脂溶性茶多酚對(duì)火麻仁油的抗氧化作用研究

余瓊瑤 李鳳娟 楊賢強(qiáng) 何普明

(浙江大學(xué)茶葉研究所，杭州 310058)

脂溶性茶多酚對(duì)火麻仁油的抗氧化作用研究

余瓊瑤 李鳳娟 楊賢強(qiáng) 何普明

(浙江大學(xué)茶葉研究所，杭州 310058)

以過(guò)氧化值(POV)作為油脂氧化程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用Schaal烘箱法，研究天然抗氧化劑脂溶性茶多酚(LTP)在火麻仁油中的抗氧化作用，并比較LTP與合成抗氧化劑叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、二丁基羥基甲苯(BHT)在火麻仁油中的抗氧化效果。結(jié)果表明:LTP在火麻仁油中具有良好的抗氧化作用，且抗氧化效果與添加量有關(guān)，最適添加量為100 mg/kg。在相同添加濃度(100 mg/kg)條件下，經(jīng)7 d 60℃強(qiáng)化氧化后，LTP、TBHQ及BHT對(duì)火麻仁油過(guò)氧化值抑制率分別為50.9%，75.7%和11.2%。

脂溶性茶多酚 火麻仁油 過(guò)氧化值

火麻仁又名大麻子、火麻子、大麻仁、麻籽仁，為桑科植物大麻(Cannabis sativa L.)的干燥成熟果實(shí)或去果皮的種仁。火麻仁作為傳統(tǒng)的種植植物，含有豐富的維生素A、C、E，各種礦物質(zhì)及β－胡蘿卜素，具有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值［1］;并作為藥用植物載于東漢時(shí)期的《神農(nóng)本草經(jīng)》:“其味甘、平，主補(bǔ)中益氣，肥健不老”。研究表明，火麻仁油具有降低膽固醇、降血壓、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化、延緩衰老及預(yù)防便秘等作用［2－5］。火麻仁種子中約含油脂35%(蛋白質(zhì)20%～25%，糖類(lèi) 20%～30%，纖維素 10%～15%)，其脂肪酸組成中不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)80%以上，其中含亞油酸50%～70%、亞麻酸15%～25%［6］，且含γ－亞麻酸和十八碳四烯酸等。

不飽和脂肪酸中尤其是多不飽和脂肪酸(PUFAs)是人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它能調(diào)節(jié)人體的脂質(zhì)代謝，治療和預(yù)防心血管疾病，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)抗癌、免疫調(diào)節(jié)等方面均具有重要的生理作用［7－9］。許多植物油均含有豐富的不飽和脂肪酸，但各種脂肪酸的比例存在較大差異。研究表明調(diào)節(jié)PUFAs n－6/n－3的動(dòng)態(tài)平衡(合適比例為4～6∶1)對(duì)人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和正常生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用;反之，比例過(guò)高則與冠心病、糖尿病、乳腺癌等疾病高發(fā)密切相關(guān)。目前人類(lèi)日常飲食中脂肪酸比例過(guò)高并呈現(xiàn)上升趨勢(shì)［10］。火麻仁油的脂肪酸比例約為 3∶1［11］，對(duì)調(diào)節(jié)人體脂肪酸比例、維持健康具有重要意義。由于火麻仁油不飽和脂肪酸含量很高，易受光、氧、熱等作用發(fā)生氧化，嚴(yán)重影響油的品質(zhì);并且能產(chǎn)生過(guò)氧化物和大量的過(guò)氧自由基，對(duì)人體有巨大危害。因此，在火麻仁油加工和貯藏過(guò)程中，防止不飽和脂肪酸的自動(dòng)氧化具有重要意義。

茶多酚是一種高效的天然抗氧化劑，能有效阻止和延緩不飽和脂肪酸的自動(dòng)氧化。有關(guān)茶多酚對(duì)油脂的抗氧化性研究國(guó)內(nèi)外已有大量報(bào)道，但由于茶多酚的水溶性好而脂溶性較差，很難使溶解于油脂中的茶多酚達(dá)到有效濃度，從而影響了其抗氧化效果和油的穩(wěn)定性。因此，本試驗(yàn)采用脂溶性茶多酚(LTP)，研究其對(duì)火麻仁油的抗氧化效果。

