NaOH tirpalas metanolyje. Jis užkimštas kamščiu ir paliktas tolesniems tyrimo etapams.

2. Riebalų rūgščių esterifikavimas ir ekstrakcija

Tiriami aliejai buvo atsveriami į 10 ml tūrio matavimo kolbutes po 0,1 g (tikslus svoris) į kiekvieną kolbutę, į kiekvieną iš jų automatine pipete įpiltas tikslus tūris heksano po 5 ml, jame aliejus ištirpo. Tuomet buvo įlašintas tikslus tūris esterifikacijos reagento po 0,5 ml ir purtyta 10 min., tam, kad tinkamai vyktų esterifikacijos reakcija. Po 10 min. kolbutės su turiniu paliktos nusistovėti 6 min. Šis laikas buvo reikalingas tinkamam heksano ir metanolio atsiskyrimui. Po 6 min. imtas viršutinis – heksano – sluoksnis su riebalų rūgštimis ir piltas į sužymėtus chromatografijos buteliukus ir paliktas tolesniems chromatografijos etapams.

2.4.2. Etaloninio tirpalo paruošimas

Tiriamosioms riebalų rūgštims skirtinguose aliejuose identifikuoti naudotas etaloninis tirpalas – riebalų rūgščių rinkinys „Supelco 37 Component FAME Mix“. Šis mišinys sudarytas iš 37 skirtingų riebiųjų rūgščių metilo esterių, ištirpintų dichlormetane. Ruošiant kalibracinį grafiką, buvo sudaromi 7 skirtingų koncentracijų standartiniai tirpalai, skiedžiant juos dichlormetanu. Tokie tirpalai buvo įvedami į dujų chromatografą, užrašoma jų chromatograma, sudaroma kalibracinė kreivė ir aukščių bei pločių priklausomybė nuo tirpalo koncentracijos.

2.4.3. Riebalų rūgščių atskyrimas ir identifikavimas dujų chromatografijos metodu

Analizuojami tirpalai buvo įvedami į dujų chromatografą, atliekamas jų chromatografinis skirstymas, naudojant sekančius chromatografinio metodo parametrus. Buvo naudojama 110 m ilgio, 0,25 mm išorinio ir 0,2 µm vidinio skersmens kolonėlė „Rt-2560“ su 0,2 µm storio sorbento sluoksniu. Dujų chromatografijos metu buvo vykdomas temperatūrinis gradientinis kitimas. Pradinė nustatyta temperatūra

buvo 100ºC, ji buvo palaikoma izoterminiu režimu 5 min. Vėliau temperatūra buvo didinama 3ºC/min. greičiu iki 240ºC. Pasiekus šią temperatūrą buvo 20 min. palaikomas izoterminis temperatūrinis režimas.

Kaip dujos nešėjos buvo pasirinktos helio dujos, dėl to, jog jos yra pakankamai saugios naudoti bei dėl savo inertiškumo neturi įtakos rezultatams. Jų slėgis sistemoje siekė 287,1 kPa. Nuo kolonėlės ilgio bei teorinių lėkštelių skaičiaus priklauso mišinio išskirstymo kokybė. Kadangi standartą sudaro 37 riebalų rūgštys, reikalinga, kad būtų užtikrintas kokybiškas chromatografinis skirstymas. Tai tinkamai parinkta kolonėlė leido pasiekti.

Kiekvieno aliejaus metilintos riebalų rūgštys atskirtos priklausomai nuo jų adsorbcijos – kuo geresnė adsorbcija ant kolonėlės, tuo vėliau ši rūgštis yra išnešama dujų nešiklių (helio). Toks išsiskirstymas leidžia jas identifikuoti pagal sulaikymo laikus tR ir nustatyti kiekybiškai pagal smailių plotus S.

