لسیتین و کاربردهای آن

لسیتین نامی عمومی برای توصیف ترکیبی از چربی‌ها است که رنگ زرد مایل به قهوه‌ای دارند و از جانوران و گیاهان استخراج می‌شوند. واژه‌ی لسیتین برخواسته از واژه‌ی یونانی «لکیتوز» به معنای زرده تخم مرغ است؛ چرا که زرده تخم مرغ حاوی مقادیر زیادی از لسیتین‌ها است.لسیتین خاصیتی آمفی‌فیلیک یا دوگانه‌دوست (دارای گروه‌های آب‌دوست و چربی‌دوست) دارد و به این ترتیب هم مواد چربی‌دوست و هم مواد آب‌دوست را جذب می‌کنند. از کاربردهای این ماده می‌توان به مواردی مانند نرم کردن بافت مواد غذایی، امولسیون کننده، هموژنیزه یا همگن کردن چربی‌ها و بی‌اثر کردن خاصیت چسبندگی مواد چسبنده اشاره کرد.لسیتین ترکیبی از گلیسروفسفولیپیدهایی شامل فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اتانول آمین، فسفاتیدیل اینوزیتول، فسفاتیدیل‌سرین و فسفاتیدیک اسید است. این ماده معمولاً در منابعی مانند زرده‌ی تخم مرغ، سویا، شیر، جانوران دریایی، روغن دانه‌ کتان، روغن آفتابگردان و روغن کلزا (کانولا) یافت می‌شود.لسیتین حلالیت کمی در آب دارد اما امولسیون‌کننده‌ی بسیار خوبی به شمار می‌رود. در محلول‌های آبی، فسفولیپید‌های این ماده بسته به دما و میزان رطوبت، می‌توانند حالت لیپوزوم، دولایه‌ی لیپیدی (Lipid bilayer)، میسل یا ساختار لاملار به خود بگیرند.این ماده به عنوان افزودنی مواد غذایی و مکمل‌های غذایی به فروش می‌رسد. در پخت و پز نیز از لسیتین به عنوان امولسیون‌کننده و یا برای جلوگیری از چسبیدن مواد غذایی استفاده می‌شود. اسپری‌های لسیتین مانند اسپری روغن‌ها موجود هستند.تاریخچه‌ی لسیتیناین ماده برای اولین بار توسط دانشمند فرانسوی، لئودور گوبلی، در سال ۱۸۴۵ جداسازی شد. گوبلی در سال ۱۸۵۰ نام لسیتین را به فسفاتیدیل‌کولین اختصاص داد. او اولین بار این ماده را از زرده‌ی تخم مرغ جداسازی و فرمول شیمیایی کامل آن را در سال ۱۸۷۴ پیدا کرد. از زمان جداسازی تا یافتن فرمول شیمیایی، گوبلین متوجه شده بود که این ماده در بسیاری از ساختارهای زیستی مانند خون وریدی، ریه‌ها، صفرا و مغز انسان، تخمک ماهی‌ها، تخم ماهی‌ها و مغز گوسفند و مرغ وجود دارد.فرمول و ساختار شیمیاییلسیتین‌ها جزو دسته‌ای از فسفولیپید‌ها یا به طور دقیق‌تر جزو فسفاتیدها به شمار می‌آیند. در فسفاتیدها، گروه فسفات یک فسفاتیدیک اسید، با یک پیوند فسفات استری به یک ترکیب شیمیایی نیتروژن دار متصل می‌شود.گروه‌های بالا برخی از ترکیب‌های نیتروژن داری هستند که باعث تشکیل لسیتین‌ها می‌شوند. پس یک فسفولیپید را تصور کنید که به گلیسرول‌ آن دو زنجیره‌ی اسید چرب و یک فسفات متصل است. بسته به این که به آن گروه فسفات کدام یک از ترکیبات نیتروژن‌دار متصل شوند، نام لسیتین‌ها نیز تغییر می‌کند.تصویری که در بالا مشاهده می‌کنید، مربوط به فسفاتیدیل کولین است. یعنی لسیتینی که از اتصال کولین به گروه فسفات تشکیل شده است. در مورد لسیتین‌ها باید توجه کنید که گروه R، اسید چربی اشباع شده و گروه R’، اسید چربی اشباع نشده است. پس اگر به جای کولین، به فسفات فسفولیپید، گروه سرین متصل شود، فسفاتیدیل سرین ساخته می‌شود.