Rotkiewicz D., Konopka I., Ta Ska M.

Tom XXIII Roliny Oleiste 2002

Daniela Rotkiewicz, Iwona Konopka, Magorzata Taska Uniwersytet Warmisko-Mazurski w Olsztynie Katedra Przetwrstwa i Chemii Surowcw Rolinnych

Barwniki karotenoidowe i chlorofilowe olejw rolinnych oraz ich funkcje

Carotenoids and chlorophylls in plant oils and their functions

Sowa kluczowe: karotenoidy, chlorofile i ich pochodne, oleje rolinne, utlenianie fotosensybili-zowane

Key words: carotenoids, chlorophylls and their derivatives, plant oils, photosensitized oxidation

Praca jest monografi dotyczc karotenoidw i chlorofili, ktre jako zwizki barwne olejw rolinnych, poprzez wpyw na proces utlenienia, determinuj ich trwao. Przedstawiono zawar-to barwnikw w nasionach i oleju, zmiany ilociowe i jakociowe w procesach przet-wrstwa oraz ich funkcje technologiczne. Omwiono oddziaywanie barwnikw w pro-cesie fotoutleniania i autooksydacji, wskazujc na proutleniajc aktywno chlorofili oraz na warunkowan rnymi czynnikami, aktywno pro- lub przeciwutleniajc karotenoidw w r-nych ukadach modelowych. Prac koczy omwienie wpywu barwnikw chlorofilowych na proces uwodorniania oraz funkcji ywienio-wych karotenoidw.

The paper is a monograph of carotenoids and chlorophylls, which as plant oils dyes, through the influence on oxidation, determine their stability. The content of dyes in seeds and oils, quantitative and qualitative changes in industrial processes and their technological functions are presented. Influence of dyes on photo- and autoxidation of oils is described in detail, showing on chlorophylls prooxidation activity and on conditioned by different factors, pro- and antioxidation activity of carotenoids in different models. The discussion of chlorophylls influence on hydrogenation process and nutritional function of carotenoids finishes the work.

Wstp

Barwniki karotenoidowe i chlorofilowe zawarte s we wszystkich olejach rolinnych, w ilociach zalenych od gatunku i dojrzaoci surowcw oraz od technologii wydobywania i rafinacji. Zainteresowanie barwnikami olejw wynika z ich funkcji ywieniowej oraz technologicznej, w ktrej najwiksze znaczenie ma aktywno pro- lub antyoksydacyjna.

Daniela Rotkiewicz ... 562

Budowa i charakterystyka barwnikw

Spord wspczenie rozpoznanych blisko 600 karotenoidw wikszo wystpuje w wiecie rolinnym (Beutner i in. 2001). Karotenoidy (Wilska-Jeszka 1994) s zwizkami polienowymi zbudowanymi z jednostek izoprenoidowych. Wszystkie pochodz od acyklicznego ukadu C40H56 zawierajcego dugi centralny acuch sprzonych wiza podwjnych, nadajcych im waciwoci chromo-forw. Poszczeglne karotenoidy rni si stopniem uwodornienia, wystpowa-niem i struktur form cyklicznych na kocach acucha oraz ewentualn obec-noci funkcyjnych grup tlenowych. Do karotenoidw zalicza si take te produkty ich degradacji oksydatywnej, ktre maj zachowany centralny fragment szkieletu wglowego, np. biksyn, gwny skadnik preparatu barwicego annato (Wilska-Jeszka 1994).

Karotenoidy s rozpuszczalne w tuszczach i ich rozpuszczalnikach, a tlenowe pochodne karotenoidw (ksantofile) rwnie w alkoholach. Do najpowszechniej wystpujcych w wiecie rolinnym karotenw zalicza si -karoten (,-karoten), likopen (,-karoten), -karoten (,-karoten) oraz -karoten (,-karoten), a z ksantofili zeaksantyn i lutein z grupami OH oraz kapsantyn i kantaksan-tyn z grupami CO (Wilska-Jeszka 1994).

Chlorofile to druga grupa barwnikw lipidowych. Ich nazwa pochodzi od greckiego sowa chloros, co znaczy tozielony (Internet 1). W rolinach wystpuj dwie gwne formy chlorofili: a (niebieskozielone) i b (zielonote). Chlorofile nale do typowych zwizkw metaloporfirynowych. Ich czsteczka skada si z czterech piercieni pirolowych z centralnie umieszczonym atomem Mg2+. Wizania podwjne maj charakter sprzony, a elektrony s zdelokali-zowane wzdu piercienia (Internet 2). Obie formy chlorofilu absorbuj wiato najsilniej w czerwonej i fioletowej czci widma, a znacznie sabiej w jego czci zielonej (Internet 2).

W komrkach nasiennych zarwno karotenoidy, jak i chlorofile wystpuj w tylakoidach stanowicych lipidowo-biakowe struktury wewntrznej bony chloroplastw (Kczkowski 1987). Barwniki te uczestnicz w transporcie energii wietlnej do centrw reakcyjnych procesw fotosyntezy. Karotenoidy chroni jednoczenie komrki i tkanki rolinne przed uszkodzeniami wietlnymi, zamie-niajc nadmiar energii wietlnej w ciepo (Internet 3).

Zawarto barwnikw w olejach

Podczas wydobywania tuszczu z nasion i/lub owocw chlorofile i karo-tenoidy przechodz do oleju w iloci zalenej od gatunku surowca olejarskiego i stopnia jego dojrzaoci oraz od technologii wydobywania. Najwysz zawar-

Barwniki karotenoidowe i chlorofilowe olejw ... 563

toci karotenoidw, wynoszc 500700 ppm, charakteryzuje si olej palmowy (May 1994). Surowy olej canola, wedug Prior i in. (1991), zawiera 126216 ppm karotenoidw, a wedug Swern (cyt. przez Koseoglu i Lusas 1990) 2550 ppm karotenoidw oraz 525 ppm chlorofili. Patek i Wgrowski (2001) w prbach oleju rzepakowego wydobywanego przez krajowy przemys tuszczowy stwierdzili rednio 49 ppm barwnikw chlorofilowych, wyraonych jako feofityna a. Inne oleje surowe, takie jak sojowy, kukurydziany, baweniany i z nasion dyni, zawie-raj 16128 ppm karotenoidw (Toro-Vazquez 1991). Zawarto -karotenu w oleju toczonym z oliwki zielonej wynosi rednio 5,2 ppm, a z oliwki czarnej 1,0 ppm (Rahmani i Csallany 1991). Olej z oliwki zielonej charakteryzuje si ponadto wysz zawartoci barwnikw chlorofilowych, wrd ktrych dominuje feofityna a (ok. 35 ppm), natomiast iloci feofityny b oraz chlorofilu a s kilku-nastokrotnie nisze. Olej z owocw oliwki czarnej zawiera tylko feofityn a w iloci ok. 7 ppm (Rahmani i Csallany 1991).

