蔡躍華,寧占國(guó),章勤學(xué)
(1.天津市食品研究所有限公司,天津 301609;2.大連工業(yè)大學(xué),遼寧 大連 116034;3.烏氈帽酒業(yè)有限公司,浙江 湖州 313301)
2007年《中國(guó)居民膳食指南》推薦多食入蔬菜水果,可增進(jìn)健康[1]。蔬菜、堅(jiān)果和水被認(rèn)為是最有可能大量提供抗氧化物質(zhì)的食物。隨著植物化學(xué)成分研究的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)許多蔬菜水果對(duì)自由基有很強(qiáng)的清除作用。但由于水果蔬菜的種類較多,成分有所差別,因此,它們對(duì)機(jī)體抗氧化防御體系功能的影響也有所不同。研究發(fā)現(xiàn)許多水果蔬菜含有許多人體所需的抗氧化物質(zhì),除了眾所周知的VC、VE、類胡蘿卜素以外,還含有豐富的多酚類等物質(zhì),包括類黃酮、花色素等。大量的研究成果顯示食用水果蔬菜可以有效降低心血管疾病、癌癥等多種疾病的發(fā)病率[2-3]。
抗氧化物質(zhì)清除自由基主要有兩種機(jī)制[4]:HAT機(jī)制和SET機(jī)制。HAT機(jī)制指抗氧化劑提供氫使自由基與氫結(jié)合氧化能力降低。SET機(jī)制指抗氧化劑能夠給自由基提供電子使其生成帶電的分子。
常用來測(cè)定果蔬抗氧化能力的方法主要有基HAT機(jī)制的ORAC(oxygen radical absorbance capacity)氧自由基吸收能力法和基于SET機(jī)制的Folin-Ciocalte Assay(福林酚法)、ABTS (2,2’ -azinobis3 -ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) 法 、DPPH (2,2-diphenyl-1 -picrylhydrazylradical) 法 、FRAP(ferric reducing antioxidant power)法等。其中FRAP法和ORAC(抗氧化能力指數(shù))法是較為常用的測(cè)定果蔬總抗氧化能力的方法。
FRAP法是以抗氧化物質(zhì)具有很高的還原能力為基礎(chǔ),反應(yīng)體系中的Fe3+在強(qiáng)還原劑的作用下生成Fe2+,抗氧化物質(zhì)的活力、含量與Fe2+的生成量成正比。該方法的基本原理是在低pH條件下,F(xiàn)e3+-TPTZ復(fù)合物被還原成一種在593 nm處有最大吸收光度值的有色物質(zhì)——Fe2+-TPTZ。適宜的條件下Fe3+-TPTZ被還原進(jìn)而生成有色物質(zhì)證明有抗氧化物質(zhì)存在,以有色物質(zhì)Fe2+-TPTZ的形成量來計(jì)量樣品的總還原力。該方法具有操作步驟簡(jiǎn)單,不需要特殊的儀器設(shè)備等特點(diǎn)[5]。
ORAC法[6]是基于Porphyridiumcruentum中分離的β-藻紅蛋白(β-phycoerythrin)在自由基攻擊下熒光特性消失的現(xiàn)象確立的一種親水性抗氧化物質(zhì)的總抗氧化能力測(cè)定方法。在測(cè)定過程中以偶氮類化合物AAPH (2,2'-azobis-2amidinopropane dihydrochlorid)提供自由基,選取Sodium Fluorescein作為指示劑,VE水溶類似物Trolox充當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)抗氧化物質(zhì)。采用抗氧化劑作用下的熒光衰退曲線下面積(area under the curve,AUC)與熒光自然衰退曲線下面積的差,作為衡量抗氧化劑的抗氧化能力指標(biāo),將結(jié)果以抗氧化物質(zhì)Trolox作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行表達(dá)。一般以μmolTE/100g被測(cè)物質(zhì)作為計(jì)量單位。
