迷迭香脂溶性提取物在栀子油中的抗氧化性研究

刘凤霞，王 莹，薛 刚，王文庆，胡宏斌，黄亚平，张朋朋

(1.南阳理工学院 生物与化学工程学院，河南 南阳 473004； 2.河南省工业微生物资源与发酵技术重点实验室，河南 南阳 473004； 3.河南佳尚农业科技发展有限公司，河南 鲁山 467300)

油脂暴露在空气中会自发地发生氧化反应，生成低级脂肪酸、醛、酮等，产生恶劣的酸臭和口味变坏等，是油脂及含油食品酸败变质的主要原因[1-3]。丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)等化学合成抗氧化剂具有良好的抗氧化效果，在食用油中已经得到了广泛的应用[4-5]。然而大量的研究表明，TBHQ对动物有致突变的可能，BHA、BHT有致癌作用[6-7]，人们对化学合成抗氧化剂的安全性产生了担忧，目前很多国家已对化学合成抗氧化剂限制或暂停使用[8-9]。因此，寻找高效、无毒、安全的天然抗氧化剂已成为一个重要的研究方向。

迷迭香提取物含有多种抗氧化活性物质并且其抗氧化效果显著，而且迷迭香的提取物具有很高的安全性[10]。迷迭香中含多种成分，主要包括萜类、黄酮类、有机酸类等[11-12]。研究表明，以迷迭香中的二萜类化合物(包括鼠尾草酸、鼠尾草酚、异迷迭香酚等)为主要成分的抗氧化剂在使用过程中普遍具有很高的安全性、高效性和耐热性。迷迭香中三萜类化合物应用最广的是熊果酸和齐墩果酸，具有抗肿瘤、抗糖尿病、抗溃疡及降血脂等广泛的生物学效应，此外有研究发现熊果酸同样具有抗氧化活性[13-15]。目前市售的迷迭香脂溶性抗氧化剂主要以鼠尾草酚和鼠尾草酸作为特征活性成分，基本不涉及熊果酸。有关迷迭香提取物的相关国家标准如GB 1886.172—2016 《食品安全国家标准 食品添加剂 迷迭香提取物》中多以鼠尾草酸和鼠尾草酚含量标记迷迭香脂溶物。同属二萜类成分的鼠尾草酚和鼠尾草酸结构相似、极性相仿，但与归属三萜类的熊果酸和齐墩果酸区别较大。本课题组利用这两类成分的理化差异，采用乙醇浸提迷迭香茎叶，经不同的浓缩条件同时得到鼠尾草酸+鼠尾草酚混合物和熊果酸+齐墩果酸混合物两种脂溶物。本文将上述两种脂溶物和化学抗氧化剂BHA+BHT共3组抗氧化剂添加到栀子油中，进行氧化实验，测定20 d里栀子油的共轭二烯及酮类物质生成、过氧化值、DPPH 自由基清除率、ABTS自由基清除率等指标，研究不同迷迭香脂溶性抗氧化剂在栀子油中的抗氧化能力，为后期迷迭香中天然抗氧化成分的深入开发和资源最大化综合利用提供参考，也为今后栀子油生产企业对栀子油的抗氧化剂进一步开发和研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

迷迭香脂溶物包括熊果酸+齐墩果酸(49.92%+6.65%)的混合物、鼠尾草酸+鼠尾草酚(35.48%+2.52%)的混合物，由河南佳尚农业科技发展有限公司提供。栀子油，购自南阳泰瑞生物科技股份有限公司。BHA和BHT均为食品级，DPPH、ABTS、碘化钾等均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

RE52CS旋转蒸发器，SB-5200DT超声波清洗机，TGL-16C高速离心机，BSA224S-CW电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)，752N紫外可见分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理

准确称取4份栀子油油样各50 g，其中一份为空白油样，不添加任何抗氧化剂；一份按GB/T 2760—2014要求添加0.01%的BHA+BHT，另外两份分别按0.04%加入熊果酸+齐墩果酸混合物、鼠尾草酸+鼠尾草酚混合物。

将上述4组油样置于25℃超声处理5 min，磁力加热搅拌器搅拌5 min 后装入小油样瓶中，储藏在63℃的电热鼓风干燥箱中，每隔0、5、10、15、20 d取出一部分样品测定4组油样的过氧化值、共轭二烯及酮类物质、DPPH自由基清除能力及ABTS自由基清除能力等指标。

1.2.2 相关指标测定

1.2.2.1 过氧化值测定

参考GB/T 5538—2005《动植物油脂 过氧化值测定》测定油脂的过氧化值。

1.2.2.2 栀子油中共轭二烯及酮类物质生成测定

参照GB/T 22500—2008《动植物油脂 紫外吸光度的测定》测定栀子油的吸光值，用于表征栀子油中共轭二烯及酮类物质生成情况。

1.2.2.3 DPPH自由基清除能力测定

用移液枪分别吸取0.08 mL的各油样于10 mL具塞试管中，向各试管中分别加入5 mL无水乙醇，多次振荡，使油样充分溶解，然后向各试管中分别加入2 mL配制好的DPPH溶液(0.1 mmol/L) ，在常温条件下黑暗静置10 min后取出，在515 nm波长下测定吸光值，用无水乙醇作空白。

DPPH自由基清除率=(A0-A1)/A0×100%

(1)