Rnice w podawanych zawartociach barwnikw chlorofilowych w oleju mog wynika m.in. z rnych technik ich analizy, z ktrych najczciej stosowane to: pomiar absorbancji mierzonej przy =668 (heksan) lub 666 nm (czterochlorek

wgla) (PN-A-86934:95) pomiar absorbancji (=625,5; 665,5 i 705,5 nm dla prb w izooktanie z etano-

lem lub =630, 665 i 710 nm dla heptanu z etanolem) (AOCS Method CC 13d-55) (Daun i Thorsteinson 1989). Metody spektrofotometryczne wskazane s tylko przy zawartoci barwnikw

chlorofilowych powyej 3 mg/kg oleju. rdem bdu w spektrofotometrycznym pomiarze chlorofilu moe by kalibrowanie metody tylko dla konkretnego typu barwnika, najczciej chlorofilu a (Ward i in. 1994b). Chocia maksima absorpcji chlorofilu a i feofityny a wystpuj przy tej samej dugoci fali, to molowy wsp-czynnik absorpcji dla feofityny a wynosi 44500, a dla chlorofilu a przyjmuje warto 75000 (Endo i in. 1992). techniki HPLC: suma iloci poszczeglnych barwnikw chlorofilowych

oznaczonych t technik daje ich czn zawarto ok. 1,4-krotnie wysz od zawartoci oznaczonej spektrofotometrycznie (Ward i in. 1994b). Chlorofile ulegaj licznym przemianom, ktre mona monitorowa rejestrujc

zmiany barwy. Szczegowe badania produktw przemian chlorofili w nasionach i oleju rzepakowym s przedmiotem nielicznych prac (Endo i in. 1992, Ward i in. 1994a, b, c). Chlorofile w rodowisku kwanym trac jon Mg2+ i przechodz w oliwkowo-brzowe feofityny, ktre nastpnie przeksztacaj si w brunatne feoforbidy. Obecny w rolinach enzym chlorofilaza katalizuje rozpad chlorofili do fitolu oraz zielono zabarwionych chlorofilidw (Ward i in. 1994c). Produkty utleniania chlorofili i chlorofilidw s bezbarwne (Ward i in. 1994c). Canjura i in. (1991) wykazali, e formy a chlorofilu i chlorofilidu ulegaj szybszej degradacji termicznej ni formy b. Pod wpywem wysokiej temperatury, w wyniku oderwania


od feofityny grupy COOCH3, mog tworzy si pirofeofityny (Wilska-Jeszka 1994). Rnice w strukturze chlorofili i ich pochodnych zawartych w oleju rzepakowym przedstawiono na schemacie 1 i w tabeli 1.

Schemat 1. Struktura chlorofilu (Endo i in. 1992)

Tabela 1 Struktura barwnikw chlorofilowych oleju rzepakowego Structure of chlorophyll dyes of rapeseed oil

Nazwa Skrt X R1 R2 R3

Chlorofil a Chlorophyll a chl a Mg CH3 C20H39 CO2CH3

Feoforbid a Pheoforbid a pho a H2 CH3 H CO2CH3

Metylofeoforbid a Methylpheoforbid a mepho a H2 CH3 CH3

Feofityna a Pheophytin a phy a H2 CH3 C20H39 CO2CH3

Pirofeofityna a Pyropheophytin a pyr a H2 CH3 C20H39 H

Chlorofil b Chlorophyll b chl b Mg CHO C20H39 CO2CH3

Feoforbid b Pheoforbid b pho b H2 CHO H CO2CH3

Feofityna b Pheophytin b phy b H2 CHO C20H39 CO2CH3

Pirofeofityna b Pyropheophytin b pyr b H2 CHO C20H39 H

Endo i in. (1992) Zawarto i proporcje poszczeglnych barwnikw chlorofilowych w na-

sionach rzepaku s zwizane z ich dojrzaoci. Nasiona niedojrzae zawieraj 9621166 ppm chlorofili i feofityn cznie, natomiast w peni dojrzae tylko chlorofile w iloci 12 ppm (Ward i in. 1994c). Inne barwniki chlorofilowe (feoforbid a, metylofeoforbid a i pirofeofityna a) wystpuj sporadycznie i zani-kaj w miar dojrzewania. Wraz ze wzrostem stopnia dojrzaoci nasion ronie


w nich udzia barwnikw typu a z 44 do 87%, a stosunek chlorofilu a do b, wynoszcy w nasionach niedojrzaych ok. 1:1, w dojrzaych ustala si na poziomie od 2:1 do 4:1 (Ward i in. 1994c, Endo i in. 1992).

Podczas tradycyjnej, wysokotemperaturowej technologii przetwrstwa nasion rzepaku chlorofile ulegaj cakowitemu przeksztaceniu w pochodne, ktre w wik-szoci przenikaj do oleju, w rucie natomiast pozostaje ich niewiele (tab. 2).

Suzuki i Nishioka (1993) wykazali, e przemysowe oleje ekstrakcyjne mog zawiera nawet o 1/3 wicej barwnikw chlorofilowych ni toczone. Ward i in. (1994a) stwierdzili natomiast, e metoda wydobywania oleju nie ma istotnego wpywu na zawarto w olejach pochodnych typu a.

Tabela 2 Barwniki chlorofilowe nasion rzepaku i produktw ich przerobu Chlorophyll dyes of rapeseed and products of their processing

Barwniki chlorofilowe (ppm) Chlorophyll dyes (ppm) Rodzaj prby Kind od sample chl a chl b phy a phy b pho a mepho a pyr a ogem

Nasiona Seeds 9,023,7 2,5-8,3 0,1-1,0 0,0-0,1 0,0-0,1 11,3-33,2

ruta Meal 0,7-2,4 0,1-0,5 0,1-0,4 0,0-0,1 0,4-2,1 1,2-5,3

Olej ekstrakcyjny Extracted oil 13,4-35,2 2,0-5,8 0,3-1,0 0,4-2,0 1,2-6,7 20,7-50,7

Olej odluzowany Degummed oil 6,8-9,0 0,2-3,0 0,3-0,5 6,1-30,9 15,6-43,2

Endo i in. 1992 Gwnymi barwnikami surowego oleju rzepakowego s pochodne typu a

stanowice 81100% ich ogu, przy czym dominuj feofityna a (9-krotnie wicej ni formy b) oraz pirofeofityna a (Ward i in. 1994a). Poziom feofityn w oleju rzepakowym ronie po przerobie nasion poraonych grzybami pleniowymi, zagrzanych oraz przemarznitych. Ich rednia zawarto ksztatuje si zwykle na poziomie 1530 ppm (Tautorus i Low 1993).

Usuwanie barwnikw z olejw Usuwanie barwnikw z olejw jest niezbdne z powodu: tworzenia nie akceptowalnej barwy, obniania stabilnoci oksydatywnej oraz utrudniania uwodornienia. Barwniki s usuwane z oleju w procesie bielenia adsorpcyjnego. Jako adsorbenty stosuje si gwnie aktywowane kwasami (HCL, H2SO4) ziemie bielce, zwaszcza montmorylonity (Niewiadomski 1993, Mag 1990). Taylor i in. (1989) stwierdzili, e efektywno usuwania chlorofili i karotenoidw przez ziemie bielce jest


funkcj zarwno chemicznego typu ziemi, jak i warunkw jej aktywacji, tj. do-datku kwasu, temperatury i czasu dziaania oraz stopnia wymycia kwasu. W cyto-wanych badaniach karotenoidy byy najefektywniej adsorbowane przez montmory-lonity: naturalny (substytuowany Ca) oraz syntetyczny (substytuowany Fe), akty-wowane w temperaturze 100oC odpowiednio przez 1,5 i 0,42 godz. w 200% nadmiarze kwasu siarkowego. Barwniki chlorofilowe najefektywniej byy usuwane przez ziemie bielce oraz montmorylonity syntetyczne o niskiej proporcji Si/Al oraz substytuowane Ni. Do odbarwiania prbowano stosowa take el krze-mionkowy (Niewiadomski 1993) oraz krzemionk bezpostaciow (Toeneboehn i Welsh 1991).

