全 文 :1998年 4月
第 13卷第 2期
中国粮油学报
Journal o f the Chinese Cereals and Oils Associa tion
Vo l. 13, No. 2
Apr. 1998
荔枝草抗氧化性能的研究注
翁新楚 曹国锋 董新伟 段 杉
(烟台大学脂类实验室 264005)
摘 要 本文对荔枝草的各个部分及其提取物的抗氧化性能作了系统的研究。研究发现 ,荔枝草全草粉末具
有很强的抗氧化活性 ,浓度在 0~ 2%时 ,在猪油中抗氧化作用随浓度的上升而很快地上升 ,高于 2%时 ,随浓度的
上升而缓慢地上升 ;荔枝草分别用石油醚和乙酸乙酯提取的组分 ,其抗氧化性能都很强且相近 ,在浓度为 0. 02%
时 ,和维生素 E的抗氧化作用相等。 但是 ,在浓度为 0. 04%时 ,比维生素 E的抗氧化作用高出 1倍 ,但明显低于
BHA;荔枝草依次用石油醚 ,乙酸乙酯和 95%乙醇提取的组分 ,前两种组分有强的抗氧化活性 ,后一种的抗氧化
活性很弱 ;荔枝草的叶和花有很强的抗氧化活性 ,茎有较明显的抗氧化活性 ,而根几乎没有 ;荔枝草的石油醚提取
物和茶多酚一样对含 75% EPA和 DHA的鱼油都有明显的抗氧化作用。
关键词 荔枝草 抗氧化剂 抗氧化活性
Antioxidant Activi ty of Lizhicao ( Salv ia p lebeia R. Br. )
Weng Xinchu Cao Guofeng Dong Xinwei Duan Shan
( Lipid Research Labo ra to ry, Yantai Univ ersi ty, Shandong 264005)
Abstract The antioxidant activit y of dif ferent parts of lizhicao( Salvia plebeia R. Br. ) and their ex t ract s was in-
ves tigated. The findings were that: 1. The whole lizhicao pow der showed st rong antioxidant activity. When i ts concen-
t ration was lower than 2% in the lard, the oxidation induction period( IP) increased quickly along with the ricing of the
pow der concent ration; when its concentration higher than 2% in the lard, the speed of the IP incrase s low ered down;
2. When the li zhicao was ex t ract ed with petroleum ether ( PE) and ethyl acet ate( EA) separately, the antioxidant activity
of 0. 02% PE and EA est racts was as st rong as that of 0. 02% VE in lard, and the antioxidant activit y of 0. 04% pe and
EA ex tracts was almost as twice s trong as that of 0. 04% VE in lard; 3. The li zhicao was firs tly ex tracted wi th PE, then
the residue ex tracted with 95% ethanol ( EA) , at last ET, the former two ex tract s show ed s trong antioxidant activity ,
the las t ex tract did not show obvious antioxidant activit y; 4. The leaves and flowers of li zhicao show ed very st rong an-
tioxidant activi ty, the s tems obvious, but the roots almost no antioxidant activit y; 5. The PE ext ract of lizhicao show ed
almost as st rong antioxidant eff ect as tea polyphenols did.
Key words li zhicao ( Salvia plebeia R. Br. ) , antioxidant, antio xidant activi ty
0 前言
食用油脂 ,脂类药品和脂肪食品从生产到库存、
注 国家自然科学基金项目资助
收稿日期: 1997- 12- 12
翁新楚:男 , 36岁 ,教授 ,植物化学专业
运输、货架、销售和使用 ,要经历数月甚至一年多的时
间。在这一段时间内 ,这些产品往往过氧化值变高甚至
严重酸败 ,不能食用。往往使生产厂家受到严重的经济
损失 ,同时也损害消费者的身体健康。而防止氧化酸败
最经济有效的方法是添加高效抗氧化剂〔1〕。 尽管传统
的合成抗氧化剂 ,如 BHA、 BHT、 TBHQ,经济高效 ,但
被证明有累积性致癌作用〔 2〕。天然抗氧化剂成为它们
的代用品是必然趋势。 另外发现一些天然抗氧化剂具
有抗癌、抗衰老和防治心脑血管病的作用〔 3〕。它们可制
成保健食品或保健药品。研究认为 ,从饮食中摄入的脂
类过氧化物或体内形成的脂类过氧化物和自由基是产
生或诱发癌症和心脑血管病及人体老化的重要原因之
一〔 4〕。这也是为什么天然抗氧化剂的研究如此经久不
衰的主要原因。我们从 800多种植物中筛选出来几种
抗氧化性能很强 ,以前从未报导过的植物 ,选取其中一
种荔枝草来进行系统深入的研究 ,荔枝草 ( Salv ia ple-
beia B. R. ) ,为唇形科植物雪见草的全草。两年生直立
草本 ,高 15~ 90cm,多分枝。茎方形 ,被有短柔毛。叶长
圆形或披针形 ,长 20~ 60mm ,宽 8~ 25mm ,先端钝或
急尖 ,基部圆形或楔形 ,边缘有圆锯齿 ,下面有金黄色
腺点 ,脉上有短柔毛 ;叶柄长有 4~ 15mm。性平 ,味辛 ,
无毒 ,广泛分布于华东 ,西南等十几个省。有镇咳 ,抑制
病菌的作用。
1 实验材料和方法
1. 1 材料
“忘不了”:含 26. 51% EPA, 52. 72% DHA,不含任
何抗氧化剂 ,购于山东禹王制药有限公司。
荔枝草 (含叶、花和茎 ): 购于山东烟台中药行 ,已
切成片 ,干品。用粉碎机粉碎后 ,在 70℃ ,真空度为 0.
