Irradiation effect on fatty acid co

Irradiation effect on fatty acid composition and conjugated linoleic
acid isomers in frozen lamb meat
Cristina M.M. Alfaia a
, Paulo J.L.C. Ribeiro a
, Maria J.P. Trigo b
, Anto´nio J.I. Alfaia c
,
Matilde L.F. Castro c
, Carlos M.G.A. Fontes a
, Rui J.B. Bessa d
, Jose´ A.M. Prates a,*
a Faculdade de Medicina Veterina´ria – CIISA, Avenida da Universidade Te´cnica, Po´lo Universita´rio do Alto da Ajuda, 1300-477 Lisboa, Portugal b Estac¸a˜o Agrono´mica Nacional – INIAP, Quinta do Marqueˆs, 2784-505 Oeiras, Portugal c Faculdade de Farma´ cia – CECF, Av. Professor Gama Pinto, 1649-003 Lisboa, Portugal d Estac¸a˜o Zoote´cnica Nacional – INIAP, Fonte Boa, 2005-048 Vale de Santare´m, Portugal
Received 8 February 2007; received in revised form 21 May 2007; accepted 22 May 2007
Abstract
The effect of gamma radiation processing on the lipid content, fatty acid composition and conjugated linoleic acid (CLA) profile in
frozen lamb meat was investigated. Samples of longissimus thoracis muscle from lambs fed lucerne basal diets either unsupplemented or
supplemented with polyunsaturated vegetable oils were irradiated (7 kGy) and analysed. CLA contents in lamb meat did not affect
(P > 0.05) the levels of lipid oxidation induced by the irradiation. No significant differences (P > 0.05) were observed for fatty acid composition,
related nutritional indexes (n 6/n 3 and PUFA/SFA), as well as for total lipid and CLA contents, between non-irradiated
(control) and irradiated meat samples. In contrast, meat irradiation affected the relative proportions of total trans, trans and cis/trans
CLA isomers (P < 0.001), in addition to the percentage of some minor individual CLA isomers (t11,t13 and t9,t11, with P < 0.05
and P < 0.001, respectively). The percentage of total cis/trans CLA isomers slightly decreased in irradiated samples, while the relative
proportion of total trans, trans isomers slightly increased. This observation may be explained by the higher susceptibility to autoxidation
of the cis double bond relative to the trans configuration.
2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Keywords: Fatty acid composition; CLA isomers; Irradiation; Lamb meat
1. Introduction
Meat irradiation is recognized as a safe and effective
method among the existing technologies to attain meat
preservation (Kanatt, Chander, & Sharma, 2006). The
use of high energy gamma rays or accelerated electrons
to irradiate fresh meat extends shelf life and protects proliferation
of pathogenic bacteria. The Food and Drug
Administration approved irradiation for poultry meat
and red meats (USA FDA, 1997) to control foodborne
pathogens and to extend product shelf life (Ross & Engeljohn,
2000). In the European Union, the opinions on the
use of irradiation differ in member countries. The greatest
suppliers of irradiated foodstuffs are Belgium (e.g. meat,
fish, eggs and cheese), France (e.g. mechanically recovered
poultry meat and frozen frog legs) and the Netherlands
(e.g. frozen poultry meat, spices and dehydrated vegetables)
(European Union, 2006; Grolichova´, Dvorˇa´k, &
Musilova´, 2004). In the USA, this technology is more common
and there are also attempts to enforce irradiation not
only for food safety but also for technological purposes.
Even though irradiation is a prospective technology, its
application causes physical–chemical and biochemical
0309-1740/$ - see front matter 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
doi:10.1016/j.meatsci.2007.05.025
Abbreviations: CLA, conjugated linoleic acid; DAD, diode array detector;
FAME, fatty acid methyl esters; LT, longissimus thoracis; MUFA,
monounsaturated fatty acids; PUFA, polyunsaturated fatty acids; SEM,
standard error of mean; SFA, saturated fatty acids; TFA, trans fatty acids. * Corresponding author. Tel.: [phone]; fax: [phone].