Kolejno usuwania pochodnych chlorofilowych przy zastosowaniu ziemi bielcej jest nastpujca: phy a > pyr a >> phy b > pyr b, a przy zastosowaniu wgla aktywnego: pyr b > phy b > phy a > pyr a; a wic oleje zawierajce wiksze iloci pochodnych typu a atwiej jest odbarwia za pomoc ziemi bielcej, natomiast wgiel aktywny skuteczniej usuwa pochodne typu b (Suzuki i Nishioka 1993). Patek i Wgrowski (2001) badajc zawarto barwnikw chlorofilowych w rafinowanym standardowo oleju rzepakowym stwierdzili, e z 49 mg/kg chloro-fili w oleju surowym po odszlamieniu i odkwaszeniu pozostao 41, a po odbar-wieniu i odwonieniu odpowiednio 0,13 oraz 0,11 mg/kg. Peny cykl rafinacyjny usuwa do 98,8% chlorofili i ich pochodnych (Patek i in. 1999). Wedug Mag (1990) dobrze odbarwiony w rafinacji alkalicznej olej canola zawiera poniej 0,05 ppm barwnikw chlorofilowych. Rafinacja fizyczna moe obniy ilo barwnikw chlorofilowych do poziomu 0,02512,12 ppm, rafinacja chemiczna natomiast do 0,01150,0891 ppm (Abraham i deMan 1986). W prawidowo odbarwionym oleju dopuszcza si jedynie ladowe iloci barwnikw chlorofilo-wych, absorbujcych wiato przy dugoci fali 671 nm (pochodne a) i 657 nm (pochodne b) (Suzuki i Nishioka 1993).

Wgiel aktywny, pomimo e jest tani i posiada szerokie spektrum moliwoci adsorpcyjnych, stosowany jest sporadycznie (Toro-Vazquez 1991). Zastosowanie tego adsorbenta ograniczone jest do niewielkiego, poniej 20% dodatku do ziemi bielcej (Niewiadomski 1993). Toro-Vazquez (1991) wykaza, e skuteczno adsorpcji karotenoidw z olejw sojowego, kukurydzianego, bawenianego i z na-sion dyni na wglu aktywnym mieci si w zakresie 1571%.

Alternatywn metod usuwania barwnikw chlorofilowych z oleju moe by wykorzystanie chlorofilazy (EC. 3.1.1.4.). Enzym ten, odrywajc acuch fitolowy, hydrolizuje chlorofile i feofityny do chlorofilidw i feoforbidw, ktre usuwa si wod (Levadoux i in. 1987).

Usuwaniu karotenoidw z oleju rzepakowego nie powica si wikszej uwagi. W procesach rafinanyjnych usuwane s one wraz z barwnikami chloro-filowymi, a ponadto w procesie odwaniania ulegaj rozkadowi termicznemu i od-destylowaniu z par wodn (Niewiadomski 1983).


Rola barwnikw w procesach utleniania lipidw

Rola barwnikw chlorofilowych Bezporednia reakcja czsteczki tlenu podstawowego, zwanego ze wzgldu

na wypadkowy spin elektronw walencyjnych tripletowym, z nienasyconym kwasem tuszczowym wystpujcym w stanie singletowym, jest mao prawdo-podobna, a ponadto wymaga dostarczenia energii w iloci 64 kcal/mol (Rawls i van Santen 1970). Zwizki zwane fotosensybilizatorami umoliwiaj energetyczn przemian tlenu 3O2 do postaci singletowej, toksycznej dla nienasyconych lipidw. Proces tworzenia tlenu singletowego, zwany wzbudzeniem, moe prowa-dzi do powstania dwch jego form, tlenu o energii wyszej o 94 kJ/mol oraz tlenu o energii wyszej o 157 kJ/mol (Bartosz 1995). Ze wzgldu na fakt, e tlen ma bardzo krtki czas ptrwania (130 ns w CCl4), przyjto nazw tlen single-towy okrela tylko jego form (Wilkinson i in. 1995). Wedug Rawls i van Santen (1970) staa szybkoci reakcji tego tlenu z nienasyconym kwasem tuszczowym jest ponad 1450-krotnie wysza ni tlenu tripletowego, mona wic sdzi, e utlenianie lipidw tlenem singletowym jest mechanizmem dominujcym.

W warunkach przechowywania olejw najwaniejszym rdem tlenu single-towego s reakcje fotochemiczne z udziaem zwizkw wiatoczuych (Bartosz 1995, Rawls i van Santen 1970), do ktrych nale m.in. barwniki chlorofilowe. Oznaczajc zwizek wiatoczuy symbolem Sen (sensybilizator), mechanizm two-rzenia tlenu singletowego jest nastpujcy (Rawls i van Santen 1970, Lee i in. 1997):

1Sen (singlet) + h 1Sen (singlet wzbudzony) ~~> 3Sen (triplet wzbudzony) 3Sen + 3O2 (tlen tripletowy) 1O2 (tlen singletowy) + 1Sen 1O2 + RH ROOH (reakcja addycji powstaj wodoronadtlenki)

Chlorofil bdcy gwnym sensybilizatorem olejw rolinnych moe inicjo-wa dwa typy reakcji fotosensybilizowanych. Wedug I typu 3Chl (3Sen) reaguje bezporednio z 3O2 generujc wysoce reaktywny 1O2. Lee i in. (1997) podaj za Suzuki i in., e ju nawet ladowe iloci barwnikw chlorofilowych (0,0651,33 ppm) promuj tworzenie tlenu singletowego. Reakcje II typu, rzadziej obserwo-wane, s spowodowane tym, e energia wiata widzialnego prowadzi do wzbudze-nia elektronw grupy karbonylowej chlorofilu do stanu . Chlorofil w tej postaci (1Ch) bierze udzia w utlenianiu tlenem tripletowym wedug nastpujcego mechanizmu (Rawls i van Santen 1970):

