gc - ms em ácidos gordos

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Universidade Nova de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia Mestrado em Tecnologia e Segurança Alimentar Qualidade AIimentar II – 2012/2013 Trabalho efectuado por: Ana Correia nº 38371 Brenda Melo nº 38713 Susana Martins nº 31205 Docente: Joana Rodrigues Determinação de ácidos gordos em produtos de origem animal

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GC-MS ácidos gordos; identificação de àcidos gordos; Cromatografia Gasosa; Espectrometria de massa; Salmão; Mexilhão

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Page 1: GC - MS em ácidos gordos

Universidade Nova de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia

Mestrado em Tecnologia e Segurança Alimentar

Qualidade AIimentar II – 2012/2013

Trabalho efectuado por:

Ana Correia nº 38371

Brenda Melo nº 38713

Susana Martins nº 31205

Docente: Joana Rodrigues

Determinação de ácidos

gordos em produtos de

origem animal

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Qualidade Alimentar II

1 Relatório de Qualidade Alimentar II, DCTB-FCT-UNL, 2012

1. Introdução

1.1. Ácidos Gordos

Os ácidos gordos são os constituintes básicos dos lípidos ou gorduras. São ácidos carboxílicos com cadeias

hidrocarbonadas de 4 a 36 carbonos (Nelson, 2000). Esta cadeia pode ser totalmente saturada (sem liga-

ções duplas entre os átomos de carbono) ou insaturada, contendo uma ou mais ligações duplas (figura 1)

(Nelson, 2000).

Figura 1 - Ácido palmítico, ácido gordo saturado C16 (à esquerda); Ácido oleico, ácido gordo monoinsaturado C18 (à direita)

(http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/fa_sat/index.htm, 09/12/2012).

Nas plantas, os ácidos gordos mais comuns são os C16 e os C18 com nenhuma ou, no máximo, com 3 ligações

duplas. Nos animais, os ácidos gordos normalmente variam de C14 a C24, quase sempre com números pares

de carbono, podendo ter até 6 ligações duplas (The AOCS Lipid Library,2012) A combinação de 3 ácidos

gordos com uma molécula de glicerol resulta num triglicérido (figura 2), forma esta normalmente presente

nos alimentos (Nelson, 2000).

Figura 2- Estrutura de um triglicérido, (http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/tag1/index.htm, 09/12/2012.

No organismo dos animais, os lípidos desempenham inúmeras funções necessárias à sua sobrevivência,

para além de serem uma fonte de energia rapidamente mobilizável, tais como: isolamento térmico, com-

posição das membranas celulares, protecção de órgãos e tecidos, composição de hormonas e mensageiros

intracelulares (Halpern, 1997). Porém, quando consumidos em excesso, os lípidos são armazenados sob a

forma de tecido adiposo, sendo responsáveis pelo excesso de peso e por diversos problemas de saúde (Di-

recção Geral de Saúde, 2005).

Nos últimos anos, a indústria alimentar desenvolveu inúmeros produtos com baixo teor de gordura devido

à crescente preocupação do ser humano com a saúde e com o aspecto e também devido ao aumento da

obesidade, principalmente nos países desenvolvidos.

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Relatório de Qualidade Alimentar II, DCTB-FCT-UNL, 2012

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Contudo, nem toda a gordura presente nos alimentos é “má” pelo que importa falar da qualidade da gor-

dura e não apenas da quantidade presente nos alimentos. Assim, mais recentemente, os consumidores

começam a ouvir falar de gorduras saturadas e insaturadas, de ómegas 3 e 6, de ácido eicosapetaenóico

(EPA) e ácido docosahexaenóico (DHA), entre outros.

Desde a década de 80, a maioria dos países desenvolvidos promove a redução da ingestão de gordura, es-

pecialmente de gorduras saturadas, com o objectivo de diminuir a prevalência de doenças cardiovasculares

(Williams, 2000). De acordo com o mesmo autor, estas recomendações surgiram na sequência de estudos

epidemiológicos que demonstraram a relação entre a ingestão de ácidos gordos saturados e as concentra-

ções elevadas de colesterol no plasma. Contudo, estudos metabólicos mais actuais mostraram claramente

que são os ácidos láurico, mirístico e palmítico os principais responsáveis por aumentar o colesterol total e

sua fracção de baixa densidade - LDL (low density lipoproteins) no plasma (Williams, 2000).

Por outro lado, os ácidos gordos insaturados, principalmente os polinsaturados, auxiliam na redução dos

níveis de colesterol plasmático (Williams, 2000).

Os ácidos gordos insaturados podem assumir duas formas isoméricas cis e trans (figura 3) pois a existência

de duplas ligações cria um plano de simetria. Se os radicais estão no mesmo plano designam-se por cis,

caso contrário, são trans. Os ácidos gordos cis assumem uma configuração em U e são estes que têm inte-

resse biológico (Halpern, 1997).

Figura 3 - Isomeria cis e trans (http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/fa_mono/index.htm, 09/12/2012).

