动物性食品中胆固醇氧化产物的研究进展

阮光锋，范志红

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)

动物性食品中胆固醇氧化产物的研究进展

阮光锋，范志红*

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)

动物性食品中的胆固醇氧化产物（Cholesterol Oxidation Products，COPs)的健康效应受到广泛关注。其水平在新鲜动物性食材中均很低，但在储藏加工和家庭烹调中可能有显著增加。文章介绍了水产品、畜产品、蛋制品及乳制品4类食品中影响胆固醇氧化产物形成的因素。研究表明长时间储藏、高温、非适宜的水分活度、与光线和氧气接触等因素均会促进胆固醇氧化产物的形成。烹调中加入油脂的饱和程度和所含抗氧化物质也影响动物性食物烹调后COPs的形成。加入适量的天然抗氧化物质可能有利于减少COPs的生成。

胆固醇氧化产物，动物性食品，氧化，胆固醇

动物性食品中普遍存在胆固醇，在热处理、腌制、贮藏、运输等过程中受光、热、氧作用时，胆固醇可在A环、B环或支链引起自动氧化反应而生成多种氧化产物（Cholesterol Oxidation Products;COPs)[1]，其形成的速度取决于其侧链的长度，而有些途径需要酶的参与[2]。食品中已检测到的COPs有数十种[3]。在人体中，氧化胆固醇有不同的代谢途径：吸收储存在肠腔内，酯化，通过脂蛋白运输到机体不同的部位，或者降解。这些反应主要是在肝脏中进行的[4]。COPs在人体内可引起细胞毒性、氧化DNA损伤、致癌性和致突变性[5-6];COPs可造成血管内膜损伤，诱发动脉粥样硬化和神经衰弱等慢性病[7]，对人体健康有很大的潜在威胁[8]。目前人们生活水平日益提高，动物性食品的食用量也越来越大，这种不良的饮食方式会增加COPs的摄入[9]，给人们生活带来很大危害[10-11]。本文综述了各储藏、加工、烹调因素对动物性食品中COPs形成的影响，旨在为相关行业优化相关工艺和消费者控制COPs摄入量提供指导。

1 水产品

水产品中普遍含有胆固醇，但新鲜鱼肉中几乎检测不出COPs[12]。然而，鱼肉在储藏及烹调等处理过程中都会发生胆固醇氧化[13]。影响胆固醇氧化的因素主要为温度、时间、烹调油等，温度越高，时间越长，胆固醇氧化越严重，而烹调油中不饱和脂肪酸比例越高，胆固醇氧化就会更高[14-15]。

1.1 温度对水产品中胆固醇氧化产物的影响

张明霞等人[3]研究发现，在较低的温度（90℃以下)和高温加热初期（10min以内)没有明显的COPs生成，胆固醇的氧化并不显著;但是高温下加热较长时间时，胆固醇自氧化明显加快。Sabri[16]对鲑鱼分别进行水煮、油炸及烧烤烹调发现，温度达到120℃后，COPs的含量显著高于烹调前。

Maider等人[17]研究发现，大马哈鱼焙烤组（200℃，30min)比油煎组（180℃，4min)的COPs含量低，推测是由于低温长时烹调时油脂氧化程度高于高温短时烹调。Sabri等人[16]对鲑鱼用清蒸、油煎烹调，结果显示，油煎（6min)和清蒸（12min)处理后，COPs均有增加，其中清蒸比油煎处理产生的COPs更高，研究者推测可能原因为清蒸处理时热暴露时间较长。

