植物抗氧化劑在食品中的應(yīng)用

◎ 阮士龍，劉利華，鮑俊旺，劉重陽，魯 恒

（大冶市公共檢驗檢測中心，湖北 大冶 435100）

人體的新陳代謝會產(chǎn)生很多的活性氧（ROS）和活性氮自由基（RNS），從而對人體中的酶、蛋白質(zhì)、DNA 等造成不利影響，導(dǎo)致人體生理失衡，最終導(dǎo)致各種疾病的產(chǎn)生。人體體內(nèi)的抗氧化物，如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等可以對體內(nèi)的自由基進(jìn)行清除。但是，一旦身體的免疫力減弱或遭到有毒物質(zhì)如Cd、Hg 等入侵，體內(nèi)的抗氧化劑就不能完全清除體內(nèi)的自由基。所以，需要補(bǔ)充適量的外源抗氧化劑，植物中含有豐富的天然抗氧化劑，能夠有效地抑制自由基的活性，維持身體的正常新陳代謝。

1 植物抗氧化劑的作用機(jī)制

植物抗氧化劑是從植物體中提取的一類具有抗氧化作用的化合物，主要包括多酚類、維生素類、植物多糖、植物蛋白、酶及活性多肽等。這一類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化性，在抗癌、防衰老、抗病毒、防輻射和解毒等方面具有一定的功效，廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、中醫(yī)藥等領(lǐng)域。

植物抗氧化劑主要通過兩種機(jī)制發(fā)揮抗氧化作用。①通過生物活性對自由基進(jìn)行直接的清除，主要由一些可以捕獲自由基的化合物，如活性酶類、多糖等，可以通過氧化還原反應(yīng)，生成對生物體無害的物質(zhì)。如SOD 可以催化O2生成H2O；酚類抗氧化劑可以向自由基提供氫離子，而本身生成穩(wěn)定的自由基；醌類和類胡蘿卜素可以與活性自由基結(jié)合，形成穩(wěn)定的化合物。②抑制自由基的產(chǎn)生，切斷自由基產(chǎn)生的線路。有些蛋白質(zhì)、多糖等可以與離子發(fā)生絡(luò)合作用，阻止了自由基的產(chǎn)生[1-2]，而有些抗氧化劑可以作用于自由基相關(guān)的酶，最終達(dá)到抑制或清除自由基的效果。有研究表明，白藜蘆醇可以提高抗氧化酶系統(tǒng)，進(jìn)而活化了L-精氨酸-一氧化氮途徑，促進(jìn)對氧磷酶1 的表達(dá)，從而提高了機(jī)體的抗氧化性[3]；在小鼠衰老模型中，硫酸半乳聚糖可以明顯提高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）的活性，從而改善脂質(zhì)過氧化損傷[4]；劉冰等也證實(shí)了殼寡糖可以提高小鼠體內(nèi)的SOD 的活性和免疫能力[5]。

2 植物抗氧化劑在食品中的應(yīng)用

食品在貯藏和運(yùn)輸?shù)臅r，很容易腐敗變質(zhì)，從而造成食品營養(yǎng)缺失，甚至帶來健康隱患。為防止食品腐敗變質(zhì)，延長保質(zhì)期，通常在食品中添加抗氧化劑。目前，市場上許多抗氧化劑由人工合成，如丁香羥茴香醚（BHA）、沒食子酸丙酯（PG）、二丁基羥基甲基（BHT）等，這些合成抗氧化劑對人體具有一定的危害。而植物抗氧化劑為植物天然提取物，比較安全，目前，在食品中應(yīng)用較為常用的植物抗氧化劑主要有茶多酚、生育酚和迷迭香。

2.1 茶多酚的應(yīng)用

茶多酚主要分布在茶葉中，具有很強(qiáng)的抗氧化性，抗氧化作用是維生素E 的18 倍，維生素C 的3 ～10倍[6]。茶多酚具有殺菌的作用，能夠有效地抑制細(xì)菌的滋生，是良好的保鮮劑。瞿執(zhí)謙等人的研究表明茶多酚可以延長香腸、豬油的保質(zhì)期。在腌制臘肉的過程中，添加茶多酚可以抑制過氧化作用，保持肉色為玫瑰紅，氣味宜人[6]。在對魚糜保鮮的試驗中，充分證實(shí)了茶多酚不僅具有抑菌的效果，也可以抑制乳酸和不飽和酸等過氧化產(chǎn)物的生成[7]。茶多酚不僅可以用于食品的保鮮，還可以對某些食品起到固色的效果。茶多酚的強(qiáng)還原作用可以對胡蘿卜素、葉黃素、胭脂紅等色素起到穩(wěn)定的作用[8]，在許多飲料中也常常會添加茶多酚用于保持飲料原有的味道和色澤。除此之外，茶多酚還被添加到口香糖中，具有去除口臭的功效[9]，并且可以清除口腔內(nèi)的細(xì)菌，尤其是可以抑制齲齒菌的生長，可以起到防齲抗齲的良好效果[10]。實(shí)驗研究表明，茶多酚的除臭效果甚至比常用除臭藥物葉綠素銅鈉（SCC）要強(qiáng)[11]。由于茶多酚具有抗衰老、抗癌等功效，在日本，饅頭、糖果等許多食品都添加了茶多酚[12]。