2.5. Duomenų analizės metodai

2.5.1. Chromatografinių duomenų analizės metodai

Visos gautos chromatogramos buvo apdorotos Shimadzu GCsolution kompiuterine programa, susieta su dujų chromatografu. Pagal gautas chromatogramas nustatytos aliejuje esančios metilintos riebalų rūgštys (pagal sulaikymo laiką) bei pagal kalibracinius grafikus iš standarto tiriamuose aliejuose nustačius plotą po kreive įvertintas riebalų rūgščių kiekis.

2.5.2. Statistinis duomenų įvertinimas

Atlikus visus tyrimo etapus, duomenys – smailių plotai – buvo apdorojami naudojant Microsoft Office Excel programą. Ja sudarytos diagramos, apskaičiuoti nuokrypiai. Kadangi eksperimentai kartoti tris kartus, rezultatai buvo pateikiama kaip vidutinė visų trijų gautų rezultatų reikšmė. Rezultatai laikyti statistiškai patikimais, kai p<0,05.

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

3.1. Riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos metodu

3.1.1. Kokybinis riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos

metodu

Tyrimo pradžioje buvo įvertintas kokybinis riebalų rūgščių metodikos taikymas dujų chromatografijos metodu. Turėtas standartas – riebalų rūgščių rinkinys „Supelco 37 Component FAME Mix“ – buvo panaudotas kokybiniam riebalų rūgščių įvertinimui. Tyrimo metodika buvo nurodyta su standartu gautame sertifikate [48], joje pagal nurodytas metodikos sąlygas buvo pagal sertifikate nurodytą chromatografinį profilį gauta chromatograma (8 pav.). Prieduose pateiktoje 5 lentelėje pateikti detalūs duomenys apie identifikuotas riebalų rūgštis iš „Supelco 37 Component FAME Mix“ standarto. Joje nurodytos standartinių junginių koncentracijos, jų masės bei identifikaciniai pikų numeriai.

8 pav. Riebalų rūgščių standarto chromatograma.

Įvertinta, jog šis metodas tinkamas RR atskyrimui iš augalinės kilmės aliejų ir buvo naudotas tolesniuose tyrimo etapuose.

3.1.2. Kiekybinis riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos

metodu

Atlikus kokybinį riebalų rūgščių įvertinimą, buvo nustatomas kiekybinis riebalų rūgščių metodikos įvertinimas dujų chromatografijos metodu su liepsnos jonizaciniu detektoriumi. Visoms analizuotoms

rūgštims buvo sudarytos kalibracinės kreivės iš 7 taškų, etaloninio tirpalo koncentracijų intervalas buvo nuo 3,09 iki 399,8 µg/ml.

Gauti kalibraciniai grafikai buvo tiesiški, jų koeficientas buvo ne mažesnis nei 0,999. Atlikus kokybinę analizę skirtinguose augaliniuose aliejuose iš visų riebalų rūgščių identifikuotos ne visos RR, nes kai kurių RR dėl sąlyginai mažų koncentracijų nepavyko nustatyti. Vidutiniškai buvo aptinkama nuo 12 iki 27 riebalų rūgščių kiekviename iš tiriamųjų aliejų.

3.2. Sočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose

3.2.1. Nustatytas bendras sočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose

Pirmojoje tyrimo dalyje norėjau išsiaiškinti, kiek sočiųjų riebalų rūgščių galima rasti mano tirtuose aliejuose, o antrojoje – pabandyti palyginti šiuos kiekius su tais, kurie yra teigiami ant tirtų aliejų etikečių. Šį kiekį sudarė įvairaus anglies atomų grandinių ilgio (nuo 4 iki 24 anglies atomų) SRR procentinė suminė vertė. Gauti rezultatai nurodyti 9 paveiksle.

9 pav. Bendras SRR kiekis procentais skirtinguose aliejuose.

