食醋抗氧化活性的研究进展
2012-08-15付琴琴王岸娜吴立根
付琴琴,王岸娜,吴立根
(河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州 450052)
食醋抗氧化活性的研究进展
付琴琴,王岸娜*,吴立根
(河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州 450052)
介绍了食醋多酚、黄酮类化合物、蛋白黑素和川穹嗪等抗氧化活性成分,综述了食醋在体外试验抗氧化活性(对·OH的清除活性、对O2-·的清除活性、对DPPH·的清除活性、对脂质过氧化的抑制作用、对亚硝酸盐的清除能力以及对亚油酸的抗氧化作用)和体内试验抗氧化活性的研究进展,展望了后续研究中关于食醋抗氧化的研究方向.
食醋;抗氧化活性;体外试验;体内试验
0 前言
食醋是大众化的酸性调味品,赋予食品特殊的酸味、香味和鲜味,种类繁多,以生产原料的不同分为米醋、果醋、酒醋以及糖醋等,具有缓解疲劳、调节血糖、脂质代谢、抗氧化以及促进食欲等作用[1].
国内外对食醋的研究较多:食醋加工工艺的优化及检测,原料和加工工艺对食醋香气成分的影响,醋茶等饮料的研制,食醋在医学方面的应用及成分对其质量和感官的影响等.目前,食醋的功能特性受到人们广泛关注,特别是在抗氧化活性方面.对其抗氧化活性的研究表明:黑醋的乙酸乙酯萃取物能强烈抑制脂质过氧化[2];一定剂量的葡萄醋可降低小鼠心脏病和高血压的发病率[3];香醋和陈醋含有较多的抗氧化成分,其抗氧化活性很强,与原料的构成有很大关系[4];杂粮醋具有一定的抗氧化作用,带皮壳杂粮醋对DPPH·的清除能力和总抗氧化能力比去皮壳杂粮醋的高,这可能与皮壳中所含的多酚物质有关[5];玉米醋、麸皮玉米醋和麸皮黑曲玉米醋等的甲醇提取物的抗氧化活性均随样品多酚含量而变化,表明自由基清除能力与其多酚的含量有明显的关系[6].
作者综述了食醋的多酚、黄酮类化合物、蛋白黑素和川穹嗪等抗氧化活性成分,以及食醋在体外试验抗氧化活性(对·OH的清除活性、对·的清除活性、对DPPH·的清除活性、对脂质过氧化的抑制作用、对亚硝酸盐的清除能力以及对亚油酸的抗氧化作用)和体内试验抗氧化活性的研究进展,展望了后续研究中关于食醋抗氧化的研究方向.
1 食醋的抗氧化活性成分
食醋的保健功能和其抗氧化成分的种类和含量密切相关,其抗氧化成分主要有:食醋酿造原辅料的活性成分,如多酚、黄酮、维生素、鞣质类和皂苷类等;酿造过程中微生物发酵降解产物,如抗氧化活性多肽、蛋白黑素和一些氨基酸等[7];发酵菌种含有的抗氧化酶类和微生物次生代谢产物[8];发酵容器中转移的多酚[9].另外,研究了这些组分对醋抗氧化活性的影响:葡萄酒和葡萄醋的抗氧化活性的差异在于它们的酚含量和组成及样品中非酚抗氧化物不同[10];原料中添加麸皮酿制的食醋的多酚含量和总抗氧化能力大幅度提高,保健功能明显优于未添加麸皮的发酵醋[11].
1.1 多酚
多酚类化合物是一种常见的自由基清除剂,在食醋中含量较高,其抗氧化作用是向脂质过氧化自由基提供一个电子(氢)形成稳定的过氧化脂质,自身转化为酚氧自由基或其同系物[12].传统香醋和葡萄醋中,多酚类物质含量接近于黄酮类化合物的4倍[13].雪利酒醋的没食子酸、羟甲基糠醛和香豆酒石酸糖苷等酚类化合物在老化过程中增加[14],其抗氧化能力和多酚含量密切相关[9].糙米醋的多酚含量明显高于精米醋是由于糙米米糠含有二氢阿魏酸和二氢芥子酸等酚类物质[15].传统香醋自由基清除活力和酚含量相关,另外发现了羟甲基糠醛、乳酸、醋质量、灰分含量和自由基清除活性之间的相关性[16].食醋老化用的木桶影响食醋酚类化合物种类和数量[17].
杨梅核醋液提取物含有丰富的酚类物质,是主要的抗氧化成分[18].杂粮醋的多酚含量与其抗氧化活性显著相关,说明酚类物质是杂粮醋的重要抗氧化成分[19].果醋是由富含多酚化合物的水果发酵而成,所以果醋多酚类化合物的含量也较丰富[20].枳椇醋的总酚含量在酿造过程中增加[21].高效液相色谱法定量得到了燕麦醋中原儿茶酸、(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素、没食子酸、咖啡酸、阿魏酸、对香豆酸、香草酸的含量[22].