1.2 烹调油脂对水产品中胆固醇氧化产物的影响

烹调时加入油脂会影响胆固醇的氧化[18]。加入不饱和油脂以后，油脂的自氧化形成大量自由基和过氧化物，从而加速胆固醇的氧化过程[19]。对鳕鱼烹调进行研究发现，油脂的不饱和程度越高，越易发生氧化并产生更多的COPs[20]。张明霞等[21]人对花生油存在下胆固醇的氧化进行研究发现，在一定范围内，氧化产物的含量随加热温度升高和加热时间延长明显增加，COPs生成总量在加热2h后均比未加油时所测值显著上升，说明加入花生油能促使胆固醇自氧化。但Maider等[17]发现，用大豆油煎鱼时，鲑鱼产生的COPs含量比用橄榄油煎者低12%，而两者均远低于烤鱼产生COPs总量。研究者认为饱和程度并不一定能够决定氧化的程度，烹调油脂对胆固醇氧化的影响不及烹调方式重要。油脂中抗氧化成分对胆固醇的氧化也有影响。Xu[22]等分别用7种油（玉米油，菜籽油，大豆油，米糠油，橄榄油及实验室制备的大豆和米糠油脂)进行实验发现，油脂的加入减少了加热产生的COPs总量;大豆油、玉米油的效果较橄榄油、菜籽油和米糠油较好，而实验室制备的大豆油和米糠油效果最佳。研究者认为是因为大豆油中的抗氧化物质较多，实验室制备的油脂未经充分脱色和除臭处理，其中抗氧化物质得以更多地保存下来。

2 畜产品

畜产品，如猪肉、牛肉、羊肉等中含有大量的胆固醇，肉制品可能是膳食中COPs的重要来源[23-24]。

2.1 储藏和包装条件对胆固醇氧化产物的影响

Sueli[25]等发现，鲜牛肉和火鸡中的COPs含量几乎为零，但贮藏时间越长，产生的COPs越多。Conchillo[26]等人研究发现，在有氧条件下贮藏后，COPs含量相对于真空包装、烤干贮藏、烘烤分别升高了1.6、5.9和1.94倍。Federico[27]等对牛肉进行气调包装（80%O2/ 20%CO2)研究发现，经过气调包装并低温冷藏的牛肉，在贮藏8d后，牛肉中的COPs含量升高了约1倍（196%)，15d后则升高了约5倍（483%)。Emanuele[24]等研究发现，当使用透明包装袋时，光照8h处理之后，马肉片产生的COPs较对照升高约36%，而采用有保护作用的红色包装袋时，光照处理后产生的COPs比对照降低约20%。这些研究提示，肉类食品采用降低氧分压的包装方式，并且采用避光的包装材料，可能有利于控制胆固醇氧化。

肉类的辐照储藏对胆固醇的氧化有显著促进作用。Zanardi等[28]分别对3种意大利猪肉进行辐照处理（2、5、8kGy)，发现肉中COPs的产生数量随辐照剂量升高而增加，8kGy辐照处理储藏60d后产生的COPs是对照组的3～5倍。

2.2 烹调加热对畜产品胆固醇氧化产物的影响

畜肉通常需烹调后才可食用，而日常烹调几乎都伴随着热处理。研究发现，畜肉产品在日常烹调过程中会发生胆固醇氧化，产生COPs[29]。影响烹调过程中产生COPs含量多少的因素包括烹调方式、温度、食用油等[15]。Broncano等[30]对伊比利亚猪肉所进行的研究发现，烹调后COPs含量明显升高，低温长时间加热比高温短时间加热产生的COPs多;烹制时加油的畜肉所产生的COPs更多，可能是由于油脂热氧化反应中形成过氧自由基而促进胆固醇的氧化。

2.3 抗氧化物质和调味品对胆固醇氧化产物的影响

肉类烹调和贮藏时加入一些物质会对COPs的形成产生影响[31]。Anna等[32]在深冻鸡肉中分别加入α-生育酚（225mg/kg)和抗坏血酸（110mg/kg)，发现α-生育酚在生肉和熟肉中都减少了COPs的产生;而抗坏血酸则没有保护作用，甚至有促进胆固醇氧化的负效应。而Zanardi[33]研究发现，发酵香肠中加入0.03%抗坏血酸后，胆固醇氧化和脂肪氧化都有所降低。Lee[34]对腌制猪肉研究发现，加入0.02%的抗坏血酸时猪肉中COPs产生量有所减少，而加入0.1%的抗坏血酸时，猪肉中COPs含量降低更多;加入0.02%的维生素E时，猪肉中COPs有所减少，但加入0.1%的维生素E时，COPs却有所升高。其原因可能是因为抗氧化剂的剂量与其效应有关，在一定浓度范围内时，抗氧化能力随浓度升高而升高;超过此范围即可能起到促氧化作用。