Remiantis gautais duomenimis, visuose aliejuose buvo rastas tam tikras kiekis SRR: beveik pusėje aliejų – net aštuoniuose iš tirtų septyniolikos – SRR kiekis vyravo nuo 10 iki 12%, - tai kanapių

0,48 1,24 4,33 5,95 9,72 9,81 9,87 9,95 10,68 10,98 11,92 12,29 15,56 15,69 15,73 17,51 22,51 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Kukurūzų Graikinio riešutmedžio Kanapių „Finola" Garstyčių Kanapių „Uso" Linų sėmenų Rapsų Kanapių „Prancūziškas" Saulėgrąžų Judros Žemės riešutų Juodųjų ridikų Alyvuogių Sezamų Chia (ispaninio šalavijo) Margainio Ricinmedžio

Bendras sočiųjų RR kiekis, %

A lie jau s rū ši s

sėmenų (9,81±0,25%), rapsų (9,87±0,25%), saulėgrąžų (10,68±0,27%), judros (10,98±0,27%), žemės riešutų (11,92±0,30%) ir juodųjų ridikų (12,29±0,31%) aliejuose.

Kitoje dalyje aliejų SRR vertė buvo žemesnė nei daugelyje jau minėtų aliejų. Juose buvo aptikta mažiau nei 6% SRR: tai kukurūzų (SRR aptikta vos 0,48±0,01%) graikinio riešutmedžio (1,24±0,03%), kanapių „Finola“ (4,33±0,11%) bei garstyčių aliejuose (5,95±0,15%). Šiuose keturiuose aliejuose nustatytas minimaliausias SRR kiekis. Tuo tarpu likusiuose penkiuose tirtuose aliejuose, nustatytas didesnis nei vidutinis SRR kiekis, kuris tolygiai didėjo nuo 15 iki 18 %: tai alyvuogių aliejuje (SRR nustatyta 15,56±0,39%), sezamų (15,69±0,39%), chia (ispaninio šalavijo) sėklų (15,73±0,39%) ir margainio (17,51±0,44%) aliejuose. Maksimalus 22,51±0,56% SRR aptiktas ricinmedžio aliejuje. Apibendrinant tyrimo duomenis, galima teigti, jog SRR visuose tirtuose aliejuose aptikta iki 23%, didžiausias kiekis nustatytas ricinmedžio, mažiausias kukurūzų aliejuose, o dažniausiai pasitaikantis SRR kiekis buvo vidutiniškai apie 11%.

3.2.2. Sočiųjų riebalų rūgščių kiekis, teigiamas ant skirtingų aliejų etikečių

Antrojoje tyrimo dalyje norėjau išsiaiškinti, ar duomenys, kurie yra teigiami ant aliejų pakuočių yra panašūs į tyrime gautus duomenis. Išanalizavus aliejų pakuotes, nustatyta, jog ne visose iš jų galima rasti informaciją apie SRR, esančias tam tikrame aliejuje. Palyginamieji rezultatai, kurie buvo gauti eksperimentiškai laboratorijoje ir teigti ant pakuotės, pateikiami 2 lentelėje.

2 lentelė. SRR kiekio palyginimas gautų rezultatų su aliejaus etiketėje rašoma informacija.

Aliejus Procentinis SRR kiekis, teigiamas ant pakuotės (%)

Eksperimentiškai nustatytas SRR kiekis (%)

Alyvuogių 12,8% 15,56%

Chia (ispaninio šalavijo) 9,01% 15,73%

Garstyčių * 5,95% Juodųjų ridikų * 12,29% Linų sėmenų 6% 9,81% Rapsų 7,5% 9,87% Judros 7,6% 10,98% Kanapių „Uso“ * 9,72%

Kanapių „Prancūziškas“ * 9,95% Žemės riešutų 17% 11,92% Ricinmedžio * 22,51% Margainio sėklų * 17,51% Kanapių „Finola“ * 4,33% Saulėgrąžų * 10,68% Sezamų * 15,69% Kukurūzų * 0,48% Graikinio riešutmedžio * 1,24%

