茶多酚对食用油抗氧化作用的顺磁共振研究

茶多酚对食用油抗氧化作用的顺磁共振研究 3 用的顺磁共振研究 于腊佳傅锦坤 许金来于新生傅金印 () 厦门大学化学系 物理化学研究所 厦门 361005 摘 要 研究了茶叶中的主要活性成分茶多酚的抗氧化作用及其机理 。将不同含量的茶多酚溶液添加到经各种高温处理的食用油中 , 在实验的各个反应阶段分别取样用顺磁共振波谱仪进行跟踪检测 。结果表明 : 茶多酚具 有明显的消除 、抑制食用油中自由基的能力 , 该能力随着茶多酚加入的浓度 、反应时间的变化而不同 。实验所 获得的茶多酚抑制食用油中自由基的反应时间 、浓度 、温度的变化规律 , 为今后在食品工业上科学地利用茶多 酚提供了科学依据及实验参考数据 。 关键词 茶多酚 , 抗氧化作用 , 自由基 , 顺磁共振波谱 茶叶中所含的茶多酚是 一 类 以 儿 茶 素 为 主 体 的 儿 茶 多 酚 类 化 合 物 , 是 茶 叶 抗 氧 化 作 用 的 主 要 活 性 成1。有研究表明 : 自由基是引发生物大分子发生脂质过氧化的启动剂 , 当细胞及生物大分子被氧化后 , 可 分2 ,4 使 DNA受 损 伤 , 使 酶 失 活 、膜 受 损 , 甚 至 可 杀 死 一 些 细 胞 , 使 机 体 产 生 许 多 病 理 变 化。因 此 食 品 中 存在自由基不仅损 坏 营 养 , 使 食 品 变 质 , 而 且 对 人 体 健 康 极 其 有 害 。鉴于此 , 近年来寻找有效的 、天然抗氧化剂的研究越来越引 起人们的重视 。顺磁 共 振 波 谱 仪 是 研 究 自 由 基 的 最 为 有 效 的 工 具 。本文用顺磁共振方法研究茶多酚消除和抑制经过各种方法处 理的食用油中自由基的能力 , 目的在于研究茶多酚对油脂的抗氧 化作用 , 以期望进一步促进茶多酚作为新型天然食品的抗氧化剂 的开发和利用 。 1 实验方法 用 分 析 纯 的 丙 酮 溶 剂 分 别 配 制 含 量 50 、100 、150 、200 、 (250 、300 、400 mg/ L 等茶多酚 简称 TP ,是 Fluka A G , CH - 9470 ) Buchs Switzerland 的生化试剂溶液 。将此溶液分别添加到经 270 ( ) ?等高温处理的食用油中 , 而后在 150 ?TP 分解温度以下经 5 、10 、13 h 等时间反应后 , 分别取出 014 mL 的样品置于 4 mm 图 1 不同处理温度下的食用油的的测试管中 , 用德国 B RU KER ER200D - SRC 顺磁共振仪记谱 , 顺磁共振谱- 4 顺磁共振工作条件 : 调制频率 1215 k Hz 、调制幅度 210 ×10 T 、 Fig11 The Para ma gnetic re so nance sp e ctra 微波频率 9175 GHz 、输出功率 2014 M W 、X - 波段 、室温 。 of the e dible oil at vario us t e mp erature s ( ) a1 常 温 下 at roo m temperat ure ; b1 在 ( ) 260 ?下恒温加热 10 h at 260 ?,10 h; c1 在 260 ?下恒温加热 10 h 后 320 ?再 2 实验结果() 加热 4 h at 260 ?,10 h plus 320 ?,4 h; d1 在 270 ?下恒温加热 10 h 后 320 ?再211 温度对食用油中自由基强度的影响 ( 加热 4 h at ) 270 ?,10 h plus 320 ?,4 h 取常温及经 260 ?恒温加热 10 h 、260 ?恒温加热 10 h 后再 320 ?加热 4 h 、270 ?恒温加热 10 h 后再 320 ?加热 4 h 的市售花生油各 014 mL , 分别作顺磁共振测试 , 测 得的谱图示于图 1 。 212 TP 含量对食用油的自由基强度的影响 () 1取市售花生油在 270 ?下恒温加热 10 h , 再在 300 ?下继续加热 4 h 后分成 4 份 , 分别加入含量为 50 、150 、200 、300 mg/ L 的茶多酚溶液 , 在 150 ?恒温下加热 5 h , 测试结果见图 2a 。() 2取莆田 自 产 花 生 油 在 270 ?下 恒 温 加 热 8 h 后 分 成 7 份 , 分 别 加 入 含 量 为 50 、100 、150 、200 250 、300 、400 mg/ L 的茶多酚溶液 , 在 150 ?恒温下加热 8 h , 测试结果见图 2b 。 () 3取莆田自产花生油在 300 ?下恒温加热 10 h 后分成 10 份 , 分别加入含量为 50 、100 、150 、200 、250 300 、400 、600 、800 、1 000 mg/ L 的茶多酚溶液 , 在 150 ?下加热 10 h , 作顺磁共振测试 , 结果见图 2c 。 (ρ) ( ) 图 2 TP 含量 与油中自由基相对强度 I的关系曲线 ρ) ( )(Fig12 The co nt ent of TP vs int ensity of the fre e ra dical in e dible oil I 213 茶多酚在油中反应时间与油中自由基相对强度的关系 () 将上述实验 212 1中的样品在 150 ?下再加热不同时间 , 分别录顺磁共振谱 , 结果见图 3 。 214 茶多酚在油中的反应温度与油中自由基的相对强度关系 将含量为 150 mg/ L 的茶多酚溶液加到经 260 ?高温处理 6 h 的花生油中 , 取一份在常温下反应 , 另一份在 100 ?下反应 , 结 果如图 4 所示 。 