Lecytyny

Warianty lecytyny

Lecytyny (lub lecytyny , z greki λέκιθος lekithos , niemiecki „żółtko” ) to nazwa używana zamiennie z chemii dla grupy związków chemicznych, tzw fosfatydylocholiny (PC). Są to fosfolipidy , które są estrami kwasów tłuszczowych , gliceryny , kwasu fosforowego i choliny . Jednak w praktycznym zastosowaniu w sektorach spożywczym i farmaceutycznym lecytyna jest rozumiana jako produkty otrzymywane technicznie, które oprócz fosfatydylocholiny zawierają jako główne składniki także inne fosfolipidy i substancje towarzyszące.

Fosfatydylocholiny są składnikami błony komórkowej życia zwierząt i roślin. Nie występują jednak w błonach większości bakterii. Są substancjami towarzyszącymi w tłuszczach i olejach, a szczególnie obficie występują w żółtkach jaj i komórkach nasion warzyw .

Lecytyny umożliwiają emulgowanie (mieszanie) tłuszczów i wody, dlatego są ważnymi naturalnymi emulgatorami żywności i pasz. W UE są dopuszczone jako dodatki do żywności (E 322) do żywności (również do „ produktów ekologicznych ”) z ograniczeniami maksymalnej ilości tylko dla żywności dla niemowląt . Na listach składników są one wymienione jako lecytyna , lecytyna sojowa , lecytyna rzepakowa lub E 322 . W medycynie i kosmetyce wykorzystywane są również jako składniki aktywne, w żywieniu do celów dietetycznych oraz jako suplementy diety .

Technicznie otrzymywane produkty lecytynowe, takie jak ekstrakty z soi , rzepaku czy jaj, zawierają w zależności od źródła nie tylko lecytyny, ale także inne fosfolipidy, takie jak sfingomieliny i glikolipidy . Te grupy substancji mają również podobne właściwości fizyczne i są emulgatorami. Zgodnie z dyrektywą UE zawartość polarnych lipidów (nierozpuszczalnych w acetonie ) w produktach lecytynowych musi wynosić co najmniej 60%.

Odkrywanie i eksploracja

W 1811 roku francuski farmaceuta Louis-Nicolas Vauquelin po raz pierwszy doniósł o preparatach zawierających tłuszcze wytworzonych z materii mózgowej, zawierających organicznie związany fosfor i które zostały odkryte przez niemieckiego chemika Johanna Thomasa Hensinga już w 1719 roku .

Francuski Nicolas-Theodore Gobley izolowane lepki, o barwie pomarańczowej substancji z żółtka jaja w 1846/1847, w którym kwas oleinowy , margarynowy kwas glicerolu kwasu fosforowego i azotowego organicznej zasady były obecne. W latach 1847-1858 znalazł podobne substancje w materii mózgu, jajach karpia, krwi, żółci i innych narządach. W 1850 r. nazwał swoje odkrycie lecytyna od greckiego słowa lekithos „żółtko jaja”.

Adolf Strecker

Niemiecki Felix Hoppe-Seyler , twórca biochemii i biologii molekularnej, w 1867 r . znalazł w nasionach roślin organicznie związany fosfor . W 1899 niemieccy chemicy Ernst Schulze i Ernst Steiger wyizolowali z nasion roślin fosfolipidy , które nazwali również lecytyną. Według ich ustaleń soja i łubin, na poziomie 1,5–2,5%, miały największą zawartość lecytyny w badanych nasionach roślin.

Badacze Diakonow i Adolph Strecker (1822–1871) wyizolowali lecytynę, m.in. B. z żółtka jaja, o większej czystości i rozpoznał, że częścią lecytyny zawierającą azot była cholina .

Johannes Ludwig Wilhelm Thudichum (1829-1901), twórca chemii mózgu, znalazł analogiczne powiązanie i nazwał go kefaliną od greckiego słowa kephalos , głowa i był w stanie oddzielić sfingomielinę.

Od początku 1900 do końca lat 30. nie widać żadnych znaczących postępów w wiedzy na temat fosfolipidów. Ernst Klenk (1896-1971) i Sakat znaleźli inozytol i kwas fosforowy inozytolu w lecytynie sojowej w 1939 roku . W 1944 roku amerykański chemik Jon Pangborn wyekstrahował kardiolipinę z lipidu mięśnia sercowego bydła , aw 1958 Carter i jego koledzy opisali złożone fitoglikolipidy, które znajdują się tylko w mieszaninach fosfolipidów roślinnych.

Kiedy Hansamühle Hamburg , dziś ADM Ölmühle Hamburg AG, wprowadził proces ekstrakcji Bollmanna w 1925 roku , lecytynę można było ekonomicznie izolować z surowego oleju roślinnego. Rozpoczęto produkcję przemysłową. Głównym źródłem lecytyny był olej sojowy. Lecytyna z żółtka jaja ma szczególne zastosowanie m.in. B. w farmacji i kosmetyce, nadal ma duże znaczenie.

Jednym z pierwszych badaczy zastosowań lecytyny był Bruno Rewald około 1925 roku , który był jednym z pierwszych technologów lecytyny, który zalecił lecytynę jako emulgator i dyspergator .

Hamburg stał się punktem wyjścia i centrum przemysłowego przetwarzania soi i lecytyny. Amerykanin Josef Eichberg jako pierwszy dostrzegł wartość lecytyn dla USA w 1930 roku i wprowadził tam na rynek „Hamburger Lecithin” Hansamühle. Od 1935 roku lecytyna była również produkowana w dobrej jakości w Ameryce. To firmy Pillsbury i Central Soya (obie USA) przyjęły tę wszechstronną substancję.

