Synthesis of structured triacylglycerols enriched in n-3 fatty acids by immobilized microbial lipase

Abstract The search for new biocatalysts has aroused great interest due to the variety of micro-organisms and their role as enzyme producers. Native lipases from Aspergillus niger and Rhizopus javanicus were used to enrich the n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids content in the triacylglycerols of soybean oil by acidolysis with free fatty acids from sardine oil in solvent-free media. For the immobilization process, the best lipase/support ratios were 1:3 (w/w) for Aspergillus niger lipase and 1:5 (w/w) for Rhizopus javanicus lipase using Amberlite MB-1. Both lipases maintained constant activity for 6 months at 4 °C. Reaction time, sardine-free fatty acids:soybean oil mole ratio and initial water content of the lipase were investigated to determine their effects on n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids incorporation into soybean oil. Structured triacylglycerols with 11.7 and 7.2% of eicosapentaenoic acid + docosahexaenoic acid were obtained using Aspergillus niger lipase and Rhizopus javanicus lipase, decreasing the n-6/n-3 fatty acids ratio of soybean oil (11:1 to 3.5:1 and 4.7:1, respectively). The best reaction conditions were: initial water content of lipase of 0.86% (w/w), sardine-free faty acids:soybean oil mole ratio of 3:1 and reaction time of 36 h, at 40 °C. The significant factors for the acidolysis reaction were the sardine-free fatty acids:soybean oil mole ratio and reaction time. The characterization of structured triacylglycerols was obtained using easy ambient sonic-spray ionization mass spectrometry. The enzymatic reaction led to the formation of many structured triacylglycerols containing eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid or both polyunsaturated fatty acids.

Efeito antiedematogênico de óleos contendo ácidos graxos ômega-3 e 6 em camundongos / Antiedematous effect of oils containing the fatty acids omega-3 and 6 in mice

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito antiedematogênico tópico de óleos de semente de girassol, de uva, de prímula e óleo de peixe marinho, os quais apresentam em sua composição os ácidos graxos insaturados das famílias ômega-6 e ômega-3. Os ensaios farmacológicos, conduzidos nas orelhas dos camundongos, foram realizados após a aplicação prévia de um agente edematogênico, o óleo de cróton, e posterior tratamento com os óleos vegetais e de peixe utilizando o controle positivo (aplicação de dexametasona) e o controle negativo (aplicação de solução acetona/água 70:30). Os resultados revelaram valores de redução do edema em 31,5%, 29,2%, 20,4% e 7,3% para os óleos de girassol, uva, prímula e peixe, respectivamente, quando comparado ao grupo-controle negativo. Os óleos de girassol, uva e prímula, quando associados ao veículo cáprico-caprílico, mostraram melhora significativa no efeito antiedematogênico, com valores de redução do edema em 38,2% 40,6% e 30,2%, respectivamente (P<0,05). Portanto, foi evidenciado que o ácido linoleico, o principal ácido graxo da família ômega-6 presente nas amostras, associado com os ácidos caprílico e cáprico possui potente ação antiedematogênica tópica. Este efeito não foi observado para os ácidos graxos de cadeia longa da família ômega-3 presentes no óleo marinho.

Enzymatic resolution of (R, S)-ibuprofen and (R, S)-ketoprofen by microbial lipases from native and commercial sources

The enantioselectivity (E) of native lipases from Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Fusarium oxysporum, Mucor javanicus, Penicillium solitum and Rhizopus javanicus in the resolution of (R,S)-ibuprofen and (R,S)-ketoprofenenantiomers by esterification reaction with 1-propanol in isooctane was compared with known commercial Candida rugosa (Sigma) and Candida antarctica (Novozym®435) lipases. In the resolution of (R,S)-ibuprofen, C. rugosa lipase showed good selectivity (E = 12) while Novozym®435 (E = 6.7) and A. niger (E = 4.8) lipases had intermediate selectivities. Other enzymes were much less selective (E around 2.3 and 1.5), under tested conditions. After preliminary optimization of reaction conditions (water content, enzyme concentration and presence of additives) the enantioselectivity of native A. niger lipase could be enhanced substantially (E = 15). All tested lipases showed low selectivity in the resolution of (R,S)-ketoprofen because poor ester yields and low enantiomeric excess of the acid remaining were achieved.

A enantioseletividade (E) das lipases nativas de Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Fusarium oxysporum, Mucor javanicus, Penicillium solitum e Rhizopus javanicus na resolução dos enantiômeros do (R,S)-ibuprofeno e (R,S)-cetoprofeno na reação de esterificação com 1-propanol em isoctano foi comparada com as lipases comerciais de Candida rugosa (Sigma) e Candida antarctica (Novozym®435). A lipase de C. rugosa mostrou boa enantioseletividade (E = 12) comparada com as da Novozym®435 (E = 6.7), de A. niger (E=4.8) e com as outras lipases que foram muito menos seletivas (E por volta de 2.3 e 1.5) na resolução do (R,S)-ibuprofeno, dentro das condições testadas. Após uma otimização preliminar das condições da reação (conteúdo de água, concentração da enzima e presença de aditivos) a enantioseletividade da lipase de A. niger pôde ser substancialmente aumentada (E = 15). Todas as lipases testadas mostraram baixa seletividade na resolução de (R,S)-cetoprofeno, resultando baixos rendimentos de éster e de excesso enantiomérico do ácido não esterificado.