بخشی از مقاله
چکیده:
لیپیدهای ساختاریافته1، تریآسیلگلیسرولهایی هستند که به طریقه شیمیایی و یا آنزیمی اصلاحاتی روی آنها صورت گرفته است. این اصلاحات میتواند مربوط به تغییر نحوه توزیع اسیدهای چرب، جایگزین کردن اسیدهای چرب ویژه یا ترکیبات دیگر در ساختار تریآسیلگلیسرولها باشد. این لیپیدها می-توانند بعنوان یک حامل لیپیدی مفید عمل کنند و امروزه در تکنولوژی روغنهای خوراکی، تغذیه و داروسازی نیز جایگاه خاصی پیدا کرده است و پژوهش-های زیادی در این راستا انجام میگیرد. سنتز لیپیدهای ساختاریافته این امکان را فراهم میآورد تا بتوان رفتار تریآسیلگلیسرول را به کنترل درآورد، خواص تغذیهای آن را بهبود داد و خاصیت دارویی به آن اضافه کرد. همچنین از این تکنولوژی میتوان به تولید تریآسیلگلیسرولهای بدون ترانس، تولید لیپیدهای حاوی ترکیبات فنولی و تولید لیپیدهایی که متابولیسم کنترل شده دارند نیز اشاره کرد. در این مقاله، به مطالعاتی در زمینه نحوه تولید، ساختار، ویژگیها و اثرات دارویی و سلامتبخشی لیپیدهای ساختاریافته پرداخته شده است.
واژههای کلیدی: لیپید ساختار یافته، اسید چرب ضروری، ترکیبات فنولی، استریفیکاسیون، متابولیسم
مقدمه:
لیپیدهای بدست آمده از منابع حیوانی و گیاهی بخاطر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی ممکن است کاربرد کمتری داشته باشند. بنابراین بهتر است اصلاحاتی روی آنها صورت گیرد تا هم از لحاظ تغذیهای و هم از لحاظ تکنولوژیکی - مانند بهبود بافت، پایداری و ... - قابل استفاده گردند. در این راستا تولید لیپیدهای ساختاریافته جدیدترین تکنولوژی اصلاح و تغییر در ساختار لیپیدها میباشد. این لیپیدها جزو غذاهای فراسودمند بوده و همچنین جزو ترکیبات غذا-دارو2 نیز میتوانند به شمار روند. مسئله مهم در این نوع لیپیدها خواص تغذیهای و فیزیکی خاص آنهاست. خواص تغذیهای لیپیدهای ساختاریافته در تولید غذاهای فراسودمند، فرمولاسیون غذای کودک و تولید مکملهای غذایی، بعنوان تنها بخشی از کاربردهای این نوع لیپیدها، از اهمیت خاصی برخوردار است. در مورد خواص فیزیکی، ویژگیهای بافتی و پایداری خاص این نوع لیپیدها نیز در تولید اسپردها، روغنهای پخت و پز، روغنهی سرخ کردنی میتواند نقش بسزایی ایفا کند. اما اهمیت تولید لیپیدهای ساختار یافته فراتر از این موارد بوده و از طریق تولید لیپیدهای هدفدار در صدد حذف و یا کاهش بیماریهای ناشی از چربیها و روغنها مانند، بیماریهای قلبی-عروقی، فشارخون، چاقی و... برآمده است Harwood - و همکاران، . - 1994
لیپیدهای ساختاریافته : - SL -
لیپیدهای ساختاریافته، لیپیدهایی هستند که از روغنها و چربیهای طبیعی بوده و به طریقه آنزیمی و یا شیمیایی ساختارشان در جهت افزایش خواص تکنولوژیکی، تغذیهای و یا دارویی اصلاح شده است. این تعریف همه روغنهای تولید شده به روش شیمیایی یا آنزیمی برای کاربردهای خاص تکنولوژیکی و تغذیهای را در بر میگیرد. SLها ابزار مناسبی برای تولید لیپیدهایی با خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و تغذیهای مطلوب هستند. از مهمترین مزایای SLها که محققان را بر تحقیق هرچه بیشتر در مورد آنها سوق میدهد عبارتند از:
· افزایش سرعت جذب اسیدهای چرب چندغیراشباعی و افزایش جذب انرژی از اسیدهای چرب متوسط زنجیر.
· امکان تولید لیپیدهای با انرژی کمتر، بدون اسیدچرب ترانس و لیپیدهای حاوی ترکیبات فنولی و با متابولیسم کنترل شده.
· بهترین منبع انرژی لیپیدی برای بدن.
· کنترل رفتار تریآسیلگلیسرول و ویژگیهای بافتی و تکنولوژیکی.