Tik šeši iš visų tirtų aliejų turėjo informacijos apie riebalų rūgščių sudėtį, susijusią su SRR: alyvuogių, chia, linų sėmenų, rapsų, judros ir kukurūzų aliejai. Palyginamoji analizė buvo skirta įsitikinti, ar tai, kas yra teigiama ant pakuotės, yra tendencinga SRR kiekio atžvilgiu. Visų aliejų, išskyrus žemės riešutų, SRR kiekis eksperimentiškai buvo 2-6% didesnis nei teigta ant pakuotės. Procentiniai nuokrypiai gali būti susiję su žaliava, iš kurios gaunami aliejai, jos rinkimo laiku, išgavimo būdu, su aliejaus gamybos procesų eigos ypatumais, sąlygomis, kuriomis buvo supilstytas aliejus, bei pervežimo ir laikymo sąlygos iki įsigyjant produktą bei chromatografinių tyrimo metodų. Visa tai gali lemti minimalius pakeitimus sudėtyje. Ši tyrimo dalis buvo orientacinė, norint tiksliau sužinoti apie produkto kokybę, tiksliems rezultatams gauti, būtų reikalinga pirkti kelis to paties išpilstymo aliejaus vienetus ir atlikti eksperimentus tomis pačiomis sąlygomis kaskart.

3.3. Nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose

3.3.1. Bendras nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis skirtinguose aliejuose

Antrasis tyrimo etapas sudarė nesočiųjų riebalų rūgščių kiekio įvertinimą: bendrąjį ir pavienių nesočiųjų riebalų rūgščių grupių: omega-3,6 ir 9 bendruosius procentinius kiekius. Bendrasis kiekis buvo naudojamas įvertinti, kokią dalį visų riebalų rūgščių sudaro nesočiosios riebalų rūgštys konkrečiuose aliejuose. Gauti procentiniai duomenys pateikiami 10 paveiksle.

10 pav. Bendras nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis procentais skirtinguose aliejuose.

Iš gautų tyrimo duomenų, galima teigti, jog visų aliejų bendras nesočių riebalų rūgščių skaičius yra nuo 70 iki daugiau nei 99% visuose aliejuose, t.y. visų tirtų aliejų nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis viršijo 70%. Vieninteliame ricinmedžio aliejuje nustatyta mažiausiai – 77,49±3,10% – bendro nesočiųjų riebalų rūgščių procentinio kiekio. Didžioji dauguma aliejų (12 iš visų tirtų) savo sudėtyje turėjo vidutiniškai nuo 80 iki 90% nesočiųjų riebalų rūgščių. Šiai kategorijai priklausė didėjimo tvarka: margainio (nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis siekė 82,49±3,30%), alyvuogių (83,68±3,35%), chia (ispaninio šalavijo) sėklų (84,31±3,37%), sezamų (84,31±3,37%), juodųjų ridikų (87,71±3,51%), žemės riešutų (88,08±3,52%), judros (89,02±3,56%) ir saulėgrąžų (89,32±3,57%) aliejai. Likusieji, turėjo didžiausią suminį nesočiųjų riebalų rūgščių kiekį, kuris siekė 90%: „Prancūziškas“ kanapių, rapsų, linų sėmenų, „Uso“ kanapių, garstyčių, „Finola“ kanapių, graikinio riešutmedžio ir kukurūzų aliejai. Paskutiniuose dviejuose iš minėtų aliejų nustatyta itin daug nesočiųjų riebalų rūgščių: graikinio riešutmedžio aliejuje rasta 98,76±3,95% nesočiųjų riebalų rūgščių, o kukurūzų aliejuje – net 99,52±3,98%. Apibendrinant šios dalies duomenis galima teigti, jog visuose aliejuose nesočiųjų riebalų rūgščių buvo keliskart daugiau nei sočiųjų ir šis kiekis visuose aliejuose viršijo 70% ribą. Pats mažiausias kiekis nustatytas ricinmedžio, o didžiausias graikinio riešutmedžio ir kukurūzų aliejuose.