Od 1948 roku Lucas Meyer z Hamburga poświęcił się technice aplikacji i sprzedaży lecytyn. Dzięki Rüdiger Ziegelitz i Volkmarowi Wywiolowi , którzy od 1953 roku promowali marketing i dalszy rozwój lecytyny, osiągnięto światowy przełom w lecytynie jako składniku pomocniczym i aktywnym. Szeroko opierają się na różnorodności zastosowań lecytyn w sektorach spożywczym, paszowym i technologicznym.

Doktor Buer wykonał pionierską pracę w zakresie stosowania dietetycznego iw 1935 roku wprowadził na rynek jeden z pierwszych preparatów lecytynowych o nazwie „Lecytyna Buer”. H. Eickermann, A. Nattermann & Cie. (dzisiaj Grupa Sanofi-Aventis ), skoncentrowała się na substancji czynnej fosfatydylocholina i opracowała szereg ważnych preparatów farmaceutycznych, które są nadal oferowane.

Herbert Rebmann opracował specjalności fosfolipidowe z żółtka jaja jako wysokiej jakości emulgatory farmaceutyczne do roztworów odżywczych tłuszczów.

Technologia badań i aplikacji jeszcze się nie skończyła. Na przykład lecytyny z wodorostów morskich, wykorzystanie liposomów w przemyśle spożywczym i fosfolipidów w akwakulturze są obecnie przedmiotem zainteresowania nauki.

Występowanie i dostępność

Zebrane pole soi – Środkowy Zachód (USA)

Występowanie

Lipidy polarne, zwłaszcza fosfolipidy, są ważnymi składnikami strukturalnymi błon biologicznych i występują we wszystkich żywych organizmach (ludziach, zwierzętach, roślinach i algach) oraz w wielu mikroorganizmach. Najwyższe stężenia lecytyny znajdują się w wątrobie i mózgu, w płucach i sercu oraz w tkance mięśniowej. Fosfolipidy są również obecne w niektórych płynach ustrojowych – zwłaszcza w osoczu krwi kręgowców. Fosfatydylocholina jest - podobnie jak fosfatydyloetanoloamina - w Kennedy produkowana w Stoffwechselweg.

Dostępność

Obecnie rocznie produkuje się około 180 000 ton lecytyny, głównie z nasion soi (zawartość lecytyny 2%), które są zbierane w USA, Brazylii i Argentynie. Inni producenci soi, tacy jak Chiny, Indie, Paragwaj czy Kanada, mają obecnie niewielkie znaczenie dla światowej produkcji lecytyny. Uprawa soi w Europie jest marginalna. Ponad 70% światowych zbiorów soi pochodzi z genetycznie modyfikowanej soi (stan na 2011 rok). Oprócz soi jako źródła surowca, choć w mniejszym stopniu, zalicza się rzepak i słonecznik. Żółtko jaja, z dużą zawartością lecytyny (ok. 10%), z trudem może zaopatrywać rynek ze względu na ograniczoną dostępność. Stosunkowo niewielkie ilości wykorzystywane są głównie w farmacji, medycynie i kosmetyce.

Wpływ lecytyny na organizm

Dwuwarstwa lipidowa

Lecytynom poza właściwościami strukturotwórczymi przypisuje się liczne zadania funkcjonalne. Są aktywnie zaangażowani zarówno w metabolizm anaboliczny lipidów (synteza i dystrybucja lipidów), jak i kataboliczny metabolizm tłuszczów (rozkład i konwersja lipidów).

  • Błony komórkowej z prawie wszystkich komórek składa się z podwójnej warstwy lipidowej. Lecytyna jest niezbędna do tworzenia błony biologicznej i części organelli komórkowych. W szczególności mitochondria są zależne od składników lecytyny pod względem ich zdolności syntezy z glikoproteinami związanymi ze strukturą molekularną.
  • Ponieważ tłuszcze nie są rozpuszczalne w wodzie, konieczne są własne działania organizmu w celu trawienia tłuszczu , aby móc przeprowadzić trawienie, które rozpoczyna się od rozpadu kropelek tłuszczu ( micele ).
  • Eksport kwasów tłuszczowych z wątroby jest szczególnie ważny dla zwierząt gospodarskich.

Kurczaki wraz ze swoją dietą spożywają przede wszystkim skrobię , z której wątroba musi syntetyzować tłuszcze do tworzenia jaj; Lecytyna jest tutaj niezbędna do wyeksportowania powstałych tłuszczów z wątroby ( Very Low Density Lipoproteins , VLDL), w przeciwnym razie istnieje ryzyko, że u zwierzęcia rozwinie się stłuszczenie wątroby. U krów to niebezpieczeństwo również istnieje po części, ale jest to wynik innego procesu: krótko po urodzeniu cielęcia rozpoczyna się bardzo energochłonna produkcja mleka . W tym celu mobilizowane są rezerwy tkanki tłuszczowej, które najpierw transportowane są do wątroby, a stamtąd jako VLDL do krwi. Jeśli zaopatrzenie krowy w aminokwasy jest w tym momencie niewystarczające (w szczególności: lizyna i metionina ), tłuszcz może być również odkładany w wątrobie, co ostatecznie może prowadzić do obniżenia wydajności. Badania w tej dziedzinie trwają.