E-mail address: [e-mail] (J.A.M. Prates).
www.elsevier.com/locate/meatsci
Available online at www.sciencedirect.com
Meat Science 77 (2007) 689–695
MEAT
SCIENCE
changes, that may affect the nutritional value and sensory
characteristics of irradiated food (Dogbevi, Vachon, &
Lacroix, 1999; Grolichova´ et al., 2004). However, according
to the same authors, irradiation at low doses (up to
10 kGy) may have either non-measurable or non-signifi-
cant impacts on meat properties. One of the major concerns
with meat irradiation is its effects on lipid
oxidation, meat colour and off-odor production (Ahn, Jo,
Du, Olson, & Nam, 2000). Fats are among the least stable
food components being very susceptible to ionizing radiation
(Hammer & Wills, 1979), which may induce autoxidation.
Radiation processing generates free radicals and
accelerates oxidation of unsaturated fatty acids that may
induce some biochemical changes in meat and influence
its quality, such as the nutritional value (Du, Ahn, Nam,
& Sell, 2000). Polyunsaturated fatty acids (PUFA) of the
phospholipid fraction, which represent 0.5–1% of the total
lipids in meat, are the major contributors for the development
of rancidity during meat storage (Giroux & Lacroix,
1998) and so, the most susceptible during irradiation.
Conjugated linoleic acid (CLA) is a minor group of
fatty acids, composed of positional (from positions 6,8-
to 12,14-) and geometric (trans,trans, trans, cis, cis,trans
and cis, cis) isomers of linoleic acid (18:2n 6) containing
conjugated double bonds with a multitude of potential
health benefits (see e.g. Prates & Mateus, 2002; Wahle,
Heys, & Rotondo, 2004). Twenty different CLA isomers
have been reported as occurring naturally in food, especially
in ruminant fat (Sehat et al., 1998). The major
CLA isomer, rumenic acid (18:2c9,t11), is produced in
the rumen during the microbial biohydrogenation of
dietary 18:2n 6 and in the tissues through delta9 desaturation
of 18:1t11 (Griinari & Bauman, 1999). It is now
accepted that the major contribution to 18:2c9,t11 in
ruminant milk (Corl et al., 2002) and meat (Palmquist,
St-Pierre, & McClure, 2004) is the endogenous synthesis.
Recent interest in some CLA isomers was sparked off by
biological activities that include anticancerinogenic, antiobesity,
antidiabetogenic, anti-atherogenic and immunomodulation
and modulation of bone growth (Belury,
2002; Cook & Pariza, 1998; Parodi, 2002; Whigham,
Cook, & Atkinson, 2000). The information about CLA
isomeric distribution appears to be important as isomer
specific biological effects have been reported (Evans,
Brown, & McIntosh, 2002).
Although many publications have evaluated the quality
of irradiated bovine, ovine, swine and poultry meat (see
e.g. Ahn et al., 2000; Du et al., 2000), the information on
changes in fatty acid composition is scarce (see e.g. Brito,
Lu´cia, Villavicencio, & Mancini-Filho, 2002; Kanatt
et al., 2006). In addition, as far as is known, there is no
report on the effect of radiation processing on CLA isomeric
distribution in meat. Moreover, it is still unknown
if CLA enriched meat is more susceptible to irradiation
induced lipid oxidation. Therefore, the objective of this
study was to analyse the influence of gamma radiation processing,
at the maximum doses allowed commercially
(7 kGy), on the fatty acid composition, including the
CLA isomeric profile, of vacuum-packaged frozen lamb
meat samples. The samples were collected from an experiment
where lambs were fed lucerne basal diets, either
unsupplemented or supplemented with polyunsaturated
vegetable oils, in order to produce meat with different levels
of CLA.