زیست‌شیمی لسیتینهمانطور که در بالا اشاره کردیم، لسیتین‌ها شامل تعدادی از فسفولیپیدها می‌شوند. هرکدام از این فسفولیپیدها در بدن ما فوایدی و نقش‌هایی دارند. دانستن این موارد می‌تواند برای شما مفید باشد.فسفاتیدیل کولینفسفاتیدیل کولین اصلی‌ترین فسفولیپید استفاده شده در غشای سلول‌ها است. بیش از نیمی از فسفولیپیدهای غشا، از این نوع هستند. از فسفاتیدیل کولین در بدن برای تولید ماده‌ای ضروری به نام کولین استفاده می‌شود و همچنین جزئی از ترکیب سورفاکتانت ریه است. سورفاکتانت موجب کاهش کشش سطحی آب و راحتی تنفس می‌شود.فسفاتیدیل اتانول آمیناین فسفاتید نیز در غشای سلول‌های بدن یافت می‌شود و ۲۵ درصد غشا را می‌سازد. میزان فسفاتیدیل اتانول آمین در ماده‌ی سفید مغز و نخاع ۴۵ درصد است و از ضروری‌ترین اجزای آن به شمار می‌رود.فسفاتیدیل سرینباعث افزایش انعطاف‌پذیری غشا می‌شود و به عنوان آنتی‌اکسیدانی بسیار مهم عمل کرده و از سلول‌های مغز در برابر رادیکال‌های آزاد محافظت می‌کند.فسفاتیدیل اینوزیتولیکی از مهم‌ترین فسفولیپیدهای بدن به شمار می‌رود. فسفاتیدیل نقش ساختاری ندارد ولی پیام‌رسانی داخل سلولی را برعهده دارد که بسیار مهم است.فسفاتیدیک اسیداین فسفولیپید بسیار کم در غشای سلولی وجود دارد ولی بر روی انحنای آن تاثیر می‌گذارد. از فسفاتیدیک اسید در بدن بیشتر به عنوان پیش‌سازی برای تولید سایر لیپیدها استفاده می‌شود.تولید لسیتینلسیتین تجاری که مورد استفاده‌ی شرکت‌های تولیدکننده مواد غذایی قرار می‌گیرد، ترکیبی از انواع فسفولیپیدها در روغن است. لسیتین را می‌توان به سادگی با استفاده از حلال‌هایی مانند هگزان، اتانول، استون، اتر نفتی یا بنزن استخراج کرد. جداسازی این ماده در صنایع روغنی با استفاده از روش صمغ‌گیری از روغن‌ دانه‌های گیاهی نیز انجام می‌گیرد.همانطور که اشاره کردیم، این ماده ترکیبی از انواع فسفولیپیدها است و اجزای تشکیل دهنده‌ی آن بستگی به منبع استخراج دارد. یکی از اصلی‌ترین منابع لسیتین، روغن دانه‌های سویا است؛ اما به دلیل مواردی نظیر وجود آلرژن‌های مختلف (موادی که بعضی افراد نسبت به آن‌ها حساسیت دارند)، منبع استخراج این ماده از روغن سویا به سمت دیگر منابع، مانند روغن آفتابگردان و دانه‌های اصلاح شده، در حال تغییر است.فسفولیپیدهای اصلی لسیتین استخراج شده از روغن سویا و آفتابگردان عبارت‌اند از: فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اینوزیتول، فسفاتیدیل اتانول‌آمین، فسفاتیدیل سرین و فسفاتیدیک اسید. این فسفولیپیدها معمولاً به اختصار به ترتیب PC، PI، PE، PS و PA نوشته می‌شوند.کاربرد لسیتینلسیتین‌ها نوعی سورفاکتانت (ماده‌ی کاهش دهنده‌ی کشش سطحی آب) محسوب شده و به عنوان امولسیون‌کننده و لوبرکانت کاربرد دارند. این مواد به صورت کامل توسط بدن انسان متابولیزه و به خوبی تحمل می‌شود و طبق اعلام سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) و اتحادیه‌ی اروپا برای دستگاه گوارش ما سمی نیست.