1M Pa的真空。
荔枝草 (整草 ):采集于山东烟台大学校园。
猪油:新鲜猪板油经湿法熬制而得。
茶多酚:江苏无锡绿宝天然添加剂实业公司。
TBHQ: 食用级 ,美国 Affiliates of Eastman Ko-
dak公司生产。
BHA和 BHT:广州食品添加剂公司 ,食用级。 柠
檬酸 (分析纯 ) ,使用前未经纯化。
V E: 99% , Merk,使用前未经纯化。
甲醇、 95%乙醇、无水乙醇、石油醚、乙酸乙酯可溶
性淀粉、氯仿、冰乙酸、薄层层析用硅胶 GF254: 分析
纯。
Na2 S2O3:化学纯。
分析用硅胶: 100~ 200目 , 100~ 140目 , 60~ 100
目。
1. 2 主要实验仪器
磁力搅拌器: 深圳市沙头角国华仪器厂。
气相色谱仪: 岛津 GC— 9A。
101— 3型干燥器:上海市实验仪器总厂。
ZK— 82A型真空干燥器:上海市实验仪器厂。
O SI ( Oxidativ e Stabi li ty Inst rument ): Omnion,
ADM ,美国产。
三用紫外线分析仪:温州永嘉上塘教学仪器厂。
电热恒温水浴锅: 江苏省医疗器械厂。
DW F— 100型电动植物粉碎机: 河北省黄骅县科
研器械厂。
层析柱: 7. 5X 45cm。
层析板: 20X20cm。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 荔枝草的处理方法
具有抗氧化性的天然植物 ,其有效抗氧化成分在
全植物中的每个部分并不一定是均匀分布的 ,有可能
在某一部分分布最多 ,而且也可能随采集的季节和时
间有关。因此本研究通过采集 7月间成熟的荔枝草 ,洗
净、晾干后 ,将其分成叶、花、果实、茎和根用粉碎机将
各部分粉碎 ,分别放入 70℃ , 0. 1M pa的真空烘箱里干
燥 2h。荔枝草的进一步处理按图 1- 1,图 1- 2进行。
图 1- 1 荔枝草全草分别用不同极性溶剂提取示意图
1. 3. 2 抗氧化性 OSI实验
以猪油为底物 ,称取 5. 0± 0. 2g猪油 ,根据实验要
求添加一定量的荔枝草粉末或它的各种提取物 ,使其
在猪油中的浓度为所需浓度 ,将 O SI的温度调到
100℃ ,空气流速调到 20 l /h。
1. 3. 3 荔枝草提取物在鱼油中的抗氧化性
准确称取 50. 0g“忘不了”浓缩鱼油乙酯数份 ,在
其中分别添加荔枝草的石油醚提取物、茶多酚和 TB-
HQ,它们在鱼油中的浓度系列为 0. 02%、 0. 04% 、 0.
