吸光值×稀释倍数×总体积×10/质量,计算出在1 cm光程的比色皿中1%的吸光强度
任丹丹,李景娟,李佰磊,陈倩,汪秋宽
(大连海洋大学辽宁省水产品加工及综合利用重点实验室,辽宁大连116023)
摘要：采用有机溶剂从海带Laminaria japonica中提取海带类胡萝卜素,分离纯化后通过过氧化值 (POV)法和共轭双键氢过氧化物 (CDHP)法,研究岩藻黄素对猪油自动氧化和大豆油光敏氧化的影响。结果表明:海带岩藻黄素能抑制猪油的自动氧化,且岩藻黄素和L-抗坏血酸 (VC)有很好的协同抗氧化作用;在较低岩藻黄素含量范围内,岩藻黄素能抑制豆油光敏氧化,且随岩藻黄素含量的增加抑制作用增强,当岩藻黄素增加到一定量时 (≥0.0025%),表现出促氧化作用。本研究结果表明,POV法和CDHP法具有很好的线性相关性,可采用方便快速的CDHP法衡量油脂的过氧化指标。
关键词：海带;岩藻黄素;自动氧化;光敏氧化;过氧化值;共轭双键氢过氧化物
岩藻黄素 (Fucoxanthin,简称FUC)是一种来自褐藻的类胡萝卜素。国内对岩藻黄素的研究主要集中在岩藻黄素的提取分离及体外抗氧化活性等方面[1-6],而关于岩藻黄素对油脂抗氧化作用的研究目前尚未见报道。油脂或油脂食品在贮藏期间,受氧气、光照、微生物、酶等环境因素作用,不饱和脂肪酸会被氧化,从而降低油脂及其制品的感官质量和营养价值。类胡萝卜素是非常重要的一类天然油脂抗氧化剂,本研究中作者对海带岩藻黄素抑制油脂氧化的功能进行了初步研究,旨在为岩藻黄素应用于食品添加剂方面提供参考依据。
1.1 材料
试验用海带Laminaria japonica购于大连市黑石礁市场,猪油为自制,大豆油为市购;岩藻黄素标准品购于Sigma公司,其它试剂均为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 海带岩藻黄素的制备 取新鲜海带适量,组织捣碎,用混合有机溶剂石油醚-丙酮 (体积比为1∶1)浸提3次,将提取液倒入分液漏斗,弃去下层丙酮层。向石油醚层中加入适量无水硫酸钠,干燥、过滤,对滤液进行减压浓缩 (＜40℃),即得海带色素粗提物。粗提物经氧化镁-硅藻土 (质量比为1∶2)柱层析分离纯化,制得海带岩藻黄素 (FUC)。通过硅胶G薄层层析,与岩藻黄素标准品对照,鉴定其纯度为93.2%。将岩藻黄素浓缩至干后,用二氯甲烷溶解定容,使其质量浓度为5 mg/mL。岩藻黄素的含量按文献[7]中的方法进行测定,即岩藻黄素含量(mg)=A446nm×总体积×稀释倍数×10/1660。
1.2.2 岩藻黄素对油脂氧化的抑制作用
1)2,6-二叔丁基对甲苯酚 (BHT)、L-抗坏血酸 (VC)和亚甲基蓝溶液的配制。将BHT和VC分别用无水乙醇、无水甲醇配制成10 mg/mL的溶液。用体积分数为95%的乙醇配制成0.11× 10-4mol/L的亚甲基蓝溶液。
2)对猪油自动氧化抑制作用的测定[5]。向每个培养皿中添加新制的猪油10.00 g,在其中3个培养皿分别添加岩藻黄素溶液、BHT溶液、VC溶液,使其质量分数均为0.01%,在1个培养皿中添加VC溶液与岩藻黄素溶液的混合溶液,使其质量分数为0.01%VC+0.005%岩藻黄素,并将各样品摇匀。用只添加猪油的样品作空白对照,每个样品均设两个平行。将油样置于恒温培养箱 (60℃)中避光培养,每隔0.5、1、2、4、8、16 d进行指标测量。
3)对大豆油光敏氧化抑制作用的测定[8]。在每个培养皿中添加5.00 g大豆油,然后在6个培养皿中分别加入一定量的岩藻黄素溶液,使其质量分数 分 别 为 0.0001%、0.0005%、0.0010%、0.0025%、0.0050%、0.0100%,在1个培养皿中加入BHT溶液,使其质量分数为0.005%,在1个培养皿中加入VC溶液,使其质量分数为0.005%,并将各样品摇匀。然后分别加入1 mL亚甲基蓝溶液,摇匀。用只添加亚甲基蓝溶液的油样作为空白对照,每个样品均设两个平行。将配好的油样放置在18 W台灯下 (灯距为11 cm),恒温培养,每隔1、2、3、4 d进行指标测量。
1.2.3 指标的测定 按GB/T5538—2005进行油脂过氧化值 (POV)的测定[9]。
测定共轭双键氢过氧化物 (CDHP)[8]时,准确称取一定量的油样,用二氯甲烷稀释、定容,测定234 nm处的吸光度,然后根据下式:吸光值×稀释倍数×总体积×10/质量,计算出在1 cm光程的比色皿中1%的吸光强度
2.1 岩藻黄素对猪油自动氧化的影响
由图1可知:不添加任何抗氧化剂的猪油油样的POV值和
值均最高,且随着氧化时间的延长,其过氧化值逐渐增大;添加岩藻黄素、BHT、VC及岩藻黄素与VC混合样的油样中,POV值和
值均明显小于空白对照组,表明各样品均具有抑制油脂发生自动氧化的作用。其中含量为0.005%岩藻黄素+0.01%VC溶液对猪油自动氧化的抑制作用最强,这表明岩藻黄素和VC具有良好的协同作用。
2.2 过氧化值法与共轭双键氢过氧化物法的比较
2.2.1 对猪油自动氧化测定方法的比较 为了证明CDHP法的可靠性,对用POV法和CDHP法两种方法测定的猪油自动氧化POV值与
值进行比较,结果见图2。从图 2可见:
值(y)与 POV值(x)的二乘法线性回归方程为y=0.2285x+ 3.3597(R2=0.9999),这表明用POV法测定的POV值与用CDHP法测定的
值具有显著的线性相关性。
2.2.2 对大豆油光敏氧化测定方法的比较 由于光敏氧化和自动氧化的机理不同,为了更好地验证两种方法的相关性,将豆油光敏氧化的POV法和CDHP法进行比较,结果见图3。从图3可见:
值 (y)与POV值 (x)的二乘法线性回归方程为y=0.6310x+2.2428(R2=0.9989),这表明用POV法测定的POV值与用CDHP法测定的
值具有显著的线性相关性。