77,49 82,49 83,68 84,27 84,31 87,71 88,08 89,02 89,32 90,05 90,13 90,19 90,28 94,05 95,67 98,76 99,52 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ricinmedžio Margainio Alyvuogių Chia (ispaninio šalavijo) Sezamų Juodųjų ridikų Žemės riešutų Judros Saulėgrąžų Kanapių „Prancūziškas" Rapsų Linų sėmenų Kanapių „Uso" Garstyčių Kanapių „Finola" Graikinio riešutmedžio Kukurūzų

Bendras nesočiųjų RR kiekis, %

Al ie jau s rū ši s

3.3.2. Augaliniai aliejai, turintys daugiausia omega-3 riebalų rūgščių

Šioje dalyje buvo vertinamas atskirų riebalų rūgščių, kurios savo struktūra priskiriamos omega-3 riebalų rūgščių grupei, suminis kiekis aliejuose. Tyrime naudotame standarte buvo 4 omega-3 riebalų rūgštys (metilo esterių forma), iš kurių viena yra priskiriama prie nepakeičiamųjų riebalų rūgščių: tai linoleno rūgštis, bei kitos – cis-11,14,17-eikozatrieno r. (ETA), cis-5,8,11,14,17-eikozapentaeno r. (EPR), cis-4,7,10,13,16,19-dokozaheksaeno r. (DHR). Visos šios rūgštys buvo apskaičiuotos iš bendro riebalų rūgščių kiekio, o jų kiekis išreikštas procentais. Gautieji duomenys pateikiami 11 pav.

11 pav. Omega-3 nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis procentais skirtinguose aliejuose.

Pagal gautus tyrimo duomenis, nustatyta, jog itin mažai (mažiau nei 1%) ω-3 riebalų rūgščių rasta 5 iš tirtų aliejų: graikinio riešutmedžio (0,13±0,01%), kukurūzų (0,29±0,01%), sezamų (0,36±0,01%), saulėgrąžų (0,53±0,01%) ir žemės riešutų (0,99±0,02%). Kanapių „Finola“ aliejuje nustatytas 1,32%±0,03% ω-3 riebalų rūgščių kiekis. Šiek tiek daugiau (apie 4%) rasta trijuose aliejuose: alyvuogių, ricinmedžio ir margainio. Tuo tarpu likusieji aliejai tolygiai savo omega-3 rūgščių kiekiu didėjo iki 64%: rapsų, „Prancūziškas“ ir „Uso“ kanapių, juodųjų ridikų, garstyčių, judros ir didžiausias nustatytas ω-3 riebalų rūgščių kiekis buvo linų sėmenų (58,50,±1,46%), chia (ispaninio šalavijo) sėklų (63,61±1,59%) aliejuje. 0,13 0,29 0,36 0,53 0,99 1,32 4,00 4,31 4,49 10,38 17,92 19,49 32,63 39,89 44,54 58,50 63,61 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Graikinio riešutmedžio Kukurūzų Sezamų Saulėgrąžų Žemės riešutų Kanapių „Finola" Alyvuogių Ricinmedžio Margainio Rapsų Kanapių „Prancūziškas" Kanapių „Uso" Juodųjų ridikų Garstyčių Judros Linų sėmenų Chia (ispaninio šalavijo)

Bendras omega-3 RR kiekis, %

A lie jau s rū ši s

linų sėmenų ir chia (ispaninio šalavijo) sėklų aliejuose.

3.3.3. Augaliniai aliejai, turintys daugiausia omega-6 riebalų rūgščių

Kita dalis buvo nustatoma identiškai kaip omega-3 riebalų rūgštys tuose pačiuose tiriamuosiuose aliejuose, tik šiuo atveju buvo sumuojamos iš standarto nustatytos omega-6 riebalų rūgštys (metilo esterių forma): linolo r., kuri taip pat priskiriama nepakeičiamosioms riebalų rūgštims, linolelaido r., γ-linoleno r., cis-11,14-eikozadieno ir cis-8,11,14-eikozatrieno rūgštys, cis-5,8,11,14-eikozatetraeno ir cis-13,16-dokozadieno nesočiosios riebalų rūgštys. Rezultatai pateikiami 12 pav.

12 pav. Omega-6 nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis procentais skirtinguose aliejuose.