اجزای تشکیل دهنده‌ی اصلی لسیتین استخراج شده از دانه‌های سویا شامل موارد زیر است:– روغن سویا ۳۳ تا ۳۵ درصد– فسفاتیدیل اینوزیتول ۲۰ تا ۲۱ درصد– فسفاتیدیل کولین ۱۹ تا ۲۱ درصد– فسفاتیدیل اتانول آمین ۸ تا ۲۰ درصد– فسفاتیدهای دیگر ۵ تا ۱۱ درصد– کربوهیدرات‌های آزاد ۵ درصد– استرول‌ها ۲ تا ۵ درصد– رطوبت ۱ درصداز لسیتین در صنایع غذای انسانی، خوراک دام، داروسازی، صنایع تولید رنگ و دیگر صنایع استفاده می‌شود.مثال‌هایی از موارد مصرف این ماده:در صنایع داروسازیدر صنایع داروسازی، به عنوان افزودنی تر کننده (wetting agent)، افزودنی پایدار کننده و ناقل غنی‌سازی کولین (choline enrichment carrier) به جهت امولسیون کردن و کپسوله‌سازی استفاده می‌شود. همچنین این ماده دیسپرس کننده‌ی خوبی به شمار می‌آید. برای تولید انفوزیون‌های برپایه چربی که به صورت داخل وریدی تزریق می‌شوند، می‌توان از این ماده استفاده کرد.در صنایع غذاییهمانطور که پیش‌تر اشاره شد، لسیتین در صنایع غذایی و تولید خوراک دام کاربرد دارد. در صنایع غذایی به عنوان افزودنی غذایی و همچنین مکمل‌های غذایی استفاده می‌شود.به عنوان افزودنی غذاییبه دلیل غیر سمی بودن، لسیتین استفاده‌های زیادی در صنایع غذایی دارد. این ماده به عنوان افزودنی یا در فرآیند آماده‌سازی خوراکی‌ها استفاده می‌شود. به خصوص در مواد غذایی که نیاز به ماده‌ی امولسیون‌کننده یا روان کننده دارد.در شیرینی‌پزی، چسبناکی مواد را کاهش می‌دهد، به عنوان جایگزینی برای مواد اولیه گران استفاده می‌شود، کریستاله شدن شکر را کنترل می‌کند، باعث روان شدن شکلات شده و به همگن‌سازی ترکیب مواد اولیه کمک می‌کند. این ماده همچنین ماندگاری برخی محصولات را افزایش داده و به عنوان پوشش شیرینی‌جات نیز استفاده می‌شود.در مورد امولسیون‌ها و پخشینه‌های چربی (fat spread) مانند مارگارین که محتوای چربی‌ آن‌ها بیش از ۷۵ درصد است، باعث پایداری امولسیون، جلوگیری از پاشیدن قطره‌های روغن در زمان سرخ کردن، بهبود بافت پخشینه و بهبود رهاسازی مزه‌ها می‌شود.در نان‌پزی و تهیه‌ی خمیر، باعث کاهش نیاز به تخم‌مرغ و چربی می‌شود، به پخش شدن کامل مواد اولیه خمیر کمک می‌کند، باعث پایداری تخمیر و افزایش حجم خمیر می‌شود، از مخمرهای خمیر در هنگام فریز شدن محافظت می‌کند، از چسبناک شدن خمیر جلوگیری کرده و تمیزکاری بعد از تهیه را ساده می‌سازد.کاربرد دیگر لسیتین در تر کردن پودرهایی مانند پودرهای آب دوست (مثل پروتئین‌های کم چربی) و پودرهای چربی‌دوست (مثل پودر کاکائو) است. این ماده باعث کنترل گرد ناشی از پودرها شده و به حل کامل پودر در آب کمک می‌کند. مثلاً در یک شکلات، این لسیتین‌ها هستند که کره کاکائو و کاکائو خشک را در کنار یکدیگر نگاه می‌دارند و جدا شدن آن‌ها جلوگیری می‌کنند.اسپری‌های این ماده در پخت‌وپز به عنوان ماده‌ای برای جلوگیری از چسبیدن استفاده می‌شود. سازمان‌های غذا و داروی آمریکا (FDA) و اتحادیه‌ی اروپا این ماده را عنوان افزودنی ایمن برای مواد غذایی می‌شناسند.به عنوان مکمل‌های غذاییبه دلیل این که لسیتین حاوی فسفولیپیدی به نام فسفاتیدیل کولین است، منبعی برای یکی از مواد مغذی مورد نیاز بدن، یعنی کولین، به شمار می‌آید. مطالعات بالینی نشان می‌دهند که این ماده برای درمان آکنه، بهبود کارکرد کبد و کاهش کلسترول کاربرد دارد.