类胡萝卜素抑制油脂光敏氧化的研究101221

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类胡萝卜素抗氧化和促氧化作用的影响因素_宋雁

类胡萝卜素抗氧化和促氧化作用的影响因素_宋雁

第32卷 第4期2003年 7月卫 生 研 究JOURNA L OF HYGIE NE RESE ARCH V ol.32 N o.4Jul. 2003 417文章编号:100028020(2003)0420417203・综述・类胡萝卜素抗氧化和促氧化作用的影响因素宋雁综述 卢承前 陈君石审校中国疾病预防控制中心营养与食品安全所,北京 100050摘要:类胡萝卜素在发挥抗氧化作用的同时,在一定的条件下这种抗氧化作用可能丧失,甚至表现为促氧化作用。

本文阐述了类胡萝卜素的抗氧化Π促氧化作用的可能影响因素,包括:类胡萝卜素的分子结构、作用位点、浓度,底物性质,氧压及其它膳食抗氧化剂的相互作用等。

关键词:类胡萝卜素 抗氧化 促氧化中图分类号:Q562 R15112 文献标识码:AF actors of antioxidant and prooxidant activities of carotenoidsSong Yan ,Lu Chengqian ,Chen JunshiInstitute of Nutrition and F ood safety ,Chinese Center for Disease Prevention and C ontrol ,Beijing 100050,China Abstract :The effectiveness of carotenoids as antioxidants is dependent on a number of in fluencing factors.I t is likely that carotenoids exhibit a tendency to lose their effectiveness as antioxidants or act as prooxidants.In this paper ,factors in fluencing the antioxidant or prooxidant activities of carotenoids such as the m olecule structure of carotenoids ,the location or site of action of the carotenoid m olecule within the cell ,the concentration of carotenoids ,the properties of reactants ,the partial pressure of oxygen and the interaction with other antioxidants were reviewed.K ey w ords :carotenoids ,antioxidation ,prooxidation作者简介:宋雁,女,硕士研究生 类胡萝卜素是由植物合成的一类脂溶性化合物,自然界中大约有600多种,广泛存在于蔬菜、水果、植物和海洋生物中。

天然抗氧化剂在油脂中的研究进展

天然抗氧化剂在油脂中的研究进展

天然抗氧化剂在油脂中的研究进展油脂是我们饮食中不可或缺的营养来源,但同时也是易氧化的食品,长时间暴露在空气中会导致脂肪酸的氧化,产生不良的气味和味道,使营养价值降低。