Os ácidos gordos de configuração cis são mais comuns que os trans pois, os ácidos gordos trans só ocorrem

naturalmente em alimentos provenientes de ruminantes (leite, carne e gordura) (Direcção Geral de Saúde,

2005). A grande maioria de ácidos gordos trans ingeridos pelo ser humano é proveniente de alimentos pro-

cessados industrialmente (margarinas, biscoitos, bolachas, refeições preparadas congeladas, entre outros)

e de alimentos sujeitos a fritura a altas temperaturas onde se destacam as batatas-fritas e os “snacks” (Di-

recção Geral de Saúde, 2005).

Diversos estudos epidemiológicos têm sugerido a existência de uma correlação entre o consumo de gordu-

ras trans e a incidência de doenças cardiovasculares pois estas, à semelhança das gorduras saturadas, pro-

vocam um aumento dos níveis de LDL e ainda conseguem reduzir os níveis da lipoproteína de alta densida-

de – HDL (Costa, 2006). Contudo, ainda há muita controvérsia no que diz respeito aos efeitos dos ácidos

gordos trans na saúde humana (Costa, 2006).

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As gorduras insaturadas compreendem as gorduras monoinsaturadas (com apenas uma ligação dupla) e as

gorduras polinsaturadas (duas ou mais ligações duplas).

Os ácidos gordos monoinsaturados são os que o organismo humano melhor tolera e o seu consumo está

associado à diminuição do colesterol plasmático (Direcção Geral de Saúde, 2005). O azeite é um bom

exemplo de uma boa fonte de ácidos gordos monoinsaturados.

Dentro dos ácidos gordos polinsaturados, destacam-se duas famílias: os que derivam do ácido linoleico (9-

cis, 12-cis-octadecadienoico) e os que derivam do ácido α-linolénico (9-cis, 12-cis, 15-cis-

octadecatrienóico). Os primeiros podem ser designados por ácidos gordos ómega 6 (n-6) e, os outros, óme-

ga 3 (n-3) (The AOCS Lipid Library, 2012).

A classificação ómega (ω) deriva do facto do organismo humano ter a capacidade de aumentar o número

de duplas ligações ou de carbonos num ácido gordo, mas só nos carbonos situados entre a extremidade CH3

e a última dupla ligação. Assim, existe uma zona do ácido gordo que é imutável (compreendida entre a

extremidade COOH e a última dupla ligação) e uma zona mutável (compreendida entre a extremidade CH3

e a última dupla ligação). Os ácidos gordos da mesma família ω são aquelas cuja zona imutável é igual (figu-

ra 4) (Halpern, 1997).

Figura 4 – Ácido linoleico e ácido α-linolénico (http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/fa_poly/index.htm, 09/12/2012).

O ácido linoleico e o ácido α-linolénico podem ser sintetizados pelas plantas mas não pelos animais, razão

pela qual são considerados ácidos gordos essenciais (The AOCS Lipid Library, 2012).

O ácido linoleico é percursor do ácido araquidónico (figura 5), componente principal dos fosfolípidos, pelo

que é essencial para a integridade física das membranas celulares. Para além disso, diversos eicosanóides

(hormonas) derivam do ácido araquidónico (The AOCS lLipid Library, 2012).

Figura 5 – Ácido araquidónico (http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/fa_poly/index.htm, 10/12/2012)

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O ácido α-linolénico é percursor do EPA e do DHA. Algumas prostaglandinas e resolvinas derivam do EPA

(figura 6) pelo que este é importante para a manutenção da resposta anti-inflamatória; também é um im-

portante constituinte dos fosfolípidos nos tecidos animais, principalmente no cérebro, pelo que se pensa

que possa desempenhar um papel relevante no tratamento de certas perturbações neurológicas (The

AOCS Lipid Library, 2012).

Figura 6 - Ácido eicosapentaenóico (http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/fa_poly/index.htm, 10/12/2012)

O DHA (figura 7) surge como produto final do metabolismo do ácido α-linolénico e existem estudos (embo-

ra controversos) que apontam no sentido deste ácido gordo contribuir para o correcto desenvolvimento

cognitivo e comportamental das crianças e ser igualmente benéfico para os idosos. Os docosanóides, com-

postos análogos aos ecosanóides mas com funções anti-inflamatórias e imunológicas, são sintetizados a

partir do DHA (The AOCS Lipid Library, 2012).

Figura 7 - Ácido docohexaenóico (http://lipidlibrary.aocs.org/Lipids/fa_poly/index.htm, 10/12/2012)

Por serem essenciais, o ser humano deve garantir a sua ingestão em quantidades suficientes, através da

dieta ou de suplementos. São abundantes em óleos e sementes vegetais tais como, milho, girassol, linhaça,

noz, entre outros (The AOCS Lipid Library, 2012). Os ácidos gordos da família ómega 3 estão também pre-

sentes no peixe (e respectivos óleos), destacando-se o salmão, a cavala e o arenque (EUFIC, 2008).

De acordo com Simopoulos (2008), as dietas ocidentais são deficientes em ácidos gordos ómega 3 e exce-

dentes em ómega 6 o que pode promover o desenvolvimento de diversas patologias (doenças cardiovascu-

lares, cancro, doenças auto-imunes e inflamatórias, entre outras). Por outro lado, uma razão ómega

6/ómega 3 mais baixa (ingestão superior de ómega 3 do que de ómega 6) apresenta efeitos contrários, e

possivelmente protectores e preventivos (Simopoulos, 2008).