Struktura chemiczna i właściwości

Wzory strukturalne
Fosfolipid.svg
Ogólna struktura fosfoglicerydów
Lecytyny.svg
Ogólna struktura fosfatydylocholiny
Kwas lecytynowo-palmitynowo-oleinowy
Fosfatydylocholina z kwasu palmitynowego
i nienasyconego kwasu oleinowego
(POPC = P almityl O leyl P hosphatidyl C morfolin)

Lecytyny (fosfatydylocholiny) to szeroko rozpowszechniona grupa związków należących do macierzystej grupy fosfoglicerydów . Fosfoglicerydy są związkami, które łączą się z gliceryną i dwa tłuszczowych kwasami tworzą się estru kwasu dikarboksylowego . Ta część fosfoglicerydów odpowiada budowie pospolitych tłuszczów . Trzecia grupa OH gliceryną, więc tworzy się dwuester kwasu fosforowego z jonu fosforanowego ; z jednej strony z glicerolem, az drugiej strony z dalszą, nieokreśloną grupą funkcyjną X. W przypadku lecytyn grupą X jest cholina . Cholina jest czwartorzędowym związkiem amoniowym , ma więc ładunek dodatni i jest kationem . Grupa fosforanowa jest obecna jako anion w szerokim zakresie pH , więc ma ładunek ujemny. Tak więc lecytyny można rozumieć jako jony obojnacze lub sole wewnętrzne . Lecytyny nie mają charakterystycznej temperatury topnienia, ponieważ związki mają różny skład kwasów tłuszczowych. Nienasycone kwasy tłuszczowe, takie jak kwas oleinowy lub kwas linolenowy, są dość powszechne w lecytynach.

Układ lecytyn w rozpuszczalnikach polarnych i niepolarnych
TensidOel.svg
Kropelki oleju powierzchniowo czynnego w wodzie
Liposom.svg
Liposomów w wodzie


Na rysunkach widać kroplę oleju i liposom, a cząsteczki lecytyny są tam pokazane jako szare obiekty z czerwonym obszarem. Czerwone oznaczenie na tych symbolach ma przedstawiać polarną część cząsteczek.

Struktura tych związków prowadzi do właściwości działania jako środek powierzchniowo czynny : jedna część cząsteczki ma właściwości polarne ( hydrofilowe ) , inna część ma właściwości apolarne ( hydrofobowe ). Są zatem amfifilowe , mogą zmniejszać napięcie międzyfazowe między wieloma różnymi substancjami ( fazami ) i działać jako emulgatory lub dyspergatory . Pozwalają one zatem mieszanie faktycznie nie mieszających się cieczy, takich jak olej i woda, a zawiesinę z cząstek w fazie wodnej.

Podobnie lecytyny mogą tworzyć liposomy , które służą jako model rozwoju komórek i mogą być pomocne w medycynie jako środek wspomagający transport substancji aktywnych. Lecytyny są również zdolne do tworzenia lamelarnych faz ciekłokrystalicznych, co jest szczególnie interesujące dla zastosowań kosmetycznych.

Inne fosfolipidy

Sfingocholina

Pozyskiwane ze źródeł naturalnych lecytyny zawierają oprócz lecytyn inne fosfoglicerydy, takie jak fosfatydyloetanoloamina z etanoloaminą , fosfatydyloseryna z seryną oraz fosfatydyloinozytol z inozytolem jako grupa polarna X. Istnieją również sfingomieliny i glikolipidy , te ostatnie nie są fosfolipidami . Te grupy związków wykazują również podobne właściwości fizyczne i działają jako środki powierzchniowo czynne. Naturalnymi źródłami lecytyn są m.in. B. Jaja i soja . W tabeli przedstawiono przybliżony skład jaja kurzego i lecytyny sojowej.

Skład (w%)
Nazwisko polarna grupa funkcyjna Lecytyna jajeczna Lecytyna sojowa
Fosfatydylocholina Cholina Cholina.svg 73 30.
Fosfatydyloetanoloamina Etanoloamina Etanolamina - Etanolamina.svg 15. 22.
Fosfatydyloseryna Serine Serine - Serine.svg - 3-4
Fosfatydyloinozytol Inozytol Myo-Inozytol.svg 1 18.
Sfingocholina Cholina Cholina.svg 2-3 -
Glikolipidy Monosacharydy
Oligosacharydy
- 13th

Właściwości fizyczne

Lecytyny są higroskopijne . W powietrzu tworzą lepkie, woskowate masy. Po dłuższym ogrzewaniu do temperatury 70 °C lecytyny zmieniają kolor z ciemnobrązowego na czarny. W zasadzie lecytyny, pokrewne fosfolipidy i ich zmodyfikowane pochodne są rozpuszczalne w tłuszczach i olejach oraz dyspergowalne w wodzie. Lecytyny są łatwo rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak chloroform lub heksan . W przeciwieństwie do tego są nierozpuszczalne w acetonie . Rozpuszczalność w etanolu zależy od długości łańcucha i stopnia nasycenia kwasów tłuszczowych. Gdy stopień nasycenia jest niski, zmniejsza się rozpuszczalność fosfatydylocholiny w etanolu. Fosfatydyloetanoloamina i fosfatydyloinozytol są słabo lub nierozpuszczalne w etanolu.

Lecytyny należy szczelnie zamykać, chronić przed światłem i nie przechowywać w temperaturze powyżej 15°C. Ponieważ ma tendencję do utleniania się tlenem cząsteczkowym ( samoutlenianie ), przeciwutleniacze mogą być dodawane w celu stabilizacji .