因此,添加抗氧化剂是一种常见的防止油脂氧化的方法。

目前很多抗氧化剂是化学合成的,但考虑到其可能带来的安全风险,越来越多的研究开始关注天然的抗氧化剂。

在天然抗氧化剂中,多酚类物质因其强大的抗氧化能力和对健康的积极影响而备受关注。

多酚类物质包括花青素、类黄酮、儿茶素等,在一定程度上可以调节生物体内氧化还原状态的平衡,减少自由基的生成,提高人体免疫力。

当前,很多植物源性的多酚类化合物被证明可以用作油脂中的抗氧化剂。

葡萄籽提取物是一种常见的多酚类化合物,其主要成分是原花青素和儿茶素。

研究表明,葡萄籽提取物可以有效地抑制油脂氧化,并保持油脂中的营养成分。

此外,茶多酚也被证明是一种有效的抗氧化剂,其主要成分是儿茶素。

与其他天然抗氧化剂相比,茶多酚的抗氧化能力更为强大。

在油脂中,茶多酚可以有效保护不饱和脂肪酸,减少自由基对脂肪酸的攻击。

此外,花青素也是一种有效的抗氧化剂,它可以与自由基结合,从而抑制油脂的氧化。

除了多酚类化合物外,还有一些其他的天然抗氧化剂可以用于油脂中。

比如,维生素E是一种重要的脂溶性抗氧化剂,可以保护油脂中的不饱和脂肪酸不被氧化。

油菜籽、玉米、花生、小麦胚芽等食物中都含有大量的维生素E。

另外,维生素C也是一种强力的抗氧化剂,可以在水相体系中与自由基结合,保护油脂中的脂肪酸不被氧化。

总之,天然抗氧化剂的研究为我们提供了一种安全有效的方法来保护油脂不被氧化,并延长其保质期。

未来,仍需加大对天然抗氧化剂的研究力度,发掘更多的天然抗氧化剂,进一步应用于食品工业中。

突变体胡萝卜中天然抗氧化剂与色素成分的检测及其配制研究

突变体胡萝卜中天然抗氧化剂与色素成分的检测及其配制研究

突变体胡萝卜中天然抗氧化剂与色素成分的检测及其配制研究胡萝卜是一种非常常见的蔬菜,而突变体胡萝卜则是一种经过基因突变后,其部分性状有所改变的胡萝卜品种。

近年来,突变体胡萝卜在食品领域中被广泛研究和利用,其中的抗氧化剂和色素成分尤其具有重要的研究价值。

本文将探讨突变体胡萝卜中天然抗氧化剂与色素成分的检测及其配制研究。

一、突变体胡萝卜中的抗氧化剂成分天然抗氧化剂是一类能够减缓和防止由自由基产生的有害化学反应的物质,它们长期以来一直受到科学界的广泛关注。

研究表明,突变体胡萝卜中含有丰富的天然抗氧化剂成分,主要包括维生素C、β-胡萝卜素、类胡萝卜素等。

1. 维生素C维生素C属于水溶性维生素,在机体中可以通过抗氧化作用来保护DNA、蛋白质和脂质等生物分子不受自由基的攻击。

同时,维生素C还可以促进铁的吸收和利用,促进细胞新陈代谢,调节机体免疫系统。

2. β-胡萝卜素β-胡萝卜素是一种黄色素,主要存在于青菜、胡萝卜、南瓜等蔬菜中。

研究发现,β-胡萝卜素可以调节细胞内凋亡信号通路,减弱细胞内ROS的生成,保护细胞核和线粒体等器官不受氧化损伤。

3. 类胡萝卜素类胡萝卜素是一类存在于果蔬中的天然色素,其结构和β-胡萝卜素有很大的相似性。

研究表明,类胡萝卜素可以通过抑制氧化反应、提高免疫力等多种途径来防治心血管疾病、肿瘤等疾病。

二、突变体胡萝卜中的色素成分突变体胡萝卜中的色素成分也很丰富,包括胡萝卜素类、类黄酮类、花青素类等。

1. 胡萝卜素类胡萝卜素类色素是胡萝卜素分子通过微量元素原子的替换而转换而成的类似化合物。

这类色素包括α-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、欧米伽-3胡萝卜素等,其特点是具有橙黄色至深红色的色泽。

