双齿围沙蚕美拉德反应产物的制备及其抗氧化活性初探

郭先霞，李长玲，黄翔鹄，李 活，黄温琦

(1.广东石油化工学院化学与生命科学学院，广东茂名 525000;

2.广东海洋大学水产学院，广东湛江 524025;

3.广东省茂名市金阳热带海珍养殖有限公司，广东茂名 525000)

双齿围沙蚕美拉德反应产物的制备及其抗氧化活性初探

郭先霞1，李长玲2，黄翔鹄2，李 活3，黄温琦1

(1.广东石油化工学院化学与生命科学学院，广东茂名 525000;

2.广东海洋大学水产学院，广东湛江 524025;

3.广东省茂名市金阳热带海珍养殖有限公司，广东茂名 525000)

利用酸解法水解双齿围沙蚕干品得到氨基酸水解液，再分别与葡萄糖、蔗糖进行美拉德反应制备美拉德反应产物(MRPs)，采用硫氰酸铁法研究其抗氧化活性。结果表明:制备得到的两种沙蚕美拉德反应产物均具有一定的抗氧化活性。在受试时间内，沙蚕和葡萄糖MRPs的抗氧化活性在作用4h之前弱于没食子酸丙酯，在作用4h之后优于没食子酸丙酯;而沙蚕和蔗糖MRPs的抗氧化活性在受试7.5h以内弱于没食子酸丙酯，且其抗氧化活性呈逐渐减弱的趋势，而在7.5h以后其抗氧化活性呈现增强的趋势。

沙蚕，美拉德反应产物，抗氧化活性

美拉德反应是食品加工过程中的自然反应，是食品色泽和浓郁芳香风味的主要来源。大量研究表明，美拉德反应产物具有着色、抑菌、抗氧化等性质［1］。20世纪80年代以来，关于MRPs抗氧化性能方面的研究成为国内外研究的热门课题。研究［2］显示，美拉德反应产物中某些物质的抗氧化活性可以与食品中常有的合成抗氧化剂相媲美。由于在食品工业中广泛应用的抗氧化剂BHA、BHT等具有潜在的致癌性，许多国家已禁止使用［3］。双齿围沙蚕是一种名贵的海味珍品，具有很高的营养价值，富含蛋白质且味道鲜美，被誉为“南黄海四珍”之一。目前有关沙蚕的研究多集中在沙蚕的营养成分及其在水产养殖中的应用以及沙蚕毒素的应用等方面［4－7］，尚未见有关双齿围沙蚕美拉德反应产物方面的报道。本实验旨在通过制备沙蚕美拉德反应产物，并对其抗氧化性能进行初步研究，探明从沙蚕中制备风味物质的可能性，并初步探究其美拉德反应产物在天然食品抗氧化剂领域的潜在利用价值，从而为沙蚕营养成分的开发利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜双齿围沙蚕 由广东省茂名市金阳热带海珍养殖有限公司提供;葡萄糖、蔗糖 湖南湘中化学试剂有限公司;油酸、氯化钠、硫氰酸铵、氯化亚铁

天津茂大化学试剂厂;盐酸 广州东红化工厂;无水乙醇 天津百世化工有限公司;吐温－40 天津光复精细化工研究所;磷酸二氢钾 天津永大化学试剂开发中心;磷酸氢二钾 天津广成化学试剂有限公司;没食子酸丙酯 国药集团化学试剂有限公司;以上试剂 均为国产分析纯。

722N型紫外－可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司;电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公司;数显恒温水浴锅 国华电器有限公司;旋转蒸发器、电子节能控温仪 巩义市英峪予华仪器厂;数显恒温磁力搅拌器 金坛市大地自动化仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 沙蚕美拉德反应产物的制备 新鲜沙蚕用蒸馏水冲洗后沥干，于鼓风干燥箱45℃恒温干燥约48h直至烘干。准确称取沙蚕干品20.00g，加100m L 6mol/L盐酸溶液，于110℃回流加热水解14h。水解完毕，于60℃加压蒸发赶酸，再加入适量活性炭，于85～90℃脱色，待颜色澄清后趁热过滤，得到澄清的氨基酸水解液。准确称取10.00g葡萄糖加入上述所得氨基酸水解液，用10mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至7左右，100℃水浴加热回流6h，冷却，得到沙蚕和葡萄糖的MRPs。用10.00g蔗糖取代10.00g葡萄糖，采用与上述沙蚕和葡萄糖制备MRPs相同的过程可制备得沙蚕和蔗糖的MRPs。保存两种MRPs，测其抗氧化活性。