همانطور که گفتیم، لسیتین‌ها منبعی برای کولین هستند. از کولین در بدن برای تولید استیل کولین استفاده می‌شود. استیل کولین یکی از میانجی‌های عصبی در مغز، نخاع و ماهیچه‌ها است. اختلالات ترشحی این میانجی عصبی منجر به بیماری‌هایی مانند زوال عقل، پارکینسون و دیسکینزی می‌شود. با این حال، طبق مطالعات بالینی انجام شده، لسیتین‌ها تاثیری بر بیماری‌های زوال عقل و دیسکینزی (نوعی اختلال حرکتی؛ مثل تیک‌های عصبی) ندارد.سازمان LLLI اسپانیا که در زمینه‌ی شیردهی و سلامت مادران شیرده فعالیت می‌کند، به مادران توصیه می‌کند که روزانه ۲ قاشق غذاخوری لسیتین مصرف کنند. این سازمان می‌گوید به این ترتیب می‌توان از انسداد مجاری شیری (که به ورم و التهاب دردناک پستان منجر می‌شود) پیشگیری کرد.در تولید خوراک دامدر صنایع تولید خوراک دام به جهت غنی‌سازی چربی و پروتئین و همچنین بهبود پلت‌کردن خوراک استفاده می‌شود. چون لسیتین نقش مهمی در جذب کلسترول دارد، باعث بهبود رشد و بقای گونه‌های آبزی می‌شود. این مسئله در مورد آبزیان کم سن‌تر و جوان اهمیت بیشتری دارد؛ چرا که توانایی این جانوران در تولید فسفولیپید‌های ضروری کم است و همچنین دستگاه گوارش آن‌ها نابالغ بوده و در جذب مواد بازدهی کمتری دارد. لذا استفاده از لسیتین به عنوان منبعی برای فسفولیپیدها، اینوزیتول و کولین باعث افزایش رشد و احتمال بقای ماهی‌هایی می‌شود که در مرحله‌ی لاروی قرار دارند.فواید لسیتین‌ها به عنوان مکمل خوراک دام:– افزایش رشد– منبع خوب انرژی– منبع عالی کولین و اینوزیتول– افزایش سودمندی و جذب خوراک‌ها– آنتی‌اکسیدان طبیعی– بهبود کیفیت و براق شدن موی حیواناتمسائل دینی و شرعیدر اسلام به طور کلی ممنوعیتی برای مصرف لسیتین وجود ندارد؛ اما چون این ماده از منابع گیاهی و حیوانی استخراج می‌شود، باید به حلال بودن منبع آن توجه شود. لسیتین‌هایی که از دانه‌های روغنی و تخم‌مرغ تهیه می‌شوند، حلال هستند و آن‌هایی که از کشتار حیوانات به دست می‌آید، حیوان باید ذبح اسلامی شده باشد.در صنایع رنگبه دلیل ساختار شیمیایی دوگانه‌دوست، لسیتین‌ها در صنایع تولید کاربردهای زیادی دارند؛ برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:– پوششی محافظت کننده برای سطوح رنگی یا پرینت شده تشکیل می‌دهد– استفاده‌های آنتی‌اکسیدانی دارد– به عنوان ضد زنگ استفاده می‌شود– عامل تشدید کننده‌ی رنگ بوده و به عنوان دیسپرس کننده کمکی استفاده می‌شود.لسیتین همچنین عامل پایدارکننده، معلق‌کننده‌ی (suspending agent)، امولسیون‌کننده و تر کننده‌ی خوبی است. به همین جهت در موارد زیر نیز کاربرد دارد:– حفظ ساختار همگن ترکیب رنگدانه‌های مختلف– کمک به مخلوط کردن رنگدانه‌های اکسید فلزات– به عنوان مخلوط کننده و پخش‌کننده‌ی کمکی– پیشگیری از ته‌نشینی سفت (Hard settling) رنگدانه‌ها– جلوگیری از تشکیل کف در رنگ‌های بر پایه‌ی آب– کمک به دیسپرسیون سریع رنگ‌های برپایه‌ی لاتکسمنبع : شیمی بازار