Studies on Degradation Mechanisms of Edible Oils and Fats Using Structural Lipids

结构脂降解食用油脂机理的研究

基本信息

批准号：
22K05520
负责人：
佐藤博文
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05520/
关键词：
脂質劣化酸化構造脂質エーテル結合

项目摘要

食用油脂の主成分であるトリアシルグリセロール (TAG) は種々の要因で劣化して風味劣化の原因となる極性化合物となるだけでなく、肝細胞がん等の形成にも関与している。そのため、我が国でも食品に酸価等を指標とした基準が設けられている。脂質の劣化メカニズムは非常に複雑であり、食品中の脂質の劣化をそのままの状態で分析することは困難である (図1)。そこで本研究では、単一構造の構造TAGを有機合成し、これを基質として劣化挙動を観測し、TAG劣化における隣接アルキル基の影響を解明することを目的としている。初年度である2022年度ではグリセリンとカルボン酸から同じアシル基をみっつ有するTAG (例えばトリオレインやトリステアリン) の合成法を確立した。同時に、グリセリンの1級アルコールと2級アルコールの反応性の差を利用して、Sn2位のみ異なる脂肪酸を導入した構造脂質の合成法も確立した。また、これらを基質として酸化劣化装置で強制的に酸化させ、その劣化ガスをヘッドスペースGC-MSで分析するためのメソッド開発を行った。これらの一連の流れはベースとなる方法であり、研究を通じて活用することができる。この方法で合成トリオレインを酸化劣化させたところ、初期に炭素鎖9以下のアルデヒド類が生成することがわかった。また、この時もちいた実験条件で4時間以上酸化を継続すると、対応するカルボン酸、5時間以上でラクトンやギ酸エステルも生成することがわかった。各化合物の経時的な変化にも着目した結果については、学会発表も行った。

食用油脂的主要成分三酰甘油（TAG）会因各种因素而变质，不仅成为导致风味变差的极性化合物，而且还参与肝细胞癌的形成。因此，即使在日本，也制定了以酸值作为指标的食品标准。脂质变质的机制极其复杂，很难直接分析食品中脂质的变质情况（图1）。因此，本研究的目的是有机合成单一结构的TAG，以其为底物观察其降解行为，并阐明相邻烷基对TAG降解的影响。第一年，即2022年，我们建立了一种从甘油和羧酸合成具有三个相同酰基的TAG（例如三油酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯）的方法。同时，我们利用甘油的伯醇和仲醇之间的反应性差异，建立了一种合成结构脂质的方法，该脂质包含仅在 Sn2 位不同的脂肪酸。我们还开发了一种方法，将这些作为底物在氧化劣化装置中强制氧化，并使用顶空GC-MS分析所产生的劣化气体。这一系列步骤是基本方法，可以在整个研究中使用。当使用该方法氧化和降解合成的三油酸甘油酯时，发现最初形成碳链为9或更少的醛。还发现，如果在此时使用的实验条件下继续氧化4小时以上，则生成相应的羧酸，并且在5小时以上还生成内酯和甲酸酯。研究结果主要关注每种化合物随时间的变化，并在一次学术会议上公布。