2. 类黄酮类类黄酮类色素是一类广泛存在于天然食品中的黄色素,包括芦丁、槲皮素、异鼠李素等。

这类色素有很强的抗氧化作用,在细胞内可以阻止自由基和单线态氧的生成和损害。

3. 花青素类花青素类色素是天然食品中存在的一类天然色素,其结构中常含有芳香环和杂环结构。

天然抗氧化剂在油脂中的研究进展

天然抗氧化剂在油脂中的研究进展

天然抗氧化剂在油脂中的研究进展随着人们对健康意识的提高,天然抗氧化剂在油脂中的研究也变得越来越重要。

油脂中的氧化反应会导致脂质氧化,产生有害的自由基,进而降低油脂的品质和营养价值。

天然抗氧化剂可以有效地延缓脂质氧化的发生,保护油脂的品质和营养价值。

在油脂中常用的天然抗氧化剂主要包括维生素E、多酚类物质、黄酮类物质等。

维生素E是一个重要的抗氧化剂,具有显著的抗氧化活性。

多酚类物质是一类含有多个苯环结构的化合物,在油脂中具有很高的抗氧化能力。

黄酮类物质是一类具有颜色鲜艳的天然化合物,其抗氧化活性主要来自于其结构中的羟基和酚羟基。

近年来,关于天然抗氧化剂在油脂中的研究得到了很大的发展。

研究人员通过对不同种类的天然抗氧化剂进行分离、纯化和结构分析,揭示了其在油脂中的抗氧化机制。

研究人员还对天然抗氧化剂的抗氧化能力进行了评价,并研究了其在油脂中的最佳添加浓度和最佳添加时间,为油脂工业的应用提供了依据。

在研究抗氧化剂的添加方法方面,研究人员也取得了一些进展。

传统的添加方法包括直接添加和浸渍添加,但这些方法存在一些问题,如添加剂分配不均、稳定性差等。

研究人员开始尝试使用胶囊、微胶囊和纳米胶囊等载体来包埋抗氧化剂,以提高其稳定性和生物利用率。

研究人员还对天然抗氧化剂的相互作用进行了研究。

他们发现,不同种类的抗氧化剂可以相互协同作用,增强抗氧化能力。

维生素E和多酚类物质可相互促进,提高其抗氧化活性。

这为油脂中抗氧化剂的配伍提供了理论依据,可以更有效地延缓油脂的氧化反应。

天然抗氧化剂在油脂中的研究已取得了很大的进展。

未来的研究方向包括进一步研究天然抗氧化剂的抗氧化机制、寻找新的高效抗氧化剂,并开发新的添加方法。

这将有助于改善油脂的品质和营养价值,提高人们的健康水平。

食用植物油的抗氧化研究进展

食用植物油的抗氧化研究进展

1、深入探讨抗氧化物质的作用机制,包括它们如何清除自由基、抑制脂质 过氧化反应等。这将有助于从分子水平上理解这些物质的抗氧化原理,为发现新 的抗氧化物质提供理论支持。
2、研究新型抗氧化剂的合成及其在植物油中的应用。随着人们对食品安全 和健康意识的提高,寻找具有高效、安全、环保特点的新型抗氧化剂已成为研究 热点。通过合成新型抗氧化剂并将其应用于植物油中,可以提高植物油的抗氧化 性能,延长其保质期。
结论
姜黄素的抗氧化和抗炎作用研究取得了显著的进展,为其在预防和治疗多种 慢性疾病中的应用提供了有力支持。然而,姜黄素的药理作用机制仍需进一步探 讨,以明确其具体的作用途径和效果。此外,姜黄素在特定疾病治疗中的疗效和 安全性尚需开展更多的临床研究加以验证。
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四、结论
食用植物油的抗氧化研究取得了显著进展,研究发现了一些具有抗氧化性能 的物质,并重新评估了现有抗氧化剂的效果。这些研究成果为提高食用植物油的 抗氧化性能提供了理论依据和实践指导。然而,仍存在诸多问题需要进一步研究, 如深入探讨抗氧化物质的作用机制、研究新型抗氧化剂的合成及其在植物油中的 应用等。未来研究方向应以下几个方面:
3、研究植物油加工过程中抗氧化的工艺技术。植物油加工过程中易受氧化 因素的影响,因此研究如何通过改进加工工艺和技术来提高植物油的抗氧化性能 具有重要意义。例如,可以探索适宜的加工温度、压力和时间等条件对植物油氧 化稳定性的影响。
参考内容
食用植物油脂是人类日常饮食中重要的组成部分,它不仅能为人体提供必需 的脂肪酸和能量,还能促进脂溶性维生素和矿物质的吸收。然而,随着现代生活 节奏的加快,人们越来越依赖加工食品和植物油脂的方便性,这使得植物油脂的 品质问题愈发凸显。因此,开展食用植物油脂品质监测及预警指标的研究具有重 要意义。

一种包含类胡萝卜素的抗动脉粥样硬化的组合物和用于抑制LDL氧化的

一种包含类胡萝卜素的抗动脉粥样硬化的组合物和用于抑制LDL氧化的

专利名称:一种包含类胡萝卜素的抗动脉粥样硬化的组合物和用于抑制LDL氧化的方法
专利类型:发明专利
发明人:M·泽克哈,T·塞德罗夫,Z·尼尔
申请号:CN02807046.1
申请日:20020121
公开号:CN1498102A
公开日:
20040519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种包含抑制LDL-氧化有效量的八氢番茄红素、六氢番茄红素或其混合物的抗动脉粥样硬化的组合物和一种用于抑制动脉粥样硬化进程的方法。

申请人:利库德天然产品工业有限公司
地址:以色列比尔雪瓦
国籍:IL
代理机构:中国专利代理(香港)有限公司
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植物光敏色素机理及其光周期控制研究