1.2 黄酮类化合物
市售的26种醋的DPPH·清除率与黄酮浓度正相关[26].葡萄醋中含有槲皮素等黄酮类化合物[27].蒸料、发酵和熏醅使苦荞醋的芦丁和槲皮素含量显著减少,使苦荞醋的保健功能降低[28].桑椹醋富含桑色素,其提取液对DPPH·的清除作用较高[29].
1.3 蛋白黑素
食醋酿造过程中的美拉德反应产物蛋白黑素,使其色泽加深.近年来,许多食品蛋白黑素的抗氧化作用引起了人们的关注,研究表明:蛋白黑素可预防自由基引起的氧化损伤和疾病,可螯合金属离子,特别是其中的氮原子可螯合铜离子.另外,蛋白黑素具有自由基清除活性[30].
恒顺香醋提取物中的高分子组分(MW>3 500)主要为美拉德反应产物蛋白黑素,具有较高抗氧化活性[31],是一种很重要的自由基清除剂,在蒸煮、储存和老化过程中其羟基自由基的清除活力提高[22].传统香醋老化过程中发生褐变逐渐形成和积累蛋白黑素,提高其抗氧化活性[33].
1.4 川穹嗪
川穹嗪可抗自由基,降低肝病患者体内的脂质过氧化物,影响血浆中SOD的含量[34].食醋中微生物发酵和美拉德反应共同作用产生川穹嗪,但主要是醋陈放前煎煮杀菌时发生美拉德反应形成的[35].山西老陈醋含有川芎嗪,可用酸与有机溶剂交替萃取法提取[36].
另外,竹醋液的主要成分是酚类、酮类、有机酸、醇类及脂类,其中有很多已被证明具有抗氧化活性,但其良好的抗氧化性是各种成分之间协同作用的结果[37].
2 食醋体外试验的抗氧化活性研究
2.1 对·OH的清除活性
·OH是化学性质最活泼的活性氧,可介导机体的许多生化过程,引发各种细胞病变,导致疾病发生,加速机体衰老.减少或消除此类自由基,可防衰老、防心血管疾病以及抗癌等[38].
近年来报道了很多关于食醋·OH清除活性的研究:桑椹醋提取物·OH清除率为79.57%,具有较好的清除·OH能力[29];山西老陈醋对·OH的清除能力高于没食子酸[39];食醋醇沉上清液在·OH体系中的抗氧化活性与酚含量相关性较小[40];湘西原香醋·OH的清除活力比 Vc的低[41];椰花醋清除·OH的能力高于没食子酸[42].
用2-去氧核糖氧化法测定4倍稀释的柿子醋液的·OH清除活性时发现,吉呈柿子醋的·OH清除活性在受试柿子醋中最高[15].
国内外的研究均表明,不同种类的食醋均具有较强的羟基自由基清除活性,但由于食醋的原料以及酿制过程等的差异导致其清除活性不同.
2.2 对·的清除活性
2.3 对DPPH·的清除活性
DPPH·(二苯代苦味酰基自由基)是一种很稳定的自由基,在乙醇溶液中显深紫色,在可见光区517 nm处呈现最大吸收峰;体系中含自由基清除剂时,溶液颜色减退,其变色程度反映了抗氧化剂的清除能力[38].因此可用分光光度法分析某抗氧化物质的抗氧化能力.
国内外对食醋DPPH·清除活性的研究有很多,结果表明:镇江香醋在醋酸发酵阶段,其总酚及总黄酮含量达到最大,DPPH·清除活性也最强;露底封醅阶段和煎煮过程对其DPPH·清除能力的影响较明显[7];仁用杏果醋DPPH·清除能力较强,清除率为92.98%,比苹果醋和柿子醋的高[44];湘西原香醋DPPH·清除率与Vc的相近[41];杨梅核醋液DPPH·清除率较高,半抑制率高于抗坏血酸,清除能力与总酚含量之间有良好的线性关系[18];椰花醋对 DPPH·清除力比没食子酸的低[42];苦荞醋对DPPH·清除能力较强,具有清除作用的主要成分不是醋酸,而是苦荞醋的其他成分[45].
柿子醋的DPPH·清除力和柿子的基本相同[46].从黑醋中分离的清除DPPH·的主要成分为二氢芥子酸和二氢阿魏酸[47],其二氢阿魏酸和二氢芥子酸的DPPH·清除活力分别高于与它们结构相似的阿魏酸和芥子酸[48].桑葚醋总黄酮含量为6.68 mg/mL时,其DPPH·清除活性远大于山楂果醋、镇江香醋和山西陈醋,表现了良好的抗氧化作用[49].