2. Materials and methods
2.1. Reagents
Analytical grade and liquid chromatographic grade
chemicals were purchased from Merck Biosciences
(Darmstadt, Germany). Sodium methoxide (0.5 M solution
in anhydrous methanol) was obtained from Sigma–
Aldrich Ltd. (St. Louis, MO, USA) and the fatty acid
methyl ester (FAME) standard mixtures were acquired
from Nu-Chek-Prep Inc. (Elysian, MN, USA) and Supelco
Inc. (Bellefonte, PA, USA). Commercial standards of individual
CLA isomers (18:2c9,t11, 18:2t10,c12, 18:2c9,c11
and 18:2t9,t11) as methyl esters were purchased from Matreya
Inc. (Pleasant Gap, PA, USA). Additional standards
of individual (18:2t8,c10,18:2c11,t13) and mixtures (cis,
trans, trans, cis and trans, trans from positions 7.9 to
12.14) of CLA isomers were prepared as methyl esters
according to the procedure described by Destaillats and
Angers (2003).
2.2. Animals and preparation of meat samples
Samples used in the present study were originated from
an experiment where 32 Merino Branco lambs were randomly
allocated to 4 groups that were fed, ad libitum, with
one of the four pelleted diets: Control – control diet consisting
of 100% pelleted dehydrated lucerne (Medicago
sativa L.); SF – pelleted dehydrated lucerne supplemented
with sunflower oil; SFLS – pelleted dehydrated lucerne
supplemented with a blend of sunflower oil and linseed
oil (2:1 v/v); LS – pelleted dehydrated lucerne supplemented
with linseed oil. The level of oil inclusion in SF,
SFLS and LS diets was 7.4% in a dry matter basis. The animals
stayed on trial for 6 weeks and the longissimus thoracis
(LT) muscle was collected from the carcasses (kept
under refrigeration at +1 C) 72 h after slaughter, minced,
vacuum-packaged in polyethylene bags and stored at
70 C. Details on animal husbandry and on the effects
of lipid supplementation on fatty acid composition of meat
are published elsewhere (Bessa et al., 2007). Samples from
five lambs of each treatment were submitted to irradiation
according to the procedure described below.
2.3. Meat irradiation
Irradiation was conducted at the CHIP – Centro de
Higienizac¸a˜o por Ionizac¸a˜o de Produtos, installed in ITN
– Instituto Tecnolo´gico e Nuclear (Sacave´m, Portugal),
690 C.M.M. Alfaia et al. / Meat Science 77 (2007) 689–695
with a 60Co source at a dose rate of 4.7 kGy/h. Frozen
packed samples with approximately 5 g of homogenised
meat were gamma-irradiated at room temperature
(+19 C) and received a dose of 7.0 kGy, which is the maximum
dose permitted for frozen m

Kết quả (Việt) 2:

Hiệu quả chiếu xạ vào thành phần axit béo và liên hợp linoleic
đồng phân axit trong thịt cừu đông lạnh
Cristina MM Alfaia
một, Paulo JLC Ribeiro
một, Maria JP Trigo
b, Anto'nio JI Alfaia
c,
Matilde LF Castro
c, Carlos MGA Fontes
