Antioxidanti

I.GENERALITATIANTIOXIDANTII prin definitie, sunt aditivi alimentari care prelungesc durata de pastrare a produselor alimentare, prin protejarea lor fata de deriorarea cauzata de reactiile de oxidare.

Reactiile de oxidare pot produce radicali liberi care declanseaza reactii in lant cu efect de distrugere a celulelor, astfel antioxidantii intrerup reactiile in lant prin indepartarea intermediarilor radicalici si determina inhibarea altor reactii de oxidare prn propria lor oxidare.

Lipidele sunt contituenti importanti ai alimentelor, dar sunt compusii cei mai susceptibili de a fi degradati prin reactii de oxidare directa produsa de oxigenul atmosferic , datorita continutului lor de acizi grasi polinesaturati.

Grasimile (estei ai glicerinei cu acizi grasi) indeplinesc functii nutritionale importante prin asigurarea continutului caloric al alimentelor, ca surse de acizi grasi esentiali( ex. acid linolic CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH), sau ca solventi pentru vitaminele liposolubile (A,D,E,K). acestea au rol important si in definirea unor proprietati senzoriale ale alimentelor cu implicatii asupra atractibilitatii la consum al acestora.Reactia de oxidare afectaeaza nu numai grasimile ci si fosfolipidele ( esteri ai glicerinei cu doua resturi de acid gras si cu un derivat de acid fosforic), componente ale membranei celulare dar si principalii compusi tensioactivi prezenti in mod natural in alimente, precum si alti constituenti ai alimentelor cum ar fi carotinoidele si unele componente de aroma (uleiuri esentiale).

Un nivel redus de antioxidanti sau inhibarea unor enzime antioxidante determina starile de stress si distrugerea celulelor (antioxidantii sunt intens studiati in farmacologie si boli degenerative).Antioxidantii se recomanda ca suplimente nutritive pentru mentinerea starii de sanatate, posibila prevenire a cancerului sau a bolilor coronariene.

Reactiile de oxidare ale grasimilor (acizii grasi nesaturati din componenta acestora) au loc sub actiunea oxigenului din aer conducand la produsi de degradare.

Aceste reactii sunt initiate de lumina, substante genratoare de radicali liberi, metale grele(Cu,Fe) sau enzime (lipoxigenaza, enzima prezenta in mod natural in plante).

Degradarea oxidativa a grasimilor sub influenta oxigenului din aer produce rancezirea , ce reprezinta o reala problema cu impact asupra productiei, stocarii si utilizarii grasimilor alimentare si are urmatoarele consecinte:

Modificarea proprietatilor senzoriale (gust, miros) care le face improprii consumului alimnetar

Modificarea valorii nutritive prin degradarea acizilor grasi polinesaturati (-6,-3) indispensabili organismului uman si inactivarea vitaminelor A,D,E

Formarea de substante toxice care lezeaza mucoasa gastrica cu scaderea coeficientului de utilizare digestiva a alimentelor

Modificarea culorii prin oxidarea grasimilor determina inchiderea culorii alimentelorII.TIPURI DE REACTII DE OXIDARE

1. autooxidarea - este reactia de substitutie radicalica in pozitia alilica a catenei acizilor grasi nesaturati

catalizata de lumina, substante generatoare de radicali liberi si metale grele (Fe,Cu)

are mecanism de reactie inlantuit ce cuprinde urmatoarele etape:

Initierea: are loc formarea radicalilor prin extragerea unui atom de hidrogen din molecula substratului (acid gras nesaturat) sub actiunea unui initiator (molecula de oxigen excitata, oxigen singlet [1O2] sau specie radicalica). Oxigenul singlet este generat din oxigen molecular (O2) prin absorbtia unei cuante de energie/ lumina in prezenta unui fotosensibilizator (pigmenti naturali prezenti in alimente: riboflavina, clorofile, hematoporfirine, hemul din hemoglobina si mioglobina)I:

Propagare : radicalul alil format in etapa de initiere, reactioneaza cu oxigenul si formeaza un radical Peroxil. Radicalul Peroxil extrage un atom de hidrogen dintr-o noua molecula de substrat cu formarea produsului primar de autooxidare, un hidroperoxil si un nou radical care determina perpetuarea lantului de reactii.

Terminare/intrerupere: este etapa reprezentata de dimerizarea radicalilor peroxil si descompunerea acestui produs cu formarea unei cetone si a unui alcool.