2.4 对脂质过氧化的抑制作用
脂质过氧化反应生成RO和ROO,夺取蛋白质分子的氢后,转化为蛋白质自由基,再与其他蛋白质通过加成反应形成多聚蛋白质自由基.此外,最终产物烯醛和丙二醛使膜蛋白与酶发生交联反应,增加膜通透性,改变酶活性,从而改变细胞膜结构、功能和代谢,对人体造成极大伤害[38].
桑葚醋提取物脂质过氧化抑制率为97.79%,是一种较强的自由基清除剂[29].日本清酒蒸馏渣酿制的醋也具有抑制脂质过氧化的作用[50].香醋会减少细胞中的脂质过氧化反应[51].另外,研究表明:从传统香醋中提取的蛋白黑素对胃内模拟消化火鸡肉时的脂质过氧化起抑制作用[52].果醋也能够明显抑制高脂动物肝脏的脂质过氧化,且中、小剂量组效果优于大剂量组[53].
2.5 对亚硝酸盐的清除能力
山西老陈醋对亚硝酸盐的清除能力比Vc强,其清除能力与醋样品的浓度有显著的量效关系[39].沙棘醋对亚硝酸盐的分解能力的总趋势是随沙棘醋的增加其分解能力亦增加,但不是成比例的增加[55].
2.6 对亚油酸的抗氧化作用
亚油酸是常用的抗氧化脂质体系.镇江香醋提取物、浓缩物及各分离组分不同程度地抑制亚油酸的氧化.在亚油酸体系中,低分子质量组分表现了最强的抗氧化活性.其提取物和各分离组分的亚油酸抗氧化作用与总酚含量具有一定的相关性[56].
3 食醋体内试验的抗氧化活性研究
经体外筛选具有抗氧化活性的物质后,通过体内试验可进一步验证.天然抗氧化物的筛选对开发抗衰老、防癌和心血管系统疾病的保健食品和药品具有积极作用.
研究68例高血压、高血脂和心绞痛患者饮用银杏醋前后的反应表明,饮用银杏醋后,患者体内的病理性氧化反应和脂质过氧化反应明显减轻,证明银杏醋的抗氧化损伤和抗脂质过氧化损伤作用较强[25].恒顺香醋含有的益于健康的抗氧化活性成分表现了良好的抗氧化能力,在一定程度上延缓了注射D-半乳糖引起的小鼠体内抗氧化能力的降低[57].
在金枪鱼的匀浆中,柿子醋能有效地抑制匀浆脂质氧化[15].研究10名健康的、未受过训练的女性志愿者饮用日本的一种新型黑醋“IZUMI”时,结果表明:“IZUM I”是一种氨基酸水平较高的的黑醋,能够提高女性受试者抗氧化活性,减少其氧化应激以及血液过滤时间[58].
4 结论与展望
已有大量体外试验证明了不同食醋的抗氧化活性,并且评价方法不同,但没有标准方法,因此很难比较这些研究结果的优劣.虽然食醋中多种成分具有抗氧化作用,但对食醋具体组分分离研究还很少,其构效关系有待深入研究,其他物质对食醋抗氧化活性的影响也有待于进一步发现.
目前,人们对体内抗氧化机理的认识还相当欠缺,需要通过大量动物实验和人工介入来研究,从而明确食醋在体外试验中表现的抗氧化能力与肥胖、高血脂、高血糖等慢性病中表现的预防疾病功效之间的关系.
另外,摄入食醋对机体内抗氧化物基因编码诱导或抑制的影响尚未见报道,可以考虑运用基因组学技术研究这个新领域,也可以考虑用代谢组学技术研究食醋抗氧化物质如何调控物质代谢,从而为食醋对人类疾病的预防作用提供新的信息.
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RESEARCH PROGRESSON ANTIOXIDANT ACTIVITY OF VINEGAR
FU Qin-qin,WANG An-na,WU Li-gen
(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450052,China)
The antioxidant components in vinegar,such as vinegar polyphenols,flavonoids,melanoidins and tetramethylpyrazine,were introduced in this paper.We also summarized the research progress on the antioxidant activity of vinegar in in-vitro test(the hydroxyl free radical scavenging activity,superoxide anion free radical scavenging activity,DPPH free radical scavenging activity,lipid peroxidation suppression activity,and linoleic acid oxidation suppression activity)and in-vivo test,and prospected the research direction of the antioxidant activity of vinegar.
vinegar; antioxidant activity; in-vitro test; in-vivo test
TS218
A
CNKI:41-1378/N.20120208.0844.020
1673-2383(2012)01-0084-06
http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120208.0844.020.html
网络出版时间:2012-2-8 08:44:47AM
2011-07-05
付琴琴(1984-),女,山西吕梁人,硕士研究生,研究方向为食品科学.
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