Przegląd tabeli

Przegląd niektórych mieszanin substancji i czystych substancji diacylofosfatydylocholiny
Nazwy) Formuła molekularna Reszty acylowe
1,2-diacylo- sn -glicero-3-fosfocholina, (3- sn -phosphatidyl) choliny, lecytyny - -
Lecytyna jajeczna ( fosfolipidy z żółtka jaja ) - -
Lecytyna sojowa (fosfolipidy z soi ) - -
1,2-didekanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, dikaprylofosfatydylocholina, DCPC C 28 H 56 NO 8 P Kwas kaprynowy (10:0)
1,2-Dilauroilo- sn -glicero-3-fosfocholina, Dilauroilofosfatydylocholina, DLPC C 32 H 64 NIE 8 P. Kwas laurynowy (12:0)
1,2-ditetradekanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, dimirystoilofosfatydylocholina, DMPC, tetradekanian kolfoscerylu ( INN ) C 36 H 72 NO 8 P. Kwas mirystynowy (14: 0)
1,2-dipalmitoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, dipalmitylofosfatydylocholina, DPPC, palmitynian kolfoscerylu (INN) C 40 H 80 NO 8 P Kwas palmitynowy (16:0)
1,2-distearoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, distearylofosfatydylocholina, DSPC, stearynian kolfoscerylu (INN) C 44 H 88 NO 8 P. Kwas stearynowy (18:0)
1,2- dioleoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, dioleoilofosfatydylocholina, DOPC, oleinian kolfoscerylu (INN) C 44 H 84 NO 8 P. Kwas oleinowy (18: 1)
1,2-Dilinoleoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, Dilinoleoilofosfatydylocholina, DLOPC C 44 H 80 NO 8 P. Kwas linolowy (18:2)
1,2-Diicosanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, Diarachidoilofosfatydylocholina, Colfoscerilicosanoat (INN) C 48 H 96 NO 8 P Kwas arachidowy (20:0)
1,2-Dierukoilo- sn -glicero-3-fosfocholina, Dierukoilofosfatydylocholina, DEPC, Colfoscerilerucat (INN) C 52 H 100 NO 8 P. Kwas erukowy (22: 1)
1,2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina C 52 H 80 NO 8 P. Kwas dokozaheksaenowy (DHA) (22:6)
1-palmitoilo-2-oleoilo- sn -glicero-3-fosfocholina C 42 H 82 NO 8 P. Kwas palmitynowy (16:0), kwas oleinowy (18:1)
1-palmitoilo-2-linoleoilo- sn -glicero-3-fosfocholina C 42 H 80 NO 8 P. Kwas palmitynowy (16:0), kwas linolowy (18:2)
1-mirystoilo-2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina C 44 H 76 NO 8 P. Kwas mirystynowy (14:0), DHA (22:6)
1-Palmitoilo-2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina C 46 H 80 NO 8 P. Kwas palmitynowy (16:0), DHA (22:6)
1-stearoilo-2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholina C 48 H 84 NO 8 P Kwas stearynowy (18:0), DHA (22:6)

Ekstrakcja lecytyny sojowej

Surowiec: soja

Dojrzała soja

Ziarna soi z głównych krajów produkujących są wystarczająco dostępne jako surowiec odnawialny (zbiory w 2005 r.: 214 mln t). Dojrzała i starannie przechowywana fasola ma ogromne znaczenie dla dobrych właściwości lecytyny. Fasolę należy najpierw oczyścić, połamać i zwinąć w płatki.

Surowiec: surowy olej sojowy

Płytki (2-5 mm) ekstrahuje się w układzie ekstrakcyjnym w przeciwprądzie heksanem. Otrzymaną mieszaninę ( miscella ) destyluje się i odparowuje, a na koniec uwalnia od rozpuszczalnika pod próżnią przez bezpośrednie dodanie pary.

Powstały surowy olej jest produktem wyjściowym dla lecytyny sojowej. Poprzez parowanie nasion oleistych przed ekstrakcją można zwiększyć zawartość lecytyny w oleju o 50–100%. Proporcja nieuwadniających się fosfolipidów w odgumowanym oleju zmniejsza się.

Wynik: lecytyna

Lecytyna płynna - rafinowana

Surowy olej, który jako substancję towarzyszącą zawiera około 2% lecytyny, jest podgrzewany do 70–90°C w zbiorniku źródłowym i intensywnie mieszany z 1–4% wody. Lecytyna pęcznieje, wytrąca się w postaci galaretowatej masy i jest oddzielana od ropy naftowej za pomocą specjalnych szybkoobrotowych separatorów. Woda jest usuwana z tego mokrego osadu lecytynowego - około 12% oleju, 33% fosfolipidów i 55% wody - w wyparce cienkowarstwowej. Rezultatem jest surowa lecytyna zawierająca 60-70% polarnych lipidów i 27-37% oleju sojowego. Zawartość wody wynosi teraz tylko 0,5-1,5%.

Głównymi składnikami surowych lecytyn otrzymywanych poprzez odgumowanie są: fosfolipidy (zwane również fosfatydami), trójglicerydy , glikolipidy oraz węglowodany . Drobne składniki: sterole , wolne kwasy tłuszczowe , barwniki i szereg innych związków.

Oprócz odśluzowywania metodą pęcznienia wodą, stosuje się odśluzowywanie kwasami (super odgumowanie) oraz proces odśluzowywania enzymem fosfolipazą A2. W szczególności wytrącane są również tak zwane fosfolipidy, które nie ulegają uwodnieniu, które w inny sposób są niemożliwe lub trudne do wykrycia.