植物光敏色素机理及其光周期控制研究

植物光敏色素机理及其光周期控制研究植物作为一种生物体,需要根据环境变化进行生理调控,以适应不同的生存环境。

而植物对于光照是非常敏感的,它们可以通过光敏色素来感知环境的光照强度和光周期,从而对其生长发育、开花、落叶等生理过程进行调节。

本文将会探讨植物光敏色素机理及其对光周期的控制研究。

一、植物光敏色素的种类和结构目前,已经发现了多种植物光敏色素,其中最为熟知的是类胡萝卜素和叶绿素。

类胡萝卜素是一种橙色或黄色的天然色素分子,它是植物中最为广泛存在的光敏色素之一。

而叶绿素则是植物中最常见的绿色色素,其主要功能是吸收光照并将其转化为能量,支持植物的光合作用。

这两种光敏色素都包含有一种叫做“色素分子”的化合物,它们位于蛋白质结构的核心。

类胡萝卜素和叶绿素的颜色是由其所含的色素分子决定的。

类胡萝卜素的色素分子是一种叫做类胡萝卜素的化合物,而叶绿素的色素分子则是一种叫做叶绿素的化合物。

二、光敏色素的机制类胡萝卜素和叶绿素的光敏作用机制是不同的,其中类胡萝卜素的光敏反应是一种物理上存在的现象,而叶绿素的光敏反应则是一种化学反应。

1. 类胡萝卜素的光敏机制类胡萝卜素的光敏作用是通过其分子结构中的共轭双键来实现的。

由于这些双键中的电子可以自由跃迁,当类胡萝卜素分子吸收具有特定波长的光子时,其电子就会从基态跃迁到激发态。

这个光子的能量可以激发类胡萝卜素分子中的共振振动模式,导致其分子中的共振振动模式的频率发生变化,产生化学反应。

2. 叶绿素的光敏机制叶绿素的光合作用是由其分子结构中的辅助色素,也就是叶绿素a和叶绿素b来实现的。

当光子通过叶绿素分子时,它会激发叶绿素分子中的电子从基态跃迁到激发态,形成激发态叶绿素。

这个激发态叶绿素可以把其能量转移到其他分子上,从而引发一系列的化学反应。

三、光周期的控制研究植物光敏色素对光周期的控制研究是植物生理学研究中的重要领域,研究人员通过研究植物对不同光周期的生长反应,探究植物的光周期响应机制,以及光周期调控的分子遗传机制。

植物光敏色素在光合作用中的作用

植物光敏色素在光合作用中的作用

植物光敏色素在光合作用中的作用简介植物光合作用是指植物通过光合作用将太阳的能量转化为有机物质,并释放出氧气。

而光敏色素则是植物中的重要成分,它们通过吸收并转化光线能量发挥着重要的作用。

那么,植物光敏色素在光合作用中到底扮演了什么样的角色呢?叶绿素当我们提到光合作用,首先想到的肯定是叶绿素。

这是一种绿色的光敏色素,主要集中在植物细胞中的叶绿体中。

叶绿素能够吸收太阳光中的红、橙、黄、绿、蓝和紫六种颜色的光线,但对绿色的光线吸收最好。

当叶绿素捕获到光子时,它就会产生激发状态,这个状态随后可以导致化学反应的进行。

具体来说,就是光子激发叶绿素中的电子,使其跃迁到较高的能级,从而形成电子激发态。

这种电子激发态将能量传递到反应中心,进一步导致了整个光合作用过程的进行。

除此之外,叶绿素还参与了光合作用中光合成电子传递链和ATP合成过程。

在光合成电子传递链中,激发状态的电子从反应中心沿电极传递过去,从而在内质网膜上形成了一个负电荷梯度。

这个梯度随后可以推动一系列酶的活动,最终合成ATP。

因此,叶绿素在光合作用中不仅是能量的接收者,而且还是能量传递的关键。

类胡萝卜素除了叶绿素,植物中还有一种重要的光敏色素为类胡萝卜素。

这种色素通常呈现出橙色或黄色,主要存在于一些光强较弱或光照缺乏的环境中的植物体内。

类胡萝卜素不仅能够吸收近紫外和紫外光线,而且还能散发出深色的金黄色光辐射。

在光合作用中,类胡萝卜素的主要作用是帮助调节光线的强度,从而达到优化光合作用的效果。

此外,类胡萝卜素还具有一定的抗氧化性能,并能帮助植物缓解光损伤。

长期曝露在日光下的植物体内,紫外线等辐射的影响会导致植物体内氧化压力逐渐增加,而类胡萝卜素则可以帮助植物对抗自由基,并减轻光损伤的程度。

光敏色素的变异虽然叶绿素和类胡萝卜素是植物中两大重要的光敏色素,但在现实中,植物体内不同的光敏色素变异是常见的现象。

不同的光敏色素种类、数量和分布方式都会造成植物对光线的反应和适应产生一定的影响。

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类胡萝卜素抑制油脂光敏氧化的研究1 前言类胡萝卜素在自然界广泛存在,1831年,Wacheroder从胡萝卜根中结晶分离出碳水化合物类的色素,并以“胡萝卜素”命名;之后,Berzelius从秋天的叶片中分离提取出黄色的极性色素,并名之为“叶黄素”;随着生物物理技术的发展,人们通过色谱分析的方法分离出一系列的天然色素,并命名为“类胡萝卜素”。