Gauti duomenys parodė, jog tik rapsų aliejuje nustatytas 3,39% kiekis omega-6 riebalų rūgščių. Tai mažiausias kiekis iš visų tirtų aliejų. Daugiausia ω-6 riebalų rūgščių nustatyta kukurūzų (79,98±2,4%), kanapių „Finola“ (86,2±2,59%) ir graikinio riešutmedžio (89,45±2,68%) aliejuose. Visi likusieji išsidėstė šitaip: žemės riešutų (9,13±0,27%), garstyčių (15,67±0,47%), chia (ispaninio šalavijo) sėklų (15,93±0,48%), linų sėmenų (15,99±0,48%), juodųjų ridikų (19,77±0,59%) ir judros (23,18±0,70%), alyvuogių (40,9±1,23%), ricinmedžio (42,13±1,26%) ir sezamų (44,9±1,35%), margainio (57,40±1,72%),

3,39 9,13 15,67 15,93 15,99 19,77 23,18 40,90 42,13 44,90 57,40 59,42 60,25 61,46 79,98 86,20 89,45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Rapsų Žemės riešutų Garstyčių Chia (ispaninio šalavijo) Linų sėmenų Juodųjų ridikų Judros Alyvuogių Ricinmedžio Sezamų Margainio Kanapių „Uso" Saulėgrąžų Kanapių „Prancūziškas" Kukurūzų Kanapių „Finola" Graikinio riešutmedžio

Bendras omega-6 RR kiekis, %

Al ie jau s rū ši s

„Uso“ kanapių (59,42±1,78%), saulėgrąžų (60,25±1,81%) ir „Prancūziškas“ kanapių (61,64±1,84%). Apibendrinant galima teigti, jog didžiausias omega-6 riebalų rūgščių kiekis nustatytas trijuose iš tirtų aliejų: kukurūzų, kanapių „Finola“ ir graikinio riešutmedžio aliejuje, tuo tarpu mažiausiai nustatyta rapsų aliejuje.

3.3.4. Augaliniai aliejai, turintys daugiausia omega-9 riebalų rūgščių

Omega-9 riebalų rūgštys buvo kiekybiškai įvertintos tais pačiais metodais, kaip ir omega-3 bei omega-6 nesočiosios riebalų rūgštys. Šiame etape buvo sumuojamos iš standarto nustatytos omega-9 riebalų rūgštys (metilo esterių forma): trans-9-elaido, cis-9-oleino, eikozano, eruko, ir nervono rūgštys. Suminiai šių riebalų rūgščių kiekiai nurodyti žemiau pateiktame 13 pav.

13 pav. Omega-9 nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis procentais skirtinguose aliejuose.

Iš gautų tyrimo duomenų akivaizdu, jog tik du iš tirtų aliejų pasižymi omega-9 riebalų rūgščių gausa – tai rapsų (76,07±2,66%) ir žemės riešutų (77,81±2,72%) aliejai. Visi likusieji aliejai nesiekia 40% omega-9 kiekybinės procentinės ribos, mažiausiai jų randama net keturiuose iš tirtų septyniolikos aliejų – „Finola“ kanapių, graikinio riešutmedžio, kukurūzų ir chia sėklų – juose nustatytas omega-9 riebalų rūgščių kiekis nesiekia 5 % ribos. Likusieji pagal kiekį pasiskirstę nuo 10 iki 40%. Pastebima, jog savo

2,45 2,46 3,38 4,23 10,53 11,27 15,62 20,51 21,16 28,42 31,05 35,15 38,38 38,65 38,90 76,07 77,81 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Kanapių „Finola" Graikinio riešutmedžio Kukurūzų Chia (ispaninio šalavijo)

Kanapių „Prancūziškas" Kanapių „Uso" Linų sėmenų Margainio Judros Saulėgrąžų Ricinmedžio Juodųjų ridikų Garstyčių Alyvuogių Sezamų Rapsų Žemės riešutų

Bendras omega-9 RR kiekis, %

A lie jau s rū ši s

pagal šią riebalų rūgštį– jų skirtumas tarp koncentracijų tėra 0,74%.