Produsul primar al reactiei, Hidroperoxilul, nu este un compus stabil, asfel ca la incalzire sau in prezenta unor metale grele (Fe,Cu) se descompun cu formarea a doi radicali: Alcoxil, hidroxil. Radicalul alcoxil sufera o reactie de scindare vinilca, stabilizarea speciilor formate conducand in final la formarea de aldehide care prin oxidare dau acizi carboxilici.

2. oxidare fotosensibila are loc sub actiunea oxigenului singlet format din oxigen molecular (in stare de triplet [3O2]) sub actiunea fotosensibilizatorilor prezenti in mod natural in alimente; acesta sub actiunea luminii trece in stare excitata, apoi intr-o stare metastabila , de triplet, aceasta reactioneaza cu oxigenul triplet[3O2] in stare fundamentala, conducand la formarea oxigenului singlet [1O2]

sens 1sens 3sens3sens + 3O2 sens + 1O2 reactia de oxidare fotosensibilizanta nu este autocatalizata oxigenul singlet ataca dublele legaturi in cadrul unui proces nonradicalic concentrat numit, mecanism de aditie de tip ene care consta in legarea oxigenului singlet de unul dintre atomii de carbon implicati in dubla legatura , care este deplasata cu un atom de carbon pentru a forma hidroperoxid alilic in configuratia trans.

3. oxidare catalizata de enzime- survine la izolarea uleiurilor din seminte oleaginoase si se produce sub actiunea Lipooxigenazelor, enzime prezente in mod natural in tesuturile plantelor (ex. seminte de soia). Are ca rezultat formarea de hidroperoxizi (sar stau la baza formarii de arome specifice in unele vegetale: rosii, castraveti). Are drept substrat acizii grasi polinesaturati in stare libera.Lipooxigenazele -au capacitatea de a decolora carotinoidele, proprietate exploatata in fabricarea painii albe (prin amestecarea fainii de grau cu faina de soia care contine enzime si produce albirea fainii).

-In plante acompaniate de enzime care produc descompunerea hidroperoxizilor, cu formarea de aldehide, ceto-acizi, hidroxiacizi, epoxiacizi (compusi care confera aroma caracteristica, similara cu cea rezultata in urma reactiei de autooxidare radicalica).

-Sunt inhibate de compusi specifici sau la tratament termic (60C)

III. MODUL DE ACTIUNE AL ANTIOXIDANTILOR

Functie de mecanismul de reactie care duce la oxidarea grasimilor, antioxidantii trebuie sa inhibe acest porces fie in faza de initiere fie in cea de propagare.

Antioxidantii pot indeplini urmatoarele functii:

capteaza oxigenul singlet [1O2] si inhiba initierea procesului de autooxidare

reactioneaza cu radicalul peroxil, respectiv alchil, determinand generarea de alti radicali mai stabili, care nu sunt capabili sa continue lantul de reactii si determina inhibarea propagarii lantului de reactii

descompun peroxizii si determina inhibarea lantului de reactii radicalice

formaeza chelati cu metale si astfel impiedica atat initierea lantului de reactii cat si descompunerea produsilor de reactiei (hidroperoxizii)

In functie de mecanismul de actiune si etapa recatiei de oxidare in care intervin, antioxidantii se pot clasifica in doua grupe:

1. primari ce inhiba sau intinesc procesul de oxidare prin captarea radicalilor liberi (antioxidantii fenolici) si care se consuma in timpul perioadei de inductie a oxidarii

2. secundari care actioneaza prin: captarea oxigenului singlet

descompunerea hidroperoxizilor in specii nonradicalice (amine, compusi cu sulf)

formeaza chelati cu metale grele (acid ascorbic, acid citric)

inhiba liooxigenaza (flavonoide, acizi fenolici, gelati)

absorbtia radiatiilor U.V

Asocierea a dois au mai multi antioxidanti are efect sinergic. Acest fapt are o importanta majora asupra modului de utilizare al acestor aditivi, micsorand dozele de antioxidanti adaugate alimentelor.

