Caracterización de diferentes aceites de girasol ozonizados II. Condensación de triacilgliceroles y propiedades físicas

Within the chemical transformations that vegetable oils undergo, oxidative reactions are one of the most widely studied. During the process of oxidation oils react with oxygen in their different forms to produce a large variety of chemical species that alter their chemical and physical properties. This work is the second of a series of two in which the action of ozone on different sunflower oils was investigated. Ozone reacts with double bonds of unsaturated fatty acids which produce different peroxidated species. The presence of altered triacylglycerol (TAG) increases the polarity of the vegetable oils and induces changes in their physical properties. Moreover, peroxygenation alters the aggregation of TAGs, favoring the formation of dimers or oligomers that can substantially change the melting and crystallization profiles of these oils. In the present work the effect of ozonation on four different sunflower oils was studied: common sunflower, high oleic sunflower and two highly saturated sunflower oils, high palmitic and stearic in a high oleic background. Furthermore, the species of TAGs from the different oils that were affected by the ozone oxidative attack were studied. The formation of polar compounds and TAG aggregates were investigated as well as the effect caused by them on the physical properties of the oils as studied through differential scanning calorimetry.Dentro de las transformaciones químicas que experimentan los aceites vegetales, las reacciones oxidativas son de las más ampliamente estudiadas. Durante el proceso de oxidación los aceites reaccionan con el oxígeno en sus distintas formas para producir una amplia variedad de especies químicas que alteran sus propiedades físico-químicas. Este trabajo es el segundo de una serie de dos en los cuales se investigó la acción del ozono sobre diferentes aceites de girasol. El ozono reacciona con los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados produciendo diferentes especies peroxigenadas. La presencia de triacilgliceroles (TAG) alterados incrementa la polaridad de los aceites vegetales y producen cambios en sus propiedades físicas. Además, la peroxidación altera el nivel de agregación de los TAGs, favoreciendo la formación de dímeros u oligómeros que cambian de manera importante sus perfiles de fusión y cristalización. En este trabajo se estudió el efecto de la ozonización de cuatro aceites diferentes: girasol común, alto oleico, y dos aceites alto saturado, alto palmítico y esteárico, en fondo alto oleico. Así mismo, se estudiaron las especies de TAGs de estos aceites que fueron afectadas por el ataque oxidativo del ozono. Se investigaron por lo demás la formación de compuestos polares y TAGs agregados, además del efecto causado por ellos en sus propiedades físicas mediante estudios de calorimetría diferencial de barrido

Caracterización química de nuevas variedades de Cenchrus purpureus tolerantes a la sequía

El cambio climático ha modificado el comportamiento de las variables del clima, por esta razón, los pastos manifiestan un comportamiento productivo estacional, donde se modifica la deposición de carbohidratos estructurales, y en algunos casos la absorción de minerales. El objetivo de esta investigación fue caracterizar, en variedades de Cenchrus purpureus tolerantes a la sequía, la composición química de hojas y tallos a diferentes edades de rebrote en condiciones de sequía estacional. El periodo experimental abarcó del año 2013 al 2015, en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes del Instituto de Investigaciones Agropecuarias “Jorge Dimitrov”. Se empleó un diseño completamente aleatorizado con arreglo factorial, y se caracterizó la dinámica de la composición química de hojas y tallos de nuevas variedades de C. purpureus, en diferentes edades de rebrote y diferentes períodos climáticos (lluvioso y poco lluvioso) y su combinación (4 x 3 x 2). La interacción edad de rebrote con estación climática afectó la composición química de las hojas (p≤0,001), alteró el contenido de celulosa (Cel), hemicelulosa (Hcel), fibra en detergente neutro (FDN), fibra en detergente ácido (FDA), contenido celular (CC), calcio (Ca) y sílice (Si), mientras que, en los tallos esta interacción solo afectó la concentración de FDA. El efecto aislado de la estación climática modificó en hojas (p≤0,01) el contenido de fósforo (P) y lignina (Lig), en tallos el contenido de P (p≤0,001). Cuando varió la edad de rebrote, hubo una modificación de la composición química de las hojas (proteína bruta y Lig) y de los tallos (proteína bruta). Las nuevas variedades de C. purpureus, bajo condiciones de degradación y sequía estacional, mostraron un patrón de comportamiento químico semejante al de las gramíneas tropicales, pero con bajos contenidos de proteína y fósforo