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Todavia, o consumo excessivo de ómega 3 também pode ter efeitos indesejáveis, como por exemplo, difi-

culdades na resposta à infecção e alterações na coagulação sanguínea (Direcção Geral de Saúde, 20005). De

acordo com a mesma fonte, o excesso de ómega 3 é raro e pode ocorrer caso o consumidor tome suple-

mentos de óleos de peixe em simultâneo com uma alimentação rica em gorduras polinsaturadas.

Assim, conhecer o tipo de gordura presente num alimento torna-se talvez mais importante que quantificá-

la. Aliás, cada vez mais o consumidor procura estas informações nutricionais pelo que se torna necessária a

realização de análises alimentares com o objectivo de conhecer o tipo de ácidos gordos presentes. Isto

consegue-se recorrendo a técnicas cromatográficas, principalmente cromatografia gasosa.

O mexilhão e o salmão, sendo dois produtos provenientes do mar, são ricos em proteínas e sais minerais e

pobres em gordura. Porém, a pouca gordura que contêm é maioritariamente polinsaturada, destacando-se

os ácidos gordos ómega 3, pelo que são alternativas saudáveis para a dieta humana (EUFIC, 2008).

1.2. Cromatografia gasosa – espectrofotometria de massas (GC – MS)

O avanço no estudo da química alimentar, está relacionado com o surgimento e aprimoramento da croma-

tografia gasosa (GC) (Milinsk, 2007). Esta é uma técnica que permite a separação de substâncias voláteis

arrastadas por um gás através de uma fase estacionária. A fase estacionária pode ser um sólido ou um lí-

quido que promove a distribuição dos componentes da mistura entre as duas fases, através de processos

físicos e químicos (adsorção, diferenças de solubilidade, volatilidade ou partilha). No caso da fase móvel é

utilizado um gás, denominado gás de arraste, que transporta a amostra através da coluna cromatográfica

até ao detector (Laboratórios virtuais de processos químicos, 2007).

A cromatográfica gasosa é fundamentada pela volatilização das amostras e posterior injecção numa coluna

cromatográfica, isto é, a amostra é injectada com uma seringa numa câmara aquecida, onde evapora, antes

de ser transferida para a coluna (figura 8) (Ricón e Álvarez, n.d.).

Figura 8 - Esquema de um cromatógrafo a gás (http://www.biomedicinabrasil.com/2012/10/metodos-cromatograficos.html).

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Para a utilização desta técnica é necessário fazer uma derivatização clássica, que envolve a transesterifi-

cação (figura 9) dos triglicéridos e a esterificação dos ácidos gordos livres a ésteres metílicos de ácidos gor-

dos. Isto é, os ácidos gordos são convertidos em substâncias com maior volatilidade e menor polaridade, de

modo a reduzir a adsorção de solutos no suporte e melhorar a separação dos compostos (Simionato, 2008

e Milinsk,2007).

Figura 9- Em a) Equação geral de uma transesterificação. Em b) Equação geral de transesterificação de um triglicérido.

Os processos de derivatização mais utilizados para análise de ácidos gordos, envolvem uma catálise ácida

ou uma catálise básica1, ou seja, diferentes métodos utilizam catalisadores ácidos ou básicos para reacção

de transesterificação, possibilitando escolher o método que melhor se enquadra ao tipo de amostra que se

pretende trabalhar, como também aos recursos disponíveis de cada laboratório (Simionato, 2008).

Catálise básica

Os reagentes mais utilizados para a transesterificação de triglicéridos utilizando a catálise básica são o hi-

dróxido de sódio ou potássio em metanol e metóxido de sódio (NaOCH3) em metanol (Milinsk, 2007).

A transesterificação utilizando estes reagentes tem a vantagem de ser rápida e poder ser realizada à tem-

peratura ambiente (Milinsk, 2007).

Além disso, esta técnica é considerada de maior confiança para identificação de isómeros conjugados de

ácidos gordos, pois não causa isomerização e reduz as perdas de ácidos gordos de cadeia curta. No entanto,

são relatadas desvantagens como, estes reagentes não converterem ácidos gordos livres em esteres metíli-

1 Neste trabalho prático foi utilizada a catálise básica, deste modo, irá ser dada mais ênfase a esta técnica.

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cos de ácidos gordos devido à reacção de saponificação, logo a sua aplicação torna-se limitada quando o

óleo apresenta elevada acidez; ou o hidróxido de potássio não reagir com os ácidos gordos livres, tornando

assim o resultado duvidoso (Simionato, 2008 e Milinsk, 2007).

Catálise ácida

No caso da catálise ácida (mais lenta) é utilizado o trifluoreto de boro em metanol, o ácido clorídrico em

metanol ou ácido sulfúrico em metanol. Nesta técnica os procedimentos utilizam uma única etapa, como

também procedimentos em duas etapas, além disso, é utilizado aquecimento (Milinsk, 2007).