1Ch + h 1Ch

1Ch + RH R + pochodne chlorofilu


R + 3O2 RO2

RO2 + RH ROOH + R, itp. Potwierdzeniem susznoci tego modelu utleniania jest stwierdzane prak-

tycznie stopniowe odbarwianie chlorofili, a wic ich rozpad do pochodnych niskoczsteczkowych. Produkty rozkadu chlorofili dziaaj jednak rwnie jako prooksydanty (Ramamurthi i Low 1995, cyt. za Endo i in. oraz Usuki i in.). Tautorus i Low (1994) badali stabilno nasyconego triacyloglicerolu (trikaprylo-glicerol) zanieczyszczonego dowiadczalnie feofityn, a nastpnie bielonego rnymi technikami. Stwierdzili, e nie dajce si usun w procesie bielenia produkty rozkadu feofityny, wystpujce w iloci poniej 0,1 ppm akceptowanej przez konsumentw, s promotorami utleniania. Autorom pracy nie udao si jednak wyizolowa zwizkw odpowiedzialnych za to oddziaywanie. S to prawdopodobnie niskoczsteczkowe zwizki, ktre przeywaj kolejne etapy procesu rafinacji olejw (Ramamurthi i Low 1995). Wedug Brown i in. (cyt. za Ramamurthi i Low 1995) s to produkty daleko posunitego rozpadu chlorofilu, polegajcego na rozerwaniu makrocyklicznego piercienia, a nastpnie dalszej degradacji do mniejszych wglowych i/lub azotowych fragmentw. Wiedza na temat produktw tego typu rozpadu jest obecnie niewystarczajca, cho sdzi si, e mog by one podobne do produktw rozkadu chlorofilu a utlenianego w obecnoci kwasu chromowego (Ramamurthi i Low 1995, cyt. za Brown i in.). W takich warunkach tworz si bezbarwne zwizki, takie jak etylometylo-maleimid, kwas hematynowy i kwas trans-dihydrohematynowy.

Ramamurthi i Low (1995) badali stabilno oleju canola w obecnoci trzech zblionych struktur do powyszych zwizkw (maleimidu, dimetylopirrolu i tri-metylopirrolu) oraz oceniali zdolno do ich usuwania podczas odluzowania, odkwaszania, bielenia i odwaniania oleju. Wykazali, e kady z tych zwizkw dziaa prooksydacyjnie, zarwno oddzielnie jak i w kombinacjach, ju przy ste-niu 0,05 ppm oraz e poszczeglne etapy rafinacji maj okrelon skuteczno usuwania poszczeglnych produktw rozkadu chlorofili za wyjtkiem dimetylo-pirrolu. Wedug tych autorw najlepsze efekty daje zastosowanie odkwaszania alkalicznego z bieleniem (3% ziemi bielcej, 105oC, podcinienie 20 mm Hg przez 0,5 godz.).

Rola barwnikw karotenoidowych Wystpowanie w strukturze karotenoidw sprzonych wiza podwjnych,

w ktrych -elektrony s zdelokalizowane na caej dugoci acucha polienowego (Britton 1995, Minguez-Mosquera i Jaren-Galan 1995) warunkuje wedug Handelman (cyt. przez Haila 1999) ich funkcje antyoksydacyjne, gdy: 1) mae zrnicowanie energetyczne stanu wzbudzonego i podstawowego karo-

tenoidw pozwala na rozpraszanie energii w postaci ciepa,


2) karotenoidy maj minimaln skonno do wzbudzania innych czsteczek, 3) rezonans elektronw we wzbudzonych karotenoidach delokalizuje miejsca

wzbudzenia i stabilizuje stan wzbudzony, 4) delokalizacja miejsca wzbudzenia pozwala na zwikszenie iloci potencjal-

nych miejsc oddziaywania z tlenem singletowym.

Fizyczne wygaszanie tlenu singletowego i stanw wzbudzonych sensybilizatorw Karotenoidy s uznawane za zwizki najbardziej skuteczne w hamowaniu

utleniania fotosensybilizowanego. Aby zwizek mg fizycznie wygasza tlen singletowy energia jego stanu tripletowego musi by nisza ni 94 kJ/mol (Wilkinson i in. 1995). Wykazano, e warto ta np. dla all-trans -karotenu wynosi ok. 88 kJ/mol (Beutner i in. 2001), a wic proces jest termodynamicznie moliwy. Podczas fizycznego wygaszania 1O2 i stanw wzbudzonych sensybiliza-torw struktura karotenoidw (Kar) nie ulega degradacji, a proces ten prowadzi gwnie do rozproszenia energii w postaci ciepa (Foote i Denny 1968):

3Sen* + 1Kar 1S + 3Kar*

1O2* + 1Kar 3O2 + 3Kar*

3Kar* 1Kar + ciepo Stae szybkoci wygaszania (kq) tlenu singletowego, bdce kinetycznymi

determinantami pojemnoci antyoksydacyjnej, s dla karotenoidw bardzo wysokie i dochodz do wartoci 1010 M-1s-1 (Beutner i in. 2001), podczas gdy staa ta dla -tokoferolu wynosi 2,7 107 (Jung, Min 1991), a dla flawonoidw i fenoli ok. 106108 M-1s-1 (Beutner i in. 2001).

Chemiczne wygaszanie tlenu singletowego Ten typ oddziaywania karotenoidw z tlenem singletowym prowadzi do ich

degradacji. Jak wykazali Gagarina i in. (cyt. za Goldman i in. 1983) jeden mol -karotenu moe reagowa a z 8 molami tlenu, ulegajc przy tym cakowitemu odbarwieniu. Beutner i in. (2001) wykazali, e reakcjom odbarwiania (rozpadu) z jednoczesnym ochronnym dziaaniem na lipidy ulegaj karotenoidy, takie jak likopen i -karoten. Do grupy tzw. wspaniaych przeciwutleniaczy autorzy ci zaliczyli m.in. asta-, zea- i kantaksantyn, a wic karotenoidy z funkcyjnymi grupami tlenowymi, ktre dodatkowo delokalizuj elektrony .

Produktami degradacji karotenoidw s rnorodne zwizki, zalene gwnie od typu barwnika oraz od stopnia jego rozpadu. Fotodegradacja (Pesek, Warthesen 1988) oraz degradacja termiczna (Henry i in. 1998) trans--karotenu prowadz do tworzenia gwnie cis pochodnych, przy czym ich zawarto zwiksza si wraz ze wzrostem temperatury oraz czasu nawietlania. Pochodne cis -karotenu s mao stabilne energetycznie i ulegaj konwersji do form trans lub dalszej degradacji (Pesek, Warthesen 1988, cyt. za Zechmeister). Wrd produktw degradacji trans-


-karotenu wymienia si m.in.: karotenale, karotenony, epoksydy, endonadtlenki oraz diole (Henry i in. 2000; Marty, Berset 1988).

Interakcje z wolnymi rodnikami Mechanizm reakcji karotenoidw z wolnymi rodnikami zaley od ich poten-

cjaw redox, czasu ptrwania i ste (Bartosz 1995, Edge i in. 1997) oraz od natury rodnika utleniajcego (Mortensen i in. 1997). Staa szybkoci zmiatania przez -karoten rodnika ROO wynosi poniej 106 (Mortensen i Skibsted 1998), a rodnika tokoferylowego 1010 M-1s-1 (Bhm i in. 1997). Reakcje zmiatania rodnikw mog mie nastpujcy przebieg (Edge i in.1997, Beutner i in. 2001): 1) oddanie elektronu:

Utleniajce rodniki z wysokim potencjaem redox, np. sulfonylowy (RSO2), dwutlenku azotu (NO2) lub kation rodnika tokoferylowego (TO+) mog odbiera elektron z czsteczki karotenoidu dajc rodnik kationowy Kar+: R + Kar R- + Kar+

2) reakcje addycji: Reakcje addycji tworz rodnikowe addukty karotenoidowe, ktre w wyniku dalszych przemian mog tworzy formy nierodnikowe, np: ROO + Kar ROO-Kar

ROO-Kar + ROO ROO-Kar-ROO

3) oddanie wodoru: W wyniku oddania wodoru powstaj neutralne rodniki karotenoidowe, KAR, R + Kar(H) RH + Kar

Energia dysocjacji wizania labilnego wodoru w -karotenie wynosi 309 kJ/ mol (Luo i Holmes 1994), natomiast energia dysocjacji wizania ROOH jest wysza i wynosi ok. 370380 kJ/mol, a wic transfer wodoru z -karotenu do ROO jest termodynamicznie bardziej prawdopodobny (Mortensen i Skibsted 1998).

