MỞ ĐẦU Các axit béo đa nối đôi omega 3, omega 6 với các thành phần quan trọng như axit linoleic, axit linolenic, EPA, DHA có trong nhiều loại cá, tôm, mỡ động vật và dầu thực vật được biết đến như là các chất có ích cho con người. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra dạng giàu omega 3, omega 6 có nhiều tác dụng trong phòng ngừa, chữa trị các bệnh xơ vữa động mạch và ung thư [5, 12, 36]. Tuy nhiên trong quá trình trích li, làm giàu và chế biến thực phẩm, các sản phẩm này gặp nhiều khó khăn do do sự quay cấu hình, chuyển vị trí nối đôi và chuyển hóa thành các sản phẩm khác như thơm hóa, phân nhánh hóa [33]. Trên thế giới có nhiều phương pháp để cô lập và làm giàu các omega 3, omega 6 như làm giàu bằng thủy phân chọn lọc bởi enzym, tạo kết tủa với ure, tạo phức với các hợp chất thơm trong chất lỏng ion, kết tinh phân đoạn ở nhiệt độ thấp, chiết CO2 lỏng siêu tới hạn [16, 17, 30].
Trong đó các phương pháp thủy phân chọn lọc enzym, tạo kết tủa với ure, tạo phức với hợp chất thơm trong chất lỏng ion…cần phải có điều kiện nghiêm ngặt. Việc sử dụng phản ứng este hóa chéo mỡ cá với etanol có xúc tác rồi kết tinh phân đoạn được xem là phương pháp đơn giản, hiệu quả để tách và đánh giá các axit này. Đã có nhiều nghiên cứu về xúc tác axit, bazơ liên quan đến phản ứng este hóa chéo, đặc biệt là phản ứng este hóa chéo giữa methanol với các sản phẩm phi thực phẩm như transfat. Tuy nhiên với các xúc tác bazơ kiềm như NaOH, KOH, Ca(OH)2 không thể sử dụng cho quá trình chuyển hóa trao đổi este trong thực phẩm vì chúng dễ gây chuyển vị nối đôi[33].
Xúc tác axit mạnh đồng thể như H2SO4 cũng có hạn chế với những chuyển hóa phụ không mong muốn như đảo cấu hình nối đôi, phân nhánh hóa và có thể là thơm hóa trong điều kiện phản ứng. Khuynh hướng trên thế giới hiện nay là sử dụng các xúc tác dị thể để thuận lợi trong việc tách sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản ứng. Nhiều thế dị hệ xúc tác mới dựa trên vật liệu mao quản trung bình Al2O3, ZrO2, TiO2, lực axit bazơ có thể biến đổi được nhờ sự biến tính [31, 34, 35]. 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Trong nghiên cứu này, chúng tôi chế tạo hệ xúc tác dị thể La,Zn,P/TiO2 với mong muốn có mao quản phù hợp với các phân tử triglyxerit, lực axit-bazơ phù hợp cho phản ứng etyl este hóa chéo mà không bị chuyển vị trí nối đôi, đảo cấu hình, phân nhánh trong quá trình chuyển hóa để cô lập và đánh giá thành phần các axit béo không thay thế trong mỡ cá Rô Phi, Trắm Đen, Diêu Hồng bằng GC-MS.
2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com PHẦN 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về axit béo không thay thế 1. Định nghĩa,phân loại, nguồn gốc 1. Định nghĩa: Axit béo không thay thế là các axit béo đa nối đôi mà người và động vật có vú không tự tổng hợp được(do thiếu enzym) nhưng lại cần thiết cho sự chống lão hóa tế bào và sinh tổng hợp các hoocmon sinh sản.