Sinergismul antioxidantilor se poate manifesta intre compusii cu aceleasi functii( antioxidanti fenolici ,BHT, BHA) sau intre antioxidanti cu mecanisme de actiune diferite, de exemplu intre intrerupatorii de lant si descompunatorii de peroxizi. In cea de-a doua categorie se incadreaza sinergetici acizi( acidul ascorbic si acidul citric) care utilizati in combinatie cu antioxidantii propriu-zisi le maresc eficienta prin unul din urmatoarele mecanisme:

asigura un mediu acid pentru a mari stabilitatea antioxidantilor primari regenereaza antioxidantii primari

formeaza chelati si deci dezactiveaza metalele pro-oxidante (Cu,Fe)

capteaza oxigenul

tocoferolii prezinta efect sinergic cu fosfolipidele (lecitina) care actioneaza prin descompunerea peroxizilor

regenerarea vitaminei E din radicalul format sau formarea de chelati cu metalele

acidul ascorbic si esterii sai prezinta efect synergic cu tocoferolii prin regenerarea acestora din radicalii formati sau prin captarea de oxygen din radicalii liberi efectul sinergic al acidului citric care este utilizat in combinatie cu antioxidantii de sinteza, se datoreaza proprietatilor acestora de a forma chelati cu metalele grele, proprietate pe care o prezinta si alti acizi polifunctionali (malic, gluconic, oxalic,succinic, hidroxiglutaric dar si fosfatul trisodic sau pirofosfatii).

IV. CRITERII DE ALEGERE A ANTIOXIDANTILOR ALIMENTARI

A) Compatibilitatea cu produsul alimentar

Ex. esterii acidului galic utilizati in cazul grasimilor animale =untura si mai putin utilizati in cazul grasimilor vegetale =margarina, ulei vegetal.B) Efect sinergic al diferitilor compusi ( utilizarea lor in combinatii in scopul scaderii dozei initiale)

C) Mod de prelucrare sau utilizare a produsului alimentar, pastrarea activitatii antioxidantului dupa incalzirea produsului alimentar defineste efectul CARRY THROUGH (BHT,BHA sunt antrenabili cu vapori de apa , propilgalatul se descompune)D) Solubilitatea si dispersabilitatea antioxidantului. Majoritatea antioxidantilor sunt solubili in uleiuri si grasimi; astfel acidul ascorbic si sarurile sale sunt solubile in apa, pentru cresterea solunilitatii acestuia in grasimi se esterifica cu acidul palmitic.E) Modificarea culorii produselor prin combinarea cu diferite componente (galat de propil)F) pH-ul produsului alimentar. Antioxidantii sunt eficienti la un anumit pH, astfel ei sunt alesi functie de pH-ul alimentului pe care urmeaza sa-l protejeze.G) Compozitia alimentului. Acsta poate contine antioxidanti naturali (lecitina, tocoferoli, acid ascorbic) a caror concentratie trebuie luata in calcul pentru stabilirea dozelor necesare.H) Modul de aplicare al antioxidantului:

Incorporare in produsul alimentar (grasimi, uleiuri) Pulverizare la suprafata alimentului (alune, cereale) Incorporare in purtatori (sare, condimente) Impregnarea foliei de ambalajV. TIPURI DE ANTIOXIDANTI Antioxidantii se clasifica , dupa originea lor, in:naturali

de sintezaAntioxidantii naturali sunt substante care se gasesc in mod natural si pot fi extrasi din surse vegetale sau animale. Se pot forma in alimente in urma tratamentelor termice. Majoritatea sunt compusi din clasa fenolilor substituiti, tocoferoli, flavonoide, acizi fenolici, la care se adauga acidul ascorbic si lecitina.Paradoxalul metabolismului celular este acela ca desi oxigenul este absolut necesar proceselor vitale, in cursul oxidarii apar specii reactive de oxigen care pot dauna si distruge tesuturi: peroxid de oxigen [H2O2], acid hipoclorol [HClO], radical liber hidroxil [HO], anion superoxid [O-2]Toti acesti oxidanti actioneaza negativ asupra: lipidelor, proteinelor, acizilor nucleici si au ca rezultat aparitia Mutatiilor Genetice ceea ce conduc la aparitia si perpetuarea unor boli grave.

Anionul superoxid se formeaza din oxigen singlet [1O2] prin transferal unui electron si este foarte reactive.