Ruminal passage rate of dry and organic matter of varieties of Cenchrus purpureus

A study was carried out to evaluate the variability of the in situ ruminal effective degradability (DER) of dry matter (MS) and organic matter (MO) of leaves, stems and complete plant of three varieties of C. purpureus at four regrowth ages. For DER of MS, the smaller variance, standard deviation (DE) and coefficient of variation (CV) were obtained to the 100 days in leaves and stems (in MO it was to 80 days) and 80 days for the complete plant (in MO it was of 120 days). The minimum ranks of DER agreed to the 120 days for all the fractions, the maximum ranks corresponded at the age of 80 days in leaves, 60 days in stems, 100 days for the complete plant. The varieties CT-603 and CT-605 presented the greater DER. It concluded that the age of regrowth affects the DER of MS and MO in the soil and climatic conditions of Valle del Cauto, is recommended to use the plants between 80 and 100 days of regrowth

Degradabilidad ruminal de la materia orgánica de variedades de Cenchrus purpureus tolerantes a sequía

The main limitation of tropical grasses is their high content of structural carbohydrates, which determine the use of grass by animals. When pastures or forages grow in adverse ecosystems there are important changes in the ruminal degradability of the compounds of interest. The objective was to characterize, at different ages of regrowth, the in situ ruminal degradability of the organic matter of different varieties of Cenchrus purpureus genetically improved to tolerate dry environments. Three drought tolerant varieties (CT-601, CT-603, and CT-605) were taken at different regrowth ages (60, 80, 100, and 120 days). Two fistulated Creole cows of 400 ± 50 kg of live weight were used. The bags were introduced in rumen for 0, 4, 6, 8, 12, 24, 48, and 72 hours, the estimation of the rumen degradation was made fitting the data to the exponential equation (a + b) * (1-e (-c * t)). The best performance in in situ ruminal degradability of the potentially degradable fraction (a + b) of leaves was observed at the age of eighty days, while the effect of the degradation dynamics due to the effect of regrowth age was common for leaves and stems. Fraction a degradation values did not exceed 10% for leaves and stems; however, the degradation of b showed values that exceeded 71% for leaves and 30% for stems. The new varieties showed a ruminal fermentation pattern close to 50%, characteristic of tropical grasses.La principal limitante de las gramíneas tropicales es su alto contenido de carbohidratos estructurales, los cuales, determinan el aprovechamiento del pasto por el animal. Cuando los pastos o forrajes crecen en ecosistemas adversos se presentan cambios importantes en la degradabilidad ruminal de los compuestos de interés. El objetivo fue caracterizar, bajo diferentes edades de rebrote, la degradabilidad ruminal in situ de la materia orgánica de diferentes variedades de Cenchrus purpureus mejorados genéticamente para tolerar ambientes secos. Se emplearon tres variedades (CT-601, CT-603 y CT-605) tolerantes a sequía, en diferentes edades de rebrote (60, 80, 100 y 120 días). Se utilizaron dos vacas criollas de 400±50 kg de peso vivo, fistuladas, las bolsas se introdujeron en el rumen por 0, 4, 6, 8, 12, 24, 48 y 72 horas, la estimación de la degradación ruminal se realizó a partir del ajuste de los datos a la ecuación exponencial (a+b)*(1-e(-c*t)). El mejor comportamiento en la degradabilidad ruminal in situ de la fracción potencialmente degradable (a+b) de hojas, se observó a los ochenta días de edad, mientras que la afectación de la dinámica de degradación por el efecto de la edad de rebrote, fue común para hojas y tallos. La fracción a presentó porcentajes de degradación que no superaron el 10% para hojas y tallos; sin embargo, la degradación de b superó el 71% para hojas y el 30% para tallos. Las nuevas variedades mostraron un patrón de fermentación ruminal cercano a 50%, característico de las gramíneas tropicales