Britton (1995) wskazuje rwnie na moliwo: 4) przyczania elektronu do czsteczki karotenoidu, co daje rodnik anionowy

Kar + e- Kar-. Delokalizacja niesparowanego elektronu stabilizuje rodniki karotenoidowe

i pozwala na ich kolejne reakcje, np. addycji, mogce zachodzi w wielu miejscach czsteczki karotenoidu. Wykazano (Liebler, Mc Clure 1996, Mortensen, Skibsted 1998), e reakcje pomidzy -karotenem, a rodnikami lipidowymi, takimi jak: R, RO, ROO polegaj na oddaniu wodoru i/lub tworzeniu adduktw. Produkty reakcji addycji rodnikw lipidowych z karotenoidami mog natomiast alternatywnie (Haila 1999, cyt. za Liebler): 1) rozpada si do epoksydw:

ROO-Kar Kar-epoxide + RO,


2) reagowa dalej do formy bis-adduktu, np. ROO-Kar-ROO (rozkad tego adduktu moe dawa produkty karbonylowe i dwa RO, jak rwnie nierodnikowe zwizki polarne),

3) reagowa bezporednio z 3O2: ROO-Kar + 3O2 ROO-Kar-OO

Produkty reakcji addycji mog wic promowa tworzenie nowych rodnikw i inicjowa nowe cieki reakcji wolnorodnikowych. W warunkach wysokiego cinienia parcjalnego tlenu rodnik karotenoidowy Kar moe reagowa bezpo-rednio z tlenem tripletowym, wytwarzajc karotenoidowy rodnik nadtlenkowy: Kar + 3O2 KAR-OO. Reakcja ta ma charakter autooksydacyjny, a powstay produkt moe promowa utlenianie nienasyconego lipidu (RH) (Britton 1995): Kar-OO + RH Kar-OOH + R.

Gwnymi produktami oksydacji -karotenu tworzonymi w reakcjach wolno-rodnikowych s produkty karbonylowe (np. -apo-13-karoten, -apo-15-karotenal oraz -apo-14-karotenal (Handelman i in. 1991)), epoksydy oraz produkty polimeryczne (Tsuchihasi i in. 1995 oraz Haila 1999, cyt. za Kigoshi i Niki). Handelman i in. (1991) wykazali ponadto, e charakter produktw rozkadu -karotenu jest mao zaleny od warunkw utleniania, gdy produkty rozkadu, tworzone zarwno podczas autooksydacji w toluenie w obecnoci tlenu, w tempe-raturze 60oC jak i podczas oksydacji inicjowanej przez AIBN, w temperaturze 37oC w powietrzu, s identyczne.

Czynniki warunkujce oddziaywanie pro- lub przeciwutleniajce karotenoidw W wielu badaniach prowadzonych zarwno w ukadach in vivo jak i in vitro

stwierdzano zarwno pro-, jak i antyoksydacyjne oddziaywanie karotenoidw. Wydaje si, e kierunek ich oddziaywania zaleny jest od: 1. Stenia tlenu:

Burton i Ingold (1984) wykazali, e przy cinieniu tlenu powyej 150 torr (ok. 200 hPa) -karoten jest prooksydantem dla linolenianu metylu. Wedug Goldman i in. (1983) wzrost stenia tlenu z 1 do 20,9% ponad 5-krotnie skraca czas ptrwania -karotenu w warunkach braku nawietlania. Jeszcze szybszy rozpad karotenoidw obserwuje si w warunkach ich ekspozycji na ozon, przy czym degradacja likopenu jest 7-krotnie szybsza ni all-trans -karotenu (Henry i in. 2000).

2. Stenia karotenoidw: Wraz ze wzrostem stenia od 1 do 5 10-5 M -karoten i kantaksantyna (Jung, Min 1991) oraz rosnce dawki -karotenu w zakresie 520 ppm (Lee, Min 1988), wykazuj coraz wysz skuteczno hamowania utleniania foto-sensybilizowanego. -karoten staje si natomiast prooksydantem dla linole-nianu metylu przy steniu powyej 5 10-4 M (Burton, Ingold 1984) lub po


przekroczeniu stenia 0,1% (Haila 1999, cyt. za Kigoshi i Niki). Jeszcze nisze wartoci ste -karotenu (0,4520 ppm) promujcych tworzenie heksanalu i 2-heptanalu stwierdzili Heinonen i in. (1997). Wedug Haila i in. (1996) rwnie likopen i luteina w dawkach 540 ppm s prooksydantami. Te same iloci annato maj natomiast korzystne oddziaywanie, co autorzy pracy tumacz wystpowaniem w tym barwniku niezidentyfikowanych zwizkw eluujcych si w czasie rozdziau chromatograficznego razem z tokoferolami.

3. Nawietlania: Wikszo bada (Warner i Frankel 1987, Heinonen i in. 1997, Haila i in. 1996, Suzuki i in., cyt. za Haila 1999) wskazuje na prooksydacyjne oddzia-ywanie karotenoidw przy braku wiata. Jednake prace Suzuki i in. (cyt. za Haila 1999) oraz Haila i in. (1996) wskazuj na antyoksydacyjne oddziay-wanie -karotenu w wymienionych warunkach. Rnice wynikaj m.in. ze stosowanych matryc lipidowych i ich czystoci, np. niewielkie iloci chlorofili lub tokoferoli mog zmieni kierunek oddziaywania karotenoidw (tab. 3).

4. Barwy karotenoidu: Syntetyczne karotenoidy zabarwione na kolor purpurowy, karmazynowy (magenta) oraz niebieski s najlepszymi wygaszaczami tlenu singletowego (Beutner i in. 2001).

5. Struktury chemicznej: Wysza skuteczno wygaszania tlenu singletowego jest zwizana gwnie z: a) obecnoci grup funkcyjnych (Edge i in. 1997, Nielsen i in. 1996),

a zwaszcza karbonylowych (Beutner i in. 2001), b) iloci wiza sprzonych, przy czym maksimum ochrony wykazuj

barwniki majce ich 9 lub wicej (Lee i Min 1990, Edge i in. 1997, Nielsen i in. 1996, Hirayama i in. 1994),

c) struktur acykliczn acuchw (Hirayama i in. 1994). 6. Synergizmu z tokoferolami:

Na synergistyczne oddziaywanie tokoferoli i karotenoidw w przeciwdzia-aniu utleniania wskazuj m.in. prace Haila i in. (1996), Heinonen i in. (1997) oraz Nogali-Kauckiej i in. (2000). Wedug Mortensen i Skibsted (1997) zdolne do redukcji kationu Kar+ s tylko -, - oraz -tokoferole, natomiast rodnik -TO moe by redukowany przez likopen i -karoten. Bohm i in. (1997) stwierdzili natomiast, e zdolne do regeneracji tokoferoli s m.in. luteina, kantaksantyna, -karoten, septapreno--karoten, likopen, 7,7-dihydro--karoten i zeaksantyna. Haila i in. (1996) oraz Heinonen i in. (1997) wykazali, e ochronny wpyw na karotenoidy wywieraj - i -tokoferole ju w dawce powyej 1,5 ppm.