Apibendrinant šios dalies tyrimo duomenis, galima teigti, jog didžiausias omega-9 nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis randamas rapsų ir žemės riešutų aliejuose.

3.4. Augaliniai aliejai, kuriuose rasta daugiausia trans riebalų rūgščių

Kitas tyrimo etapas apėmė riebalų rūgščių trans izomerų procentinio kiekio įvertinimą tiriamuosiuose aliejuose. Tai buvo įvertinama pagal 2 iš standarte esančių riebalų rūgščių: ω-9 priklausančios elaido rūgšties (susidarančios iš to paties cis izomero – oleino r.) bei ω-6 linolelaido r., turinčios dvi trans padėtyje esančias jungtis. Taip pat egzistuoja ir ω-11 riebalų rūgštis – vakceno rūgštis, tačiau ji aptinkama tik pieno ir mėsos produktuose. Gauti rezultatai pateikiami žemiau esančiame 14 pav.

14 pav. Trans riebalų rūgščių kiekis procentais skirtinguose aliejuose.

Šie duomenys nėra absoliutūs ir nebūtinai būdingi būtent ištirtoms rūšims – jie gali priklausyti nuo įvairių faktorių, dėl kurių gali susidaryti trans izomerai aliejuose. Trijuose iš tirtų aliejų – juodųjų ridikų, „Uso“ kanapių aliejaus ir rapsų – nebuvo rasta jokių trans tipo riebalų rūgščių, dešimtyje – rasta mažiau nei 0,1% trans riebalų rūgščių – tai abiejuose „Finola“, „Prancūziškas“ kanapių (po 0,01±0,01%), judros,

0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,25 0,62 0,66 0,94 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Juodųjų ridikų Kanapių „Uso" Rapsų Kanapių „Finola" Kanapių „Prancūziškas" Judros Saulėgrąžų Alyvuogių Sezamų Garstyčių Margainio Graikinio riešutmedžio Kukurūzų Linų sėmenų Chia (ispaninio šalavijo) Žemės riešutų Ricinmedžio trans RR kiekis, % A lie jau s rū ši s

saulėgrąžų, alyvuogių, sezamų (visi po 0,02±0,01%), garstyčių (0,03±0,01%) ir margainio sėklų (0,04±0,01%), graikinio riešutmedžio (0,05±0,01%) ir kukurūzų (0,06±0,01%). Linų sėmenų aliejuje buvo vidutiniškai trans riebalų rūgščių palyginus su kitais aliejais – apie 0,25±0,02%, o likusiuose trijuose – gavosi daugiau nei 0,5% - chia (ispaninio šalavijo) sėklose, kuriame buvo nustatytas 0,62±0,02% trans riebalų rūgščių kiekis, žemės riešutų aliejus su panašiu 0,66±0,02% tirtų riebalų rūgščių kiekiu, ir daugiausia – ricinmedžio aliejuje, kuriame nustatytas didžiausias 0,94±0,03% kiekis trans riebalų rūgščių.

Apibendrinant rezultatus, galima teigti, kad būtent iš šiame tyrime parinktų aliejų nė vienas neviršijo 1% trans riebalų rūgščių ribos, visiškai jų nerasta juodųjų ridikų, „Uso“ kanapių ir rapsų aliejuose, o daugiau nei 0,5% aptikta chia, žemės riešutų ir ricinmedžio aliejuose.

3.5. Riebalų rūgščių omega-6/omega-3 santykis aliejuose

Tolesniame tyrimo etape buvo nustatoma, koks yra pagrindinių nesočiųjų riebalų rūgščių, 6 ir 3 santykis tirtuose aliejuose. Šis santykis buvo įvertinamas, palyginimui imant sumines omega-6 ir omega-3 visų tirtų riebalų rūgščių procentines vertes. Visos vertės surašytos didėjimo tvarka ir pateiktos 3 lentelėje.

3 lentelė. Omega-6 ir omega-3 riebalų rūgščių santykis skirtinguose aliejuose.