Factores que afectam a análise de ácidos gordos por cromatografia gasosa

O processo para análise da cromatografia de gases, pode gerar problemas associados com a preparação

dos ésteres metílicos de ácidos gordos, tais como (Milinsk, 2007):

Conversão incompleta de lípidos a esteres metílicos de ácidos gordos;

Mudança de ácidos gordos durante a transesterificação;

Formação de compostos que podem ser erradamente identificados como ácidos gordos;

Sobreposição de picos de ésteres metílicos de ácidos gordos na análise por cromatografia gasosa;

Contaminação e dano da coluna cromatográfica resultante de traços de reagente esterificante;

Extracção incompleta de ésteres metílicos de ácidos gordos;

Perda de ésteres metílicos de ácidos gordos de cadeia curta e muito voláteis.

A eficiência de separação dos ácidos gordos por cromatografia de gases depende muito da temperatura de

análise e do comprimento da coluna. Geralmente são utilizadas colunas com 50 a 100 m de comprimento,

contendo uma fase estacionária de elevada polaridade. A separação de ésteres metílicos de ácidos gordos

pode ser realizada em três diferentes tipos de colunas, com fase estacionária apolar, polar e muito polar.

No entanto para análise de ácidos gordos em alimentos as colunas polares são as mais utilizadas pois, per-

mitem uma melhor separação dos isómeros cis e trans presentes na matrizes, com base na volatilidade

desses compostos (Simionato, 2008).

Na análise de lípidos por GC a identificação dos componentes da amostra é feita através do tempo de re-

tenção, isto é, tempo que o composto permanece na coluna. O tempo de retenção de cada composto deve

ser comparado com o tempo de retenção de padrões, que são injectados contendo as substâncias a serem

analisadas. No entanto, este procedimento não é conclusivo, pois compostos diferentes podem ter o mes-

mo tempo de retenção (Simionato, 2008).

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O método mais directo e preciso para a determinação de massas atómicas e moleculares é a espectrofoto-

metria de massas. O princípio deste método baseia-se essencialmente, no bombardeamento da amostra

gasosa com um feixe electrões de alta energia. Das colisões entre estes electrões e átomos gasosos resul-

tam iões positivos. Estes são acelerados ao passarem por duas placas carregadas de cargas opostas. As par-

tículas aceleradas viajam num caminho curvo em direcção ao detector e quando atingem o detector, este

regista uma corrente eléctrica para cada ião (figura 10) (Chang, 2005).

Figura 10 – Princípio da espectrofotometria de massas (Douglas, n.d.).

Na detecção, é produzido um gráfico com uma serie de picos, cada um representa o valor da massa do

fragmento (Douglas, n.d.).

A análise por espectrofotometria de massa é altamente eficiente se o espectrómetro tiver resolução (capa-

cidade do instrumento para destingir duas moléculas) suficiente, mas esta técnica apresenta algumas limi-

tações, tais como (Douglas, n.d.):

Pressão: se a pressão no interior do instrumento for demasiado elevada pode conduzir a resultados

falsos, pois pode haver a colisão entre fragmentos e formar uma nova partícula;

Resolução: o instrumento fornece resultados mais precisos quanto maior for a sua resolução;

Velocidade de digitalização: quanto maior for a velocidade de digitalização do instrumento mais ra-

pidamente são analisados os compostos, mas em contrapartida a resolução diminui;

Competência do técnico: as bases de dados e bancos podem ajudar mas é necessário que o técnico

tenha alguma habilidade para distinguir entre respostas prováveis e improváveis.

A combinação da espectrofotometria de massas com a cromatografia gasosa é um processo muito sim-

ples uma vez que as características de funcionamento do cromatógrafo a gás são suficientemente com-

patíveis com as necessidades do espectrófometro de massas. Esta combinação é usada, pois a croma-

tografia gasosa não pode ser usada para a identificação fiável de substâncias específicas e a espectrofo-

tometria de massas fornece resultados específicos, embora produza resultados qualitativos incertos.

Tem-se, assim uma relação de complementaridade (Chiaradia, 2008 e Douglas, n.d.).

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1.2.1. Métodos alternativos

Como métodos alternativos à cromatografia gasosa – espectrofotometria de massa (GC-MS) existem (Niel-

son,1998):

Cromatografia de Alta eficiência (HPLC) - é mais versátil que GC, já que não se limita a compostos

voláteis e Termo estáveis e também as fases móveis e estacionárias são mais diversificadas;

Cromatografia de camada fina (TLC) – este permite uma análise rápida às várias fracções de lípidos

existentes numa extracção lipídica de um alimento. Embora os ensaios possam ter melhor resolu-

ção usando GC-MS ou HPLC;

O presente trabalho decorre da aplicação de cromatografia gasosa combinada com espectroscopia de massa,

na análise qualitativa de extractos de gordura provenientes de mexilhão e salmão.

2. Resultados e Discussão

Em primeiro lugar, importa referir que apenas se procedeu à identificação presuntiva dos ácidos gordos

detectados nas amostras, mexilhão e salmão. Para tal, foram analisados os cromatogramas e os espectros

de massa, recorrendo ao programa Xcalibur.