7. Modelu matrycy lipidowej: Szereg dowodw wskazuje na ochronne dziaanie karotenoidw na lipidy mikro- i liposomowe, takie jak mikrosomy wtroby szczura, mitochondria wtroby szczura, mikrosomy skry szczura oraz liposomy tka jaja (Haila 1999, cyt. za Palozza i Krinsky oraz Vile i Winterbourn, Stahl i in. 1998). W przeciwiestwie do tych wynikw, ostatnie prace Liebler i in. (1997) wskazuj, e -karoten jest stosunkowo nieefektywnym antyoksydantem w membranach biologicznych. W tabeli 3 przedstawiono niektre z wynikw bada nad oddziaywaniem

karotenoidw na utlenianie lipidw w rnych ukadach modelowych.

Funkcje barwnikw chlorofilowych w procesie uwodorniania

Chlorofile i ich pochodne zatruwaj katalizator niklowy stosowany w procesie uwodorniania oleju, co zakca jego przebieg. Abraham i deMan (1986) stwier-dzili, e wzrost stenia chlorofili w poddanym uwodornieniu oleju canola hamuje ubytek kwasu linolowego oraz zmienia zawarto fazy staej. W oleju uwodor-nionym w warunkach nieselektywnych do liczby jodowej okoo 80 i 70 jednostek, zawarto fazy staej obniaa si wraz ze wzrostem zawartoci chlorofili, natomiast w oleju uwodornionym do liczby jodowej okoo 90 jednostek, zwik-szaa si. Chlorofile, zwaszcza w warunkach nieselektywnego uwodorniania, obniaj ilo tworzonych izomerw trans. Zjawisko to tumaczy si adhezj barwnikw chlorofilowych na powierzchni katalizatora i blokowaniem jego centrw aktywnych, czego skutkiem jest ograniczona moliwo tworzenia konfi-guracji przestrzennych typu trans (Abraham i deMan 1986). Wyszy poziom barwnikw chlorofilowych i ich pochodnych w oleju wie si zatem z koniecz-noci zwikszenia stenia kontaktu i wyduenia czasu reakcji.

Funkcje ywieniowe barwnikw

ywieniowe funkcje barwnikw, zwaszcza karotenoidowych, znajduj si od kilku lat w centrum uwagi. Karotenoidy uznawane s za witaminy antyoksydacyjne (Block, Langseth 1994). Zwikszone podawanie karotenoidw w diecie obnia zawarto nadtlenkw lipidw w osoczu krwi (Robak, Zachwieja 1998, za Vise i in), chronic tym samym przed chorobami wywoywanymi reaktywnymi formami tlenu. Karotenoidy obniaj ryzyko zawau serca, udaru mzgu, choroby niedo-krwiennej serca, zamy, starczego zwyrodnienia plamki ocznej, choroby Alzheimera, chorb nowotworowych i innych degeneracyjnych chorb wieku starczego (Robak, Zachwieja 1998, cyt. za Street i in., Ziemlaskim i in., Gillman

Tabela 3 Wpyw karotenoidw na utlenianie lipidw The effect of carotenoids on lipid oxidation

Rodzaj matrycy lipidowej Kind of lipid matrix

Rodzaj i dawka karotenoidu Kind and dose of carotenoid

Warunki eksperymentu Conditions of experiment

rdo Referee

Efekt proutleniajcy Prooxidation effect

Olej sojowy Soybean oil

-karoten (120 ppm)

60oC, brak wiata dark

Warner i Frankel 1987

Linolenian metylu Methyl linoleate

-karoten (15000 ppm)


*Suzuki i in. 1989

Kwas linolowy Linoleic acid

(-karoten) 40oC, UV 315380 nm *Faria i Mukai 1983

10% emulsja triacylogliceroli sojowych w wodzie 10% emulsion of soybean oil triacylglicerols

-karoten (0,4520 ppm)


Heinonen i in. 1997

Triacyloglicerole oleju rzepakowego ,,00 Triacylglicerols of canola oil

luteina 540 ppm, likopen 20 ppm, -karoten 20 ppm

40oC, brak wiata i nawietlanie dark and light

10000 lux, 25oC; -tokoferol < 1 ppm

Haila i in. 1996


produkty termicznej degradacji -karotenu i likopenu (50 ppm) products of thermal degradation

of -carotene and licopene

60oC, nawietlanie light

1650 lumenw

Steenson i Min 2000


produkty termicznej degradacji -karotenu (50 ppm)

products of thermal degradation of -carotene


1650 lumenw

Steenson i Min 2000

cig dalszy tabeli 3 Efekt przeciwutleniajcy Antioxidation effect


-karoten (120 ppm)

25oC, nawietlanie light 7535 lux

Warner i Frankel 1987

Triacyloglicerole oleju oliwkowego Triacylglicerols of olive oil

-karoten (520 ppm)

25oC, nawietlanie light 4000 lux, 24 ppm chlorofilu chlorophyll

Fakourelis i in. 1987

Linolenian metylu Methyl linoleate

-karoten (15000 ppm)


*Suzuki i in. 1989

Triacyloglicerole oleju sojowego Triacylglicerols of soybean oil

-karoten (100 ppm)


*Suzuki i in. 1989

Olej rzepakowy rafinowany Refined rapeseed oil

-karoten (10 ppm)

30oC, nawietlanie light 4,5 W/m2

*Suzuki i in. 1989

Olej rzepakowy rafinowany Refined rapeseed oil

-karoten (5 ppm)


*Suzuki i in. 1989

Triacyloglicerole oleju rzepakowego ,,00 Triacylglicerols of canola oil

annato (30 ppm)

40oC, brak wiata i nawietlanie dark and light

10000 lux, 25oC; -tokoferol < 1 ppm

Haila i in. 1996


produkty termicznej degradacji likopenu (50 ppm)

products of thermal degradation of licopene


1650 lumenw

Steenson i Min 2000

Olej sojowy w chlorku metylenu Soybean oil in chloride methylene

-karoten (520 ppm)

nawietlanie light 4000 lux 4 ppm chlorofilu chlorophyll

Lee i Min 1988

Dziewiczy olej oliwkowy Virgin olive oil

-karoten (0,54 ppm)

2oC, nawietlanie light 6205340 lux, feofityna a pheophytine a

Rahmani i Csallany 1998

* podano za Haila 1999


i in., Morris i in., Howard i in., Seddon i in., Knekt i in., Lyras i in., Ames i in.). Aczkolwiek wikszo prac badawczych wskazuje na prozdrowotne oddziaywanie karotenoidw, to s i takie, ktre wskazuj na szkodliwe dziaanie -karotenu, zwikszajce zachorowalno na raka puc u palaczy (Robak i Zachwieja 1998, cyt za De Luca i Ross oraz Mayne). Moliwe jest, e to oddziaywanie -karotenu wywoane jest niedoborem w organizmie palaczy witaminy C, ktra wspomaga aktywno przeciwutleniajc karotenoidw (Block, Langseth 1994, cyt. za Tribble ).