1.2.2 沙蚕美拉德反应产物的抗氧化活性实验 本实验采用硫氰酸铁法(FTC法)初步分析沙蚕美拉德反应产物的抗氧化活性。FTC法的实验原理:油脂加热氧化生成过氧化物或氧化物，可将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+可与SCN－形成血红色的硫氰酸铁，硫氰酸铁的生成量与油脂氧化程度成正比。硫氰酸铁在500nm处有强吸收峰，利用比色的方法，通过测定混合液的吸光度来评价油脂被氧化的程度，进而评价抗氧化剂的活性，混合液的吸光度越低，表明其抗氧化活性越高［8］。

通过硫氰酸铁法测试沙蚕美拉德反应产物对油酸氧化的抑制效果，评价其抗氧化活性。

1.2.2.1 配制磷酸钾缓冲液 准确量取30.75m L 1mol/L磷酸氢二钾溶液和19.25m L 1mol/L磷酸二氢钾溶液至500m L容量瓶，用蒸馏水定容至刻度，备用。

1.2.2.2 制备油酸乳化液 分别称取1.50g油酸和1.50g Tween－40，加入到80m L磷酸钾缓冲溶液中，搅拌混匀，制备得均质乳化液。

1.2.2.3 制备混合液 分别取制得的油酸乳化液20m L，分别加入0.3m L沙蚕－葡萄糖美拉德反应产物和0.3m L沙蚕－蔗糖美拉德反应产物，混合均匀，同时以油酸质量分数的0.20%的油脂抗氧化剂没食子酸丙酯(PG)代替MRPs待测液，加入等量的油酸乳化液，混合均匀，做对照组。并以不加MRPs(只含油酸乳化液)的溶液做空白对照。

1.2.2.4 定期取样并测定样品的吸光值 然后将各样品置于转速为120 r/m in的磁力搅拌器中，于70℃加热反应，每间隔1.5h取样0.2m L。在定期取得的0.2m L样品中加入0.1m L 30%的硫氰酸铵溶液和0.1m L 0.02mol/L的氯化亚铁溶液，用75%乙醇溶液定容至10m L。反应3m in后于500nm波长处测定吸光度值，每次取样重复测定3次，结果取平均值。

2 结果与讨论

2.1 沙蚕美拉德反应产物的制备结果

沙蚕经酸水解得到棕色略带绿色的粘稠状氨基酸溶液，有腥味。沙蚕酸解产物与葡萄糖、蔗糖进行美拉德反应得到棕红色产物，具有较浓的焦香味。其中沙蚕－葡萄糖的美拉德反应产物颜色较浅、香气较柔和，沙蚕－蔗糖的美拉德反应产物颜色较深、香气较浓郁。在相同的条件下，加入不同的糖得到的美拉德反应产物的性状差异较大，很可能与所加的糖本身有关:蔗糖的分子结构比葡萄糖复杂，在高温条件下反应，得到的产物也较复杂。

本实验在设计美拉德反应的反应条件时，拟参照模式美拉德反应，将反应体系的初始pH均调整为7.0，反应过程中不再控制pH，以此来模拟正常的食品加工过程(大多数食品加工过程为中性体系)。在此条件下制备得到了具有焦香风味和棕色美拉德反应产物，表明沙蚕是一种制备风味成分的良好原料。

2.2 沙蚕美拉德反应产物的抗氧化测试结果

沙蚕和葡萄糖MRPs、沙蚕和蔗糖MRPs以及对照没食子酸丙酯(PG)对油酸过氧化的抗氧化测试(硫氰酸铁法)结果如图1。

图1 沙蚕MRPs与没食子酸丙酯的抗氧化活性效果比较

图1显示，空白对照随时间的增加在500nm的吸光度不断增加，其很可能是由于油酸不断被氧化的结果。沙蚕和葡萄糖MRPs、沙蚕和蔗糖MRPs的吸光值均明显低于空白对照组，表明沙蚕美拉德反应产物具有较强抑制油脂氧化的抗氧化作用。在受试时间内，沙蚕和蔗糖MRPs的抗氧化活性弱于没食子酸丙酯;而沙蚕和葡萄糖MRPs的抗氧化活性在受试时间内表现出阶段性:在作用4h之前抗氧化活性弱于没食子酸丙酯，在作用4h之后优于没食子酸丙酯。另外，油酸加热氧化7.5h后，沙蚕和蔗糖MRPs的吸光值由上升转向下降趋势，表明其抗氧化活性增强，能否达到没食子酸丙酯的抗氧化水平，有待适当延长油脂加热时间，以便更全面地分析沙蚕和蔗糖MRPs的抗氧化活性地趋势，值得进一步研究探讨。本实验结果与 Yamaguchi［9］报道的一部分类黑精的抗氧化能力甚至超过BHA、没食子酸丙酯等的结论相吻合，预示沙蚕与葡萄糖和蔗糖的MRPs是潜在的天然抗氧化剂。