它们具有共同的化学结构特征,分子中心都是多烯键的聚异戊二烯长链,以此为基础,通过末端的环化、氧的加人或键的旋转及异构化等方式产生出很多衍生物。

目前,已知的类胡萝卜素的成员大概有600多种[1]。

类胡萝卜素是国际公认的具有生理活性的功能性抗氧化剂,单线态氧的有效淬灭剂,能清除羟基自由基,在细胞中与细胞膜中的脂类相结合,有效抑制脂类氧化。

较多的摄入类胡萝卜素能减少老年性前列腺癌和老年性视网膜黄斑变性。

近年来还报道了类胡萝卜素在抗癌、抗衰老等方面也有不少创新的功能价值。

同时,类胡萝卜素作为一种食用油溶性色素,其本身的颜色各异,具有很好的着色功能。

它们已被联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)、联合国食品添加剂专家委员会(JECFA)认定为A类营养素,在50多个国家和地区被作为营养与着色双重功能的食品添加剂应用于食品、医药与化妆品工业[2]。

本文主要从类胡萝卜素抑制油脂光敏氧化的研究,并探讨其抗氧化机理。

2 类胡萝卜素的化学结构和理化性质2.1 类胡萝卜素的化学结构类胡萝卜素通常是由40个碳原子组成,8个异戊二烯单元首尾连接而成的四萜类化合物(其结构通式如图1)。

根据类胡萝卜素分子结构和溶解性的不同,将其分为两类:(一)不含氧的烃类,即胡萝卜素类(Carotenes)。

胡萝卜素类广泛存在于高等植物和藻类中,结构特点是在分子中间2个异戊二烯是以尾-尾相连的,这类化合物中存在碳-碳双键,理论上可能的顺反异构体是很多的,但在自然界存在的这一类化合物大多数是全反式的构型,因为全反式的构型最稳定。

如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、番茄红素等都属于这一类色素,其易溶于石油醚、苯、氯仿等有机溶剂;(二)胡萝卜素的含氧衍生物类,即叶黄素类(Xanthophylls)。

叶黄素类在藻类色素中为数最多,其母体与胡萝卜相似。

但其为含氧胡萝卜素,即在分子两端的环中有不同数目的氧原子,是胡萝卜素氧化的衍生物。

常见的叶黄素类有辣椒红素、玉米黄素、叶黄素等,能溶于甲醇、乙醇和石油醚[3]。

图1 类胡萝卜素的结构通式2.2 类胡萝卜素的理化性质类胡萝卜素是一类脂溶性色素,大多难溶于水,可溶于有机溶剂。

各种溶剂中的溶解度随温度的上升而增加;类胡萝卜素的含氧衍生物随其分子中的含氧官能团数目的增多,亲脂性减弱,叶黄素类则易溶于甲醇、乙醇。

类胡萝卜素化合物与浓硫酸或三氯化锑的氯仿溶液都显深蓝色,这两个颜色反应常用来作为这类化合物的定性鉴定。

类胡萝卜素分子结构中有一条共扼双键的长链,使其具有光吸收特性。

不同的类胡萝卜素由于分子结构不同而呈现不同的颜色。

一般来讲,典型的类胡萝卜素紫外-可见光吸收图谱有3个吸收峰,各峰的位置和相对峰高都与类胡萝卜素的分子结构有关,是其分子结构的特征。

影响类胡萝卜素稳定性的因素很多,如光、热、氧、酸、氧化剂、还原剂、金属离子等。

类胡萝卜素耐酸、耐碱,在锌、铜、锡、铁离子存在时不易破环;由于分子中存在许多不饱和双键,该色素对光、热、氧较为敏感[4]。

3 类胡萝卜素对油脂光敏氧化的抑制作用3.1 不同浓度类胡萝卜素对油脂光敏氧化的影响傅虹飞[5]等人采用柱层析的方法对红葡萄柚果肉中类胡萝卜素进行了分离纯化,并以亚甲基蓝做光敏剂的食用调和油做底物,用碘量法测定不同浓度的单一与复合类胡萝卜素抗光敏氧化活性。