Czysta lecytyna - frakcje - modyfikacje

Do wielu zastosowań lecytyna może być używana w swojej oryginalnej postaci. Jednak w wielu przypadkach sensowne jest odolejanie, frakcjonowanie lub modyfikowanie natywnej (oryginalnej) lecytyny w celu uzyskania określonych lecytyn do specjalnych zastosowań:

  • Odolejanie jest stosowane do produkcji sproszkowanych lub granulowanych „czystych lecytyn” poprzez usunięcie oleju i wolnych kwasów tłuszczowych z naturalnej lecytyny. Są bezsmakowe, łatwe do dozowania, mają wysokie stężenie fosfolipidów i mają ulepszone właściwości emulgujące O/W.
  • Frakcjonowanie oznacza rozdzielenie kompleksu lecytyny na składnik rozpuszczalny w alkoholu i składnik nierozpuszczalny w alkoholu. Frakcja rozpuszczalna w alkoholu może być dalej podzielona na dwie frakcje o określonych właściwościach przy użyciu procesu chromatograficznego.
  • Modyfikacja polega na oddzieleniu cząsteczki kwasu tłuszczowego od cząsteczki fosfolipidu. Odbywa się to za pomocą fosfolipazy A2 . Proces ten nazywa się hydrolizą enzymatyczną. Powstała „lizolecytyna” jest szczególnie hydrofilowa, co poprawia właściwości emulgujące O/W i zwiększa tolerancję jonów wapnia.
  • Acetylacja, inna forma modyfikacji, zmienia fosfatydyloetanoloaminę poprzez dodanie cząsteczki kwasu octowego do grupy aminowej. To sprawia, że ​​uzyskana lizolecytyna jest szczególnie hydrofilowa.
  • Inną możliwością poprawy aktywności emulgującej lecytyn jest hydroksylacja jednonienasyconych i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych związanych w cząsteczce fosfolipidu. Odbywa się to poprzez reakcję z nadtlenkiem wodoru.

nieruchomości

Lecytyny surowe roślinne są substancjami o barwie brązowej do żółtawej, o plastycznej i płynnej konsystencji . Kolor zależy od pochodzenia nasion, warunków zbioru i przechowywania oraz metod przetwarzania i sprzętu. Konsystencja zależy od zawartości oleju, ilości wolnych kwasów tłuszczowych i wilgotności. Odolejone lecytyny są sproszkowane lub granulowane. Dobrze oczyszczone (rafinowane) lecytyny mają charakterystyczny (fasolowy) do neutralnego zapach i smak. W zasadzie lecytyny, ich modyfikowane pochodne oraz frakcjonowane fosfolipidy są rozpuszczalne w olejach i tłuszczach.

Zastosowania lecytyny

Zastosowanie lecytyny w produkcji żywności i pasz, w farmacji i medycynie, a także w produktach kosmetycznych oraz w sektorze niespożywczym jest zróżnicowane. Poniżej przedstawiono niektóre możliwe zastosowania.

Żywność

Najwięcej lecytyny produkowanej przemysłowo, głównie z soi, trafia do przemysłu spożywczego. Początkowo lecytyna roślinna była substytutem lecytyny jajecznej. Ale od dawna uważany jest za równoważny, a czasem nawet lepszy. Ma stały się jako emulgatora i dyspergatora , zarówno dla hydrofilowych substancji oleistej i hydrofobowa w środowisku wodnym, jak i stabilizator z interfejsów w gazowej / wodny gazowych / ciało stałe układów żywnościowych. Lecytyna sojowa z roślin modyfikowanych genetycznie jest zwykle niewykrywalna, ponieważ w wyniku procesu produkcyjnego nie zawiera już DNA roślinnego. Lecytyna z roślin genetycznie modyfikowanych podlega znakowaniu.

