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牡丹油百科

油脂的抗氧化

发布时间:2017年08月15日 关键字:油脂

常见油脂氧化的类型包括自动氧化、光与辐射氧化和酶促氧化,其中最重要、最基本的氧化反应类型就是油脂的自动氧化。脂类的自动氧化反应具有极其普遍的意义,油脂的变质绝大部分是由于自动氧化造成的,因此国内外对其机理进行了深入而广泛的研究。

根据油脂自动氧化机理,可以将抗氧化剂的抗氧化机理作如下解释:抗氧化剂(AH,AH2),所提供的一个氢原子与油脂产生的自由基(R.)和过氧化自由基(ROO.)作用,分别生成原来的油脂分子(RH)和氢过氧化物(ROOH),其本身则生成没有活性的氧化剂自由基,从而中止自由基连锁反应,起到防止油脂自动氧化酸败的作用,反应过程如下

                 RH+O2àR.+OH

                 R.+AH2àROOH+AH.

                 ROO.+ AH2àROOH+AH.

                 ROO.+AHàROOH+A.

                 A.+A.àA2

                 ROO.+A.àROOA

油脂的抗氧化

自由基

自由基是指独立带有不配对价电子(即奇数电子)的原子、分子、离子或基团;氧自由基是指有氧且不配对价电子位于氧原子上的自由基。自由基都有未成对电子,具有强烈的配对倾向,所以大多数自由基很活泼,很容易与其它分子或自由基反应生成新的自由基,由此引发连锁反应产生自由基,自由基有 3 个明显的特点:①化学反应活泼性强;②具有顺磁性;③寿命短。

生物体内常见的自由基主要有以下几种:

(1)分子氧(O2)是体内重要的自由基,分子中有两个未成对的电子,呈平行自旋,故分子氧属于双自由基。其化学性质不如带有一个未成对电子的自由基活泼。

(2)单线态氧(1O2)是激发态的氧,单线态氧有较强的亲电子作用,故易和电子云密度高的双键及富含电子的基团反应,可以使一些蛋白质和酶的活性失活。

(3)超氧阴离子(O2·-)是细胞内许多酶反应的产物。在生理条件下,主要来源于肝线粒体,如黄嘌呤氧化酶、NADPH-氧化酶、醛氧化酶、半乳糖氧化酶等参与酶促反应。

(4)过氧化氢(H2O2)是氧的还原产物。D-氨基酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶、尿酸酶等酶反应都可以产生。线粒体、微粒体等是生成 H2O2 的主要场所。H2O2 低水平(微摩尔浓度)时显得低活性,但高水平的H2O2 却能攻击细胞的能量产生系统。

(5)羟基自由基(·OH)是已知最强的氧化剂,它比高锰酸钾和重铬酸钾的氧化性还强,是氧气三电子还原产物,几乎可以与细胞的所有成分反应,对生命体的危害极大。

(6)脂过氧化物(R·、 RO·、 ROO·、 ROOH)是脂类物质在过氧化过程中产生的 R·、RO·、 ROO·等自由基,它们与 ROOH 一起统称为脂过氧化物。

生物体内自由基主要是氧自由基,约占机体内全部自由基的 95%。含氧自由基的生成途径主要有三条:(1)分子氧的单电子还原途径。这一过程产生超氧阴离子自由基(O2·-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)和激发态氧(一重态氧或称单线态氧,1O2)等:(2)酶促催化产生自由基。机体细胞液中的一些可溶性酶如黄嘌呤吟氧化酶、醛氧化酶、脂氧化酶等都是常见的可产生自由基的酶;(3)某些生物物质自动氧化生成自由基。一些蛋白质、脂类、低分子化合物的自动氧化,过氧化物与某些金属离子的氧化还原均可产生自由基。

油脂的抗氧化

自由基的危害

在正常情况下生物体内自由基的产生与消除是平衡的,一旦自由基产生过程或抗氧化体系出现故障,体内自由基代谢就会失去平衡。自由基是一类化学性质活泼,半衰期极短,能夺取其它敏感分子电子的氧化剂。自由基过多有害作用,表现出可使许多生物大分子如核酸、蛋白质、多糖及膜多聚不饱和脂肪酸发生过氧化反应,使生物大分子出现交链或断链,引起细胞结果和功能损害。自由基的这些毒性反应被认为与炎症、自身免疫、肿瘤、心脑缺血、衰老等疾病有直接关系。因此寻找可以用于临床,能够清除活性自由基的天然药物有极其重要价值。

随着自由基医学和自由基生物学的发展,人们认识到自由基具有很高的反应活性。它对机体产生毒害,现在已明确自由基与许多疾病有密切关系。因此寻找高效廉价的阻断自由基反应的抗氧化剂的研究工作就显得格外重要。

抗氧化活性的检测方法

抗氧化剂有清除自由基和抗氧化性,因此,食用抗氧化剂可预防某些疾病。体外的简单实验可以检测其抗氧化活性。常用抗氧化活性的检测方法主要基于两类:(1)对测试体系中脂类物质氧化抑制能力来评定被测物抗氧化能力;(2)通过样品对人工生成自由基的清除能力来反映待测物抗氧化活性。

(1)DDPH 自由基清除法

通过测定植物提取物清除自由基的能力能够表明其抗氧化能力的强弱,研究自由基的检测方法并探讨物质对自由基的清除作用具有重要的意义。迄今用于评价植物抗氧化能力的方法虽已有诸如硫氰酸盐(thiocyanate)法、硫代巴比妥酸(TBA)法、ORAC 法(automated oxygenradical absorbance capacity assay)LDL等。但是这些方法或者所需试剂或大型仪器的费用昂贵,尚缺乏一种灵敏、简单易行的有效方法。DPPH(Picrylhydrazyl) 自由基是一种稳定的自由基,通过检测生物试剂对 DPPH 自由基的清除能力可以表示其抗氧化活性的强弱。

(2)过氧化值(POV)

过氧化值(POV)是反映脂质过氧化物含量的指标,一般以 1 kg 油脂中氢过氧化物的毫摩尔数来表示,是检测脂质过氧化最典型也是最常用的方法 。脂肪作为氧化底物,于 60±1 ℃的烘箱中加速氧化,测定过氧化值(POV),通常采用碘量法测定。理论依据是在实验条件下,只有脂过氧化物可以与 I -反应,然后用硫代硫酸钠滴定碘的含量,从而测定过氧化物值。测定方法见 GB5009. 37 -1996。

(3)亚油酸-β-胡萝卜素法

β-胡萝卜素是一种多烯色素,易被氧化而褪去黄色,在反应介质中,由亚油酸氧化生成的过氧化物能使β-胡萝卜素褪色, 随时间的延长,吸光度越来越小。

(4)硫氰酸盐(thiocyanate) 法

硫氰酸盐法是利用过氧化物把二价铁离子氧化成三价铁离子,三价铁离子和硫氰酸根形成红色的硫氰酸铁,该络合物在 500 nm 附近有强的特征吸收,通过比色即可测出过氧化物的含量。

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