1 材料與方法

1.1 材料

火麻仁油:南寧八桂生態(tài)源生物工程有限公司;脂溶性茶多酚(LTP):棕紅色半固體狀，普麗美地生物科技有限公司，茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.7%。

1.2 試劑

三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、可溶性淀粉、硫代硫酸鈉、鹽酸、二丁基羥基甲苯(BHT):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;重鉻酸鉀、碘:阿拉丁公司;叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ):Sigma公司。以上試劑均為分析純。

1.3 儀器

BS210S電子天平:北京賽多利斯天平有限公司;HP8453紫外 －可見(jiàn)分光光度計(jì):美國(guó)惠普公司;DGX－9143B－1電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;85－2型恒溫磁力攪拌器:上海司樂(lè)儀器廠(chǎng)。

1.4 方法

1.4.1 抗氧化劑對(duì)火麻仁油的抗氧化作用

1.4.1.1 不同LTP添加量的作用比較

精確稱(chēng)取一定量的LTP，分別按50、100、150及200 mg/kg的比例添加到50 g火麻仁油中(本文中LTP添加量均折合成TP計(jì))，充分?jǐn)嚢枋怪芙饩鶆颍瑐溆谩?/p>

1.4.1.2 不同抗氧化劑的作用比較

精確稱(chēng)取100 mg/kg的 LTP、BHT及 TBHQ，分別添加到50 g火麻仁油中，攪拌使之充分溶解混勻，備用。

1.4.2 烘箱貯存法

將經(jīng)預(yù)處理的火麻仁油試樣立刻置于(60±1)℃恒溫烘箱中進(jìn)行強(qiáng)制氧化，每隔24 h取樣，測(cè)定其過(guò)氧化值(POV)。

1.4.3 抗氧化性能的測(cè)定

抗氧化性能采用油脂的過(guò)氧化值(POV)表示，測(cè)定方法采用比色法，參照文獻(xiàn)［12］，并進(jìn)行改良:準(zhǔn)確稱(chēng)取0.01 ～0.05 g(精確至0.000 2 g)樣品于干燥的20 mL具塞試管中(同時(shí)做平行試驗(yàn)和空白試驗(yàn))，加入40∶60的氯仿－冰乙酸2.00 mL溶解后，加入飽和KI溶液0.20 mL，加蓋輕輕搖勻30 s，并置于暗處反應(yīng)3 min，取出后立即加水稀釋并加入1%淀粉溶液1.00 mL，加水定容至20 mL，搖勻待分層后取上清液于580 nm處測(cè)定其吸光度(1 cm玻璃比色皿，以空白為參比)。根據(jù)吸光度和碘－淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出碘生成量，最后根據(jù)公式計(jì)算樣品的過(guò)氧化值。公式如下:

y=1.235 1A+0.158 4 R2=0.989 9

POV(mmol/kg)=油樣中碘生成量(μmol)/油樣質(zhì)量(g)

1.4.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LTP添加量對(duì)火麻仁油POV值的影響

從圖1可看出:經(jīng)過(guò)7 d的60℃加熱強(qiáng)化氧化，火麻仁油的POV值均不斷增大，而添加LTP的POV值均明顯小于對(duì)照，說(shuō)明LTP對(duì)火麻仁油具有良好的抗氧化效果，且抗氧化作用與茶多酚的濃度有關(guān)。LTP質(zhì)量濃度在50～100 mg/kg之間，抗氧化效果變化顯著;而質(zhì)量濃度繼續(xù)升高(在100～200 mg/kg之間時(shí))，其變化不明顯，這是因?yàn)椴瓒喾拥目寡趸饔檬且粋€(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，在某些情況下(如高濃度、強(qiáng)堿等)表現(xiàn)出促氧化作用［13］，從而削弱了其抗氧化效果。比較不同時(shí)間的POV值可看出，火麻仁油的氧化在前期較緩慢，尤其是添加LTP后在前4天內(nèi)POV值變化很小，這是由于油脂的氧化存在一個(gè)誘導(dǎo)期，此時(shí)對(duì)氧氣具有較強(qiáng)的抵制作用，POV值變化緩慢。