图1 岩藻黄素对猪油自动氧化过程中POV值和
值的影响
Fig.1 Effects of fucoxanthin on POV value and
value during auto-oxidation of lard
图2 猪油自动氧化的POV值和
值的线性图
Fig.2 The linear relationship between POV and
during auto-oxidation of lard
无论是在油脂的自动氧化还是光敏氧化试验中,在一定范围内用POV法测定的POV值与用CDHP法测定的
值均具有显著相关性,说明用这两种方法测得的数据都是比较准确可靠的。由于试验过程中,POV值测定方法繁琐,滴定终点判断存在人为误差,而CDHP法具有简单方便、准确快速、样品用量少的特点,因此,可直接通过测定
值的变化来表征油脂过氧化值的变化。
2.3 岩藻黄素对豆油光敏氧化的影响
图3 豆油光敏氧化的POV值和E11%cm值的线性图
Fig.3 The linear relationship between POV and CDHP during photosensitized oxidation of soybean oil
图4 岩藻黄素对豆油光敏氧化过程中E11%cm值的影响
Fig.4 Effects of fucoxanthin on E11%cmvalue during photosensitized oxidation of soybean oil
由图4可知,不添加任何抗氧化剂的豆油空白样的E1%1cm值在各时段均较高,在添加BHT、VC的油样中均表现出良好的抑制油脂光敏氧化作用。不同剂量的岩藻黄素对豆油光敏氧化的作用不同。当岩藻黄素含量较低(≤0.0010%)时,表现出抑制豆油光敏氧化,并且随着岩藻黄素含量的增加,抑制作用增强;当岩藻黄素增加到一定量(≥0.0025%)时,反而表现出促氧化的作用,并且随着含量的增加,促氧化作用增强。
猪油中添加岩藻黄素表现出抗氧化作用,且岩藻黄素和VC具有良好的协同抗氧化作用。豆油中岩藻黄素的含量为0.0001% ～0.0010%时,表现出抑制豆油光敏氧化的作用,且随着岩藻黄素含量的增加抑制作用增强;当岩藻黄素增加到一定量(≥0.0025%)时,反而表现出促氧化作用,且随着含量的增加促氧化作用增强。POV法和CDHP法具有很好的线性相关性,在油脂氧化研究中,可采用方便快速的CDHP法衡量油脂过氧化指标。
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Antioxidative activity to lipids by fucoxanthin from kelp
REN Dan-dan,LI Jing-juan,LI Bai-lei,CHEN Qian,WANG Qiu-kuan
(The Key Laboratory of Fishery Product Processing and Utilization of Liaoning Province,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)
Abstract：Fucoxanthin was separated and purified from the carotenoids extracted from kelp Laminaria japonica by organic solvents.The influences of fucoxanthin on auto-oxidation of lard and photosensitized oxidation of soybean oil were investigated by peroxide value(POV)method and conjugated double bond hydroperoxide(CDHP)method.The results showed that fucoxanthin was found to inhibit auto-oxidation of the lard,showing remarkable synergy effects with VC extending the induction period of the lard auto-oxidation.Fucoxanthin at low concentration(ultimate concentration≤0.0010%)was found to lead to inhibitory effect on photosensitized oxidation of soybean oil, being enhanced with increase in concentration,until ultimate concentration≥0.0025%.It was also found that the POV method had strong relevance to CDHP method.
Key words：Laminaria japonica;fucoxanthin;auto-oxidation;photosensitized oxidation;peroxide value(POV); conjugated double bond hydroperoxide(CDHP)
中图分类号：R151.3
文献标志码：A
文章编号：2095-1388(2012)06-0564-03
收稿日期：2012-03-23
基金项目：辽宁省教育厅计划项目 (2009A168);国家公益性行业科研专项 (200903030)
作者简介：任丹丹 (1980-),女,副教授。E-mail:rdd@dlou.edu.cn