□ 李昌璞 佳樂寶食品股份有限公司
早從20世紀(jì)開始,研究學(xué)者們發(fā)現(xiàn)油脂會(huì)進(jìn)行氧化,如何減緩油脂氧化的進(jìn)程成為了研究的主要方向。人們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),維生素E能夠溶解在脂肪中,并具有一定的抗氧化特性,因此紛紛將研究的對(duì)象轉(zhuǎn)到維生素E中。為了提高油脂的抗氧化性,人們只能根據(jù)研究制作大量的抑制性藥物,但是藥物的價(jià)格、毒性以及副作用等問題,導(dǎo)致了該類藥物市場(chǎng)流通受限,這在一定程度上推動(dòng)了天然維生素E的研究與發(fā)展。筆者從該角度出發(fā),對(duì)維生素E的油脂氧化保護(hù)作用進(jìn)行以下深入探究。
維生素E在油脂中普遍存在,并具有兩種基本結(jié)構(gòu),兩種結(jié)構(gòu)甲基數(shù)量有所不同,因此化學(xué)性質(zhì)存在一定的差異。其中,一種結(jié)構(gòu)為母育酚,具有該結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)也可以被稱作生育酚。另一種結(jié)構(gòu)為三烯酚,具有該結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)被稱作生育三烯酚[1]。
油脂在空氣中會(huì)進(jìn)行氧化,產(chǎn)生的氧化反應(yīng)根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,可以劃分為以下三種。
(1)自動(dòng)氧化反應(yīng)。該氧化反應(yīng)指的是油脂在空氣中自動(dòng)與氧氣進(jìn)行結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),在三種反應(yīng)中條件最為簡(jiǎn)單,只要有氧氣的存在就可以進(jìn)行。自動(dòng)氧化通常分為三個(gè)階段:誘導(dǎo)、傳播、終止。
(2)光氧化反應(yīng)。該氧化反應(yīng)的必要條件是光,油脂在充分光照的條件下進(jìn)行的另一種氧化反應(yīng),與自動(dòng)氧化反應(yīng)存在一定的差異。光氧化是油脂與激發(fā)態(tài)氧之間產(chǎn)生的協(xié)同反應(yīng)。首先,油脂中的光敏物質(zhì)在光的照射下變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),而后激發(fā)態(tài)的光敏物質(zhì)與空氣中的氧氣進(jìn)行作用,氧氣變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)氧,并與油脂進(jìn)行反應(yīng)。在光反應(yīng)條件下,油脂的氧化速度為自動(dòng)氧化的千倍以上。
(3)酶氧化反應(yīng)。該氧化反應(yīng)指的是油脂內(nèi)部存在脂氧酶的情況下,產(chǎn)生的特殊的化學(xué)反應(yīng)[2]。
從本質(zhì)上來看,油脂氧化作用可以用抗氧化劑來進(jìn)行抑制,抗氧化劑應(yīng)具有兩個(gè)基本條件,才能夠促使氧化保護(hù)作用的發(fā)生,一是該抗氧化物質(zhì)能夠在油脂中溶解,二是該抗氧化物質(zhì)具有一定的穩(wěn)定性。盡管維生素E具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu),但不論是母育酚還是三烯酚,都具有以上兩種必備條件。相對(duì)于其他的抗氧化物質(zhì)來說,維生素E不具有毒性,因此成為了研究學(xué)者們研究的主要方向。如今,維生素E已經(jīng)成為了油脂化學(xué)領(lǐng)域最常用的抗氧化劑。維生素E之所以具有良好的抗氧化效果以及試驗(yàn)應(yīng)用效果,主要有兩個(gè)方面的因素。
從本質(zhì)上來看只要有另外的一種物質(zhì)率先與氧氣進(jìn)行反應(yīng),就能夠抑制油脂與氧氣發(fā)生反應(yīng)的速度,甚至可以阻止并減少油脂的氧化作用。生育酚具有酚型結(jié)構(gòu),具體的氧化的保護(hù)效果與結(jié)構(gòu)中的雙鍵數(shù)量有著直接聯(lián)系。
從油脂化學(xué)研究中的反應(yīng)速度來看,油脂與激發(fā)態(tài)氧發(fā)生反應(yīng)的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于生育酚與激發(fā)態(tài)氧發(fā)生反應(yīng)的速度,在光氧化條件下,生育酚完全會(huì)搶先與激發(fā)態(tài)氧進(jìn)行反應(yīng),并生成具有較高穩(wěn)定性的化合物,進(jìn)而抑制油脂光氧化。
基于以上研究,部分研究人員在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),維生素E與硒在氧化保護(hù)方面,有著相輔相成的作用,既能夠相互促進(jìn),又能彌補(bǔ)對(duì)方反應(yīng)中的不足。在維生素E的氧化保護(hù)作用中,硒能夠催化產(chǎn)生過氧化物的破壞反應(yīng),兩種反應(yīng)從本質(zhì)上來看均有一定的抗氧化作用,因此具有良好的協(xié)同作用效果。在油脂細(xì)胞中,維生素E會(huì)聚集在細(xì)胞膜的部分,與氧氣進(jìn)行反應(yīng),硒在此時(shí)會(huì)破壞過氧化物。因此,從化學(xué)以及生物反應(yīng)上來看,維生素E之所以具有良好的抗氧化效果,與硒有著密不可分的關(guān)系。
從生物學(xué)的角度來看,不飽和脂肪酸為生物體內(nèi)不可缺少的組成部分,有助于清除血管中的膽固醇,然而不飽和的脂肪酸必須依靠食物補(bǔ)充才能夠生成。維生素E同樣具有較高的不飽和脂肪酸抗氧化作用,進(jìn)一步提高了維生素E的應(yīng)用價(jià)值。
維生素E作為天然抗氧化劑,不僅具有較高的安全性,抗氧化的性能十分客觀,因此受到了研究學(xué)者們的青睞。從以上研究不難看出,維生素E具有較高的應(yīng)用價(jià)值,筆者從維生素E油脂氧化的角度出發(fā),基于已有的維生素油脂氧化機(jī)理,對(duì)氧化保護(hù)功能進(jìn)行探究,進(jìn)一步豐富該方面的研究資料,為研究人員提供借鑒,推動(dòng)該方面的學(xué)術(shù)發(fā)展。