圖1 60℃條件下不同LTP添加量對(duì)火麻仁油POV值的影響

2.2 不同抗氧化劑對(duì)火麻仁油POV值的影響

在火麻仁油中分別添加100 mg/kg LTP、TBHQ及BHT，在(60±1)℃下貯藏，測(cè)得火麻仁油POV值變化如圖2所示。結(jié)果表明，對(duì)照樣的初始POV值為5.20 mmol/kg，經(jīng)過(guò) 7 d強(qiáng)化氧化后上升到34.07 mmol/kg。在相同試驗(yàn)條件下，添加抗氧化劑后火麻仁油POV值均小于對(duì)照，表明3種抗氧化劑均有一定的抗氧化作用。抗氧化效果表現(xiàn)為T(mén)BHQ＞LTP＞BHT，且前兩者的POV值顯著低于同一時(shí)間下添加等量BHT的試驗(yàn)組。

圖2 60℃條件下3種抗氧化劑對(duì)火麻仁油過(guò)氧化值的影響

若將添加某一抗氧化劑的POV值與對(duì)照組POV值的差與后者的比值定義為氧化抑制率，則不同抗氧化劑氧化抑制率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖3所示。從圖3可以看出，LTP及TBHQ對(duì)火麻仁油抗氧化性能的影響隨時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增強(qiáng)，經(jīng)7 d 60℃強(qiáng)化氧化后的氧化抑制率分別達(dá)到50.9%及75.7%。而B(niǎo)HT試驗(yàn)組最高抑制率出現(xiàn)在第4天，僅為18%。由圖2、圖3可知，LTP及TBHQ對(duì)火麻仁油的抗氧化性顯著優(yōu)異于BHT。

圖3 3種抗氧化劑對(duì)火麻仁油的氧化抑制率

3 討論與結(jié)論

油脂是構(gòu)成人體營(yíng)養(yǎng)不可或缺的組成部分，但生產(chǎn)和貯藏過(guò)程中易于氧化，不僅降低維生素和必需脂肪酸的含量，且還會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)人體有害物質(zhì)。油脂的自動(dòng)氧化是自由基連鎖反應(yīng)，可分為鏈的引發(fā)、增殖期和鏈的終止三個(gè)階段［14］。添加抗氧化劑是防止油脂氧化最好的方式，常用的有BHT、BHA、TBHQ及維生素E等。但合成抗氧化劑具有一定毒性，在食品中的應(yīng)用受到嚴(yán)格的控制。近年來(lái)，由于天然抗氧化劑具有抑制低密度脂蛋白的氧化、降低心臟病風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防癌癥等諸多作用而受到人們廣泛關(guān)注［15］。茶多酚是一種優(yōu)良的供氫體，并可以與脂肪酸自由基結(jié)合，使自由基轉(zhuǎn)化為惰性化合物，從而阻止自由基的連鎖反應(yīng)。此外，研究還表明，茶多酚能抑制氧化酶的活性，促進(jìn)和調(diào)動(dòng)機(jī)體內(nèi)各種抗氧化酶的活性，從而起到抗氧化作用［16］。

茶多酚極性較強(qiáng)，易溶于水而難溶于油，因此在油脂中的應(yīng)用受到一定限制，本試驗(yàn)采用改性了的脂溶性茶多酚，使其在油脂中的溶解度大大提高(常溫下溶解度大于1 000 mg/kg)，且添加不同濃度的LTP后火麻仁油的色、香、味均未改變。試驗(yàn)表明在火麻仁油中添加LTP能夠有效提高其抗氧化性能，且抗氧化效果隨LTP添加量的增大而增強(qiáng);當(dāng)LTP質(zhì)量濃度在100～200 mg/kg時(shí)效果最佳。

相同添加量(100 mg/kg)條件下，LTP、TBHQ及BHT對(duì)火麻仁油均具有抗氧化作用，且前兩者效果遠(yuǎn)勝于后者，在第7天 POV抑制率分別達(dá)到:50.9%，75.7%及 11.2%。

［1］Anwar F，Latif S，Ashraf M.Analytical characterization of hemp(Cannabis sativa)seed oil from different agro－ecological zones of Pakistan［J］.Journal of the American Oil Chemists Society，2006，83(4):323 －329