國(guó)外研究機(jī)構(gòu)總結(jié)了多種果蔬用ORAC法測(cè)定的抗氧化能力數(shù)據(jù)。罐裝的蘋果漿抗氧化能力為408 μmolTE/100 g,主要是水溶性的抗氧化物質(zhì)。濕度為40%的蘋果干和新壓榨的蘋果醬抗氧化能力達(dá)到6681 μmol TE/100 g和2568 μmol TE/100 g,新壓榨的蘋果醬中有脂溶性抗氧化物質(zhì),抗氧化能力為21 μmol TE/100g。杏果肉的總抗氧化活性為1115μmolTE/100g,用ORAC法測(cè)得的水溶性抗氧化物質(zhì)的抗氧化能力為1108 μmol TE/100 g,而脂溶性組分為32 μmol TE/100 g。竹筍的總ORAC為2150 μmol TE/100 g,水溶性組分的ORAC為2150 μmol TE/100 g,脂溶性組分的ORAC為102 μmol TE/100 g,而加熱處理過的竹筍總ORAC為1644 μmol TE/100 g。香蕉的總ORAC為879 μmol TE/100 g,水溶性提取物抗氧化能力為813 μmol TE/100 g,脂溶性提取物的抗氧化能力為66 μmol TE/100 g。黑莓和藍(lán)莓的總抗氧化能力比較高分別達(dá)到5347 μmol TE/100 g和6552 μmol TE/100 g。卷心菜的總抗氧化能力為508 μmol TE/100 g,而紅色的卷心菜總抗氧化能力為2252μmolTE/100g。大蒜的總抗氧化能力為5346μmol TE/100 g。生姜的總抗氧化能力為14840 μmol TE/100 g。紅葡萄的總抗氧化能力為1260 μmol TE/100 g。洋蔥的總抗氧化能力為1034μmolTE/100g。桃子的總抗氧化能力為1814μmol TE/100 g。花生的總抗氧化能力達(dá)到3166 μmol TE/100 g。梨的總抗氧化能力為2941 μmol TE/100 g。李子的總抗氧化能力為6259 μmol TE/100 g。南瓜總抗氧化能力483 μmol TE/100 g,草莓總抗氧化能力3577 μmol TE/100 g。橘子1819 μmol TE/100 g,從這些數(shù)據(jù)可以看出果蔬的抗氧化能力主要是水溶性抗氧化物質(zhì)發(fā)揮作用。果蔬的抗氧化能力相差很大。如上所示的幾種果蔬中李子、藍(lán)莓、生姜、大蒜提取物的總抗氧化能力較高,黃瓜、蘋果較低。
國(guó)內(nèi)常使用FRAP法測(cè)定果蔬的總抗氧化能力。2003年郭長(zhǎng)江等[5]應(yīng)用FRAP法對(duì)66種水果及蔬菜進(jìn)行了抗氧化活性的比較,結(jié)果36種蔬菜的抗氧化能力以藕最強(qiáng),姜、油菜、豇豆、芋頭、大蒜、菠菜等次之,芹菜、山藥和生菜最弱;30種水果中山楂的總抗氧化活性最強(qiáng),冬棗、番石榴、獼猴桃、桑葚、草莓等次之,白蘭瓜、京欣一號(hào)西瓜和柿子最弱。陸廣念等[7]測(cè)定揚(yáng)州當(dāng)?shù)氐?6種果蔬的總抗氧化能力時(shí)也采用FRAP法,結(jié)果同樣顯示出姜、蒜、菠菜、藕具有較高的抗氧化能力。
FRAC法和ORAC法測(cè)定果蔬的總抗氧化能力因以不同的標(biāo)準(zhǔn)單位計(jì)量,所以就實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來講沒有可比性。但是用這兩種方法測(cè)都可得出相同的結(jié)論,即某些果蔬如生姜、大蒜、藕、菠菜等總抗氧化能力較強(qiáng),而黃瓜、南瓜、冬瓜、蘋果總抗氧化能力較弱。
研究顯示抗氧化物質(zhì)可以抵抗大多數(shù)疾病和延緩衰老。除此之外如食品的保藏等都會(huì)用到抗氧化物質(zhì)。大多數(shù)常用天然色素作為食品添加劑,不但具有安全、色澤自然柔和等特性,而且還具有突出的抗氧化性能。特別值得重視的是姜黃色素、高粱色素、葡萄皮色素、洋蔥色素等具有二酮結(jié)構(gòu)、黃酮結(jié)構(gòu)和花青素結(jié)構(gòu)的天然色素在作為食品著色劑的同時(shí),還是非常優(yōu)秀的抗氧化劑和抗衰老保健品。這些天然的具有高抗氧化活性的物質(zhì)的獲得就基于對(duì)各種果蔬的抗氧化能力的研究。通過研究各種果蔬的抗氧化能力還能為日常生活中飲食結(jié)構(gòu)的優(yōu)化予以建議。
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[6]續(xù)潔琨,姚新生,栗原博.抗氧化能力指數(shù)(ORAC)測(cè)定原理及應(yīng)用[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2006,22(8):1015-1021
[7]陸廣念,宋曉敏,談甜甜.揚(yáng)州市售蔬菜抗氧化活性與黃酮含量分析揚(yáng)州大學(xué)烹飪學(xué)報(bào),2010(1):46-49