Beata[35]对比了猪肉和肉汁添加洋葱、大蒜及不添加任何配料3种情况对两种COPs：7-KC和7-HC含量的影响，发现当不加任何配料时，猪肉受热产生的7-KC和7-HC分别为82.4和1331.6ng/g，洋葱（30g/100g猪肉)组所产生的7-KC和7-HC降低了9.5%～79%，而大蒜（15g/100g猪肉)组降低了17%～88%。研究者认为原因可能是洋葱和大蒜中的抗氧化成分起到了保护作用。结果提示，添加适量的抗氧化物质可能减少厨房烹调时所产生的COPs。

3 鸡蛋及其制品

每枚鸡蛋中平均含有213mg胆固醇，这是相同重量的黄油和肉制品中胆固醇含量的两倍，是乳制品的5～10倍[36]。新鲜鸡蛋几乎不含COPs[37]。但是，如此高含量的胆固醇，在储存、加工过程中都可能产生COPs，储存时间越长，温度越高，与氧气接触充分时，产生的COPs就越多[38]。

3.1 蛋类卤制对胆固醇氧化产物的影响

Chen等[39]研究发现，在0～24h的加热卤制之内，茶叶蛋的COPs含量随着加热时间延长而升高;但24h以上的加热会带来COPs含量的下降。腌制剂中的抗氧化剂也有重要的影响，Lee[34]的研究发现，当腌制鸡蛋时加入0.02%的抗坏血酸，成品中COPs含量有所减少，加入0.1%的抗坏血酸使COPs的含量进一步下降;当加入0.02%的维生素E时，鸡蛋中的胆固醇氧化产物有所减少，但加入0.1%的维生素E却使COPs的含量升高，与猪肉中的研究结果一致。Chen[39]等对茶叶蛋的卤制进行研究发现，当卤汁中加入酱油或者红茶叶后，茶叶蛋中的COPs减少，而且当加入酱油或者红茶叶越多，COPs含量就越少。推测其效果主要是由于茶叶、酱油和鸡蛋发生美拉德反应的过程中生成的还原酮类物质具有抗氧化活性，从而抑制了胆固醇的氧化。加入红茶叶的效果优于加入酱油，可能与红茶叶在煮制过程中溶出黄酮类和多酚类抗氧化物质有关。

3.2 加工产品形态对胆固醇氧化产物的影响

鸡蛋产品的物理形态也对COPs的产生有影响，粉状鸡蛋制品更易发生氧化[40]，乳化的酱状产品也易发生氧化，因其与氧的接触面积增大。Isabel等人[38]对蛋黄酱研究发现，蛋黄酱储存15d后会产生较多COPs。蛋粉生产过程中采用的干燥工艺对胆固醇氧化影响很大。Obara等人[36]发现，蛋粉产品的水分活度越低，产生的COPs越多;而相同水分活度时，全蛋粉中产生的COPs比蛋黄粉中的多，喷雾干燥产品产生的COPs比冷冻干燥产品多。胆固醇的氧化与脂肪氧化密切相关，而后者与温度及水分有密切联系，水分活度高于或低于某个最佳水平，均会促进脂肪氧化速度，甚至可能影响到氧化产物的构成。Caboni等[40]对喷雾干燥的蛋粉中5种COPs进行研究发现，氧化产物5α，6α-EC的产生量主要取决于水分含量，贮藏前鸡蛋中的5α，6α-EC占COPs总量的37%，经3个月贮藏后则升高到了47%。