［2］任漢陽(yáng)，孫紅光，張瑜，等.火麻仁油對(duì)鵪鶉的降脂及抗動(dòng)脈粥樣硬化作用［J］.河南中醫(yī)，1998，18(5):294－295

［3］Oomah B D，Busson M，Godfrey D V，et al.Characteristics of hemp(Cannabis sativa)seed oil［J］.Food Chemistry，2002，76(1):33－43

［4］曹俊嶺，薛杰，任漢陽(yáng)，等.火麻仁油對(duì)復(fù)方地芬諾酯致便秘型小鼠腦SOD、GSH－Px、MDA的影響［J］.甘肅中醫(yī)，2004，17(6):9 －10

［5］扈學(xué)俸，李永進(jìn)，王軍波，等.火麻仁油安全性評(píng)價(jià)及血清抗氧化功能初步研究［J］.中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，2008，20(5):388－392

［6］Deferne J L，Pate D W.Hemp seed oil:a source of valuable essential fatty acids［J］.Journal of the International Hemp Association，1996，3(1):4 －7

［7］BEN Xiaoming，ZHOU Xiaoyu，ZHAO Weihua，et al.Growth and development of term infants fed with milk with long chain polyunsaturated fatty acid supplementation［J］.Chinese Medical Journal，2004，117(8):1268 －1270

［8］鮑健民.不飽和脂肪酸的生理功能及安全性［J］.中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2006(1):45－46

［9］Erkkila A，de Mello VDF，Riserus U，et al.Dietary fatty acids and cardiovascular disease:An epidemiological approach［J］.Progress in Lipid Research，2008，47(3):172 －187

［10］伍金華.調(diào)節(jié)食物中ω－6和ω－3脂肪酸合適比例研究的進(jìn)展［J］.國(guó)外醫(yī)學(xué)為生學(xué)分冊(cè)，2006，33(2):70 －73

［11］Khalifa A Al，Maddaford T G，Chahine M N，et al.Effect of dietary hempseed intake on cardiac ischemia－reperfusion injury［J］.American Journal of Physiology:Regulatory，Integrative and Comparative Physiology，2007，292:1198 －1203

［12］趙新淮，張娜，王琳.油脂過(guò)氧化值的碘量測(cè)定法比較研究［J］.中國(guó)油脂，2003，28(4):60 －62

［13］楊賢強(qiáng)，王岳飛，陳留記，等.茶多酚化學(xué)［M］.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，2003:159－165

［14］Ramadan M F，Moersel J T Screening of the antiradical action of vegetable oils［J］.Journal of Food Composition and Analysis，2006，19(8):838 －842

［15］Shaker E S.Antioxidative effect of extracts from red grape seed and peel on lipid oxidation in oils of sunflower［J］.LWT－Food Science and Technology，2006，39(8):883 －892

［16］史霄燕.茶多酚的抗氧化作用及機(jī)制［J］.國(guó)外醫(yī)學(xué)藥學(xué)分冊(cè)，1998，25(4):196 －199.

Study on Antioxidation of Liposoluble Tea Polyphenols in Hemp Seed Oil

Yu Qiongyao Li Fengjuan Yang Xianqiang He Puming
(Tea Research Institute，Zhejiang University，Hangzhou 310058)

The peroxide value(POV)was taken as the evaluation index for the degree of oxidation of the oil and fat.Then，the Schaal oven method was adopted to research the antioxidative effects of liposoluble tea polyphenols(LTP)in hemp seed oil.Then，the antioxidative effects of LTP and synthetic antioxidant，including tert－ butylhydroquinone(TBHQ)and butylated hydroxytoluene(BHT)，were compared in the hemp seed oil.The results revealed that LTP displayed an excellent antioxidant activity in the hemp seed oil and the effect depended on its additive amounts.The most suitable addition was 100 mg/kg.Under the condition of the same additive concentration(100 mg/kg)，the inhibition rates of LTP，TBHQ and BHT on peroxide numbers of the hemp seed oil were respectively 50.9%，75.7%and 11.2%.

liposoluble tea polyphenol，hemp seed oil，peroxide value

TS202.3

A

1003－0174(2012)01－0066－04

2011－03－21

余瓊瑤，女，1987年出生，碩士，茶學(xué)

何普明，男，1965年出生，教授，博士生導(dǎo)師，茶學(xué)