08%。 然后 ,在相同条件下将它们置于室温暗处 ,温度
28± 2℃ ,每隔一段时间测定一次过氧化值 ( POV) ,至
POV达到 100时停止实验 ,最后根据实验结果作出
POV - T曲线 ,由各自的诱导期比较它们的氧化稳定
26 中国粮油学报 1998年第 2期
性。
图 1- 2 荔枝草全草依次用几种不同极性溶剂提取示意图
2 实验结果和讨论
2. 1 荔枝草粉末的抗氧化性
将荔枝草粉末按照 0. 1%、 0. 2% 、 0. 4% 、 0. 8% 、
1. 2%、 2%和 5%的浓度添加到猪油中 ,在 100℃ ,空气
流速为 20L /h的条件下进行。
图 2 荔枝草全草粉末浓度对诱导期 ( IP)曲线
O SI实验。图 2所设 OSI的实验条件下 ,猪油诱导期
( IP)对荔枝草全草粉末添加量的曲线 ,从图 2中结果
可以看出荔枝草粉末在猪油中有很强的抗氧化性 ,在
0. 2%的添加量时诱导期为空白猪油的 5倍 ,添加量为
0. 4%时诱导期为空白猪油的 10倍。 而且随着粉末在
猪油中的浓度的升高 OSI值急剧上升 ,即其抗氧化性
随着浓度的升高而增强。当浓度增加到 1. 2%以上时 ,
由于此时猪油的氧化能力已增加缓慢 ,接近极限值了 ,
再增加粉末的浓度也不能明显延长诱导期。
2. 2 荔枝草粉末提取物的抗氧化性
采用图 1- 1的方式提取荔枝草 ,各溶剂系统所得
提取物的得率分别为石油醚 2. 2% ,乙酸乙酯 4. 9% ,
乙醇 10. 3% ,可以看出 ,随着溶剂的极性增加 ,提取物
的得率增加。石油醚的极性最小 ,石油醚提取物的得率
最低 ,乙醇极性最大 ,乙醇提取物的得率最高 ,而乙酸
乙酯介于两者之间。
将各提取物添加到猪油中作 O SI实验 ,并与 V E
和 BHA比较 ,结果见表 1。从表 1可以看出 , 3种溶剂
的提取物在猪油中都有一定的抗氧化性 ,而且随着浓
度升高抗氧化性增强 ,其中乙醇提取物的抗氧化性很
微弱 ,而石油醚和乙酸乙酯的提取物具有很强的抗氧
化性 ,在浓度为 0. 02%时 ,它们的抗氧化性与 V E相
似 ,当浓度为 0. 04%时 ,它们的抗氧化性明显强于
V E,稍低于 BHA,由此可见 ,荔枝草中含有较强的抗
氧化成分。
表 1 荔枝草 3种不同极性溶剂提取物
的抗氧化性能和 V E、 BHA的比较*
浓度 (% ) 石油醚 乙酸乙酯 95%乙醇 V E BHA诱导时间 ( h)
0. 02 8. 75 8. 85 5. 20 9. 85 - - -
0. 04 17. 90 19. 10 5. 60 10. 98 24. 35
* 以猪油为底物 , O SI仪器温度 100℃ ,空气流量为 20 l /h
空白对照实验的 IP(诱导时间 )为 2. 3h
用不同极性的溶剂依次提取荔枝草 (见图 1- 2)
的方法 ) ,其得率为:石油醚 2. 49% ,乙酸乙酯 3. 37% ,
乙醇 5. 32% 。和图 1- 1所示的方法相比 ,该法所得提
取物的极性范围窄 ,且把它们分为 3个极性范围 ,即非
极性 ,中极性和强极性提取物。
将上面各提取物添加到猪油中作 O SI实验 ,结果
见表 2。从 O SI结果可以看出 , 3种溶剂的提取物在猪
油中都有一定的抗氧化性 ,其中乙醇提取物的抗氧化
性较小 ,而石油醚和乙酸乙酯的提取物具有很强的抗
氧化性。在浓度为 0. 02%时 ,石油醚和乙酸乙酯提取
物的抗氧化性能高于 V E的 ,但是低于 BHA的。由表
2结果绘制出图 3诱导期对荔枝草依次用石油醚和乙
酸乙酯提取的提取物浓度的曲线 ,图 3可以很直观看
出随着它们在猪油中的浓度的升高 OSI诱导期急剧
上升 ,即其抗氧化性随着浓度的升高而增强。当浓度超
过 0. 2%以上时 ,猪油的诱导期随石油醚提取物增加
而稍有下降 ,但是在同样的条件下 ,乙酸乙酯提取物的
抗氧化仍呈明显的上升趋势。并且很有趣的是 ,在浓度
27第 13卷第 2期 翁新楚等 荔枝草抗氧化性能的研究
低的情况下 ,乙酸乙酯是提取物的抗氧化性能明显低
于石油醚提取物的抗氧化性能 ,但当浓度高于 0. 5%
时 ,前者的抗氧化性能反而高于后者 (见图 3)。
表 2 荔枝草 3种不同极性溶剂提取物的抗氧化性能和 V E、 BHA的比较*
浓度 (% ) 石油醚 乙酸乙酯 95%乙醇 V E BHA诱导时间 ( h)
0. 02 27. 10 25. 83 - - - 24. 20 46. 25
0. 04 49. 33 29. 23 - - - - - - - - -
0. 08 60. 08 44. 90 15. 93 - - - - - -
0. 12 85. 90 74. 83 - - - - - - - - -
0. 20 109. 35 94. 18 - - - - - - - - -
0. 50 102. 28 128. 95 - - - - - - - - -
* 以猪油为底物 , O SI仪器温度 100℃ ,空气流量为 201 /h。
空白对照实验物 IP(诱导时间 )为 5. 4h。
图 3 荔枝草依次用石油醚和乙酸乙酯提取所得
提取物的浓度对诱导期 ( IP)曲线
图 4 荔枝草各部分粉末在猪油中的
含量对诱导期 ( IP)曲线
a- 空白 , b-石油醚提取物 0. 02% , c-石油醚提取物 0. 04% , d-
石油醚提取物 0. 08% , e- 茶多酚 0. 02% , f- 茶多酚 0. 04% , g- 茶多
酚 0. 08% , h - TBHQ ( 0. 02% ) , i - TBHQ ( 0. 04% ) , j- T BHQ ( 0.