Antioxidantii se recomanda ca suplimente nutritive pentru mentinerea starii de sanatate , posibila prevenire a cancerului si a bolilor coronariene; pe de alta parte organismul poate produce antioxidanti metabolici (demonstar experimental) de tipul: acid ascorbic, glutation, acid lipoic, acid uric, caroten, tocopherol (vitamina E), ubichinol (coenzima Q).ANTIOXIDANTI METABOLICISOLUBILITATECONCENTRATIE IN SER UMAN [M]CONCENTRATIE IN TESUTUL HEPATIC[mol/Kg]

1. Acid ascorbicApa50-60260-la om

2. GlutationApa352-6506.4-la om

3. Acid lipoicApa0.1-0.74-5-la soarece

4. Acid uricApa200-4001.6-la om

5. CarotenLipide caroten: 0.5-1

Retinol: 1-35-la om

6. -tocopherolLipide10-4050-la om

7. UbichinolLipide5200-la om

1. Antioxidantii metabolici VITAMINA C ( ACID ASCORBIC) Vitamina C a fost descoperita in glandele suprarenale (corticosuprarenala) de catre Szent Gyorgyi (1927) si extrasa sin semintele de ardei. Se gaseste in cantitati mari si in maces, lamai, portocale, spanac, patrunjel. Se gaseste sub forma de -lactona, indeplinind functia unui dienol (reducator puternic).

Acid ascorbic radical ascorbil acid dehidroascorbicActiunea antioxidanta se bazeaza pe usurinta cu care acidul ascorbic pierde un atom de hidrogen, generand radicalul ascorbil care se stabilizeaza prin eliminarea unui atom de hidrogen la acid dehidroascorbic.

Acidul ascorbic are rol de vitamina, lipsa acesteia produce Scorbut. Necesarul zilnic e de 75-80mg/zi (in sarcina sau perioada de lactatie necesarul creste la 100-120mg/zi).

Are functii biologice multiple, cutoate ca influenteaza numeroase procese biologice enzimatice, el nu are rol enzimatic tipic ci mai curand are functie de substrat, cofactor, transportator.

Intervine in:

Oxidoreducerile microzomale ( reactii de oxido-reducere prin lantul respirator microzomal prin citocromi) Metabolismul aminoacizilor aromatici

Formarea acizilor grasi mononesaturati

Metabolizarea medicamentelor ( hidroxilarea , metilarea medicamentelor, biosinteza acidului glucuronic)

Inter-relatii cu alti efectori

Intervine in procesul de crestere si de marire a rezistentei organismului la infectii, efort.

In organism vitamina C descompune, prin reducere enzimatica , peroxidul de oxigen.

Acidul (L) ascorbic (E300) si sarurile sale: L-ascorbat de sodiu (E 301), L-ascorbat de calciu (E302) sunt agenti reducatori puternici utilizati ca antioxidabti hidrosolubili.Acidul L-ascorbicare urmatoarele caracteristici:

Regenereaza forma antioxidanta a tocoferolilor si de aceea prezinta efect sinergic cu acestia

Capteaza oxigenul singlet

Formeaza chelati cu unele metale grele

In anumite conditii, la concentratii scazute ( 20-100 mg/L) si in prezenta ionilor de cupru [Cu2+] divalenti , are actiune prooxidanta generand oxigen singlet, care conduce la oxidarea lipidelor din produsele lactate.

Alaturi de izomerul acestuia (acidul izoascorbic) sunt adaugati impreuna cu nitrite in produsele de carne ,deoarece previne formarea de nitrozamine sau produse cancerigene. Acestea se realizeaza prin formarea monoxidului de azot [NO] care legat de mioglobina da o culoare rosie stralucitoare specifica convervelor din carne.

Sarurile sale solubile in apa si insolubile in grasimi.Sinteza industrialaa acidului ascorbic, care fiind un derivat de monzaharida din seria L, utilizand ca materi prima glucoza, care prin hidrogenare trece in D-sorbitol, acesta mai departe prin oxidare fermentativa (Acetobacter Suboxidans) trece in L-sorboza, aceasta dupa cetalizare cu acetona e oxidata la acid 2-ceto-L-gluconic, esterul acestui acid rezultat la metilare, se enolizeaza cu metoxid de sodiu.Acidul ascorbic rezultat la final prin hidroliza acida si lactonizarea acidului 2 ceto L-gluconic metilat.