Em segundo lugar, torna-se necessário esclarecer os pressupostos que fundamentaram a análise dos resul-

tados obtidos:

Na cromatografia gasosa, a ordem de saída dos ácidos gordos vai depender da sua volatilida-

de/estabilidade. Desta forma, os primeiros a serem volatilizados são os de cadeia mais curta

e, dentro do mesmo grupo, primeiro surgem os ácidos gordos insaturados cis, de seguida os

ácidos gordos insaturados trans e, por último, os ácidos gordos saturados. Por exemplo, se

for identificado um pico correspondente a um C18:1 trans, provavelmente o próximo será

um C18:0 (saturado), salvaguardando a possibilidade de ocorrerem interferências com a co-

luna.

Idealmente, os picos fornecidos pelo cromatograma devem ser simétricos, estreitos e sepa-

rados (não sobrepostos). Caso contrário, se os picos forem largos, sobrepostos ou de forma

irregular, deverá pôr-se em causa a fiabilidade dos resultados obtidos pela cromatografia ga-

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sosa. Se um pico deformado contém uma frente íngreme e uma cauda longa, isso pode indi-

car traços de água na amostra (Douglas, n.d.).

Apenas foram considerados os picos cromatográficos obtidos a partir dos 20 minutos de re-

tenção, assumindo que estes corresponderiam aos ácidos gordos mais característicos dos

alimentos de origem animal, isto é, de C12 a C24. Considerou-se também que os picos obti-

dos em tempos de retenção inferiores correspondiam a contaminantes.

Para cada pico escolhido, foi feita a comparação do respectivo espectro de massa com a bi-

blioteca do programa Xcalibur. Daqui provém a identificação presuntiva dos ácidos gordos.

Para efeito de distinção entre ácidos gordos saturados e insaturados, consideraram-se os se-

guintes espectros de massa como exemplos de comparação para cada um dos casos:

Figura 11 - Espectro de massa considerado como exemplo de comparação para ácidos gordos saturados (altura dos picos espec-trais alternada).

Figura 12 - Espectro de massa considerado como exemplo de comparação para ácidos gordos insaturados (altura dos picos es-pectrais decrescente, tendo no final 1 ou 2 picos ligeiramente superiores).

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2.1. Mexilhão

Pelos resultados da tabela 1 e por observação da imagem 13, a partir dos 20 minutos de retenção é possível

identificar claramente quais os picos correspondentes a ácidos gordos com 12, 14, 16, 18, 20 e 22 carbonos.

Figura 13- Cromatograma do mexilhão.

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Tabela 1 – Resultados obtidos para a amostra de mexilhão.

Mexilhão

Tempo de re-

tenção Nome comum2 Nomenclatura IUPAC

Número de Carbo-

nos Classificação Estrutura

20,93 Ácido láurico Ácido Dodecanóico C12:0 Saturado

24,73 Ácido Mirístico Ácido Tetradecanóico C14:0 Saturado

25,70 Ácido n-tridecílico Ácido 4, 8, 12 - trimetiltrideca-

nóico

C13:0 com 3 ramifi-

cações Saturado

26,73 Ácido Mirístico Ácido 12-metiltetradecanóico C14:0, com 1 ramifi-

cação Saturado

28,03 Ácido n-pentadecílico Acido Pentadecanóico C15:0 com 1 ramifi-

cação Saturado Biblioteca não deu correspondência

28,75 - Ácido 11-hexadecenóico C16:1 Insaturado

2 Venter, S. (2003). Estudo da interação de blenda elastomérica sbr-br com cargas particuladas na formação de compósitos. Pós graduação em Química. Univer-

sidade estadual de maringá.

Novello, D. (2005). Avaliação bromatológica e perfil de ácidos graxos da carne de frangos de corte alimentados com rações contendo farinha de peixe ou aveia branca.

Pós graduação em ciências veterinárias. Universidade federal do paraná.

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Relatório de Qualidade Alimentar II, DCTB-FCT-UNL, 2012

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28,94 Ácido palmítico Ácido Hexadecanóico C16:0 Saturado

33,68 Ácido oléico Ácido 9-octadecenóico C18:1 ω-11 Cis

33,85 Ácido elaídico Ácido 9-trans-octadecenóico C18:1 Trans Biblioteca não dá correspondencia

34,02 Esteárico Ácido Octadecanóico C18:0 Saturado

34,21 * * * * *

40,30 Timnodónico (EPA) Ácido 5,8,11,14,17-

eicosapentaenóico C20:5 ω-3 Insaturado

41,20 Clupanodónico (DPA) Ácido 7,10,13,16,19-

docosapentaenoico C22:5 ω-3 Insaturado Biblioteca não dá correspondencia

*Composto com peso molecular idêntico ao um C18, porém é um composto ramificado que a soma dos Carbonos é 18 (embora haja dúvidas).

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Relatório de Química e Bioquímica dos Alimentos, DCTB-FCT-UNL, 2011

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Após a análise dos resultados obtidos (Tabela 1), no que diz respeito aos ácidos gordos de 12 carbo-

nos apenas foi identificado o ácido láurico aos 20,93 minutos de retenção, correspondendo a um ácido

gordo saturado.

