表沒食子兒茶素沒食子酸酯在食品體系中的抗氧化作用研究

臧 鵬，屈維麗，于燕波，陳 斌

(航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國家重點實驗室，中國航天員科研訓(xùn)練中心，北京 100094)

表沒食子兒茶素沒食子酸酯在食品體系中的抗氧化作用研究

臧 鵬，屈維麗，于燕波，陳 斌

(航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國家重點實驗室，中國航天員科研訓(xùn)練中心，北京 100094)

目的:考察表沒食子兒茶素沒食子酸酯在食品體系中的抗氧化能力。方法:以高脂肪含量的壓縮餅干為載體，通過添加不同濃度的EGCG，考察其抗氧化能力及與VE和BHA抗氧化能力的大小，并考察EGCG分別與VE和檸檬酸之間的協(xié)同作用。結(jié)果:EGCG在食品體系中的抗氧化能力優(yōu)于VE和BHA，且在壓縮餅干中的最佳添加量為200mg/kg，與VE和檸檬酸均有協(xié)同增效作用。結(jié)論:EGCG在食品體系的應(yīng)用中能夠發(fā)揮其較強的抗氧化能力。

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)，食品體系，抗氧化作用

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是茶多酚中的一種酯型兒茶素，含量占兒茶素的80%［1］，具有較強的抗氧化能力。目前，已有的研究報道表明它具有特殊的生理功能，主要表現(xiàn)在抗衰老［2］、抗腫瘤［3－6］、抗輻射［7－8］、改善肝［9］、腎［10－13］功能等方面?；贓GCG的這些重要作用，近年來它受到越來越多的重視與研究。其中在抗氧化性能研究方面，主要集中在EGCG的抗氧化作用機理研究［14］、脂溶性EGCG合成及其抗氧化性能研究［15－17］等，但在食品體系中的實際應(yīng)用研究尚未見報道。本文的目的就是考察EGCG在食品體系具體應(yīng)用中的抗氧化能力，探討其在食品中的應(yīng)用可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

壓縮餅干 自制，脂肪含量為32%，能量密度為5.3kcal/g;表沒食子兒茶素沒食子酸酯 自制，HPLC檢測純度為95%;VE(純度為50%)，丁基羥基茴香醚(BHA，純度為10%)，檸檬酸(純度為99%) 北京嘉康源食品有限公司，食品級;石油醚、冰乙酸、三氯甲烷、乙醚、乙醇、硫代硫酸鈉、氫氧化鉀 北京化工廠，分析純。

RE－52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠; DL－5型離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠;BSA124S型電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司;202－2B型恒溫培養(yǎng)箱 北京興爭儀器設(shè)備廠;DZF－6090型真空干燥箱 上海精宏實驗設(shè)備有限公司; HY－02型粉碎機 北京環(huán)亞天元機械技術(shù)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同濃度EGCG抗氧化性能研究 分別按照50、100、150、200、250和300mg/kg的比例將EGCG添加到壓縮餅干原料中，充分混勻后制成壓縮餅干，對照樣品中未添加任何抗氧化劑。將制備好的壓縮餅干置于恒溫(50±1)℃培養(yǎng)箱中，進行高溫加速實驗，每隔7d取樣檢測其過氧化值(POV)和酸價(AV)，比較不同濃度EGCG抗脂質(zhì)過氧化作用的大小。

1.2.2 EGCG與VE、BHA的抗氧化性比較研究 將同一批次的餅干原料隨機分為4組，按200mg/kg的比例分別添加EGCG、VE和BHA(按純度95%計算各樣品添加量)，充分混勻后制成壓縮餅干，對照樣品中未添加任何抗氧化劑。將制備好的壓縮餅干置于恒溫(50±1)℃培養(yǎng)箱中，進行高溫加速實驗，每隔7d取樣檢測其過氧化值(POV)和酸價(AV)，比較3種抗氧化劑抗氧化能力大小。