  • Lecytyna w chlebie i wypiekach : Lecytyny są przede wszystkim ważnymi substancjami pomocniczymi w procesach piekarniczych . Oni sprawiają, że łatwiej jest bicz tłuszczowych ciast i umożliwić stosowanie niskich gluten ciast. Większa wydajność objętościowa, mniejsze pory i chrupiąca skórka, które można uzyskać, są szczególnie korzystne w produkcji bułek. Szczególnie ważna jest zdolność lecytyny do opóźniania czerstwienia chleba i wypieków. Do ciasta dodaje się 0,1-0,3% czystej lecytyny. Handlowy proszek lecytyny składa się z 50-95% mąki, to rozcieńczenie ułatwia dozowanie niewielkich ilości.
  • Lecytyna w produkcji margaryny : Na początku margaryna w porównaniu z masłem miała tę wadę, że rozpryskiwała się podczas smażenia i mocno przylegała kazeina mleczna , która paliła się z nieprzyjemnym zapachem. Aby temu zapobiec, najpierw jako emulgator zastosowano lecytynę z żółtka jaja . Problemy można było rozwiązać ekonomicznie tylko za pomocą bezsmakowej lecytyny sojowej. Nowe technologie procesowe i receptury zapewniły znaczny wzrost jakości, co jednak doprowadziło do rezygnacji z rodzimej lecytyny sojowej na rzecz specjalnych frakcji lecytyn . Umożliwiło to również uzyskanie lepszej odporności na utlenianie i stabilizacji. Dobrego efektu przeciwrozpryskowego z półtłustą margaryną (40% tłuszczu i 60% wody) nie można osiągnąć z dodatkiem samej lecytyny. Jest to możliwe tylko w połączeniu z substancjami powierzchniowo czynnymi, takimi jak koncentraty białka sojowego .
  • Lecytyna w czekoladzie : Jak prawie wszędzie, lecytyna pełni tu również podwójną funkcję: poprawia jakość czekolady i szereg zalet w produkcji. W celu uzyskania odpowiedniej konsystencji i aromatu charakterystycznego dla produkcji czekolady masa musi być mieszana w konszy przez kilka godzin . Zastosowanie lecytyny zmniejsza lepkość , skraca czas przetwarzania i oszczędza masło kakaowe . Ale właściwości mają również korzystny wpływ. Czekolada staje się bardziej odporna na podwyższone temperatury, wydłuża się okres przydatności do spożycia, zwiększa się połysk powierzchni i zmniejsza się przedwczesne szarzenie. Przemysł wykorzystuje prawie wyłącznie lecytyny sojowe, ale stosuje się również lecytyny z nasion rzepaku i słonecznika. Syntetyczne lecytyny i kombinacje lecytyn mogą okazać się korzystne w produkcji. To samo dotyczy użycia frakcji lecytynowych, które pozwalają czekoladzie na lepsze upłynnienie podczas konszowania niż lecytyny rodzime.
  • Lecytyna w żywności instant : Lecytyny roślinne sprawdzają się w instantyzacji kakao i kawy w proszku. Ale szczególnie skutecznie można je stosować z pełnym i odtłuszczonym mlekiem w proszku. Służą również jako dyspergatory w produktach z białkiem sojowym, skrobi ziemniaczanej i suchych zupach.
  • Lecytyna w lodach : Substancje pomocnicze, takie jak spoiwa, emulgatory, stabilizatory, tłuszcze roślinne, a także aromaty i barwniki są często dodawane do lodów produkowanych przemysłowo. Lecytyna znajdująca się w żółtkach jaj jest często stosowana jako naturalny emulgator. Z jego pomocą uzyskuje się bardzo dokładne rozprowadzenie kropelek tłuszczu w wodzie i zapobiega się kremowaniu, czyli oddzielaniu tłuszczu od wody. Szczególnie mrożone desery, takie jak lody czy sorbety, zawierają dużo emulgatorów.
  • Lecytyna jest 0,3% stosowana w gumie do żucia .

Medycyna

Lecytyna jest obecna w błonie śluzowej okrężnicy u ludzi i chroni ją przed składnikami pokarmu i bakteriami jelitowymi. U pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego jest mniej lecytyny niż u osób zdrowych. Uważa się, że zewnętrzne dostarczanie lecytyny mogłoby na miejscu przeciwdziałać temu niedoborowi. Ponieważ kwas żołądkowy może rozkładać lecytynę, preparaty dojelitowe (np. otoczka dojelitowa, mikrokapsułkowanie) są niezbędne do przeciwdziałania degradacji. Badanie kliniczne z takim preparatem przerwano w fazie 3, gdy nie stwierdzono skuteczności w porównaniu z placebo.

Karmić

cielęta
  • Cielęta i bydło : W paszach dla bydła lecytyna ma przede wszystkim znaczenie technologiczne. Lecytyna zapobiega z. B. zapylenie przy produkcji mieszanek koncentratów mącznych. Jednocześnie zmniejsza się ryzyko wybuchów pyłu podczas produkcji. Dzięki zdolności do emulgowania opóźnia kremowanie tłuszczu i sedymentację nierozpuszczalnych składników w napoju. Jednak w przypadku młodych zwierząt na pierwszy plan wysuwają się aspekty fizjologiczne. Dzięki preparatom mlekozastępczym cielęcym, w których mleko krowie zastąpiono mlekiem odtłuszczonym i wzbogacono o tłuszcze i białka niemleczne, uzyskuje się bardzo dobre wyniki żywieniowe – co najmniej porównywalne z mlekiem krowim.
prosiątko
  • Świnie : Stosowanie lecytyny w sztucznym mleku macior, które jest często niezbędne w odchowie prosiąt, jest mniej więcej takie samo jak w przypadku preparatów mlekozastępczych dla cieląt. Dodatek lecytyny w paszy dla tuczu powoduje znacznie lepsze wykorzystanie tłuszczu, dzięki czemu zazwyczaj można skrócić czas tuczu.
  • Kurczęta : Szybszy wzrost i zwiększonemagazynowanie witaminy A w wątrobie stwierdzono u kurcząt, które spożywały lecytynę z paszą. Na syndrom stłuszczenia wątroby, opisany w Niemczech od 1956 r.,pozytywny wpływma dodatek lecytyny – z wysokim udziałem choliny i inozytolu – do paszy dla kur niosek. Łuszczyca również zatrzymany . Można również zwiększyćwydajność nieśności i masę jaj mieszańców .
  • Akwakultura : W hodowli pstrąga i łososiowatych niestrawność tłuszczów prowadzi do problemów i zwiększonej śmiertelności. Oleje ze zwierząt morskich powodowały również uszkodzenia wątroby i nerek oraz depigmentację , dzięki czemu pstrągi przez długi czas były karmione beztłuszczowo. Natomiast lecytyny i tłuszcz drobiowy mają korzystny wpływ na zdrowie i wzrost ryb. Linolowy i kwas linolenowy i choliny lecytyny promować wzrost i zwiększyć konwersję paszy. Można uniknąć krwawienia z nerek i jelit oraz zespołu stłuszczenia wątroby. Stosowanie lecytyny w akwakulturze staje się coraz ważniejsze, na przykład w hodowli skorupiaków , mięczaków i owoców morza .
  • Zwierzęta futerkowe : Początkowo zakładano jedynie, że karmienie lecytyną, m.in. B. u królików i norek, może być przydatny w zapobieganiu chorobom wątroby - zwłaszcza w okresie ciąży. Udowodniły to późniejsze próby karmienia. Wzrost jest szybszy, skóry młodych norek są większe i lepszej jakości. Stłuszczenie wątroby jest szeroko rozpowszechnione w norkach. Wynika to z jednej strony głównie z jednostronnej diety, ale także z braku substancji, takich jak te obecne w lecytynie, które sprawdziły się w metabolizmie wątroby.