O grupo dos ácidos gordos de 14 carbonos inicia-se a um tempo de retenção de 24,73 até 26,73 mi-

nutos com ácidos tetradecanóicos (ou equivalentes). O pico que ocorre nos 25,70 minutos poderá ser iden-

tificado como ácido tridecanóico com 3 ramificações ou ácido tetradecanóico com 1 ramificação. Aos 26,73

minutos é também identificado um ácido tetradecanóico com 1 ramificação, podendo assim pôr-se a hipó-

tese de estes dois últimos picos espectrais serem isómeros. Foram assim detectados ácidos tetradecanói-

cos, sem evidência anterior de ácidos tetradecenóicos (insaturados), que deveriam surgir antes dos ácidos

gordos saturados, tal como ocorreu aos 28,75 e 28,94 minutos surgindo um ácido hexadecenóico (insatura-

do) e um ácido hexadecanóico (saturado), respectivamente.

Aos 33,68 e 33,85 minutos de tempos de retenção são identificados dois ácidos vacénicos e aos

34,04 minutos o ácido esteárico. Pelo que já foi mencionado anteriormente, pode-se concluir que o ácido

vacénico detectado aos 33,68 minutos terá uma configuração cis e o ácido vacénico dos 33,85 minutos terá

uma configuração trans, sendo este grupo de ácidos gordos exemplo da sequência a que se dá a volatiliza-

ção. Ainda relativamente a este grupo, no pico 34,21 detectou-se, com recurso à biblioteca, um ácido gordo

de 18 carbonos. Esta classificação poderá ter sido induzida pelo facto de este composto possuir o mesmo

peso molecular que um ácido vacénico, no entanto a classificação mais correcta será ou poderá ser ácido

heptadecenóico com 1 ramificação ou ácido hexadecenóico com 2 ramificações, em que a soma dos carbo-

nos é 18.

Aos 40,30 minutos é encontrado um ácido eicosapentaenóico (EPA). Este é um dos ácidos mais im-

portantes pertencentes à família ómega 3, sendo o seu consumo muito benéfico para a saúde humana (The

AOCS lipid library). Por fim, aos 41,20 minutos um ácido clupanodónico, sendo que pela sua estrutura quí-

mica este ácido gordo pertence também à família ómega 3. No entanto, nestes dois últimos picos houve

alguma incerteza na sua identificação. Os picos correspondentes a tempos de retenção de 21,54; 21,62;

25,34 e 29,49 foram identificados como sendo contaminantes, uma vez que os respectivos espectros de

massa tendem a ter uma forma decrescente.

Por observação da tabela 1 é possível verificar que o mexilhão é constituído por uma maior quanti-

dade de ácidos gordos saturados, em detrimento de uma menor quantidade de ácidos gordos insaturados.

Tendo conta o que já foi mencionado, este é um facto desvantajoso para esta matriz, uma vez que a sua

composição rica em ácidos gordos saturados não é benéfica para a saúde do consumidor, devido à relação

positiva que existe entre este tipo de ácidos e o aumento da probabilidade de ocorrências de doenças

cardiovasculares (Bertolino et al, 2006). No entanto, este balanço ácidos gordos saturados - ácidos gordos

insaturados não está de acordo com os resultados obtidos por Aveiro et al, 2009 (figura 14).

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Figura 14 - Composição em ácidos gordos do mexilhão (Mytilus edulis L.) (Aveiro et al, 2009).

No que diz respeito à configuração cis ou trans dos ácidos gordos insaturados apenas se identificou

um exemplar de cada, não sendo assim possível tirar alguma conclusão acerca das desvantagens de o mexi-

lhão possuir ácidos gordos insaturados trans na sua constituição. No entanto, o facto de apenas ter sido

detectado uma vez o ácido gordo cis ou trans não remete para a sua quantidade.

Não há a informação se o mexilhão analisado estava in natura ou se terá sofrido algum tipo de tra-

tamento térmico. Uma vez que os ácidos gordos trans surgem apenas pelo processamento térmico (com

excepção das situações mencionadas na introdução), através de uma hidrogenação dos ácidos gordos cis,

em que estes últimos sofrem alteração da sua estrutura química, ficando então com uma configuração

trans, a sua presença é indicador que a matriz sofreu tratamento térmico (Bertolino et al, 2006). No entan-

to, como apenas foi identificado um ácido gordo trans no mexilhão não é possível tirar uma conclusão

acerca do estado do mexilhão aquando da análise.

Um balanço entre a proporção de ómega 6 e ómega 3 na dieta é essencial no metabolismo do orga-

nismo humano, levando à prevenção de doenças cardiovasculares, degenerativas e também a uma melhor

saúde mental (Tonial et al, 2010). No entanto, não há ainda um consenso no que diz respeito a esta razão.