1.2.3 EGCG與VE、檸檬酸的聯(lián)合協(xié)同作用研究將同一批次的餅干原料隨機分為3組，分別添加200mg/kg EGCG、100mg/kg EGCG+100mg/kg VE和100mg/kg EGCG+100mg/kg檸檬酸(按純度95%計算各樣品添加量)，充分混勻后制成壓縮餅干。將制備好的壓縮餅干置于恒溫(50±1)℃培養(yǎng)箱中，進行高溫加速實驗，每隔7d取樣檢測其過氧化值(POV)和酸價(AV)，考察EGCG與VE、檸檬酸的聯(lián)合協(xié)同作用。

1.2.4 壓縮餅干中油脂提取方法 稱取120g壓縮餅干，用高速粉碎機粉碎成粉末，置于三角瓶中。加入200mL石油醚，充分攪拌后封口靜置過夜。

取石油醚層，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中減壓回收石油醚(水浴溫度為50℃)，石油醚蒸發(fā)后的剩余物為油脂。將提取到的油脂置于真空干燥箱中冷卻(確保油脂不與空氣接觸，從而保證數(shù)據(jù)的可靠性)，備用。

1.2.5 油脂過氧化值和酸價測定方法 油脂過氧化值和酸價的測定方法按照GB/T 5009.37－2003進行，其中過氧化值的單位為meq/kg，酸價的單位為mg/g (以氫氧化鉀計)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度EGCG抗氧化性能研究

添加不同濃度的EGCG對油脂過氧化值和酸價的影響分別見圖1、圖2。

圖1 不同濃度EGCG對油脂過氧化值的影響

圖2 不同濃度EGCG對油脂酸價的影響

由圖1可知，在高溫加速作用下油脂的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)顯著增強，直觀表現(xiàn)為油脂的過氧化值顯著升高。以對照組為例，高溫加速49d后油脂的過氧化值是初始值的23倍。當添加不同濃度的EGCG后，油脂的過氧化值升高速度變慢，表明EGCG具有抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的作用，且隨著EGCG濃度的升高其油脂過氧化值升高越緩慢。當EGCG的濃度在50～200mg/kg時，提高EGCG的濃度能顯著降低油脂過氧化值的升高速度，兩者之間具有顯著的量效關(guān)系。當EGCG的濃度在200～300mg/kg時，提高EGCG的濃度僅能緩慢降低油脂過氧化值的升高速度。實驗結(jié)果表明，當EGCG的添加量為200mg/kg時能夠顯著抑制油脂的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。

由圖2可知，各實驗組油脂酸價隨著保溫時間的延長均呈升高趨勢，以對照組為例，高溫加速49d后其酸價升高8倍，且第21d的酸價(5.65mg/g)超出了GB7100－2003《餅干衛(wèi)生標準》的要求。添加不同濃度的EGCG后，均抑制了油脂酸價的升高，隨著EGCG濃度的提高，抑制作用越明顯，這與EGCG抑制油脂過氧化值的升高是一致的。

2.2 EGCG與VE、BHA的抗氧化性比較

在壓縮餅干中添加相同劑量(200mg/kg)的EGCG、VE和BHA進行高溫加速實驗，其油脂的過氧化值和酸價變化結(jié)果分別見圖3、圖4。

圖3 EGCG、VE和BHA對油脂過氧化值的影響

圖4EGCG、VE和BHA對油脂酸價的影響

由圖3可知，EGCG、VE和BHA均對油脂的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有明顯抑制作用，尤其以EGCG最為顯著，三種抗氧化劑的抗脂質(zhì)過氧化作用由大到小依次為EGCG＞VE＞BHA。由圖4可知，三種抗氧化劑抑制油脂酸價升高的能力與其抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的能力相一致，但三者之間的差異并不顯著。