3 结论

葡萄糖和蔗糖均可在一定条件下与沙蚕经酸解得到的氨基酸水解液进行美拉德反应，得到棕红色具有焦香风味的MRPs。

沙蚕美拉德反应产物的抗氧化活性实验结果表明，沙蚕氨基酸水解液与葡萄糖、蔗糖的MRPs均能使油酸的氧化速率降低，说明这两种由沙蚕制备的美拉德反应产物均具有一定的抗氧化活性。沙蚕和葡萄糖MRPs在油脂加热氧化4h以后抗氧化活性优于没食子酸丙酯;沙蚕和蔗糖MRPs的抗氧化活性在受试7.5h以内弱于没食子酸丙酯，且抗氧化活性呈逐渐减弱的趋势，在作用7.5h时达到最低，而在7.5h以后其抗氧化活性呈现增强的趋势。

［1］Yilmaz Y，Toledo R.Antioxidant activity of water－soluble Maillard reaction products［J］.Food Chemistry，2005，93:273－278.

［2］Lingnert H，Hall G.Formation of antioxidative Maillard reaction produts during food processing，Amino－carbonyl reactionsin food and biological systems［M］.Tokyo:Elsevier，1986:273－279.

［3］毕莉莎，李璠，刘志华.美拉德反应产物的抗氧化性及在烟草中应用研究进展［J］.云南化工，2010，37(1):58－61.

［4］纪丽丽，黄翔鹄，李活，等.南美白对虾饲料中沙蚕的营养成分分析［J］.氨基酸和生物资源，2008，30(4):63－65.

［5］张新明，张永明.沙蚕的营养价值及其在水产养殖中的应用［J］.河北渔业，2008，12:47－48.

［6］陈百尧，龚琪本，伏光辉，等.双齿围沙蚕生态修复型养殖技术［J］.现代渔业信息，2007，22(6):24.

［7］应剑波，徐洁蕾.快速溶剂萃取－气相色谱－质谱/质谱法测定动物组织中沙蚕毒素类农药［J］.Physical Testing and Chemical Analysis，2010，46(5):539－541.

［8］黄荣文，刘国成，张加研.葡萄糖与松香胺美拉德反应产物抗氧化性能研究［J］.生物质化学工程，2010，44(2):23－26.

［9］Yamaguchi T，Iki M.Antioxdation activity of maillard reaction produts［J］.Agric and Biol Chem，1986，50:2983－2985.

Preparation of Maillard raction products from clamworm Perinereis aibuhitensis grube and primary study on its antioxidant activity

GUO Xian－xia1，LI Chang－ling2，HUANG Xiang－hu2，LI Huo3，HUANG Wen－qi1
(1.College of Chemistry and Life Science，Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China;
2.Fisheries College，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524025，China;
3.Maoming Jinyang Tropical Fish Cultivation Co.，Ltd.，Maoming 525000，China)

Amino acids were extracted from dried clamworm Perinereis aibuhitensis by acid hydrolysis method.Maillard raction products(MRPs)were prepared by Maillardr action from the amino acid hydrolysate and glucose or sucrose.The MRPs were used for antioxidant activity by ferric thiocyanate method.The results were as follows:Both of the prepared MRPs had certain antioxidant activities.MRPs from clamworm and glucose had weaker antioxidant activity than propylgallate during the first four hours but had stronger antioxidant activity than that after four hours.MRPs from clamworm and sucrose had weaker antioxidant activity than propylgallate during the testing time of 7.5h and its antioxidant activity became weaker and weaker.However，the trend of its antioxidant activity became stronger at that time.

Perinereis aibuhitensis;Maillard raction products(MRPs);antioxidant activity

TS201.1

A

1002－0306(2011)08－0172－03

2010－07－22

郭先霞 (1981－)，女，硕士，助教，主要从事天然产物化学及食品分析研究。

广东省科技计划农业攻关项目(2008B020800005)。