Segundo Tonial et al, 2000, é recomendado reduzir o ómega 6 da dieta visando um funcionamento mental

e cardiovascular adequados. Portanto, acrescentando na dieta ómega 3 e diminuindo certos óleos vegetais

com alto conteúdo de ómega 6, pode se obter uma melhoria na proporção ómega 6/ómega 3 e, conse-

quentemente melhor a saúde humana. Por outro lado, de acordo com Sharcker, 2007, embora os efeitos

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causados pelo consumo de ómega 3 sejam benéficos, existem algumas restrições quanto à quantidade con-

sumida. No ano de 1992, a British Nutrition, no Reino Unido, recomendava doses de EPA e DHA em torno

de 1,25 g no total, juntamente com 2 g de ácido linoleico. Existe portanto, uma relação entre ómega 3 e 6,

que deve ser respeitada para que os benefícios sejam atingidos. Para as necessidades diárias a relação

ómega 3/ómega 6 é 1:2 em gramas, recomendada em 2004 pela ANVISA. Quando ácidos das duas famílias

são ingeridos, eles competem pelas mesmas enzimas, e ocorre um desequilíbrio na produção dos eicosa-

nóides. Caso haja doses excessivas de uma das famílias, a preferência das enzimas é pelos ómegas 3, daí a

razão das limitações na ingestão de grande quantidade desses ácidos.

Assim sendo, não se poderá concluir se o facto de terem sido detectados no mexilhão dois ácidos da

família ómega 3 será benéfico ou prejudicial à saúde do consumidor.

Comparando os resultados obtidos da composição de ácido gordos do mexilhão com bibliografia en-

contrada (figura 15), pode-se concluir que existem algumas diferenças, dado que na amostra analisada

apenas foram identificados dois ómegas 3 (20:5 e 22:5).

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Figura 15 - Composição em ácidos gordos do mexilhão (M. galloprovincialis), sendo que os números entre parênteses dizem

respeito aos tempos de retenção (Garrido e Medina, n.d.)

Estes dois ácidos gordos foram também encontrados por Aveiro et al, 2009 e Garrido e Medina. Esta

grande diferença pode ser fundamentada por factores externos como a dieta, vegetação, temperatura da

água, salinidade, luz solar, variações sazonais e actividades metabólicas (Ekin et al, 2010). Outro factor que

poderá condicionar a composição em ácidos gordos do mexilhão é a sua contaminação pelo parasita Bu-

cephalus (Schacker, 2007). Para além disso, durante um ano observou-se variação sazonal no mexilhão

Mytilus galloprovincialis nos valores dos ácidos gordos polinsaturados (37%-48%), saturados (26%-38%) e

monoinsaturados (16-29%). No entanto, foi observada diferença estatística somente para os teores dos

ácidos gordos monoinsaturados (Garrido e Medina, n.d.).

2.2. Salmão

Pelos resultados da tabela2 e por observação da imagem 16, a partir dos 20 minutos é possível iden-

tificar claramente quais os picos correspondentes a ácidos gordos com 12, 14, 16, 18, 20 e 22 carbonos.

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Figura 16 - Cromatograma correspondente à análise da amostra de salmão.

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Relatório de Química e Bioquímica dos Alimentos, DCTB-FCT-UNL, 2011

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Tabela 2 – Resultados para a amostra de salmão.

Salmão

Tempo

de re-

tenção

Nome comum3 Nomenclatura IUPAC Número de

Carbonos Classificação Estrutura

20,93 Ácido láurico Ácido Dodecanóico C12:0 Saturado

24,72 Ácido Mirístico Ácido Tetradecanóico C14:0 Saturado

28,70 Ácido palmitoléico Ácido hexadecenóico C16:1 ω-7 insaturado

28,91 Ácido palmítico Ácido hexadecanóico C16:0 Saturado

3 Venter, S. (2003). Estudo da interação de blenda elastomérica sbr-br com cargas particuladas na formação de compósitos. Pós graduação em Química. Univer-

sidade estadual de maringá.

Novello, D. (2005). Avaliação bromatológica e perfil de ácidos graxos da carne de frangos de corte alimentados com rações contendo farinha de peixe ou aveia branca.

Pós graduação em ciências veterinárias. Universidade federal do paraná.

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33,98 Linoléico Ácido 9,12-

octadecedienóico C18:2 ω-6 Insaturado

34,12 Esteárico Ácido octadecanóico C18:0 Saturado

34,34 Ácido octadecenóico C18* Trans*

40,95 Eicosenóico Ácido 11-eicosenóico C20:1 ω-9 Cis

41,10 - Ácido 8,11-eicosenóico C20:2 ω-9 Trans

41,39 Ácido gondóico Ácido 11-eicosenóico C20:1 ω-9 Insaturado

41,73 - Ácido 6,9,12,15-

docosatetraenóico C22:4 ω-7 Insaturado

43,05 - Ácido 8, 11, 14 docosatri-

enóico C22:3 Insaturado

*Pela observação do espectro de massa corresponde a este àcido, verificou-se que este é um C18 saturado, assim, neste caso, considerou-se que houve interferência da coluna

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À semelhança do que aconteceu no mexilhão, também no salmão foi apenas detectado um ácido

láurico para um tempo de retenção de 20,93 minutos. Do mesmo modo que apenas se identificou um

ácido miristico aos 24,72 minutos.

Relativamente aos ácidos gordos com cadeia de 16 carbonos, detectou-se aos 28,70 minutos um

ácido hexadecenóico cis (ácido palmitoléico) e um ácido palmítico aos 28,91 minutos. Verifica-se a ordem

lógica de volatilização dos compostos do mesmo grupo, no entanto não se identificou o ácido hexadece-

nóico trans. Analisando a estrutura química do ácido palmitoléico é possível verificar que a sua última

dupla ligação é no carbono 7, podendo-se assim afirmar que este é um ácido gordo ómega 7. Todos estes

compostos foram detectados tendo em conta o respectivo espectro de massa.