một, Rui JB Bessa d, Jose' AM Prates một, * một Faculdade de Medicina Veterina'ria - CIISA, Avenida da Universidade Te'cnica, Po'lo Universita'rio làm Alto da Ajuda, 1300-477 Lisboa, Bồ Đào Nha b Estac¸a~o Agrono 'mica Nacional - INIAP, Quinta do Marques, 2784-505 Oeiras, Bồ Đào Nha c Faculdade de Farma' cia - CECF, Av. Giáo sư Gama Pinto, 1649-003 Lisboa, Bồ Đào Nha d Estac¸a~o Zoote'cnica Nacional - INIAP, Fonte Boa, 2005-048 Vale de Santare'm, Bồ Đào Nha đã nhận 08 Tháng hai 2007; nhận được trong hình thức sửa đổi ngày 21 Tháng 5 năm 2007; chấp nhận ngày 22 tháng 5 năm 2007 Abstract Ảnh hưởng của bức xạ gamma xử lý về nội dung lipid, các axit béo và axit linoleic liên hợp (CLA) profile trong thịt cừu đông lạnh đã được điều tra. Các mẫu longissimus thoracis cơ từ những con chiên cho ăn chế độ cơ bản hoặc cỏ linh lăng unsupplemented hoặc bổ sung bằng các loại dầu thực vật không bão hòa đa được chiếu xạ (7 kGy) và phân tích. Nội dung CLA trong thịt cừu không ảnh hưởng (P> 0,05) nồng độ oxy hóa lipid gây ra bởi các bức xạ. Không có sự khác biệt đáng kể (P> 0,05) đã được quan sát cho thành phần acid béo, liên quan đến các chỉ số dinh dưỡng (n 6 / n 3 và PUFA / SFA), cũng như cho tổng số lipid và CLA nội dung, giữa không bị bức xạ (điều khiển) và chiếu xạ thịt mẫu. Ngược lại, thịt chiếu xạ ảnh hưởng đến tỷ lệ tương đối của tổng trans, trans và cis / trans đồng phân CLA (P <0,001), ngoài tỷ lệ phần trăm của một số đồng phân CLA cá nhân nhỏ (t11, t13 và t9, t11, với P <0,05 và P <0,001, tương ứng). Tỷ lệ phần trăm của tổng số đồng phân cis / trans CLA giảm nhẹ trong các mẫu chiếu xạ, trong khi tương đối tỷ lệ tổng trans, đồng phân trans tăng nhẹ. Quan sát này có thể được giải thích bằng tính nhạy cảm cao hơn để autoxidation của cis liên kết đôi so với cấu hình trans. 2007 Elsevier Ltd Tất cả các quyền. Từ khóa: thành phần acid béo; Đồng phân CLA; Chiếu xạ; Thịt cừu 1. Giới thiệu Thịt chiếu xạ được công nhận là an toàn và hiệu quả phương pháp trong số các công nghệ hiện có để đạt được thịt bảo quản (Kanatt, Chander, & Sharma, 2006). Việc sử dụng các tia gamma năng lượng cao hoặc gia tốc các electron để chiếu xạ thịt tươi kéo dài tuổi thọ và bảo vệ sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. Thực phẩm và Dược Quản trị phê chuẩn chiếu xạ đối với thịt gia cầm và thịt đỏ (USA FDA, 1997) để kiểm soát thực phẩm gây ra tác nhân gây bệnh và kéo dài tuổi thọ sản phẩm (Ross & Engeljohn, 2000). Trong Liên minh châu Âu, các ý kiến về việc sử dụng các bức xạ khác nhau ở các quốc gia thành viên. Lớn nhất các nhà cung cấp thực phẩm chiếu xạ là Bỉ (ví dụ: thịt, cá, trứng và phô mai), Pháp (ví dụ như phục hồi cơ thịt gia cầm và chân ếch đông lạnh) và Hà Lan (ví dụ: thịt gia cầm đông lạnh, các loại gia vị và rau mất nước) (Liên minh châu Âu, 2006 ; Grolichova', Dvora'k, & Musilova', 2004). Ở Mỹ, công nghệ này là phổ biến hơn và cũng có những cố gắng để thi hành chiếu xạ không chỉ an toàn thực phẩm mà còn cho các mục đích công nghệ. Mặc dù chiếu xạ là một công nghệ tương lai, nó ứng dụng gây vật lý-hóa học và sinh hóa 0309-1740 / $ - thấy vấn đề trước 2007 Elsevier Ltd Tất cả các quyền. doi: 10,1016 / j.meatsci.2007.05.025 Chữ viết tắt: CLA, axit linoleic liên hợp; DAD, diode dò mảng; FAME, acid béo methyl este; LT, thoracis longissimus; MUFA, axit béo không bão hòa đơn; PUFA, các axit béo không bão hòa