Utilizari:

Se foloseste in principal in medii apoase (sucuri, conserve de fructe, gemuri, marmelade, lapte praf, bere, conserve de peste si carne, faina si paste fainoase, paine, masline)

In scopul cresterii solubilitatii in grasimi a acestora ( se utilizeaza si derivatii acidului ascorbic: esteri cu acizi grasi: Ascorbil palmitat [E 304], Ascorbil stearat [E 305] care se obtin prin transesterificarea acidului ascorbic cu esterii metilici sau etilici ai acizilor grasi: Palmitic [C16], Stearic [C18], in prezenta acidului sufuric concentrat)

Pentru stabilizarea margarinelor, a grasimilor si uleiurilor comestibile, a carnii tocate, pestelui congelatAcidul izoascorbic ( acid eritorbic [E315] ) este izomerul acidului ascorbic utilizat ca atare sub forma de sare de sodiu.

Erisorbat de sodiu [E316] este utilizat ca antioxidant ( este mai ieftin decat vitamina C) pentru preparate de caren (cele afumate, reducerea dozelor de azotati, azotiti), produse de peste refrigerat, legume sau fructe refrigerate, pastrare de sucuri si nectarine de fructe.

GLUTATIONUL

Gluationul este o substanta cu proprietati exceptionale antioxidante. Este regulator si regenerator al celulelor imune ale organismului uman cat si principalul agent de detoxifiere. Lipsa lui e asociata cu disfunctii hepatice, cardiace sau chiar moartea.Gluatationul este un tripeptid (alcatuit din cisteina, glicina, acid glutamic) cu rol de donor de grupe sulfhidril participand direct la neutralizarea radicalilor liberi.

ACIDUL LIPOIC

HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/File:Lipoic-acid-3D-vdW.png" \o "Lipoic-acid-3D-vdW.png"

Acidul () Lipoic are denumirea stiintifica de acid 1,2-ditiolan-3pentanoic. Este un antioxidant cu actiune relevanta numai pentru enantiomerul natural R (dextrogir), frecvent utilizat pentru carnea rosie, spnanac, cartofi, morcovi.

Acidul lipoic este un factor nutritional a carui includere printre vitamine poate fi pusa in discutie, dar are rol:

De factor de crestere indispensabil unor microorganisme

De coenzima, comparabil si complementar celui indeplinit de unele vitamine din complexul B ( in mitocondrii intervin in ciclul Krebs si respiratia celulei)A fost izolat in stare pura, cristalina (1953) din extractele de ficat de catre L.J. Reed si I.C. Gunsalus. Este un factor esential pentru procesele redox din celula vie, reduce efectele terapiei prin iradiere, iar recent e utilizat in terapia bolilor cronice tip Diabet si Hepatoprotector in alcoolism.

Acidul lipoic:

Este solubil in apa si gasimi

Poate patrunde ca atare in materia cenusie din cortex

Alaturi de acidul dihidrolipoic formeaza un sistem redox pentru procesele de oxido-reducere si care explica si proprietatile antioxidante ale acestuia

Se purifica prin recristalizare din amestecuri de solventi (ciclohexan-acetat de etil)Acidul Alfa Lipoic regenereaza antioxidanti ca: Glutationul oxidat la glutation redus, Coenzima Q10, Vitamina C, Vitamina E, Glutationul disulfid, Cistina in Cisteina, Tioredoxina oxidata la Tioredoxina redusa importanta care leaga factori de transcriptie de ADN

Sinteza industriala se realizeaza din etena si clorura esterului adipic cu formare de cetoester nesaturat, acesta aditioneaza acidul tioacetic la dublele legaturi. Grupa cetonica se reduce cu NaBH4 la alcool, iar grupele esterice se hidrolizeaza in mediu bazic , care mai departe reactioneaza cu HI, se inlocuieste grupa hidroxil cu iod, iar la incalzire se introduce grupa tiolica cu tiouree. Pentru obtinerea acidului lipoic racemic se oxideaza acidul ditiolic cu iodat de potasiu.

UBICHINONA (COENZIMA Q )

A fost descoperita de R.A. Marton, si poate functiona ca transportor de hidrogen si electroni in cazul lantului respirator. Are un rol important in oxidoreducerile celulare, rol similar ce acela al coenzimelor pirimidinice sau flavinice.