Aliejus omega-6/omega-3 santykis (paprasta ir trupmenine išraiška)

Chia (ispaninio šalavijo) 0,25 (1:4)

Linų sėmenų 0,27 (27:100) Rapsų 0,33 (33:100) Garstyčių 0,39 (39:100) Judros 0,52 (13:25) Juodųjų ridikų 0,61 (61:100) Kanapių „Uso“ 3,05 (61:20) Kanapių „Prancūziškas“ 3,43 (343:100) Žemės riešutų 9,21 (921:100) Ricinmedžio 9,78 (489:50) Alyvuogių 10,23 (1023:100)

Kanapių „Finola“ 65,17 (6517:100)

Saulėgrąžų 113,07 (11307:100)

Sezamų 125,24 (3131:25)

Kukurūzų 276,47 (27647:100)

Graikinio riešutmedžio 692,70 (6927:10)

Kaip jau buvo minėta anksčiau, idealiausias suvartojamų omega-6 ir omega-3 riebalų rūgščių santykis teoriškai yra mažiau arba lygu vienetui, tačiau dėl skirtingų sąlygų, kokiomis toks aliejus gaunamas, tos pačios rūšies aliejus gali skirtis savo sudėtimi.

Tyrimo duomenys rodo, jog arti idealiausio (1:1) santykio yra 6 aliejai: chia (ispaninio šalavijo) sėklų (ω-6/ω-3 riebalų rūgščių santykis 0,25), linų sėmenų (ω-6/ω-3 santykis 0,27), rapsų (ω-6/ω-3 santykis 0,33), garstyčių sėklų (ω-6/ω-3 santykis 0,39), judros (ω-6/ω-3 santykis 0,52), juodųjų ridikų (ω-6/ω-3 santykis 0,61), kurie savo sudėtyje turi didesnį kiekį omega-3 nei omega-6 riebalų rūgščių. „Prancūziško“ ir „Uso“ kanapių sėklų aliejaus ω-6/ω-3 riebalų rūgščių santykis nesiekia 5 (ω-6/ω-3 santykis atitinkamai 3,43 ir 3,05), žemės riešutų ir ricinmedžio aliejų santykis nesiekia 10, o visų likusiųjų aliejų omega-6/omega-3 riebalų rūgščių santykis sudarė 10 ir daugiau, didėjimo tvarka: alyvuogių, margainio sėklų, „Finola“ kanapių sėklų, saulėgrąžų, sezamų, kukurūzų ir graikinio riešutmedžio, kurio santykis viršijo priešpaskutinį keliskart ir tai lėmė, jog šiame aliejuje ω-6 yra keliais šimtais kartų daugiau nei ω-3 riebalų rūgščių pagal jų santykinį kiekį. Taigi galima teigti, jog tinkamiausios nesočiųjų riebalų sudėties yra chia, linų sėmenų, rapsų, garstyčių, judros ir juodųjų ridikų aliejai.

3.6. Nepakeičiamųjų riebalų rūgščių kiekio įvairavimas aliejuose

3.6.1. Nepakeičiamųjų riebalų rūgščių bendrojo kiekio nustatymas aliejuose

Kitas tyrimo etapas apėmė riebalų rūgščių, kurios yra nepakeičiamos, t.y. būtinos gauti su maistu, kiekio nustatymą. Pagrindinės dvi riebalų rūgštys, kurios yra visiškai nepakeičiamos, yra ω-3 nesočioji riebalų rūgštis – α-linoleno rūgštis (ALR) – ir ω-6 nesočioji riebalų rūgštis – linolo rūgštis (LR). Visos kitos priskiriamos iš dalies nepakeičiamomis (pavyzdžiui, EPR ir DHR – nes jos gali susidaryti iš prieš tai minėtų ALR ir LR). Tačiau būtina paminėti, jog esant sveikatos sutrikimams, kurių metu sutrinka ALR ir LR konvertavimas į iš dalies pakeičiamas rūgštis, jos taip pat tampa nepakeičiamos. Kadangi tyrimas