4 乳制品

4.1 储藏和加工对胆固醇氧化产物的影响

牛奶中胆固醇含量约为12mg/100g，鲜牛奶及鲜乳制品中产生COPs的可能性非常小，主要是因为鲜奶是液态的，含氧量很低;而且鲜奶中多不饱和脂肪酸的比例很小，铁、铜的氧化强化剂也少[41]。但储藏和加工会促进乳制品中胆固醇氧化产物的生成。Sander等对乳酪生产用鲜奶进行测定，得出的结果是鲜奶中含有9mg/kg α-EC和1mg/kg β-EC[42]。在新鲜的乳酪和乳酪酱中，COPs也含量甚微，仅有少数研究检测出极低含量的7-KC和7α、7β-KC等。新鲜奶油和新鲜黄油中COPs的含量水平也非常低[43]。然而研究普遍表明，经贮藏加工的牛奶和乳制品，特别是当其贮藏环境不当，在有氧、光照条件下，COPs含量随着储藏时间延长显著上升[41]。对黄油加热进行研究发现，110℃加热黄油24d，未加盐的黄油中含有300mg/kg KC和200mg/kg α-KC，这比加盐的黄油中COPs含量高2～3倍[42]。盐对胆固醇氧化表现出一定的阻碍作用，可能与其降低水分活度的作用有一定关系。

4.2 乳制品的表面性质对胆固醇氧化产物的影响

奶粉的表面性质是影响胆固醇氧化的重要因素[44]。含有高溶性的纯硬脂酸构成油相的奶粉，储存6个月后表现出较低的胆固醇氧化特性;表面是干燥的乳化状态的硬脂酸的胆固醇氧化最高;而表面是液态硬脂酸的油相构成的，其胆固醇氧化特性介于此两种之间。这种现象表明液态油相可作为氧传播的障碍，起到防止胆固醇氧化的作用[45]。

5 结论和建议

5.1 新鲜动物性食品中COPs含量甚微，储藏、烹调和加工处理会使其含量上升，其上升幅度与储存条件及烹调加工方式有关，应予以重视并通过改进工艺处理进行控制。

5.2 随着加工或储藏的温度升高、时间延长，氧化产物增加。烹调中120℃以上的温度对于水产品中胆固醇的氧化有明显的促进作用，故应尽量避免长时间高温烹调，以减少COPs的产生。

5.3 以富含不饱和脂肪酸的油脂高温烹调含胆固醇食材，对胆固醇氧化产物的生成可能有较大促进作用，但油脂中的抗氧化物质可能有一定保护作用。

5.4 含胆固醇食材与氧气的接触程度对氧化产物含量有影响，真空冷冻、隔氧除氧包装等有利于减少氧化产物生成。

5.5 添加适量的抗氧化物质，或加入富含抗氧化物质的传统烹饪配料、香辛料、调味品进行烹调，可能有利于减少加热过程中带来的胆固醇氧化产物。

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Review on cholesterol oxidation products in animal foods

RUAN Guang-feng，FAN Zhi-hong*
（College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China)

The levels of cholesterol oxidation products（COPs)in animal products，which is considered as having undesirable physiological effect，are generally very low in fresh food materials，but may elevat considerably during storage，processing and domestic cooking due to oxidation.The factors that affected the generation of COPs in four groups of food：aquatic products，livestock products，egg products and dairy product were introduced.Researches indicated that major factors that promote the formation of COPs were long storage time，high temperature，improper water activity value，exposure to light，and accessibility of oxygen.The degree of saturation，as well as the natural antioxidants in cooking oils may also affect the cholesterol oxidation products in cooked animal foods.Some research suggested that addition of appropriate levels of natural antioxidative ingredients may be helpful to retard the formation of COPs.

COPs;animal products;oxidation;cholesterol

TS201

A

1002-0306（2012)07-0431-04

2011－06－07 *通讯联系人

阮光锋（1987-)，男，硕士研究生，研究方向：营养与食品安全。

十一五科技支撑项目（2008BAD91B01)。