CAROTINOIDELE

Structura lor a fost studiata de mari chimisti Berzelius (1837), Willstatter (1907), Karrer, Kuhn. In present se cunosc peste 50 de carotinoide.Carotinoidele contin un system polienic conjugat, fin colorate in galben, portocaliu sau rosu.se gasesc in fructe, legume,galbenus de ou,carapacea crustaceelor (ex. Licopina [C40H56] apare in rosii : Solanum Lycopersicum)

Licopina este constituita din resturi de izopren, unite cap-coada.

carotina [C40H56] cristalizeaza din eter de petrol sub forma de placi de culoare rosu-inchis spe violet. Se gaseste in plantele verzi alaturi de clorofile. A fost izolata din morcov de catre Wack Enroder (1831) si se gaseste acompaniata de -carotina.Are la capete doua inele -iononice unite prin patru resturi de izopren.

Este importatnta la sinteza vitaminei A, la mecanismul vederii nocturne, prin intermediul pigmentilor retinici ( Rodopsina si Iodopsina care sunt sintetizati de vitamina A, denumite provitamine).

Biosinteza carotinelor are loc doar in organismele vegetale pe baza unui mechanism comparabil cu cel al biosintezei sterolilor .Pe langa rolurile in crestere si reproducere intervine si asupra regenarii tegumentelor si mucoaselor.

In metabolism, influenteaza actiunea unor enzime ce intervin in biosinteza ATP-sulfurilaza, sulfotransferaza.

Neceasrul de vitaminaA variaza astfel:

0-10ani 1500-3000 UI

10-18 ani, barbati 4500-5000 UI

10-18 ani, femei -4500-5000UI: sarcina -6000 UI

lactatie -8000 UI ACID URIC

Se prezinta sub forma unor cristale albe, care se descompun la incalzire (denumirea IUPAC este 7,9 dihidro-1,4-purine-2,6,8-tiona).

Acid uric allantoina

La om si la primate, acidul uric reprezinta forma finala de oxidare a catabolismului purinelor.

Acidul uric poate fi transformat mai departe prin oxidare, catalizata de uricaza, la allantoina. Alaturi de acidul ascorbic, formeaza un sistem redox care se completeaza reciproc prin transfer de electroni.

In organismul uman, asigura jumatate din necesarul de antioxidanti din plasma, excesul acestuia poate produce Guta ( e frecvent asociat cu diabetul si afectiunile coronariene), in timp ce un nivel scazut determina fenomenul de Scleroza multipla. Se acumuleaza sub forma de Urati, la nivel renal/biliar conducand la Litiaza renale/biliare.

In sangele uman limitele admisibile sunt de 3.6 mg/dL-8.3 mg/dL ( 214mol/L-494 mol/L)Se obtine prin mai multe metode:

a) sinteza Baeyer-Fischer: din acid barbituric care se nitrozeaza apoi se reduce la uramil, care mai departe se condenseaza cu acid izocianic formand acid uric.

b) Sinteza Traube: din uree si ester cian-acetic, prin condensare in mediu de etoxid de sodiu se obtine 6-amino-uracil, care mai departe se nitrozeaza, se reduce la 5,6 diaminouracil, acesta prin acilare cu cloroformiat de alchil formeaza uretanul diaminouracilului, care se acileaza cu eliminarea unei molecule de alcool la acid uric.

TOCOFEROLI

Tocoferolii deriva de la scheletul cromanului (numit si dehidro-benzopiran) reprezinta grupul vitaminei E (4 structuri ,,,). Are o grupa hidroxil in pozitia 6, 3 grupe metil situate in pozitiile 5,7,8 pentru structura si in pozitia 2 se leaga un rest fitol si o grupare metil.

-tocoferol

-tocoferol -tocoferol

-tocoferol

Tocoferolii sunt cei mai utilizati antioxidanti naturali, actionand prin donarea unui atom de hydrogen radicalului peroxide format prin atacul oxigenului molecular asupra moleculelor de lipide. Radicalul format este stabilizat prin conjugare si se transforma in produsi nonradicalici de tipul peroxizilor stabili, care pot fi redusi mai departe la chinonele corespunzatoare. Isi manifesta actiunea antioxidanta si prin incentinirea reactiei de descompunere a hidroperoxizilor formati in prima etapa a reactiei de autooxidare a grasimilor. Actiunea lor antioxidanta variaza in ordinea

[ ] invers fata de activitatea lor biologica.