❖ روشهای تولید
در تولید لیپیدهای ساختاریافته با در نظر گرفتن تعداد و انواع اسیدهای چرب و نحوه توزیع آنها در مولکول گلیسرول، تریآسیلگلیسرولها را به چندین دسته مونواسید - AAA - ، دیاسید AAB - و - ABA و تریاسید - ABC - طبقهبندی میکنند - شکل. - 1 در تریآسیلگلیسرول مونواسید هر سه اسیدچرب متصل به گلیسرول از یک نوع اسیدچرب، در تریآسیلگلیسرول دیاسید از دو نوع اسیدچرب و در تریآسیلگلیسرول تریاسید از سه نوع اسید چرب میباشد. از بین این موارد بیشترین تحقیقات بر روی لیپیدهای ساختاریافته نوع AAA و ABA صورت گرفته است. تریآسیلگلیسرولهای AAA را میتوان از طریق مخلوط کردن اسیدچرب و گلیسرول، با بالاترین راندمان تولید، بدست آورد. برای تولید سایر تریآسیلگلیسرولها AAB - ، ABA و - ABC نیاز به واکنشهای خاص در مکانهای خاصی از گلیسرول میباشد. در این موارد است که نیاز مبرم به لیپازهایی که در جایگاههای خاصی ایفای نقش میکنند احساس میشود Pande - و Akoh، . - 2013
در لیپیدهای ساختاریافته جایگاهی که حائز بیشترین اهمیت است، جایگاه sn-2 گلیسرول است. چراکه موقع متابولیزه شدن تریآسیلگلیسرول در بدن اسیدهای چرب جایگاههایsn-1 و sn-3 آزاد شده و -2 مونوآسیلگلیسرول باقی میماند. لذا هر ترکیبی که به این جایگاه اتصال داشته باشد در اولویت جذب در بدن قرار میگیرد. از این توانایی در تولید لیپیدهای ساختاریافته بهره میبرند و ترکیبات ضروری اعم از اسیدچرب ضروری، اسیدچرب غیراشباع، ترکیبات فنولی و ... را از طریق استریفیکاسیون شیمیایی و آنزیمی در ساختار تریآسیلگلیسرول وارد میکنند. امرزوه به دلیل ایمنی غذایی و اینکه در روش استریفیکاسیون شیمیایی به دلیل تصادفی بودن واکنشها کنترل تغییرات در جایگاههای مختلف گلیسرول چندان موفقیتآمیز نیست لذاکثراً روش آنزیمی بیشتر مد نظر قرارگرفته است Iwasaki - و همکاران، . - 2000
لیپازها قدرتمندترین ابزارهای زیستی برای سنتز لیپیدهای ساختاریافته هستند. لیپازهای غیراختصاصی، لیپازهایی هستند که مکان عمل آنها محدود به جایگاه خاصی نبوده در حالیکه لیپازهای اختصاصی فقط در جایگاههای خاصی موثر هستند. در این راستا نقش آنزیمهای لیپازی که به طور اختصاصی عمل میکنند بسیار حائز اهمیت است. آنزیمهای لیپاز حاصل از رایزوموکورمیههی3 و رایزوپوسدلمار4 از مهمترین منابع آنزیمی برای تولید لیپیدهای ساختار یافته میباشند Dziezak - ، . - 1989
- لیپیدهای ساختاریافته نوع :AAA
سنتز لیپیدهای ساختاریافته نوع AAA سادهترین روش تولید لیپید ساختاریافته است که در آن میتوان از اکثریت لیپیدها استفاده کرد. مزیت دیگر این روش عدم نیاز به آنزیمهای عمل کننده در جایگاه خاص است. چراکه در این روش جایگاه خاصی مد نظر نبوده و هدف صرفا وارد کردن ترکیبات سلامتزا مانند اسیدهای چرب ضروری در ساختار تریآسیلگلیسرول و اصلاح ساختار آن است - شکل. - 2
- لیپیدهای ساختاریافته نوع :ABA
سنتز لیپیدهای ساختاریافته نوع ABA عمدتا به دو روش - 1 - اینتراستریفیکاسیون دو تریآسیلگلیسرول مختلف از طریق آنزیم لیپاز اختصاصی جایگاههای 3وsn-1 و - 2 - تبادل آسیل تریآسیلگلیسرول با اسیدچرب یا با اتیلاستر اسیدچرب از طریق آنزیم لیپاز اختصاصی جایگاههای 3وsn-1 صورت میپذیرد - شکل. - 3 از مهمترین انواع لیپیدهای ساختاریافته نوع ABA، لیپیدهای ساختاریافته 5 MLM میباشد. ضروریت تولید این نوع لیپیدها بیشتر از بابت تامین انرژی برای بیمارانی که از سوء جذب لیپید رنج میبرند، اهمیت دارد. در این ها، جایگاههای 3وsn-1 دارای اسیدهایچرب متوسط زنجیر 10-6 - کربن - و جایگاه sn-2 دارای اسیدچرب طولانی زنجیر - 12 کربن - میباشد.
از آنجایی که MLMها خودشان به تنهایی هیچگونه اسیدچرب ضروری ندارند لذا وارد کردن اسیدهایچرب ضروری در ساختار آنها یک ضروریت تلقی میشود. از طرفی همانطور که ذکر گردید لیپاز پانکراتیک در جایگاههای 3وsn-1 عمل میکند و -2مونوآسیلگلیسرول حاصل میشود که بهترین فرم جذب لیپید در بدن میباشد Yang - و همکاران، . - 1990 لذا قرار دادن اسیدهای چرب ضروری - که همگی طولانیزنجیر هستند - در ساختار تریآسیلگلیسرول میتواند کمبود این ترکیبات را در بدن جبران کند. در همین راستا از لیپیدهای ساختاریافته MLM میتوان بعنوان حامل لیپیدی برای اسیدهایچرب چند غیراشباعی استفاده کرد و آنها را در جایگاه sn-2 قرار داد.
❖ کاربردها:
با توجه به اهمیت موضوع، امروزه لیپیدهای ساختاریافته در صنایع غذایی و دارویی کاربردهای بسیار گسترده و متنوعی پیدا کردهاند که در این مقاله فقط به بخشی از مهمترین کاربردهای آنها پرداخته شده است.
