煎炸老油對(duì)小鼠耐缺氧能力與抗疲勞能力的影響

陳雅瓊，張 穎，郭可愚

(上海健康醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，上海 201318)

煎炸食物因其獨(dú)特的風(fēng)味和口感一直被人們所喜愛，然而其對(duì)健康的影響也備受關(guān)注。煎炸食物對(duì)健康的影響，除了食物本身的影響外，主要是因其吸附了大量的煎炸老油所致[1]。油脂在煎炸過程中由于長(zhǎng)時(shí)間的加熱，食物帶入的水分，以及煎炸時(shí)油脂的翻滾，與空氣的大面積接觸，會(huì)導(dǎo)致油脂發(fā)生水解、氧化、聚合、裂解等反應(yīng)，產(chǎn)生過氧化物、醛、酮、羧酸等極性產(chǎn)物，且隨著煎炸時(shí)間的延長(zhǎng)而增加[2]。煎炸老油通過煎炸食物被人體攝入后，其中的極性物質(zhì)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不利影響，如果長(zhǎng)期大量攝入，可能會(huì)損壞人體健康[3]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)煎炸油的研究，主要有煎炸老油對(duì)小鼠臟器和對(duì)動(dòng)物自身免疫方面的影響,以及其中極性物質(zhì)的致突變性等[4-8]。結(jié)合油脂煎炸過程中的理化性質(zhì)變化及煎炸老油對(duì)機(jī)體綜合狀態(tài)的影響還有待探究。

抗疲勞能力和耐缺氧能力分別是機(jī)體自身代謝狀態(tài)和應(yīng)對(duì)外界劣性刺激的反應(yīng)[9]。本實(shí)驗(yàn)以新鮮精煉菜籽油灌胃小鼠作為陰性對(duì)照，通過不同劑量煎炸老油灌胃小鼠負(fù)重游泳時(shí)間作為判斷耐力程度的客觀指標(biāo)，間接反映機(jī)體的抗疲勞能力，通過耐缺氧生存時(shí)間判斷小鼠的耐缺氧能力[10-11]，為煎炸食品的制作規(guī)范和合理攝入提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

新鮮精煉菜籽油，上海某油脂公司提供，酸價(jià)(KOH)0.05 mg/g，過氧化值0.85 mmol/kg，色澤Y8.0、R0.8，水分及揮發(fā)物含量0.004%；薯?xiàng)l，上海大昌行食品公司提供；昆明種小鼠，上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司提供，體重22 g左右，飼養(yǎng)于上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF級(jí)動(dòng)物房，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證編號(hào)SCXK(滬)2007—0005，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證編號(hào)SYXK(滬)2009—0069。

EF-82雙缸恒溫煎炸鍋，上海凱隆酒店設(shè)備公司；XSC 型小鼠恒溫游泳池，淮北正華生物儀器設(shè)備有限公司；AB204-S電子天平，梅特勒-托利多儀器公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 煎炸方法

模仿餐飲行業(yè)煎炸和空燒相間的煎炸模式，稱取2 500 g新鮮精煉菜籽油放入煎炸鍋中加熱至(180±5)℃，放入200 g薯?xiàng)l進(jìn)行煎炸，3 min結(jié)束起鍋，先進(jìn)行10次煎炸，然后(180±5)℃恒溫空燒2 h；繼續(xù)煎炸10次，再(180±5)℃恒溫空燒2 h，1 d煎炸結(jié)束。每煎炸10鍋及空燒2 h后取100 g油樣，檢測(cè)油樣理化性質(zhì)，連續(xù)煎炸3 d(油脂中極性化合物含量約達(dá)到GB 2716—2018煎炸油標(biāo)準(zhǔn)極限(27%))，結(jié)束時(shí)取剩余油樣，過濾，并放置在-20℃ 條件下冷凍保存待用。

1.2.2 油脂理化性質(zhì)的測(cè)定

過氧化值的測(cè)定按GB/T 5538—2005執(zhí)行；黏度的測(cè)定按GB/T 10247—2008執(zhí)行；極性化合物含量的測(cè)定按GB/T 5009.202—2003執(zhí)行。

1.2.3 動(dòng)物分組及灌胃方法和劑量

實(shí)驗(yàn)共用100只小鼠，預(yù)飼養(yǎng)1周，將小鼠隨機(jī)分為5組，每組20只。為扣除新鮮油脂灌胃本身帶來的差異，設(shè)立正常對(duì)照組，正常飼喂，灌胃蒸餾水10 mL/(kg· d)，第2組為陰性對(duì)照組，按體重10 mL/(kg· d)灌胃新鮮精煉菜籽油，第3、4、5組分別為煎炸老油低、中、高劑量組，分別灌胃10、20、40 mL/(kg· d)煎炸老油，連續(xù)灌胃4周。4周后，測(cè)量小鼠體重。