Obszar niespożywczy

Obecnie w wielu różnych gałęziach przemysłu, ze względów ekonomicznych, zamiast czystego oleju stosuje się emulsje wodne wytworzone z olejów, tłuszczów i wosków. Lecytyna odgrywa wyjątkową rolę jako emulgator i składnik aktywny. Około 20% użytej lecytyny trafia do przemysłu technicznego.

Ważnymi obszarami zastosowania są przemysł budowlany, obróbka drewna konstrukcyjnego, wykorzystanie włókien sztucznych, skóry odzieżowej i rękawiczkowej, produkty do pielęgnacji skóry, do topienia wełny, barwienia lub drukowania tkanin oraz do transportu węgla rurociągami, a także farby i lakiery.

Lecytyna w kosmetykach:

Fosfolipidy uzupełniają lipidy. W ten sposób zapobiegają wysychaniu normalnej, a szczególnie suchej skóry po myciu. Ta właściwość jest również stosowana w szamponach. Regulują wartość pH skóry i wspierają naturalną warstwę ochronną przed agresywnymi wpływami środowiska. Ich wysoka zawartość kwasu linolowego i linolenowego korzystnie wpływa na choroby skóry. Stosunkowo młode jest zastosowanie fosfolipidów do wytwarzania kulistych pęcherzyków, czyli liposomów . Kulki są ograniczone podwójnymi błonami lipidowymi z fosfolipidów. Wewnątrz zawierają fazę wodną, ​​w której rozpuszczone są specjalne składniki aktywne, które następnie łatwiej przemycają w głąb skóry.

Fosfolipidy w pestycydach :

Oprócz składników aktywnych pestycydy zawierają rozpuszczalniki i emulgatory i ewentualnie inne substancje pomocnicze. Jeżeli emulgatorem jest lecytyna, zmniejsza ona zawartość biobójczej substancji czynnej, jednocześnie zwiększając skuteczność pozostałej zawartości substancji czynnej. Emulsja wodna pozostaje stabilna i umożliwia lepsze rozprowadzanie składników aktywnych.

Środek owadobójczy :

Jako fizycznie skuteczny środek owadobójczy, lecytyna jest również stosowana do zwalczania larw i poczwarek komarów. Lecytyna tworzy na powierzchni wody szczególnie cienką warstwę, która zapobiega przyleganiu komarów do wodnych stadiów rozwojowych komarów wraz z ich narządami oddechowymi. Te umierają z powodu braku tlenu, nie szkodząc innym organizmom.

literatura

  • Hermann Pardun : Lecytyny roślinne . Ekstrakcja, właściwości, przetwarzanie i zastosowanie roślinnych preparatów fosfatydowych. Ziolkowski, Augsburg 1988, ISBN 3-87846-128-3 .
  • Werner Schäfer, Volkmar Wywiol: Lecytyna - Niezrównany składnik aktywny . Strohte, Frankfurt 1986, ISBN 3-87795-031-0 .
  • Rüdiger Ziegelitz: Lecytyny - właściwości i zastosowania . Lucas Meyer, Hamburg 1989.
  • Jean Pütz, Christine Niklas: Makijaż, maski, piękne włosy – delikatne kosmetyki . vgs Verlagsges., Kolonia 1987, ISBN 3-8025-6151-1 .
  • DD Lasic: Liposomy. Od fizyki do zastosowań. Elsevier, Amsterdam 1993, ISBN 0-444-89548-5 .
  • Dietrich Arndt, Iduna Fichtner: Liposomy, prezentacja - właściwości - zastosowanie . Akademie-Verlag, Berlin 1986, ISBN 3-05-500148-6 .
  • Rüdiger Ziegelitz, Lutz Popper: Lecytyna - sprawdzona funkcjonalność (PDF; 743 kB) . W: bmi aktualności. Edytowany przez Instytut środków piekarskich . Bonn 2005.1 (maj). (pdf).
  • Tamas Balla: Fosfoinozytydy. Drobne lipidy o ogromnym wpływie na regulację komórkową . W: Przeglądy fizjologiczne . taśma 93 , nie. 3 , 2013, s. 1019-1137 (angielski).