Phân loại Dựa vào vị trí của Cacbon của nối đôi cuối cùng tính từ nhóm metyl cuối mạch có thể phân loại các axit béo không thay thế thành 2 loại là ω - 3, ω - 6.2 chỉ ra một số axit omega 3 và omega 6. Một số axit omega 3 thường gặp Axit eicosatetraenoic (ETA) 20:4 Axit 8,11,14,17-eicosatetraenoic (tất cả (n-3) dạng cis) Axit eicosapentaenoic (EPA) 20:5 Axit 5,8,11,14,17-eicosapentaenoic (tất (n-3) cả dạng cis) Docosapentaenoic (DPA, axit 20:5 Axit 7,10,13,16,19-docosapentaenoic (n-3) (tất cả dạng cis) Axit docosahexaenoic (DHA) 22:6 Axit 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic (n-3) (tất cả dạng cis) Axit tetracosapentaenoic 24:5 Axit 9,12,15,18,21-tetracosapentaenoic (n-3) (tất cả dạng cis) Axit tetracosahexaenoic (Axit 24:6 Axit 6,9,12,15,18,21-tetracosahexaenoic nisinic) (n-3) (tất cả dạng cis) 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Một số axit omega 6 thường gặp Tên thông thường Tên theo Tên IUPAC lipid Axit linoleic 18:2(n- Axit 9,12-octadecadienoic (tất cả dạng 6) cis) Axit gamma-linolenic (GLA) 18:3 (n- Axit 6,9,12-octadecatrienoic (tất cả 6) dạng cis) Axit eicosadienoic 20:2 (n- Axit 11,14-eicosadienoic (tất cả dạng 6) cis) Axit dihomo-gamma-linolenic 20:3 (n- Axit 8,11,14-eicosatrienoic (tất cả (DGLA) 6) dạng cis) Axit arachidonic (AA) 20:4 (n- Axit 5,8,11,14-eicosatetraenoic (tất cả 6) dạng cis) Axit docosadienoic 22:2 (n- Axit 13,16-docosadienoic (tất cả dạng 6) cis) Axit adrenic 22:4 (n- Axit 7,10,13,16-docosatetraenoic (tất 6) cả dạng cis) Axit docosapentaenoic (Axit 22:5 (n- Axit 4,7,10,13,16-docosapentaenoic osbond) 6) (tất cả dạng cis) 1. Nguồn gốc Omega-3 có nhiều trong cá, đặc biệt là mỡ cá, tôm, cua, tảo sinh vật phù du.
Sau đây là hàm lượng ω -3 của một số cá thông thường: Bảng 1. Hàm lượng omega-3 có trong mỗi 85g một số loại cá thông thường Tên thông Lượng ω - Tên thông Lượng Tên thông Lượng ω -3 thường 3 (g) thường ω -3 (g) thường (g) Cá heo Cá mòi 1.45 thường Cá thu Tây Cá pecca 1.24 Ban Nha vàng 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Cá hanh Cá hồi 1.23 hoàng hậu Cá meluc Cá ngừ đóng Cá kiếm 0.23 xanh hộp Trai New Cá chim 0.22 Zealand đen Cá tuyết Các loại Cá lát 0.109 mắt xanh trứng to Cá tuyết Cá ngừ Hàu đá 0.1 đóng hộp Sydney nước mặn Omega-6 có trong thịt động vật, nhất là động vật nuôi, hầu hết các loại dầu thực vật. Tác dụng chung của các axit béo không thay thế với cơ thể con người Từ những năm 1970, khi hạ thấp bệnh tim, mạch vành… dã có sự tập trung cao độ vào ảnh hưởng của omega 3 đa nối đôi với sức khỏe con người, đặc biệt là axit eicosanpentaenoic (EPA;20:5) và axit docosahexanoic (DHA;22:6), 2 omega đa nối đôi quan trọng nhất đã được biết rõ. Theo nhũng hiểu biết gần đây, omega 3 đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn cản và điều trị bệnh tim mạch, tăng huyết áp, diabetes, viêm khớp, và bệnh tự miễn dịch mất định hướng, cũng như ung thư và cần thiết cho sự phát triển bình thường, đặc biệt là não bộ và thị giác (Riediger, Othman, Suh, & Moghadasian, 2009; Yashodhara et al.
Chức năng chính của omega 3 là xoay đổi thành phần lipit màng, sự chuyển hóa ô, chuyển nạp tín hiệu, sự diễn tả gen. Chúng điều chỉnh sự diễn tả gen trong các mô khác nhau, bao gồm gan, tim, mô mỡ, và não. 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Các loại dầu sinh vật biển, chẳng hạn như cá hồi, là các nguồn giàu omega để lấy omega đa nối đôi, phần bổ sung dầu cá được gợi ý thay vì tiêu thụ thịt cá. Ward and Singh (2005) đã thấy rằng 60-135 g của các hồi trong một ngày thì cần thiết để bổ sung 1 g của EPA và DHA.
Dạng đặc cung cấp thành phần omega cao hơn trong khi giảm thiểu được lượng axit béo bão hòa cũng như chất béo tổng cho vào. Thêm vào đó, dầu cá viên nhộng thương mại đã chỉ ra rằng không dò được thủy ngân ( Flood, & Lewandrowski, 2003), mà là một sự quan tâm về ảnh hưởng tiêu cực của sự tiêu thụ cá (Domingo, 2007). Giới thiệu một số axit béo không thay thế thường gặp. Omega-3: (là loại axit béo có nối đôi cuối cùng ở vị trí C số 3 tính từ cuối mạch, gồm có: axit α-linolenic, DHA và EPA.