1.2.4 耐缺氧實(shí)驗(yàn)

5組各取10只小鼠，末次灌胃1 h后分別放入裝有15 g鈉石灰的250 mL藍(lán)蓋試劑瓶中，旋緊蓋子確認(rèn)不漏氣，立即計(jì)時(shí)，以呼吸停止死亡為終點(diǎn)，記錄小鼠因缺氧至死亡的時(shí)間。

1.2.5 游泳耐力實(shí)驗(yàn)

5組各取10只小鼠，末次灌胃1 h后置于小鼠恒溫游泳池中負(fù)重游泳。鼠尾根部負(fù)荷動(dòng)物體重5%的鉛皮，水深35 cm，水溫保持25℃左右。秒表記錄小鼠自開始游泳至鼻孔沉下水面(超過5 s)所需的時(shí)間，為小鼠游泳力竭時(shí)間。整個(gè)過程中保持鉛皮纏繞松緊適宜，使每只小鼠四肢保持運(yùn)動(dòng)，如果小鼠浮在水面四肢不動(dòng)，用木棒在其附近攪動(dòng)。

2 結(jié)果與討論

2.1 精煉菜籽油反復(fù)煎炸后理化性質(zhì)的變化(見圖1)

由圖1(a)可知，精煉菜籽油的過氧化值在煎炸過程中迅速上升，并于40鍋時(shí)達(dá)到頂點(diǎn)。這是因?yàn)樵诩逭ǖ母邷貤l件下，由于煎炸食物時(shí)煎炸油的翻滾而與空氣大面積接觸，造成煎炸油的迅速氧化，而在過氧化物大量生成的同時(shí)，有部分的過氧化物會(huì)轉(zhuǎn)化為醛酮類的小分子物質(zhì)，因此在煎炸40鍋后，過氧化值反而有所降低。油脂的脂肪酸中含有大量的不飽和鍵，且在煎炸過程中，產(chǎn)生的小分子物質(zhì)也含有碳碳、碳氧雙鍵，由于長(zhǎng)時(shí)間的加熱，會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)，使得油脂的黏度增大[12]。由圖1(b)可知,新鮮精煉菜籽油的黏度為56.33 mm2/s，隨著煎炸的進(jìn)行，到煎炸60鍋時(shí)，其黏度上升到86.34 mm2/s，說明隨著煎炸的進(jìn)行，油脂的聚合反應(yīng)明顯。極性化合物含量是反映油脂在煎炸過程中，為水解、氧化、聚合等反應(yīng)產(chǎn)生的游離脂肪酸、氧化物及聚合物等的總指標(biāo)。根據(jù)我國(guó)GB 2716—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物油》的規(guī)定，煎炸油的極性化合物含量小于等于27%。由圖1(c)可知，煎炸到60鍋時(shí)，煎炸油中的極性化合物含量已經(jīng)達(dá)到了27.61%。通過過氧化值、黏度和極性化合物含量隨煎炸時(shí)間的變化可以看出，煎炸油在3 d的煎炸過程中，油脂中產(chǎn)生了大量的游離脂肪酸、過氧化物、小分子醛酮類物質(zhì)以及聚合物等對(duì)健康不利的物質(zhì)，油脂品質(zhì)發(fā)生了劣變。

圖1 精煉菜籽油反復(fù)煎炸后理化性質(zhì)的變化

2.2 煎炸老油對(duì)小鼠體重的影響

為了考察油脂的攝入對(duì)體重的影響，分別對(duì)正常對(duì)照組、陰性對(duì)照組以及低、中、高劑量組小鼠的體重進(jìn)行了測(cè)量和比較。表1為灌胃4周后各組小鼠的體重。

表1 煎炸老油對(duì)小鼠體重的影響

由表1可知，與陰性對(duì)照組相比，各劑量組小鼠的體重均無顯著差異(p>0.05)。陰性對(duì)照組與正常對(duì)照組小鼠的體重?zé)o顯著差異(p>0.05)。中、高劑量組的小鼠煎炸老油攝入量較大，可能煎炸老油對(duì)體重增長(zhǎng)的負(fù)面影響，與油脂本身對(duì)體重的增長(zhǎng)效應(yīng)相互抵消。