Degradabilidad ruminal de la materia orgánica de variedades de Cenchrus purpureus tolerantes a sequía

La principal limitante de las gramíneas tropicales es su alto contenido de carbohidratos estructurales, los cuales, determinan el aprovechamiento del pasto por el animal. Cuando los pastos o forrajes crecen en ecosistemas adversos se presentan cambios importantes en la degradabilidad ruminal de los compuestos de interés. El objetivo fue caracterizar, bajo diferentes edades de rebrote, la degradabilidad ruminal in situ de la materia orgánica de diferentes variedades de Cenchrus purpureus mejorados genéticamente para tolerar ambientes secos. Se emplearon tres variedades (CT-601, CT-603 y CT-605) tolerantes a sequía, en diferentes edades de rebrote (60, 80, 100 y 120 días). Se utilizaron dos vacas criollas de 400±50 kg de peso vivo, fistuladas, las bolsas se introdujeron en el rumen por 0, 4, 6, 8, 12, 24, 48 y 72 horas, la estimación de la degradación ruminal se realizó a partir del ajuste de los datos a la ecuación exponencial (a+b)*(1-e(-c*t)). El mejor comportamiento en la degradabilidad ruminal in situ de la fracción potencialmente degradable (a+b) de hojas, se observó a los ochenta días de edad, mientras que la afectación de la dinámica de degradación por el efecto de la edad de rebrote, fue común para hojas y tallos. La fracción a presentó porcentajes de degradación que no superaron el 10% para hojas y tallos; sin embargo, la degradación de b superó el 71% para hojas y el 30% para tallos. Las nuevas variedades mostraron un patrón de fermentación ruminal cercano a 50%, característico de las gramíneas tropicales

Nutritional characterization of Gliricidia sepium in a saline and high drought ecosystem of the Cauto river basin, Cuba

An experimental sequence with Gliricidia sepium forage was carried out, from a saline and high drought ecosystem of the Cauto river basin, in Granma, Cuba, to determine the chemical composition, in situ effective ruminal degradability (ED) of dry matter (DM) and in vitro apparent and true digestibility of DM, organic matter, neutral detergent fiber and acid detergent fiber using the Daysi @ procedure. For the study of in situ degradability, times of 6, 12, 24, 36, 48 and 72 h were used. In the contents of the chemical composition values of 24.79, 36.32, 19.51, 16.81, 0.16 and 18.74 % were found for crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, hemicellulose, lignin and cellulose, respectively. The kinetic degradation performance was characterized by an increase in the dynamics disappearance of the dry matter with the incubation time in the rumen, while in the effective ruminal degradability of DM values between 63.1 and 67.6 % were obtained for different constants of ruminal replacement. The fit of the in situ ruminal degradability data to the proposed model, P = a + b (1 - e-ct), showed R2 higher to 97.00. The estimates of apparent digestibility of dry matter, organic matter, neutral detergent fiber and acid detergent fiber maintained values of 73.57, 64.25, 26.72 and 14.35 % respectively, much lower than true digestibilities, with 17.88, 67.14, 27.93 and 15.00 % for these same constituents, respectively. The results of the analysis of the chemical composition, in situ ruminal degradability of the dry matter and in vitro apparent and true digestibility of the dry matter, organic matter, neutral detergent fiber and acid detergent fiber of Gliricidia sepium show its high nutritional value for ruminants in the region. However, physiological studies that relates the cut frequency, degree of use of nutrients by the animal and effect of some secondary metabolites on the physiological and productive responses of the animals when intakes the plants in these edaphoclimatic conditions are required