Uznaje si, e idealna, prozdrowotna dieta, powinna dostarcza organizmowi ludzkiemu dziennie okoo 5,5 mg karotenoidw i rwnoczenie ok. 220 mg wita-miny C oraz okoo 18 rwnowanikw -tokoferolu, tymczasem dieta przecitna dostarcza tych skadnikw 3-4-krotnie mniej (Block i Langseth 1994, cyt. za Block oraz Lachance).

Literatura

Abraham V., de Man J.M. 1986. Hydrogenation of canola oil as affected by chlorophyll. JAOCS, 63(9): 1185-1188.

Bartosz G. 1995. Druga twarz tlenu. PWN Warszawa. Beutner S., Bloedorn B., Frixel S., Hernandez Blanco I., Hoffmann T., Martin H-D., Mayer B.,

Noack P., Ruck Ch., Schmidt M., Schlke I., Sell S., Ernst H., Haremza S., Seybold G., Sies H., Stahl W., Walsh R., 2001. Quantitative assessment of antioxidant properties of natural colorants and phytochemicals: carotenoids, flavonoids, phenols and idigoids. The role of -carotene in antioxidant functions. J. Sci. Food Agric., 81: 559-568 (online: 2001).

Block G., Langseth L. 1994. Antioxidant vitamins and disease prevention. Food Technology, 2: 80-84. Bhm F., Edge R., Land E.J., McGarvey D.J., Truscott T.G. 1997. Carotenoids enhance vitamin E

antioxidant efficiency. J. Am. Chem. Soc., 119(3): 621-622. Britton G. 1995. Structure and properties of carotenoids in relation to function. FASEB J. 9: 1551-

1558. Burton G.W., Ingold K.U. 1984. -carotene: an usual type of lipid antioxidant. Science, 244: 569-573. Canjura F.L., Schwartz S.J., Nunes R.V. 1991. Degradation kinetics of chlorophylls and

chlorophyllides. J. Food Sci., 56(6): 1639-1643. Daun J.K., Thorsteinson C.T. 1989. Determination of chlorophyll pigments in crude and degummed

canola oils by HPLC and spectrophotometry. JAOCS, 66(8): 1124-1128. Drozdowski B. 1994. Witaminy. Rozdzia 12 w Chemiczne i funkcjonalne waciwoci skadnikw

ywnoci. WNT Warszawa. Edge R., McGarvey D.J., Truscott T.G. 1997. The carotenoids as antioxidants a review. J. Photo-

chem. Photobiol. B: Biol., 41: 189-200. Endo Y., Thorsteinson C.T., Daun J.K. 1992. Characterization of chlorophyll pigments present

in canola seed, meal and oil. JAOCS, 69(6): 564-567. Fakourelis N., Lee E.C., Min D.B. 1987. Effects of chlorophyll and -carotene on the oxidation

stability of olive oil. J. Food Sci., 52(1): 234-235.


Foote C.S., Denny R.W. 1968. Chemistry of singlet oxygen VII. Quenching by -carotene. J. Am. Chem. Soc., 40: 6233-6235.

Goldman M., Horev B., Saguy I. 1983. Decolorization of carotene in model systems simulating dehydrated foods. Mechanism and kinetic principles. J. Food Sci., 48: 751-754.

Haila K. 1999. Effects of carotenoids and carotenoid-tocopherol interaction on lipid oxidation in vitro. Praca doktorska: http://ethesis.helsinki.fi/julkaisut/maa/skemi/vk/haila/1.html

Haila K.M., Lievonen S.M., Heinonen M.I. 1996. Effects of luteine, lycopene, annatto, and tocopherol on autoxidation of triglycerides. J. Agric. Food Chem., 44: 2096-2100.

Handelman G.J., van Kuijk F.J.G.M., Chatterjee A., Krinsky N.I. 1991. Characterization of products formed during the autoxidation of -carotene. Free Rad. Biol. Med., 10: 427-437.

Heinonen M., Haila K., Lampi A-M., Piironen V. 1997. Inhibition of oxidation in 10% oil-in-water emulsions by -carotene with - and -tocopherols. JAOCS, 74(9): 1047-1052.

Henry L.K., Catignani G.L., Schwartz S.J. 1998. Oxidative degradation kinetics of lycopene, lutein, and 9-cis and all-trans -carotene. JAOCS, 75(7): 823-829.

Henry L.K., Puspitasari-Nienaber N.L., Jarn-Galn M., van Breemen R.B., Catignani G.L., Schwartz S.J. 2000. Effect of ozone and oxygen on the degradation of carotenoids in an aqueous model system. J. Agric. Food Chem., 48: 5008-5013.

Hirayama O., Nakamura K., Hamada S., Kobayasi Y. 1994. Singlet oxygen quenching ability of naturally occuring carotenoids. Lipids., 29: 149-150.

Internet 1. http://scifun.chem.wisc.edu/chemweek/chel&chlor/chel&chlor.html Internet 2. http://www.edc.com/~jkimball/BiologyPages/C/Chlorophyll.html Internet 3. http://utweb.utampa.edu/faculty/kbeach/lightharvesting/sld013.htm Jung M.Y., Min D.B. 1991. Effects of quenching mechanisms of carotenoids on the photosensitized

oxidation of soybean oil. JAOCS, 68(9): 653-658. Kczkowski H. 1987. Fotosynteza. Rozdzia 14 w Podstawy biochemii. WNT Warszawa. Koseoglu S.S., Lusas E.W. 1990. Hydrogenation of canola oil. Chapter 8 in Canola and rapeseed.

Ed. by F. Shahidi, published by Van Nostrand Reinhold. Lee E.C., Min D.B. 1988. Quenching mechanism of -carotene on the chlorophyll sensitized

photooxidation of soybean oil. J. Food Sci., 53(6): 1894-1895. Lee K.H., Jung M.Y., Kim S.Y. 1997. Quenching mechanism and kinetics of ascorbyl palmitate for

the reduction of the photosensitized oxidation of oils. JAOCS, 74(9): 1053-1057. Lee S.-H., Min D.B. 1990. Effects, quenching mechanisms, and kinetics of carotenoids in

chlorophyll-sensitized photooxidation of soybean oil. J. Agric. Food Chem., 38: 1630-1634. Levadoux W.L., Kalmokoff M.L., Pickard M.D., GroofWassink J.W.D. 1987. Pigment removal from

canola oil using chlorophyllase. JAOCS, 64(1): 139-144. Liebler D.C., Stratton S.P., Kaysen K.L. 1997. Antioxidant actions of -carotene in liposomal and

microsomal membranes: role of carotenoid-membrane incorporation and alpha-tocopherol. Arch. Biochem. Biophys., 338: 244-250.