图2 添加不同抗氧化剂后油脂的POV 值单一和复合类胡萝卜素与BHT 的油脂抗光敏氧化作用都呈剂量效应,如图2在2~10μg/mL 范围内,浓度越高,抗氧化效果越好。

王静,刘大川[6]从紫(白)苏叶中提取出的类胡萝卜素为材料,以及许飒等[7]以类胡萝卜素成品,对其在油脂自动氧化及光敏氧化中的作用进行了研究。

注:大豆油氧化指标以生成CDHP的1%吸收强度(错误!未找到引用源。

,λmax=234 nm)表示由表1可见,在含亚甲基蓝作为引发剂的大豆油中加入3种类胡萝卜素均显著抑制光敏所致CDHP的生成,含0.536 mg和1.072 mg的3种类胡萝卜素的大豆油中生成的CDHP与空白差异显著。

这说明紫(白)苏叶类胡萝卜素与β-胡萝卜素均可抑制亚甲蓝所引发的大豆油光敏氧化,且抑制效果随类胡萝卜素浓度升高而增强。

注:菜籽油氧化指标以生成CDHP的1%吸收强度(错误!未找到引用源。

,λmax=234 nm)表示由表2可见,加入β-胡萝卜素、紫苏叶类胡萝卜素、白苏叶类胡萝卜素均显著抑制含亚甲基蓝菜籽油中CDHP的形成,且这种抑制作用随类胡萝卜素浓度升高而增强,含3种不同浓度的β-胡萝卜素、紫苏叶类胡萝卜素和白苏叶类胡萝卜素的菜籽油所生成的CDHP显著低于不含类胡萝卜素的菜籽油空白。

注:结果的统计分析采用统计软件SAS中的Tukey检验进行多重比较,所标字母不同的数据间有显著差异(P<0.05)由表3可见,在以亚甲基蓝作光敏引发剂的豆油中,ZDP、ZEA和β-胡萝卜素均能显著抑制共轭双键氢过氧化物(COHP)的生成。

含1μmol和2μmol的3种类胡萝卜素的豆油中生成的CDHP显著低于不含类胡萝卜素的豆油,而含0.5μmol 类胡萝卜素的豆油中,CDHP的含量与空白差异不显著。

这一试验说明ZDP、ZEA 和β-胡萝卜素均可有效抑制豆油的光敏氧化,且抑制效果随类胡萝卜素浓度升高而增强。

注:结果的统计分析采用统计软件SAS中的Tukey检验进行多重比较,所标字母不同的数据间有显著差异(P<0.05)由表4可见,在以亚甲基蓝作光敏引发剂的菜油中,ZDP、ZEA和β-胡萝卜素在所有浓度水平的CDHP明显低于空白,且随着浓度升高抑制CDHP生成的作用增强,这说明3种类胡萝卜素均可有效抑制菜油的光敏氧化。

3.2 不同类胡萝卜素对油脂光敏氧化的抑制作用的影响从许飒[7]的实验结果(表3)也可看出,3种类胡萝卜素对豆油光敏氧化的抑制作用无显著差异。

但从表4的结果中,ZDP、ZEA和β-胡萝卜素之间抗氧化作用存在一定差异。

ZDP与ZEA、ZEA与β-胡萝卜素之间抗氧化作用相当,而ZDP与β-胡萝卜素之间差异显著,三者抑制CDHP生成的能力按强弱顺序依次为ZDP>ZEA>β-胡萝卜素。

傅虹飞[5]等人也做了相关的研究,结果如下图。

图3添加起始浓度相同的不同抗氧化剂后油脂POV值的比较由图3可知,随着时间的增长,添加了抗氧化剂的油脂的POV值比起空白组明显较低,且加入抗氧化剂的最初4 h是抑制油脂氧化效果最为明显,几种抗氧化剂的的抗氧化效果依次为:复合类胡萝卜素>番茄红素>β-胡萝卜素>BHT。