2.3 EGCG與VE、檸檬酸的聯(lián)合協(xié)同作用

分別添加不同抗氧化劑的3個實驗組的油脂過氧化值和酸價變化結(jié)果分別見圖5和圖6。

由圖5和圖6可知，添加EGCG+VE和EGCG+檸檬酸的樣品，其過氧化值和酸價的升高速度明顯低于單獨添加EGCG的樣品，抗脂質(zhì)過氧化能力由大到小依次為EGCG+VE＞EGCG+檸檬酸＞EGCG。實驗結(jié)果表明，EGCG與VE、檸檬酸有協(xié)同作用，兩者均能顯著提高EGCG的抗脂質(zhì)過氧化作用。

圖5 不同抗氧化劑組合對油脂過氧化值的影響

圖6 不同抗氧化劑組合對油脂酸價的影響

3 討論與結(jié)論

據(jù)研究資料表明，EGCG是兒茶素中抗氧化作用最強的一種成分，它的抗氧化機理主要是清除自由基和絡(luò)合誘導(dǎo)氧化的過渡金屬離子。從本研究結(jié)果看，EGCG在壓縮餅干中的抗氧化能力高于VE和BHA，分別是VE的2.8倍、BHA的3.2倍。此結(jié)果與報道中EGCG的抗氧化活性是VE的20倍［10］有較大差距，這可能與兩者選取的實驗材料和實驗方法有直接關(guān)系。本實驗主要考慮的是EGCG在食品中的具體應(yīng)用情況，考察其抗氧化能力，而食品加工過程中某些工序(如加熱、暴露于空氣中等)不可避免地削弱了EGCG的抗氧化能力。

從本實驗看，隨著EGCG添加量的提高，其抑制脂質(zhì)過氧化的能力越強，且有比較明顯的量效關(guān)系。但當添加量高于200mg/kg時，其提高脂質(zhì)過氧化抑制率的速度降低，表明EGCG在此實驗條件下的最佳添加量為200mg/kg。這與文獻［14］中報道“50μg/mL EGCG對脂質(zhì)過氧化有一定的保護作用，400μg/mL EGCG對脂質(zhì)過氧化有顯著的保護作用”結(jié)果有所不同。在本實驗中，EGCG表現(xiàn)出對脂質(zhì)過氧化有顯著保護作用的添加量遠遠低于文獻中的報道。

通過聯(lián)合作用實驗發(fā)現(xiàn)，EGCG與VE和檸檬酸混合使用后均能提高抗氧化能力，表明EGCG與兩者之間有協(xié)同作用。其中可能的原因是EGCG與VE和檸檬酸之間的氫鍵締合形成大而穩(wěn)定的供氫體，它不僅提高了EGCG的抗氧化活性，而且能與不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物自由基結(jié)合。

通過本實驗可以得出以下結(jié)論∶a.EGCG在食品體系中的抗氧化能力高于VE和BHA，且在壓縮餅干中的最佳添加量為200mg/kg;b.EGCG與VE和檸檬酸之間有明顯的協(xié)同作用。

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Study on antioxidation with EGCG in the food system

ZANG Peng，QU Wei－li，YU Yan－bo，CHEN Bin
(State Key Laboratory of Space Medicine Fundamentals and Application，China Astronaut Research and Training Center，Beijing 100094，China)

Objective:To study the antioxidant capacity of EGCG in the food system.Methods:The antioxidant capacity of EGCG by adding it to the hardtack which with high fat was investigated，and the antioxidant capacities among EGCG，VE，BHA were compared，also including the synergy effects of EGCG respectively with VEand citric acid.Results:The antioxidant capacity of EGCG in the food system was better than VEand BHA，and the best concentration was 200mg/kg in the hardtack.The VEand citric acid can increase the antioxidant capacity of EGCG. Conclusion:EGCG can play its strong antioxidant capacity in the food system.

Epigallocatechin gallate(EGCG);food system;antioxidation

TS202.3

A

1002－0306(2011)11－0361－03

2010－11－25

臧鵬(1981－)，男，助理研究員，主要從事食品的研發(fā)。

中國航天醫(yī)學(xué)工程預(yù)先研究項目(SJ200804)。