Se gasesc natural in uleiurile vegetale (ulei de soia, ulei din germeni de grau). Obtinuti din surse naturale au drept materie prima apele alcaline obtinute la dezodorizarea cu abur a uleiurilor vegetale( mai ales de soia); acestea contin aproximativ 10% din amestecul de tocoferoli alaturi de steroli, esteri ai acestora, acizi grasi liberi si trigliceride. Proportia in care se gasesc aceste componente variaza functie de conditiile de operare ale instaletiei de dezodorizare (temperatura,presiune, cantitatea de abur injectat).din acest amestec, acizii grasi se pot separa cu saruri de calciu sau se pot esterifica si se indeparteaza prin prin distilare, rezultand un amestec concentrat de tocoferoli care poate fi purificat ulterior prin distilare moleculare, cristalizare, extractie sau procedee combinate ce dau nastere la un extract bogat in tocoferoli: [E306], [E307], [E308], [E309].Amestecurile de tocoferoli sunt utilizate in conditiile in care nu pot fi utilizati antioxidanti de sinteza sau daca se prefera produsele naturale.

Majoritatea grasimilor de origine animala ( untura sau grasime de pui), sunt sarace in antioxidanti naturali si de aceea pentru acestea tocoferolii sunt antioxidantii cei mai potriviti.

Uleiurile si produsele alimentare de origine vegetala contin in general suficienti tocoferoli, pentru a le asigura stabilitatea, caz in care adaosul de tocoferoli este necesar doar in cursul proceselor de prelucrare, in urma carora parte din acestia au fost degradati.

Produsele comercializate ca antioxidanti contin amestecuri de tocoferoli dispersate in uleiuri vegetale sau amestecuri sinergice de tocoferoli cu extracte de rozmarin, ascorbil-palmitat sau lecitina si acid citric.

Pe langa rolul fiziologic de puternic antioxidant,( prin captarea radicalilor liberi participand la sistemele redox) tocoferoli au rol in tratarea inflamatiei prostatei, in combaterea sterilitatii.In organism tocoferolii sufera degradare enzimatica cu formarea unui derivate de hidrochinona cu proprietati reducatoare.

SINTEZE

a) din materii prime petrochimice, tranformate printr-o reactie Friedel-Crafts, urmata de nitrarea pseudocumenului care da doi izomeri ce se separa prin recristalizare.b) Sinteza industriala a tocoferolilor racemic (pornind de la fitol/izofitol natural si trimetilhidrochinona).

a)

b)

2. ANTIOXIDANTI NATURALI

LECITINA

Lecitina este un antioxidant natural si emulgator obtinut la scara industriala din soia. Din punct de vedere chimic este un amestec de mai multe fosfolipide: fosfatidil colina (P.C), fosfatidil etanolamina (P.E), fosfatidil serina (P.S), fosfatidil inozitol (P.I) si acid fosfatidic (P.F), in cadurl carora pot fi resturi de acid gras saturat ( palmitic sau stearic),nesaturat ( oleic), polinesaturat (linolic, linolenic).

Activitatea de antioxidant a componentelor lecitinei se bazeaza pe reducerea rdicalilor, a peroxizilor (fosfatidiletanolamina si fosfatidil serina se transforma in imina; iar fosfatidil colina genereaza trimetilaminooxid); pe proprietatea de a forma saruri nedisociate cu metale grele (acid fosfatidic).

Lecitina are efect sinergic si e utilizata in combinatie cu tocoferoli sau ascorbil palmitat.

Lecitina din soia contine intre 50-70% fosfolipide iar restul finnd reprezentat de trigliceride, acizi grasi libei, cantitati mici de compusi nelipidici (tocoferoli, zaharoza, -galactozidaza) si din acest amestec se poate prepara un concentrat de fofolipide de pana la 100% prin extractie cu acetona la rece, urmat de uscare la vid.

Lecitinele pot fi izolate si din alte surse vegetale (seminte de bumbac, porumb, stuguri, floarea soarelui) dar cantitatea lor e inferioare celei izolate din soia.

Utilizate pentru stabilirea uleiurilor neemulsionate si a grasimilor animale sau vegetale ( cu exceptia uleiurilor virgine si a uleiurilor de masline); utilizate si pentru cereale, biscuiti si ciocolata.

EXTRACTE VEGETALE UTILIZATE CA ANTIOXIDANTIExtractele vegetale, mai putin procesate chimic, obtinute din plante aromatice din familia Labiatae (rozmarin, salvie, cimbru, oregano, menta), bogate in compusi polifenolici.