Characterization of different ozonized sunflower oils I. Chemical changes during ozonization

10 Páginas.-- 5 Figuras.-- 1 TablaVegetable oils are usually rich in unsaturated fatty acids which are susceptible to oxidation. The oxidation of vegetable oils has been one of the most widely studied fields within lipid chemistry, because it alters their properties and nutritive value, inducing the formation of harmful compounds and off-flavors. Moreover, oxidized vegetable oils display altered physical and chemical properties which are conferred by the newer oxygenated compounds they contain. This is the case of ozonized oils. Ozone is a powerful oxidizing agent that mainly acts on olefinic compounds which generate ozonides and other peroxidic species that can decompose into carbonilic fragments. The action of the oxidant and the later reactions depend on the chemical environment of the reaction as well as the carbonyl termination products resulting from peroxide cleavage. In recent years, sunflower oils with different fatty acid compositions have been developed by breeding and mutagenesis. They displayed higher contents of oleic, stearic or palmitic acids, which mainly alters their triacylglycerol composition. Therefore, four different sunflower oils, common, high oleic, high stearic-high oleic and high palmitic-high oleic, were oxidized with ozone and the progress of the reaction was monitored by measuring the level of oil peroxygenation and the changes in the oils’ fatty acid compositions. The peroxidated species formed during ozonation were studied by FT-IR spectroscopy. The main conclusions of this work were that ozonation caused linear oxidation rates that were similar in all the oils assayed. The addition of water accelerated oxidation, which tended to occur in linoleic polyunsaturated fatty acid The FT-IR pointed to the presence of ozonide-derived peroxides as the major oxygenated species.Caracterización de diferentes aceites de girasol ozonizados I. Cambios químicos durante la ozonización. Los aceites vegetales son generalmente ricos en ácidos grasos insaturados susceptibles de oxidación. La oxidación de aceites vegetales ha sido un campo de estudio intensivo dentro de la química de lípidos ya que este proceso altera sus propiedades y valor nutritivo, induciendo la formación de compuestos perjudiciales y olores y sabores indeseados. Además, los aceites vegetales oxidados muestran propiedades físicas alteradas conferidas por los nuevos compuestos oxigenados que contienen. Este es el caso de los aceites ozonizados. El ozono es un agente oxidante enérgico que actúa sobre los compuestos olefínicos generando ozónidos y otras especies peroxídicas que se descomponen en fragmentos carbonílicos. La acción del oxidante y las reacciones posteriores dependen del entorno químico de la reacción además de los productos carbonílicos de terminación resultante de la rotura de los peróxidos. El aceite de girasol común es rico en oleico y linoleico, susceptibles de ataque oxidativo por parte del ozono. En los últimos años, aceites de girasol con composiciones diferentes de ácidos grasos se han desarrollado por selección y mutagénesis. Estos aceites muestran altos contenidos en oleico, esteárico o palmítico, los cuales alteran de manera importante su composición de triglicéridos. Este trabajo es el primero de una serie de dos en los cuales se estudian los cambios físico-químicos que dichos aceites de girasol experimentan durante la ozonización. Así, se oxidaron con ozono cuatro aceites de girasol diferentes, girasol común, alto oleico, alto esteárico-alto oleico y alto palmítico-alto oleico. Se monitorizaron las cantidades absorbidas de ozono, los niveles de peroxidación y los ácidos grasos que experimentaron oxidación. Las especies formadas en el proceso se estudiaron mediante espectroscopía FT-IR. El modo en que la composición de ácidos grasos del aceite afectó a las cinéticas de oxidación y los productos resultantes se comentaron a la vista de los resultados.This work was funded by the project ICOOP-COOPB20153 from the Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).Peer reviewe