đa; SEM, sai số chuẩn của trung bình; SFA, các axit béo bão hòa; TFA, axit béo trans. * Tác giả. Tel .: [phone]; fax: [phone]. Địa chỉ E-mail:. [e-mail] (JAM Prates) www.elsevier.com/locate/meatsci có sẵn trực tuyến tại www.sciencedirect.com Thịt Khoa học 77 (2007) 689-695 THỊT KHOA HỌC thay đổi, có thể ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng và cảm giác đặc tính của thực phẩm chiếu xạ (Dogbevi, Vachon, & Lacroix, 1999;. Grolichova' et al, 2004). Tuy nhiên, theo các tác giả cùng, chiếu xạ ở liều thấp (lên đến 10 kGy) có thể có hoặc là không thể đo lường hoặc không kể những tác động không thể về tính chất thịt. Một trong những mối quan tâm lớn với thịt chiếu xạ là ảnh hưởng của nó trên lipid oxy hóa, màu sắc thịt và off-mùi sản xuất (Ahn, Jo, Du, Olson, & Nam, 2000). Chất béo là một trong những ổn định ít nhất các thành phần thực phẩm là rất nhạy cảm với bức xạ ion hóa (Hammer & Wills, 1979), mà có thể gây ra autoxidation. Xử lý bức xạ tạo ra các gốc tự do và tăng tốc quá trình oxy hóa của các axit béo không bão hòa có thể gây ra một số thay đổi sinh hóa trong thịt và ảnh hưởng của nó chất lượng, chẳng hạn như giá trị dinh dưỡng (Du, Ahn, Nam, & Bán, 2000). Axit béo không bão hòa đa (PUFA) của phần phospholipid, mà đại diện cho 0,5-1% tổng số chất béo trong thịt, là những đóng góp lớn cho sự phát triển của quá trình bảo quản thịt ôi (Giroux & Lacroix, 1998) và như vậy, những người dễ bị trong chiếu xạ. axit linoleic liên hợp (CLA) là một nhóm nhỏ các axit béo, bao gồm các vị trí (từ vị trí 6,8- để 12,14-) và hình học (trans, trans, trans, cis, cis, trans và cis, cis ) đồng phân của axit linoleic (18: 2n 6) có chứa liên kết đôi liên hợp với vô số các tiềm năng lợi ích sức khỏe (xem ví dụ Prates & Mateus, 2002; Wahle, Heys, & Rotondo, 2004). Hai mươi đồng phân CLA khác nhau đã được báo cáo là tự nhiên trong thực phẩm, đặc biệt là ở động vật nhai lại chất béo (Sehat et al., 1998). Các chính đồng phân CLA, acid rumenic (18: 2C9, t11), được sản xuất trong dạ cỏ trong biohydrogenation vi khuẩn của chế độ ăn uống 18: 2n 6 và trong các mô thông qua delta9 bão hòa 18: 1t11 (Griinari & Bauman, 1999). Nó bây giờ là chấp nhận rằng sự đóng góp lớn cho 18: 2C9, t11 ở (. Corl et al, 2002) sữa động vật nhai lại và thịt (Palmquist, St-Pierre, & McClure, 2004) là tổng hợp nội sinh. Lãi suất gần đây ở một số đồng phân CLA đã gây ra bởi các hoạt động sinh học bao gồm anticancerinogenic, antiobesity, antidiabetogenic, chống xơ vữa và hoà miễn dịch và điều chế của sự phát triển xương (Belury, 2002; Cook & Pariza, 1998; Parodi, 2002; Whigham, Cook, & Atkinson, 2000). Các thông tin về CLA phân phối đồng phân dường như là quan trọng như đồng phân tác dụng sinh học cụ thể đã được báo cáo (Evans, Brown, & McIntosh, 2002). Mặc dù nhiều ấn phẩm đã đánh giá chất lượng của bò được chiếu xạ, cừu, lợn và thịt gia cầm (xem ví dụ như Ahn et al, 2000;.. Du et al, 2000), các thông tin về những thay đổi trong thành phần acid béo là khan hiếm (ví dụ xem Brito, Lu'cia, Villavicencio, & Mancini-Filho, 2002; Kanatt et al, 2006).. Ngoài