Axit α-Linolenic (ALA) : Nguồn gốc: Là một trong những axit béo không no chính thức ở thực vật và là axit béo cơ bản trong dinh dưỡng động vật Có trong dầu cá sardin, dầu đậu nành, dầu lanh, chloroplast của những cây xanh rậm lá … CTPT: C17H29COOH CTCT: CH3-CH2-(CH=CH-CH2)3-(CH2)6COOH Tính chất vật lý: Dạng lỏng ở nhiệt độ thường. 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tan trong dung môi hữu cơ. Sôi ở 230°C với áp suất 17 mmHg, t° nóng chảy: -11°C. Thành phần % axit α-linolenic trong một số loại dầu được liệt kê ở bảng 1.
Thành phần % axit α-linolenic trong một số loại dầu Đậu nành Lanh Đậu phộng Ngô Dừa Cọ Oliu 2,3 25,0 0,5 0,1-0,6 0,1 0,1-0,2 0,6-0,7 Chức năng: Dùng trong y học, dầu làm khô. Giúp tăng trưởng, sinh tổng hợp các hoocmon trong cơ thể. Thiếu axit α-linolenic: tăng bệnh về da, giảm tăng trưởng, thoái hóa gan thận, tăng nhạy cảm với các tác động ngoài… 1. Axit Eicosapentanoic: (EPA) Nguồn: Có ở các loại cá biển sống vùng lạnh (cá tuyết, cá hồi); dầu cá, dầu gan cá và là thành phần của bơ.35g cá hồi cung cấp 100mg EPA.
CTPT: C19H29COOH CTCT: CH3-CH2-(CH=CH-CH2)5-(CH2)2-COOH Tính chất vật lý: Dạng lỏng ở nhiệt độ thường. Chức năng: Trẻ em không có đủ EPA trong bữa ăn có thể mắc các bệnh về thần kinh, mắt da và giảm tăng trưởng. Vì thế EPA cần được bổ sung vào khẩu phần ăn mỗi ngày. 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Các chuyên gia dinh dưỡng cho rằng 2-5% EPA được bổ sung sẽ làm tăng sự miễn dịch của cơ thể.
Lipit cấu trúc bao gồm omega-3 và các axit béo mạch trung bình được tổng hợp hóa học bởi phản ứng este hóa của dầu cá và triacylglicerol mạch trung bình, chúng kìm hãm sự phát triển của khối u và tăng sự cân bằng nitơ. Giúp da dẻ mịn màng, làm sáng mắt, tạo sụn.35g cá hồi cung cấp 400mg DHA. Thực vật: tảo biển, rau bina, dầu đậu nành, dầu bắp… Mặc dù DHA có thể được tạo thành trong cơ thể nhờ các enzim đặc trưng chuyển hóa axit α-linolenic thành EPA, rồi EPA lại được chuyển thành DHA. Tuy nhiên hoạt tính của enzim này rất yếu và hoạt động không hiệu quả nên lượng DHA lấy từ thực phẩm được xem là chủ yếu.
CTPT: C21H31COOH CTCT: CH3-CH2-(CH=CH-CH2)6-CH2-COOH Tính chất vật lý: Dạng lỏng ở nhiệt độ thường, màu vàng. Không tan trong nước, tan trong ete. Chức năng: DHA có vai trò quan trọng trong tế bào mà các axit béo khác không có: là thành phần cấu tạo màng tế bào nơron thần kinh, tế bào võng mạc mắt. Là dưỡng chất cần thiết cho hoạt động sống hàng ngày.
8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Màng não cần nhiều chất béo: cụ thể là omega-3 và omega-6 thường được lấy từ dầu ăn vào cơ thể. Hơn nữa do thói quen dinh dưỡng của người Việt là thích những món chiên, xào, kho nên lượng omega-6 khá đầy đủ. Ngược lại, omega-3 chỉ có trong một số loại thực phẩm (nhiều nhất ở cá hồi) nên chúng ta phải thường xuyên bổ sung vào khẩu phần ăn. Ngăn chặn sự vón cục của máu, làm giảm lượng cholesterol và triglyceride.
Giảm áp lực máu, làm dịu các vết sưng tấy, ngăn chặn sự co cứng mạch máu não, giảm nguyn cơ các bệnh tim mạch. Ngăn chặn sự phát triển của các tế bào ung thư: DHA phân chia vào các tế bào ung thư, kim hãm các tế bào này tiết ra prostaglandin E và leukotriene B (những chất hóa sinh làm tăng trưởng các tế bào ung thư).