随着反应时间的增加,油脂的POV值趋于稳定,如图3,48 h后,BHT组POV值>4,类胡萝卜素组在72 h内,POV值均<4,符合国标中对于食用调和油POV值的要求,说明单一和复合类胡萝卜素都能较为有效地抑制其光敏氧化。

4 类胡罗卜素抑制光敏氧化的机理4.1类胡萝卜素猝灭单线态氧(1O2)Ralws等[8]提出了产生氢过氧化物的光敏机制。

在光敏氧化中,光敏剂吸收光能变为激发态(Sens*),然后将能量转移到三线态氧(3O2),生成活性的单线态氧(1O2),单线态氧可直接与不饱和脂肪(RH)反应生成氢过氧化物(ROOH)。

Sens —→Sens*Sens*+3O2—→1O2+Sens1O+RH —→ ROOH2类胡萝卜素抑制脂肪的光敏氧化是通过物理猝灭单线态氧而不是猝灭光敏剂。

通过H2O2与NaOCl的反应体系产1O2,使用超微弱发光仪在710nm处测量,研究β-胡萝卜素对1O2的猝灭[9],如图3所示,β-胡萝卜素存在下1O2的双分子发光峰明显降低。

图4 β-胡萝卜素对单线态氧(1O2)710 nm处双分子发光的猝灭β-胡萝卜素浓度增大,发光峰值降低。

因为峰降低是与β-胡萝卜素浓度对数呈相关性(见图5),所以3×10-4mol/L与4×10-4m ol/Lβ-胡萝卜素浓度之间差别比发光时间进程图上看不太明显(图4)。

在450nmβ-胡萝卜素吸收光谱下分别观察H2O2与NaOCl对其吸光度影响,可看出β-胡萝卜素对此体系产生的1O2的猝灭与单独H2O2及NaOCl对β-胡萝卜素的化学漂白反应无关(表5)。

前者发生的是物理猝灭,后者进行的是化学反应。

尽管H2O2对β-胡萝卜素的氧化速度很慢,NaOCl对它的漂白较快,但仍按化学变化进行,使胡萝卜素浓度逐渐降低。

BC:类胡萝卜素BIX:胭脂树橙LUT:叶黄素CAN:角黄素图5 不同浓度下类胡萝卜素猝灭单线态氧的能力表5 450nm处H2O2和NaOCl对β-胡萝卜素OD值的影响许多学者研究了类胡萝卜素的1O2猝灭能力。

一些研究者通过间接的方法来研究,Hira-yama测量甲苯胺蓝敏化的亚油酸光氧化过程中氧的消耗量,Lee测量叶绿素敏化的大豆油光氧化中氧的氧消耗,Foote测量亚甲蓝敏化的2-甲基-2-戊烯光氧化后,再经还原而生成的产物醇的量。

另一些研究者使用液氮冷却的锗光电二极管检测器,通过测量某些芳香族化合物的内过氧化物热解时产生的1O2在1270nm的单分子化学发光,直接检测其产生与猝灭。

这些研究都证明了类胡萝卜素对1O2的猝灭能力。

4.2 类胡萝卜素分子基本特征对其抗氧化作用的影响4.2.1 共轭双键数图6 类胡萝卜素消除活性氧的常数以及叶绿素a光漂白的抑制与类胡萝卜素双键数的关系Foote[10]的研究发现类胡萝卜素与1O2的反应速率常数及防止叶绿素褪色跟类胡萝卜素中的共轭双键数有关(如图6所示),共轭双键数越多,则反应速度常数越大,抑制褪色的作用越强,特别是7-9个共扼双键的类胡萝卜素,在这个范围内随共扼双键数目上升,其反应速度常数及抑制褪色作用几乎直线上升。

不同结构的类胡萝卜素抑制光敏氧化的强弱不同,随着类胡萝卜素结构中共轭双键数的增加,类胡萝卜素抗光敏氧化的能力增强。

表3结果中ZDP、ZEA、和β-胡萝卜素均含有11个共轭双键,对CDHP的抑制作用相当。

4.2.2 生成热表6 不同类胡萝卜素分子的基本特征生成热(heat of formation)是基本的热力学参数之一,表6中所列举的几种类胡萝卜素的生成热的差异非常大,说明它们的活性存在一定差异,其中番茄红素的生成热为正值,大于其它化合物说明其在结构上的稳定性较差,分子比较活泼[11]。

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