2.2 生育酚的應(yīng)用

生育酚是維生素E 的水解產(chǎn)物，是一種天然的抗氧化劑，在低溫和不飽和氧化系統(tǒng)中，具有抗氧化性，常被用作食品添加劑。實(shí)驗研究表明，飼料中添加了生育酚后，在動物的肌肉中有較高的生育酚積累，而這種生育酚在腌制加工時可以部分保留，制成的腌肉也具有較強(qiáng)的抗氧化能力，并且有助于腌肉的儲存[13]。生育酚易溶于油，所以可將其直接分散于油脂中，尤其是動物油脂（豬油、羊油等），效果更好[14]。

2.3 迷迭香的應(yīng)用

迷迭香別名艾菊，是一類多年生常綠小灌木。目前，在動植物油脂、肉制品和海產(chǎn)品中，迷迭香作為抗氧化劑得到廣泛應(yīng)用。迷迭香的有效成分可以對自由基進(jìn)行清除，可以使單重態(tài)氧猝滅，還可以阻斷類脂物的自動氧化[15]。研究表明，迷迭香在動物油脂和植物油脂（花生油、大豆油、棕櫚油和菜籽油）中，具有較強(qiáng)的抗氧化性。在肉制品中，加入迷迭香可以防止肉類氧化變味，延長保質(zhì)期，保持其固有的風(fēng)味。迷迭香在臘腸和牛肉漢堡等食品中都得到了廣泛的應(yīng)用[15]。迷迭香還在海產(chǎn)品的加工、運(yùn)輸和儲存中發(fā)揮重要作用，能夠保持海產(chǎn)品的鮮味。由于迷迭香抗氧化劑很耐熱，在190 ℃下，也具有強(qiáng)氧化性，所以在油炸食品過程中也會添加。迷迭香還被用于防止香精、香料的變質(zhì)。

2.4 其他植物抗氧化劑的應(yīng)用

β-胡蘿卜素被廣泛應(yīng)用于牛奶、面包、飲料中，不僅可以保持食品的色澤，還可以增強(qiáng)人體的免疫力。番茄紅素也具有很強(qiáng)的著色能力，所以在一些飲料當(dāng)中，會添加一定量的番茄紅素，保持飲料的鮮紅色，并且具有很好的穩(wěn)定效果。很多多糖也被用于飲料當(dāng)中，不僅可以作為穩(wěn)定劑，還可以補(bǔ)充相應(yīng)的微量元素，如飲料中加入硒酸脂多糖，不僅可以作為增稠劑、懸浮劑和穩(wěn)定劑，還可以提高微量元素硒的含量。殼聚糖被作為食品保鮮劑應(yīng)用，不僅可以抑菌，還能保持食品原有的風(fēng)味，殼聚糖還被用于制作成食品或藥品的可食性膜。在日常生活中，還有許多其他植物抗氧化劑被廣泛應(yīng)用于食品中，在食品保鮮、著色、固味等方面發(fā)揮著重要作用。

3 結(jié)語

植物抗氧化劑是一類具有抗氧化性、安全性、穩(wěn)定性的化合物，對食品保鮮、著色、固味和除臭等都有顯著的功效，可以替代目前市場上的合成抗氧化劑，是未來食品領(lǐng)域發(fā)展的新方向。但是，由于植物抗氧化劑來源于植物，而植物的栽培地理位置要求較為嚴(yán)格，產(chǎn)量較低，因此原料價格較高，使得植物抗氧化劑在應(yīng)用上受到了很大的限制。為此，開發(fā)廉價高效的植物抗氧化劑產(chǎn)品，成為食品市場的當(dāng)務(wù)之急。結(jié)合生物工程等技術(shù)大規(guī)模制備不同的植物抗氧化劑是未來研究的重點(diǎn)方向。