Liebler D.C., Mc Clure T.D. 1996. Antioxidant reactions of -carotene: Identification of carotenoid-radical adducts. Chem. Res. Toxicol., 9: 8-11.

Luo Y.-R., Holmes J.L. 1994. The stabilization energies of polyenyl radicals. Chem. Phys. Lett., 228: 329-332.

Mag T.K. 1990. Further Processing of canola and rapeseed oils. Chapter 15 in Canola and rapeseed. Ed by F. Shahidi, published by Van Nostrand Reinhold.


Marty C., Berset C. 1988. Degradation products of trans--carotene produced during extrusion cooking. J. Food Sci., 53 (6): 1880-1886.

May C.Y. 1994. Palm oil carotenoids. Food and nutrition bulletin, 15(2): http://www.unu.edu /unupress/food/8F152e/8F152E05.html

Minguez-Mosquera M.I., Jaren-Galan M. 1995. Kinetics of the decolouring of carotenoid pigments. J. Sci. Food Agric., 67: 153-161.

Mortensen A., Skibsted L.H. 1997. Relative stability of carotenoid radical cations and homologue tocopheroxyl radicals. A real time kinetic study of antioxidant hierarchy. FEBS Letters, 417: 261-266.

Mortensen A., Skibsted L.H. 1998. Reactivity of -carotene towards peroxyl radicals studied by laser flash and steady-state photolysis. FEBS Letters, 426: 392-396.

Mortensen A., Skibsted L.H., Sampson J., Rice-Evans C., Everett S.A. 1997. Comparative mechanisms and rates of free radical scavenging by carotenoid antioxidants. FEBS Letters, 418: 91-97.

Nielsen B.R., Mortensen A., Jrgensen K., Skibsted L.H. 1996. Singlet versus triplet reactivity in photodegradation of C40 carotenoids. J. Agric. Food Chem., 44: 2106-2113.

Niewiadomski H. 1983. Technologia nasion rzepaku. PWN Warszawa. Niewiadomski H. 1993. Technologia tuszczw jadalnych. WNT Warszawa. Nogala-Kaucka M., Korczak J., H M. 2000. Sterole z kondensatu po dezodoryzacji oleju rzepa-

kowego jako inhibitory w procesie autooksydacji lipidw. Roliny Oleiste, XXI (1): 177-186. Pesek C.A., Warthesen J.J. 1988. Characterization of the photodegradation of -carotene in aqueous

model system. J. Food Sci., 53(5): 1517-1520. Patek T., Wgrowski J. 2001. Wpyw procesw rafinacyjnych na cechy jakociowe okrelajce

warto ywieniow i zdrowotn oleju rzepakowego. IX Midzynarodowa Konferencja Naukowa pt. Postpy w technologii tuszczw rolinnych. Kowno Litwa, 21-24 maja 2001.

Patek T., Wgrowski J., Jerzewska M., Krygier K. 1999. Wpyw procesw rafinacyjnych na stabil-no oksydatywn oleju rzepakowego. Tuszcze Jadalne, 12: 32-42.

Prior E.M., Vadke V.S., Sosulski F.W. 1991. Effect of heat treatments on canola press oils. I. Non-triglyceride components. JAOCS, 68(6): 401-406.

Rahmani M., Csallany A.S. 1991. Chlorophyll and -carotene pigments in Moroccan virgin olive oils measured by high-performance liquid chromatography. JAOCS, 68(9): 672-674.

Rahmani M., Csallany A.S. 1998. Role of minor constituents in the photooxidation of virgin olive oil. JAOCS, 75(7): 837-843.

Ramamurthi S., Low N.H. 1995. Effect of possible chlorophyll breakdown products on canola oil, J. Agric. Food Chem., 43: 1479-1483.

Rawls H.R., van Santen P.J. 1970. A possible role for singlet oxygen in the initiation of fatty acid autoxidation. JAOCS, 47(4): 121-125.

Robak J., Zachwieja Z. 1998. Znaczenie karotenoidw w diecie czowieka oraz w leczeniu niektrych schorze. Bromat. Chem. Toksykol., XXXI (4): 295-301.

Stahl W., Junghans A., de Boer B., Driomina E.S., Briviba K., Sies H. 1998. Carotenoid mixtures protect multilamellar liposomes against oxidative damage: synergistic effects of lycopene and lutein. FEBS Letters, 427: 305-308.

Steenson D.F., Min D.B. 2000. Effects of -carotene and lycopene thermal degradation products on the oxidative stability of soybean oil. JAOCS, 77(11): 1153-1160.


Suzuki K., Nishioka A., 1993. Behaviour of chlorophyll derivatives in canola oil processing. JAOCS, 70: 837-841.

Tautorus C.L., Low N.H. 1993. Chemical aspects of chlorophyll breakdown products and their relevance to canola oil stability. JAOCS, 70(9): 843-847.

Tautorus C.L., Low N.H. 1994. Possible causes for decreased stability of canola oil processed from green seeds. JAOCS, 71(10): 1123-1128.

Taylor D.R., Jenkins D.B., Ungermann Ch.B. 1989. Bleaching with alternative layered minerals: a comparison with acid-activated montmorillonite for bleaching soybean oil. JAOCS, 66(3): 334-341.

Toeneboehn G.J., Welsh W.A. 1991. Modified physical refining of canola oil novel adsorptive treatment of canola/rapeseed oil with silica adsorbents. GC/RS Congress: 797-801.

Toro-Vazquez J.F. 1991. Interactions among oil components during adsorption: effects on carotenoids and peroxides. J. Food Sci., 56(6): 1648-1650.

Tsuchihashi H., Kigoshi M., Iwatsuku M., Niki E. 1995. Action of -carotene as an antioxidant against lipid peroxidation. Arch. Biochem. Biophys. 323: 137-147.

Ward K., Scarth R., Daun J.K., Thorsteinson C.T. 1994a. Effects of processing and storage on chlorophyll derivatives in commercially extracted canola oil. JAOCS, 71(8): 811-815.

Ward K., Scarth R., Daun J.K., Thorsteinson C.T. 1994b. A comparison of high-performance liquid chromatography and spectrophotometry to measure chlorophyll in canola seed and oil. JAOCS 71(9): 931-934.

Ward K., Scarth R., Daun J.K., Thorsteinson C.T. 1994c. Characterization of chlorophyll pigments in ripening canola seed (Brassica napus). JAOCS 71(12): 1327-1331.

Warner K., Frankel E.N. 1987. Effects of -carotene on light stability of soybean oil. JAOCS, 64(2): 213-218.

Wilkinson F., Helman W.P., Ross A.B. 1995. Rate constants for the decay and reactions of the lowest electronically excited singlet state of molecular oxygen in solution. An expanded and revised compilation. J. Phys. Chem. Ref., 24: 663-1021, http: //www.rcdc.nd.edu/compilations/SingOx /SingOx.htm

Wilska-Jeszka J. 1994. Barwniki. Rozdzia 13 w Chemiczne i funkcjonalne waciwoci skadnikw ywnoci. WNT Warszawa.

Rotkiewicz D., Konopka I., Ta Ska M.

Documents

Transcript of Rotkiewicz D., Konopka I., Ta Ska M.