从以上结果可知 : 在经高温处理的食用油中有一明显的自由 - 4 Δ ( ) ( 基信号 [ g = 21005 ?01001 ; H= 5,6×10 T g 为没有量 纲PP Δ ) 的因子 ,H为一次微商谱峰 - 峰间距] , 并且该自由基随着 添PP 加的茶多酚量增加而减少 , 随着添加的茶多酚的反应时间的延 长 而减少 ; 添加的茶多酚在适当反应温度内 , 温度越高 , 油中自 由 基就越少 。 3 讨论 常温下的食用油无明显的自由基信号 , 随着加热温度的升高 和加热时间的延长 , 顺磁共振信号也明显增强 。这是由于食用油 脂其主要成分都是 各 种 脂 肪 酸 甘 油 酯 的 混 合 物 , 脂 肪 酸 有 饱 和 图 3茶多酚的反应时间与油中自由基相5 的 , 也有不饱和的。食用油脂中的不饱和脂肪酸甘油酯由于其 对强度的关系曲线结构上的不饱和键存在 , 很容易和空气中的氧气发生氧化反应 , Fig13 Tre atment time of TP vs int ensity 尤其是在高温下容易发生化学键断裂 , 并在氧作用下形成自由基 of the fre e ra dical in e dible oil a . 5 h ; b. 10 h ; c . 13 h () 如 R H?、ROO、?RO等?, 它们中多数在通常条件下不稳定 , 很易结合成分子或与其他物质反应而成新的 因此 , 茶多酚是一种有效的理想天然抗氧化剂 , 随着茶多酚在油( 中含量的增加和反应时间的延长及反应温度的升高 控制在茶多 ) 酚分解温度范围内, 能促进茶多酚中多酚类化合物提高供氢能 力 , 以达到更好有效地抑制食用油中自由基的生成 。 图 4 茶多酚的反应温度与油中自由基的从以上实验可获知 , 茶多酚是一种天然 、有效的抗氧化剂 , 相对强度关系的顺磁共振谱且毒性远远低于人工合成的抗氧化剂 。在食用油中添加茶多酚 , Fig14 The p ara ma gnetic re so nance sp e ctra 不仅可延长食用油的贮存期限 , 而且在食用油的煎 、炸 、烧 、烤 of tre atment t e mp erature of TP vs int ensity of the fre e ra dical in e dible oil 使用中 , 能有效地防止食用油中成分的氧化 、变质 , 保护人们的 a . ( 未加 TP 的油中自由基 t he f ree radical in身体健康 。茶多酚作 为 天 然 的 抗 氧 化 剂 可 广 泛 地 用 于 食 品 工 业 ) edible oil wit ho ut adding TP; 中 , 将产生一定的社会效应和经济效益 。 b. ( 有加 TP 常温反应的油中自由基 adding) TP at roo m temperat ure; ( c . 有加 TP 100 ?下的油中自由基 adding) TP at 100 ? 参 考 文 献 1 安徽农学院主编. 茶叶生物化学. 北京 : 农业出版社 , 1982 ( ) 2 Ro sen G M , Barber M J , Rauckman E J . J Biol Chem , 1983 , 258 4: 2225 ( ) 3 Halliwell B. Mol Aspect s Mo d , 1985 8: 89 ( ) 4 贾之慎. 中国茶叶 , 1990 4: 17 ( ) 5 贾之慎 , 杨贤强. 食品科学 , 1990 11: 1 ( ) 收稿日期 : 1997- 12- 15 On Tea-polyp henol Antio xygenatio n i n Edible Oil by Para magnetic Reso nance Spect ro scop y Yu L ajia , Fu J inkun , Xu J inlai , Yu Xinsheng , Fu J inyin ( )Chemist ry Depart ment of Xiamen U niversity , Instit ute of Physical Chemist ry , Xiamen 361005 ( ) Ab stra ct Antio xygenatio n of tea-polyp henol TPand it s mechanism were st udied by paramagnet2 ic reso nance spect ro scop y. The antio xidative effect of vario us amo unt s of TP in edible oil heated fo r vario us times was examined. The experimantal result s showed t hat TP had o bvio us ability to scav2 enge f ree radicals in edible oil , and it s eliminatio n ability increased wit h t he TP co ncent ratio n and reactio n time . The necessary data were p rovided fo r t he scientific use of TP in foo d indust ry fo r t he f ut ure . Ke ywo rd s Tea- polyp henol , Antio xidative , Free radical , Paramagnetic reso nance spect ro scop y