2.3 煎炸老油對(duì)小鼠耐缺氧能力和抗疲勞能力的影響

煎炸老油對(duì)小鼠耐缺氧能力和抗疲勞能力的影響見表2。

表2 煎炸老油對(duì)小鼠耐缺氧能力 和抗疲勞能力的影響 s

注：*為與陰性對(duì)照組相比差異顯著，p<0.05。

由表2可知，各劑量組小鼠的耐缺氧生存時(shí)間和游泳力竭時(shí)間隨著灌胃劑量的增加而減少。與陰性對(duì)照組相比，低劑量組小鼠的耐缺氧生存時(shí)間和游泳力竭時(shí)間沒有顯著差異(p>0.05)，中、高劑量組小鼠的耐缺氧生存時(shí)間和游泳力竭時(shí)間均顯著降低(p<0.05)。陰性對(duì)照組與正常對(duì)照組之間耐缺氧生存時(shí)間和游泳力竭時(shí)間都沒有顯著差異(p>0.05)。

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，中、高劑量組小鼠耐缺氧能力和抗疲勞能力顯著下降。究其原因，有兩方面的可能性：其一為煎炸老油中的大量極性物質(zhì)對(duì)小鼠臟器的損傷，以及對(duì)整體代謝及反應(yīng)機(jī)能的負(fù)面影響，從而外在表現(xiàn)為小鼠耐缺氧能力和抗疲勞能力的下降；另一方面為高脂肪攝入本身對(duì)小鼠機(jī)體的影響而導(dǎo)致耐缺氧能力和抗疲勞能力的下降。從文獻(xiàn)[13]報(bào)道來看，單純高脂肪攝入對(duì)小鼠的臟器及代謝等有一定的負(fù)面影響，但研究對(duì)象都會(huì)伴隨有體重顯著升高以及脂肪富集等外在表現(xiàn)，另外有相關(guān)報(bào)道[14]指出適當(dāng)高脂肪攝入有助于提高運(yùn)動(dòng)耐力。本課題組之前的研究結(jié)果[15]顯示，煎炸老油對(duì)小鼠的肝臟有一定程度的損傷，且隨著煎炸油攝入量增大，損傷程度增大，高劑量組小鼠的肝臟指數(shù)、AST水平顯著高于陰性對(duì)照組，并且肝臟病理組織學(xué)圖片顯示呈多發(fā)性肝細(xì)胞壞死，炎細(xì)胞浸潤(rùn)。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)中各組小鼠體重結(jié)果，中、高劑量煎炸老油的攝入沒有顯著增加小鼠的體重，說明煎炸老油中高濃度的極性物質(zhì)對(duì)小鼠的身體機(jī)能有所損傷。綜上，本實(shí)驗(yàn)中，中、高劑量組小鼠耐缺氧能力和抗疲勞能力的顯著下降，考慮為煎炸老油中高含量的極性物質(zhì)攝入和高脂肪攝入共同影響的結(jié)果，并且前者的影響可能更大。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)考察了新鮮精煉菜籽油在3 d、60鍋薯?xiàng)l的煎炸過程中理化性質(zhì)的變化，以及煎炸老油對(duì)小鼠體重、耐缺氧能力及抗疲勞能力的影響。結(jié)果顯示，精煉菜籽油在煎炸過程中，隨著煎炸時(shí)間的延長(zhǎng)，過氧化值先升高后降低，黏度和極性化合物含量升高，說明菜籽油在煎炸過程中發(fā)生了水解、氧化、聚合及裂解等反應(yīng)，產(chǎn)生了大量的極性物質(zhì)，使得菜籽油的品質(zhì)發(fā)生了劣變。與陰性對(duì)照組小鼠相比，各劑量組小鼠的耐缺氧能力和抗疲勞能力隨著灌胃劑量的增加而下降，其中，中、高劑量組小鼠的耐缺氧能力和抗疲勞能力顯著下降，而陰性對(duì)照組小鼠與正常對(duì)照組小鼠的耐缺氧能力和抗疲勞能力并無顯著差異。同時(shí)，各劑量組小鼠與陰性對(duì)照組小鼠及正常對(duì)照組小鼠的體重對(duì)比，都沒有顯著差異。中、高劑量組小鼠的耐缺氧能力和抗疲勞能力下降的原因，考慮為煎炸老油中高含量的極性物質(zhì)攝入和高脂肪攝入共同影響的結(jié)果，并且前者的影響可能更大。

綜上，長(zhǎng)時(shí)間的煎炸使得菜籽油的品質(zhì)發(fā)生了劣變，大量煎炸老油的攝入會(huì)降低機(jī)體的耐缺氧能力和抗疲勞能力，而一定量新鮮油脂的攝入對(duì)機(jī)體的耐缺氧能力和抗疲勞能力并無明顯影響。