Para os 33,98 minutos surge o ácido linoleico (ómega 6), sendo este um ácido gordo essencial, isto

é, não é sintetizado pelo organismo, sendo necessário a sua ingestão através da dieta. Apesar disso, este

é o ácido gordo diénoico mais abundante nos mamíferos, estando presente em níveis de 15-25% (The

AOCS lipid library). De seguida é identificado um ácido esteárico. Ao contrário do que seria expectável

para o tempo de retenção de 34,34 minutos é identificado através do espectro de massa um ácido octa-

decenóico trans, uma vez que através da biblioteca não foi possível encontrar alguma correspondência.

Estes dois picos não estão em concordância com o que foi anteriormente dito no que refere à ordem de

volatilização, visto que surge um ácido gordo insaturado depois de um ácido gordo saturado. Neste caso

poderá ter ocorrido interferência com a coluna durante o ensaio.

Os ácidos gordos de 20 carbonos surgem aos 40,95 minutos com um ácido eicosenóico cis, aos

41,10 minutos com um ácido eicosenóico trans e aos 41,39 com um ácido gondóico. Por todos estes últi-

mos três picos corresponderem a três ácidos gordos insaturados de 20 carbonos poder-se-á supor a hipó-

tese de estes serem isómeros. Pela observação da estrutura química destes ácidos gordos é possível veri-

ficar que em todos eles a última ligação dupla é no carbono 9, podendo-se assim concluir que serão áci-

dos gordos ómega 9.

Por fim, para os tempos de retenção de 41,73 e 43,05 minutos detectou-se dois ácidos gordos insa-

turados de 22 carbonos, ácido docosatetraenóico e ácido docosatrienóico, respectivamente. O ácido do-

cosatetraenóico é um ácido gordo da família ómega 7, estando assim de acordo com a bibliografia que

menciona a presença desta família ómega em organismos marinhos (The AOCS lipid library).

Pela observação da tabela 2 pode-se concluir que o salmão possui um teor mais elevado de ácidos

gordos insaturados, sendo este facto um claro benefício ao consumo deste alimento. Se por outro lado o

salmão tivesse na sua composição uma maior quantidade de ácidos gordos saturados iria elevar os níveis

de LDL-colesterol e reduzir os níveis de HDL-colesterol, contribuindo assim para o aumento da probabili-

dade de ocorrência de doenças (Bertolino et al, 2006).

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Observando a configuração cis ou trans dos ácidos gordos insaturados do salmão, a conclusão pos-

sível é semelhante à do mexilhão, uma vez que não existe uma diferença significativa entre a composição

de ácidos gordos cis e trans.

O salmão é também uma matriz em que os resultados são influenciados por vários factores como a

dieta e variações sazonais. O facto de a matriz ter sido ou não cozinhada não terá muito impacto na ex-

pressão dos resultados (Tonial et al, 2010).

Figura 17 - Composição em ácidos gordos (percentagem de área relativa) em filetes de salmão in natura e grelhado, em que AGS – ácidos gordos saturados, AGMI – ácidos gordos monoinsaturados e AGPI – ácidos gordos polinsaturados (Tonial et al, 2010).

Embora não seja possível fazer uma comparação directa com os resultados expressos na figura 17

encontrados por Tonial et al, 2010, uma vez que os resultados apresentados neste relatório não foram

quantificados, pode-se observar que os AGMI e AGPI foram encontrados em maior quantidade, tal como

aconteceu com a amostra analisada em aula prática. No entanto, os ácidos gordos encontrados em quan-

tidades mais elevadas pelo estudo de Tonial et al,2010 (16:0, 18:1n-9 e 22:6n-3), não foram detectados

neste trabalho prático, à excepção do 16:0. Todos os ácidos gordos ómegas identificados neste relatório

foram também encontrados pelo estudo descrito na figura 17, com excepção do 20:1, 20:2 e 22:4. Estas

diferenças poderão ser justificadas pelas razões mencionadas anteriormente.

3. Conclusão

O conhecimento da composição química, particularmente a composição de ácidos gordos no con-

teúdo lipídico de produtos marinhos, tem vindo a despertar grande interesse, pois está directamente

relacionada com a saúde humana. Além disso, pode fornecer dados para avaliar a qualidade nutricional

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lipídica em função dos teores de ácidos gordos saturados, monoinsaturados e polinsaturados, bem como

ácidos gordos ómega 3 e 6.

Comparando as duas matrizes analisadas é possível concluir que o salmão é um alimento muito

mais benéfico para a saúde do Homem, quer pela sua composição rica em ácidos gordos insaturados,

quer pelo seu teor em ácidos gordos ómega.

O método para determinação dos ácidos gordos por cromatografia deverá ser feita com compostos

padrão, mesmo assim fornece um resultado pouco conclusivo, portanto, para garantir a caracterização é

essencial o uso do espectrómetro de massas e dos padrões dos ácidos de interesse, pois diminui a hipóte-

se de identificação duvidosa de compostos e isómeros.

4. Referências bibliográficas

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