linki internetowe

Wikibooks: Metabolizm fosfatydylocholiny  – materiały do ​​nauki i nauczania

Indywidualne dowody

  1. Suzanne Jackowski, John E. Cronan, Jr., Charles O. Rock: Metabolizm lipidów u prokariontów . W: Dennis E. Vance, J. Vance (red.): Biochemia lipidów, lipoprotein i błon . Elsevier, 1991, ISBN 0-444-89321-0 , s. 80-81.
  2. HU Melchert, N. Limsathayourat, H. Mihajlović, J. Eichberg, W. Thefeld, H. Rottka: Wzorce kwasów tłuszczowych w triglicerydach, diglicerydach, wolnych kwasach tłuszczowych, estrach cholesterolu i fosfatydylocholiny w surowicy od wegetarian i nie-wegetarian. Miażdżyca. Maj 1987, 65 (1-2): s. 159-166, PMID 3606730
  3. F. Gibellini, TK Smith: Szlak Kennedy'ego - Synteza de novo fosfatydyloetanoloaminy i fosfatydylocholiny. W: Życie IUBMB. Tom 62, Numer 6, czerwiec 2010, s. 414-428, doi: 10.1002 / iub.337 . PMID 20503434 .
  4. transgen.de: Pokarm dla europejskich zwierząt hodowlanych: Prawie nie ma alternatyw dla importu (genetycznie modyfikowanej) soi. ( Pamiątka z 4 czerwca 2012 r. w Internet Archive ) 23 lutego 2012 r.
  5. ^ Leksykon techniczny chemia ABC. Vol. 2. Wydanie trzecie. Harri Deutsch, Frankfurt 1987, s. 855, ISBN 3-87144-899-0 .
  6. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla lecytyny jaja : Numer CAS:93685-90-6 , Numer WE: 297-639-2, ECHA InfoCard: 100.088.721 , drugbank : DB14233 , wikidane : Q72470630 .
  7. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla lecytyny sojowej : Numer CAS:8030-76-0 , Numer WE: 310-129-7, ECHA InfoCard: 100.100.049 , drugbank : DB14161 , wikidane : Q57657253 .
  8. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1,2-didekanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:3436-44-0 , pubchem : 16219892 , ChemSpider : 17347207 , wikidane : Q27147690 .
  9. Zewnętrzne identyfikatory lub linki bazy danych do 1,2-Dilauroilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:18194-25-7 , Numer WE: 242-086-4, ECHA InfoCard: 100.038.246 , pubchem : 512874 , ChemSpider : 447460 , wikidane : Q27133754 .
  10. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1,2-ditetradekanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:18194-24-6 , Numer WE: 242-085-9, ECHA InfoCard: 100.038.245 , pubchem : 5459377 , ChemSpider : 4573168 , wikidane : Q27120592 .
  11. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla 1,2-dipalmitoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:63-89-8 , Numer WE: 200-567-6, ECHA InfoCard: 100.000.516 , pubchem : 452110 , ChemSpider : 398235 , drugbank : DB09114 , wikidane : Q5144764 .
  12. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla 1,2- dioleoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:4235-95-4 , Numer WE: 224-193-8, ECHA InfoCard: 100.021.995 , pubchem : 10350317 , ChemSpider : 8525772 , wikidane : Q27144815 .
  13. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla 1,2-Dilinoleoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:998-06-1 , numer WE: 213-647-0, ECHA InfoCard: 100.012.406 , pubchem : 5288075 , ChemSpider : 4450312 , drugbank : DB04372 , wikidane : Q27459459 .
  14. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla 1,2-diicosanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:61596-53-0 , pubchem : 22880141 , ChemSpider : 18879817 , wikidane : Q27279878 .
  15. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1,2-dierukoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:51779-95-4 , pubchem : 24779126 , ChemSpider : 24767239 , wikidane : Q27253299 .
  16. Identyfikatory zewnętrzne lub linki do bazy danych dla 1,2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:99296-81-8 , pubchem : 24779134 , ChemSpider : 24767409 , wikidane : Q27289797 .
  17. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1-palmitoilo-2-oleoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:26853-31-6 , Numer WE: 248-056-7, ECHA InfoCard: 100.043.673 , pubchem : 5497103 , ChemSpider : 4593686 , wikidane : Q10860475 .
  18. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1-palmitoilo-2-linoleoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:17708-90-6 , wikidane : Q107413593 .
  19. Zewnętrzne identyfikatory lub linki do bazy danych do 1-Myristoilo-2- docosahexanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:1191904-88-7 , pubchem : 52923675 , ChemSpider : 24767383 , wikidane : Q27160539 .
  20. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1-palmitoilo-2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:99265-04-0 , pubchem : 24779131 , ChemSpider : 24767386 , wikidane : Q27158963 .
  21. Zewnętrzne identyfikatory lub powiązania z bazą danych do 1-stearoilo-2-dokozaheksanoilo- sn -glicero-3-fosfocholiny : Numer CAS:99264-99-0 , pubchem : 52923691 , ChemSpider : 24767388 , wikidane : Q27275608 .
  22. transgen.de: Lecithin - Genetic Engineering ( Memento z 27 lutego 2015 r. w Internet Archive ) 27 lutego 2015 r.
  23. J. Schormüller: Leksykon chemii żywności . 2013, ISBN 978-3-642-65779-5 , s. 488 .
  24. dradio.de: Wątpliwe dodatki do żywności: Emulgatory zaburzają florę jelitową. 27 lutego 2015 r.
  25. ^ Richard W. Hartel, Joachim H. von Elbe, Randy Hofberger: Nauka i technologia cukiernicza . Springer, 2017, ISBN 978-3-319-61740-4 , s. 398 .
  26. ^ W. Stremmel, H. Vural, O. Evliyaoglu, R. Weiskirchen: Fosfatydylocholina o opóźnionym uwalnianiu jest skuteczna w leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego: metaanaliza . W: Choroby układu pokarmowego . 2021, doi : 10.1159 / 000514355 .
  27. R. Weisshof, K. El Jurdi, N. Zmeter, DT Rubin: Pojawiające się terapie na nieswoiste zapalenie jelit . W: Postępy w terapii . taśma 35 , 2018, s. 1746-1762 , doi : 10.1007 / s12325-018-0795-9 .
  28. ^ Życie z IBD > Metody uzupełniające > Lecytyna , www.dccv.de, 13 października 2016 r.
  29. ^ DS Kettle: Entomologia medyczna i weterynaryjna - wydanie drugie, (1995), Cab International