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Main Title: Zur Wirkung von Phospholipiden in der thermisch induzierten Lipidperoxidation
Translated Title: To the effect of phospholipids in the thermally induced lipidperoxidation
Author(s): Doert, Martin
Advisor(s): Mörsel, J.-Th.
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Die antioxidativen Eigenschaften der Phospholipide wurden an Soja-, Raps- und Sonnenblumenlecithin untersucht. Zusätzlich wurden Modelluntersuchungen mit Standardphosphatiden am System Linolsäureethylester /a-Tocopherol durchgeführt. Phospholipide wirken nicht wie klassische Antioxidantien über die Inaktivierung freier Radikale durch Abgabe von H-Atomen. Zwei Mechanismen konnten herausgearbeitet werden. 1.) Saure Phosphatide besitzen eine Schwermetallaffinität und können prooxidative Übergangsmetalle inaktivieren. Die freie Phosphatidsäure zeigt als einziges Phosphatid eine deutliche Inaktivierung von Eisen- und Kupfer-Ionen. Der Effekt lässt sich durch eine Maskierung über die Bildung von stabilen MePA2-Komplexen erklären. 2.) Phospholipide sind in der Lage synergistisch den Effekt von phenolischen Antioxidantien, wie z.B. BHA, Tocopherolen oder Flavonoiden zu verstärken. Es konnte gezeigt werden, dass die Wirkung von Phosphatidylethanolamin (PE) in Verbindung mit L-Ascorbinsäure auf der Regeneration von a-Tocopherol aus a-Tocopherylchinon zurückgeht. Phosphatidylcholin ist dazu nicht in der Lage, es verbessert aber die Recyclierung von a-Tocopherol aus a-Tocopheryl-Radikalen mit L-Ascorbinsäure [Packer et al. 1979] über einen physikalischen Dispersionseffekt. Unter Röstbedingungen (5 min, 150°C) werden in Pflanzenlecithinen antioxidative Stoffe gebildet. Gleiches wurde auch im Modellversuch bei der Röstung von Phosphatidylethanolamin mit D-Glucose beobachtet. Die gebildeten reduzierenden Stoffe übernehmen die Rolle der L-Ascorbinsäure und bewirken in Verbindung mit PE /a-Tocopherol eine Stabilisierung von Linolsäureethylester über den beschriebenen Regenerationsmechanismus. Während der Oxidation von (RRR)-a-Tocopherol mit Bleitetraacetat und der Regeneration mit Phosphatidylethanolamin bleibt die Konfiguration am C2 des a-Tocopherols erhalten. Über MS-Untersuchungen konnten Amino-Carbonyl-Kondensationsverbindungen von Phosphatidylethanolamin mit Hexanal, (E)-2-Octenal, (E,E)-2,4-Decadienal, D-Glucose, L-Ascorbinsäure und a-Tocopherylchinon gemessen werden. Es wird ein Mechanismus für die Regeneration von a-Tocopherol vorgeschlagen. Kern ist hierbei die Aktivierung des a-Tocopherylchinons durch die Kondensatbildung mit Phosphatidylethanolamin. Eine Verifizierung über strukturelle Untersuchungen steht noch aus. Das System Pflanzenlecithin/Ascorbat/a-Tocopherol eignet sich zur Stabilisierung von Kartoffelpüreepulvern. Signifikante Unterschiede im antioxidativen Verhalten zwischen Soja-, Raps- und Sonnenblumenlecithin wurden nicht beobachtet.
The antioxidative effects of phospholipids were examined in lecithins of soy, rape and sunflowers. In addition, model investigations with standard phosphatids in the system ethyllinoleat/a-tocopherol were carried out. Phospholipids do not work like classical antioxidants through the inactivation of free radicals by delivery of H atoms. Two mechanisms could be worked out. 1.) Sour phosphatids have a treacly metal affinity and can inactivate prooxidative transitional metals. The free phosphatidic acide shows as the only phosphatid a clear inactivation of iron ions and copper ions. The effect can be explained by a masking through the generation of stable MePA2 complexes. 2.) Phospholipids are in the situation to strengthen the effect of phenoleic antioxidants synergistically, as for example BHA, tocopherols or flavonoids. It could be shown that the effect of phosphatidylethanolamine (PE) in connection with L-ascorbic acid is traced back to the regeneration of a-tocopherol from a-tocopherylquinone. Phosphatidylcholine is not able to do this, but it does improve the recycling of a-tocopherol from a-tocopheroxyl radicals with L-ascorbic acid [Packer et al. 1979] through a physical dispersion effect. In lecithins antioxidative materials are formed under roasting conditions (5 min, 150°C). The same was also observed in the pilot experiment by roasting of phosphatidylethanolamine with D-glucose. The composed reducing materials take over the role of the L-ascorbic acid and cause a stabilisation of ethyllinoleat through the described regeneration mechanism in connection with PE /a-tocopherol. The configuration in the C2 of the a-tocopherol is preserved during the oxidation of (RRR)-a-tocopherol with leadtetraacetat and the regeneration with phosphatidylethanolamine. By MS investigations amino-carbonyl condensation compounds could be measured by phosphatidylethanolamine with hexanale, (E)-2-octenale, (E,E)-2,4-decadienale, D-glucose, L-ascorbic acid and a-tocopherylquinone. For the regeneration of a-tocopherol a mechanism is suggested. Focus for this occasion is the activation of the a-tocopherylquinone by the generation of the condensat with phosphatidylethanolamine. A verification by structural investigations is still pending. The system lecithine/ascorbate/a-tocopherol is suited for the stabilisation of mashed potatoes powders. There were no significant differences in the antioxidative behaviour between lecithins of soy, rape and sunflowers.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-28108
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2913
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2616
Exam Date: 5-Jul-2010
Issue Date: 25-Oct-2010
Date Available: 25-Oct-2010
DDC Class: 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
Subject(s): Antioxidativ
Lecithine
Phosphatide
Synergismus
Tocopherole
Antioxidative
Lecithins
Phosphatids
Synergism
Tocopherols
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