植物性ワックスによる脂質の自己酸化抑制作用

Inhibition of lipid autoxidation by vegetable waxes.

• Fabio Valoppi
• Nabil Haman
• Giovanna Ferrentino
• Matteo Scampicchio

抄録

本研究では、亜麻仁油の脂質酸化の速度論に及ぼす植物性ワックスの効果を評価することを目的としている。超臨界二酸化炭素を用いてアップルワックスとオレンジワックスを得た。亜麻仁油の酸化を抑制または遅らせるためのワックスの能力を298Kでの等温熱量測定によって決定した。その結果、ワックスは亜麻仁油の自己酸化を遅らせることができ、アップルワックスはオレンジワックスよりも活性が高いことが示された。しかし、そのような活性は比較的高い濃度（ワックスの1％以上）でのみ見られ、BHT（0.2％）のようなラジカル鎖切断剤で使用される濃度よりも大幅に高い。この阻害活性は3つの異なるメカニズムを考慮して説明された。(1)ワックス中のポリフェノールの残留、(2)ラジカル鎖プロセスの高い終端率、(3)粘度変化による酸化プロセスの物理的阻害、の3つのメカニズムを考慮して説明した。これらのメカニズムはすべて可能であったが、後者が最も重要であるように思われた。最後に、脂質の自己酸化の阻害におけるワックスの重要性を、一次酸化防止剤との組み合わせでの阻害活性を試験することによって決定した。BHA、エトキシキンおよびα-トコフェロールとワックスの混合物は、個々に存在する場合よりも高い阻害率を示した。このことは、強力な協力的ラジカル消去活性を示唆しており、その有益な効果は新規な機能性成分の処方への道を開く可能性がある。

This study aims to evaluate the effect of vegetable waxes on the kinetics of lipid oxidation of linseed oil. Apple and orange waxes were obtained using supercritical carbon dioxide. The capacity of waxes to inhibit or retard the oxidation of linseed oil was determined by isothermal calorimetry at 298 K. The results show that waxes were able to slow down linseed oil autoxidation, with apple waxes being more active than orange waxes. However, such activity was visible only at relatively high concentrations (>1% of waxes), greatly higher than the concentration used with radical chain breakers like BHT (0.2%). The inhibition activity was explained by considering three different mechanisms: (1) residual polyphenol content in the wax, (2) high termination rate of the radical chain process, and (3) physical hindrance of the oxidation process by change in viscosity. All these mechanisms were possible, although the latter seemed to be the most important. Finally, the importance of waxes in the inhibition of lipid autoxidation was determined by testing their inhibition activity in combination with primary antioxidants. A mixture of waxes with BHA, ethoxyquin and α-tocopherol showed a higher rate of inhibition than when present individually. This suggested a strong cooperative radical scavenging activity, whose beneficial effect might pave the way to the formulation of novel functional ingredients.