式中：A0为DPPH溶液的吸光值；A1为加入油样后DPPH溶液的吸光值。

1.2.2.4 ABTS自由基清除能力测定

分别吸取7 mmol/L ABTS溶液与2.45 mmol/L过硫酸钾溶液各2 mL，混合后充分摇匀，于黑暗处静置12～16 h后使用。取1 mL的上述混合液，用甲醇溶液调节(1 mL上述混合液大概需要51 mL甲醇)混合液的吸光值，使其在734 nm波长下的吸光值范围为0.70±0.02，即得到ABTS反应液。分别取15 μL的油样于10 mL 的具塞试管中，然后向试管中分别加入6 mL的ABTS反应液，静置7 min 后在734 nm波长下测定吸光值。

ABTS自由基清除率=(A0-A1)/A0×100%

(2)

式中：A0为ABTS反应液的吸光值；A1为加入油样后ABTS反应液的吸光值。

2 结果与讨论

2.1 不同抗氧化剂对栀子油过氧化值的影响

在高温条件下，经过20 d的储藏，每隔5 d对4组油样进行过氧化值测定，结果见图1。

图1 不同抗氧化剂对栀子油过氧化值的影响

由图1可知，在加热实验中，空白、BHA+BHT、鼠尾草酸+鼠尾草酚、熊果酸+齐墩果酸4组油样的过氧化值随储藏时间的延长均呈上升趋势，说明栀子油一直在氧化，氧化过程中生成的过氧化物逐渐被积累，从而使得每组油样的过氧化值均升高。

在栀子油氧化过程中，添加鼠尾草酸+鼠尾草酚的油样过氧化值增长最为缓慢，说明其抗氧化能力在4组油样中最强。

2.2 不同抗氧化剂对栀子油共轭二烯及酮类物质的影响

在高温条件下，经过20 d的储藏，每隔5 d对4组油样分别在232、268 nm处进行吸光值的测定，结果分别见表1、图2。

表1 添加不同抗氧化剂的栀子油在232 nm处的吸光值

由表1可知，4组油样在232 nm处的吸光值随储藏时间的延长一直在上升，说明栀子油中的一些不饱和脂肪酸被氧化生成了共轭二烯类物质，从而使栀子油的吸光值上升。吸光值的增幅与抗氧化效果呈负相关关系，对比232 nm处吸光值的变化，添加鼠尾草酸+鼠尾草酚的油样在4组油样中共轭二烯类物质生成的速率最慢，说明其抗氧化能力在4组油样中最强。

图2 添加不同抗氧化剂的栀子油在268 nm处的吸光值

由图2可知，在10 d内4组油样的吸光值变化不大，说明栀子油中酮类物质的含量均无明显变化，而在15 d以后空白样、添加BHA+BHT和熊果酸+齐墩果酸的油样的吸光值降低，说明油中酮类物质含量明显下降，而添加鼠尾草酸+鼠尾草酚的油样的吸光值变化不大，说明油中酮类物质含量变化不大，可能20 d的高温储藏时间太短，需要以后的实验进一步探究。

2.3 不同抗氧化剂对栀子油DPPH自由基清除能力的影响

在高温条件下，经过20 d的储藏，每隔5 d对4组油样进行DPPH自由基清除率的测定，结果见图3。

图3 不同抗氧化剂对栀子油DPPH自由基清除能力的影响

由图3可知，空白样、添加BHA+BHT和熊果酸+齐墩果酸的油样，随着储藏时间的延长DPPH自由基清除率总体呈下降趋势，说明栀子油在不断被氧化。添加鼠尾草酸+鼠尾草酚的油样DPPH自由基清除率无明显变化，而且DPPH自由基清除率最高，说明其抗氧化能力在4组油样中最强。

2.4 不同抗氧化剂对栀子油ABTS自由基清除能力的影响

在高温条件下，经过20 d的储藏，每隔5 d对4组油样进行ABTS自由基清除率的测定，结果见图4。

由图4可知，在20 d的高温储藏实验中，4组油样的ABTS自由基清除率均呈下降趋势，说明油脂在不断被氧化。在贮藏20 d时，添加鼠尾草酸+鼠尾草酚油样的ABTS自由基清除率最高，说明其对栀子油的抗氧化能力优于BHA+BHT、熊果酸+齐墩果酸和空白油样。

图4 不同抗氧化剂对栀子油ABTS自由基清除能力的影响

3 结 论

通过将迷迭香脂溶物添加到栀子油中，并与添加化学抗氧化剂的栀子油对比共轭二烯及酮类物质生成、过氧化值、DPPH自由基和ABTS自由基清除率的差异，研究迷迭香脂溶物对栀子油的抗氧化效果。结果表明：在栀子油氧化过程中，高温储藏20 d，添加鼠尾草酸+鼠尾草酚的油样的过氧化值始终最低，说明鼠尾草酸+鼠尾草酚抗氧化能力最强；添加鼠尾草酸+鼠尾草酚的油样在4组油样中共轭二烯类物质生成的速率最慢，说明其抗氧化能力在4组油样中最强；4组油样中酮类物质含量变化不太明显，说明20 d的高温储藏时间太短，需要以后的实验进一步探究；添加鼠尾草酸+鼠尾草酚油样的DPPH自由基、ABTS自由基清除能力在4组油样中最强；BHA+BHT和熊果酸+齐墩果酸之间抗氧化能力的大小还需要以后的实验进一步比较。

综上，鼠尾草酸+鼠尾草酚的抗氧化能力强于熊果酸+齐墩果酸和BHA+BHT。实验可为油脂抗氧化成分添加以及迷迭香脂溶物对油脂抗氧化性各指标影响研究奠定基础，也可以为新型油脂抗氧化剂的开发提供新的研究思路与途径。