ra, theo như được biết, không có báo cáo về tác động của biến bức xạ trên CLA đồng phân phối trong thịt. Hơn nữa, nó còn xa lạ nếu CLA giàu thịt là dễ bị chiếu xạ gây ra quá trình oxy hóa lipid. Do đó, mục tiêu của việc này nghiên cứu là phân tích ảnh hưởng của xử lý bức xạ gamma, ở liều tối đa cho phép thương mại (7 kGy), về thành phần axit béo, bao gồm cả hồ sơ của đồng phân CLA, thịt cừu đông lạnh chân không đóng gói mẫu thịt. Các mẫu được thu thập từ một thí nghiệm nơi những con chiên được cho ăn chế độ cơ bản linh lăng, hoặc unsupplemented hoặc bổ sung các polyunsaturated loại dầu thực vật, để sản xuất thịt với mức độ khác nhau của CLA. 2. Vật liệu và phương pháp 2.1. Thuốc thử lớp phân tích và lớp sắc ký lỏng hóa chất được mua từ Merck Biosciences (Darmstadt, Đức). Sodium metoxit (0,5 M giải pháp trong methanol khan) thu được từ Sigma- Aldrich Ltd (St. Louis, MO, USA) và các axit béo methyl ester (FAME) hỗn hợp tiêu chuẩn đã được mua lại từ Nu-Chek-Prep Inc (Elysian , MN, USA) và Supelco Inc. (Bellefonte, PA, USA). Tiêu chuẩn thương mại của cá nhân đồng phân CLA (18: 2C9, t11, 18: 2t10, C12, 18: 2C9, C11 và 18: 2t9, t11) là methyl este được mua từ Matreya Inc. (Pleasant Gap, PA, USA). Tiêu chuẩn bổ sung của cá nhân (18: 2t8, c10,18: 2c11, t13) và hỗn hợp (cis, trans, trans, cis và trans, trans từ vị trí đến 7,9 12,14) các đồng phân CLA đã được chuẩn bị như methyl este theo thủ tục mô tả bởi Destaillats và Angers (2003). 2.2. Động vật và chuẩn bị mẫu thịt mẫu được sử dụng trong nghiên cứu này được bắt nguồn từ một thí nghiệm nơi 32 Merino Branco cừu đã được ngẫu nhiên phân bổ cho 4 nhóm được cho ăn, cho ăn tự do, với một trong bốn chế độ ăn dạng viên: Control - Kiểm soát chế độ ăn uống bao gồm 100 % ăn viên cỏ linh lăng mất nước (Medicago sativa L.); SF - ăn viên cỏ linh lăng mất nước bổ sung với dầu hướng dương; SFLS - ăn viên cỏ linh lăng mất nước bổ sung với một sự pha trộn của dầu hướng dương và hạt lanh dầu (2: 1 v / v); LS - ăn viên cỏ linh lăng mất nước bổ sung với dầu hạt lanh. Mức độ bao gồm dầu trong SF, SFLS và LS chế độ ăn là 7,4% trong một cơ sở vật chất khô. Các loài động vật ở trên thử nghiệm trong 6 tuần và thoracis longissimus (LT) cơ được lấy từ xác động vật (được lưu giữ trong tủ lạnh tại 1 C) 72 h sau khi giết mổ, băm nhỏ, chân không đóng gói trong túi polyethylene và bảo quản ở 70 C. Chi tiết về chăn nuôi và vào những ảnh hưởng của việc bổ sung lipid về thành phần acid béo của thịt được xuất bản ở nơi khác (Bessa et al., 2007). Các mẫu từ năm con chiên của từng điều trị đã được trình chiếu xạ theo quy trình được mô tả dưới đây. 2.3. Thịt chiếu xạ chiếu xạ đã được tiến hành tại CHIP - Centro de Higienizac¸a~o por Ionizac¸a~o de Produtos, cài đặt trong ITN - Instituto Tecnolo'gico e hạt nhân (Sacave'm, Bồ Đào Nha), 690 CMM Alfaia et al. / Thịt Khoa học 77 (2007) 689-695 với một nguồn 60Co ở mức liều 4,7 kGy / h. Đông lạnh mẫu đóng gói với khoảng 5 g hoà đều thịt đã được chiếu xạ gamma-ở nhiệt độ phòng (19 C) và nhận được một liều 7,0 kGy, mà là tối đa liều phép m đông lạnh