Cel mai important este extractul de rozmarin (Rosmarinus OfficinalisL) care este deodorizant si decolorant, actiunea lui antioxidanta se datoareaza unor diterpeni fenolici, acid carnosic si carnosol dar si a acidului rosmarinic ( ester al acidului clorogenic).

Extractul de rozmarin este obtinut din frunze de rozmarin maruntite si amestecate cu ulei in proportie de 15-20% timp de 2h. extractul obtinut se separa prin centrifugare si este dezodorizant prin stripare cu abur la 175-180C timp de 30 min. Procesul poate fi imbunatatit prin inlocuirea ultimei operatii distilare moleculara sau tratare cu CO2 in stare supercritica.

Acidul carnosic si carnosolul formeaza chelati cu fierul si capteaza radicalii peroxil, fiin mai reactiv ca antioxidanti de sinteza (BHT,BHA).

Acidul rosmarinic e mai activ ca acidul ascorbic in captarea ionului superoxid.

Antioxidantii din rozmarin pot fi utiizati pentru uleiurile utilizate la prajire, in combinatie cu ascorbil-palmitatul, pentru diverse produse din carne, sardine in ulei.

Au efecte sinergice cu tocoferolii, acid citric si antioxidanti fenolici de sinteza.

RASINA GUIAC SI ACIDUL NORHIDROGUAIARETIC

Rasina de guiac este extrasa sin lemnul Guajacum Officinale sau Guajacum Sanctum; este solid, brun cu miros balsamic. Activitatea antioxidanta este cunoscta din 1930, este utilizat pentru stabilizarea grasimilor animale (slanina).Recent s-a demonstrat ca aceasta calitate de antioxidant este slaba dar produsul este netoxic(E314).

Acidul norhidroguaiaretic extras din exudatul rasinos al arbustului de creozot ( Larrea Divaricata). Este unul dintre primii antioxidanti fenolici permisi pentru stabilizarea grasimilor vegetale si animale dar si a uleiurilor de lamaie.

Este considerat toxic dar in Japonia e admis pentru stabilizare untului si a altor grasimi in concentratii care sa nu depaseasca 100mg/Kg.VI.EFECTELE ANTIOXIDANTILOR ASUPRA SANATATII

Cercetarile continua in ceea ce priveste modul de actiune al antioxidantilor pentru imbunatatirea sau mentinerea starii de sanatate. Oxidarea, sau pierderea unui electron, poate uneori sa produca substante reactive, cunoscute sub numele de radicali liberi, care pot cauza distrugeri ale celulelor. Antioxidantii, prin natura lor, sunt capabili sa stabilizeze radicalii liberi inainte ca acestia sa poata reactiona si sa provoace pagube - este o reactie de genul celei de stabilizare a unui acid, pentru mentinerea unui PH normal.

Corpul are propriul mecanism de lupta impotriva proceselor oxidative, dar acestea isi reduc eficienta odata cu inaintarea in varsta. S-au facut unele legaturi intre prezenta radicalilor liberi in numar mare si unele boli degenerative cum ar fi: cancerul, bolile cardiovasculare, Alzheimer, disfunctii ale sistemului imunitar, cataracta, etc.

Concluzia generala este ca antioxidantii obtinuti din alimente de genul fructelor, legumelor si cerealelor au un potential activ in reducerea riscurilor contractarii unor boli si pot fi benefice pentru sanatate

VII BIBLIOGRAFIE

a. Florin Iordache, Antioxidanti, Obtinere-Utilizari, Editura EuropliEdit, Bucuresti, 2008

b. Raluca Stan, Aditivi Alimentari, Produsi Naturali si de Sinteza, Editura Printech, Bucuresti , 2007

c. C.D. Nenitescu Chimie Organica, Volumele I si II, editia a VIII-a , Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti, 1980

d. Florin Iordache, Ion Costea, Daniela Istarti, Florin Badea, Reactii si Mecanisme in Chimia Organica, Editura Printech, Bucuresti, 2005

e. Daniela Istrati, Florin Iordache, Compuso Organici cu Functiuni Mixte; Structura, reactii,mecanisme, Editura Printech Bucuresti, 2007

f. Matilda Rosetti-Coltoiu, D. Oteleanu, Biocatalizatorii in practica medicala si farmaceutica, Editura Medicala, Bucuresti 1999.

EMBED ISISServer

PAGE 23