植物抗氧化剂在食品中的应用

◎ 阮士龙，刘利华，鲍俊旺，刘重阳，鲁 恒

（大冶市公共检验检测中心，湖北 大冶 435100）

人体的新陈代谢会产生很多的活性氧（ROS）和活性氮自由基（RNS），从而对人体中的酶、蛋白质、DNA 等造成不利影响，导致人体生理失衡，最终导致各种疾病的产生。人体体内的抗氧化物，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等可以对体内的自由基进行清除。但是，一旦身体的免疫力减弱或遭到有毒物质如Cd、Hg 等入侵，体内的抗氧化剂就不能完全清除体内的自由基。所以，需要补充适量的外源抗氧化剂，植物中含有丰富的天然抗氧化剂，能够有效地抑制自由基的活性，维持身体的正常新陈代谢。

1 植物抗氧化剂的作用机制

植物抗氧化剂是从植物体中提取的一类具有抗氧化作用的化合物，主要包括多酚类、维生素类、植物多糖、植物蛋白、酶及活性多肽等。这一类化合物具有较强的抗氧化性，在抗癌、防衰老、抗病毒、防辐射和解毒等方面具有一定的功效，广泛应用于食品、化妆品、中医药等领域。

植物抗氧化剂主要通过两种机制发挥抗氧化作用。①通过生物活性对自由基进行直接的清除，主要由一些可以捕获自由基的化合物，如活性酶类、多糖等，可以通过氧化还原反应，生成对生物体无害的物质。如SOD 可以催化O2生成H2O；酚类抗氧化剂可以向自由基提供氢离子，而本身生成稳定的自由基；醌类和类胡萝卜素可以与活性自由基结合，形成稳定的化合物。②抑制自由基的产生，切断自由基产生的线路。有些蛋白质、多糖等可以与离子发生络合作用，阻止了自由基的产生[1-2]，而有些抗氧化剂可以作用于自由基相关的酶，最终达到抑制或清除自由基的效果。有研究表明，白藜芦醇可以提高抗氧化酶系统，进而活化了L-精氨酸-一氧化氮途径，促进对氧磷酶1 的表达，从而提高了机体的抗氧化性[3]；在小鼠衰老模型中，硫酸半乳聚糖可以明显提高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性，从而改善脂质过氧化损伤[4]；刘冰等也证实了壳寡糖可以提高小鼠体内的SOD 的活性和免疫能力[5]。

2 植物抗氧化剂在食品中的应用

食品在贮藏和运输的时，很容易腐败变质，从而造成食品营养缺失，甚至带来健康隐患。为防止食品腐败变质，延长保质期，通常在食品中添加抗氧化剂。目前，市场上许多抗氧化剂由人工合成，如丁香羟茴香醚（BHA）、没食子酸丙酯（PG）、二丁基羟基甲基（BHT）等，这些合成抗氧化剂对人体具有一定的危害。而植物抗氧化剂为植物天然提取物，比较安全，目前，在食品中应用较为常用的植物抗氧化剂主要有茶多酚、生育酚和迷迭香。

2.1 茶多酚的应用

茶多酚主要分布在茶叶中，具有很强的抗氧化性，抗氧化作用是维生素E 的18 倍，维生素C 的3 ～10倍[6]。茶多酚具有杀菌的作用，能够有效地抑制细菌的滋生，是良好的保鲜剂。瞿执谦等人的研究表明茶多酚可以延长香肠、猪油的保质期。在腌制腊肉的过程中，添加茶多酚可以抑制过氧化作用，保持肉色为玫瑰红，气味宜人[6]。在对鱼糜保鲜的试验中，充分证实了茶多酚不仅具有抑菌的效果，也可以抑制乳酸和不饱和酸等过氧化产物的生成[7]。茶多酚不仅可以用于食品的保鲜，还可以对某些食品起到固色的效果。茶多酚的强还原作用可以对胡萝卜素、叶黄素、胭脂红等色素起到稳定的作用[8]，在许多饮料中也常常会添加茶多酚用于保持饮料原有的味道和色泽。除此之外，茶多酚还被添加到口香糖中，具有去除口臭的功效[9]，并且可以清除口腔内的细菌，尤其是可以抑制龋齿菌的生长，可以起到防龋抗龋的良好效果[10]。实验研究表明，茶多酚的除臭效果甚至比常用除臭药物叶绿素铜钠（SCC）要强[11]。由于茶多酚具有抗衰老、抗癌等功效，在日本，馒头、糖果等许多食品都添加了茶多酚[12]。

2.2 生育酚的应用

生育酚是维生素E 的水解产物，是一种天然的抗氧化剂，在低温和不饱和氧化系统中，具有抗氧化性，常被用作食品添加剂。实验研究表明，饲料中添加了生育酚后，在动物的肌肉中有较高的生育酚积累，而这种生育酚在腌制加工时可以部分保留，制成的腌肉也具有较强的抗氧化能力，并且有助于腌肉的储存[13]。生育酚易溶于油，所以可将其直接分散于油脂中，尤其是动物油脂（猪油、羊油等），效果更好[14]。

2.3 迷迭香的应用

迷迭香别名艾菊，是一类多年生常绿小灌木。目前，在动植物油脂、肉制品和海产品中，迷迭香作为抗氧化剂得到广泛应用。迷迭香的有效成分可以对自由基进行清除，可以使单重态氧猝灭，还可以阻断类脂物的自动氧化[15]。研究表明，迷迭香在动物油脂和植物油脂（花生油、大豆油、棕榈油和菜籽油）中，具有较强的抗氧化性。在肉制品中，加入迷迭香可以防止肉类氧化变味，延长保质期，保持其固有的风味。迷迭香在腊肠和牛肉汉堡等食品中都得到了广泛的应用[15]。迷迭香还在海产品的加工、运输和储存中发挥重要作用，能够保持海产品的鲜味。由于迷迭香抗氧化剂很耐热，在190 ℃下，也具有强氧化性，所以在油炸食品过程中也会添加。迷迭香还被用于防止香精、香料的变质。

2.4 其他植物抗氧化剂的应用

β-胡萝卜素被广泛应用于牛奶、面包、饮料中，不仅可以保持食品的色泽，还可以增强人体的免疫力。番茄红素也具有很强的着色能力，所以在一些饮料当中，会添加一定量的番茄红素，保持饮料的鲜红色，并且具有很好的稳定效果。很多多糖也被用于饮料当中，不仅可以作为稳定剂，还可以补充相应的微量元素，如饮料中加入硒酸脂多糖，不仅可以作为增稠剂、悬浮剂和稳定剂，还可以提高微量元素硒的含量。壳聚糖被作为食品保鲜剂应用，不仅可以抑菌，还能保持食品原有的风味，壳聚糖还被用于制作成食品或药品的可食性膜。在日常生活中，还有许多其他植物抗氧化剂被广泛应用于食品中，在食品保鲜、着色、固味等方面发挥着重要作用。

3 结语

植物抗氧化剂是一类具有抗氧化性、安全性、稳定性的化合物，对食品保鲜、着色、固味和除臭等都有显著的功效，可以替代目前市场上的合成抗氧化剂，是未来食品领域发展的新方向。但是，由于植物抗氧化剂来源于植物，而植物的栽培地理位置要求较为严格，产量较低，因此原料价格较高，使得植物抗氧化剂在应用上受到了很大的限制。为此，开发廉价高效的植物抗氧化剂产品，成为食品市场的当务之急。结合生物工程等技术大规模制备不同的植物抗氧化剂是未来研究的重点方向。