08% )。
图 5 加入不同抗氧化剂的浓缩 EPA和 DHA乙酯室温 ( 28±℃ )放置
下的过氧化值随时间变化的曲线
2. 3 荔枝草各部分抗氧化性能的研究
将荔枝草全草分为根、茎、叶、花、果实 5部分 ,将
各部分粉碎、真空干燥后 ,用它们的粉末作 OSI实验 ,
结果见图 4,从图 4可以发现 ,荔枝草中以花和叶两部
分的抗氧化性最强 ,根和果实两部分的抗氧化性最弱 ,
茎部有较明显的抗氧化性 ,而且花和叶两部分的抗氧
化性随着浓度的增加而增强。这说明 ,荔枝草的有效抗
氧化成分主要集中在花和叶两部分。
这一研究对将来荔枝草的开发利用很有意义。 在
生产过程中 ,只采集叶和花 ,可大大地降低其生产成
本。
2. 4 荔枝草的石油醚提取物对浓缩 EPA和 DHA的
氧化稳定性的影响
在浓缩 EPA和 DHA乙酯中添加荔枝草的石油
醚提取物、茶多酚和 TBHQ 3种抗氧化剂 ,以及不同
浓度的抗氧化剂 ,室温 ( 28± 2℃ )自然放置进行比较 ,
得到图 5所示过氧化值对时间 (天 )的 POV— T变化
曲线。从 POV— T曲线可以看出荔枝草的石油醚提取
物、茶多酚和 TBHQ在浓缩 EPA和 DHA乙酯中都具
有一定的抗氧化性 ,其中以合成抗氧化剂 TBHQ的效
果最好 ;天然抗氧化剂荔枝草的石油醚提取物和茶多酚
的抗氧化性较弱 ,二者中前者稍微强于后者 ,而且荔枝草
石油醚提取物属于脂溶性抗氧化剂 ,而茶多酚属于水
(下转 35页 )
28 中国粮油学报 1998年第 2期
食品鲜味是一种很复杂的味感。 MSG(谷氨酸一
钠 ) ,对鲜味起垂直增鲜的作用 ,而 HV P由于具有复杂
的呈味成分 ,则起丰富鲜味 ,使之更圆润 ,丰满的作用。
两者结合使用可综合体现两者的优点。 4种 HV P风味
特点如下:
HV P- 1型:色泽重 ,具有浓厚的 HV P特有风味 ,
起赋味作用 ,适用于牛肉汤料 ,红烧肉汤料等风味浓重
色泽深的食品。
HV P- 2型: 色泽浅 , HV P特有风味很小 ,适用于
鸡肉味汤料 ,小食品等 ,色泽浅 ,风味较轻 ,微妙的食
品 ,起增味作用。
HV P- 3型:色泽重 ,具有 HV P特有风味 ,起赋味
作用 ,同时还起较强的增味效果。
HV P- 4型: 色泽浅 , HV P特有风味很少 ,但比
HV P- 2型有更强的增味效果。
不同食品对风味物的要求也不同。 具体化选择时
必须全面考虑食品需要赋味型 HV P还是增鲜型
HV P,对色泽的要求 ,以及成本 ,最后再通过实验确定
最佳使用量。
2. 3. 2 大豆 HV P使用特性
2. 3. 2. 1 温度稳定性
可经受通常食品加工的温度 ,而且无不良风味变
化。冷冻也不会引起风味变化。
2. 3. 2. 2 溶解性
HV P原粉极易溶于水 ,室温下可制成 40%的浓度
也无任何沉淀的 HV P溶液。
2. 3. 2. 3 潮解性
HV P原粉极易吸湿 ,结块。目前 ,还没有十分有效
的方法解决此问题。我们使用明胶 , CMC等作为保护
剂 ,在一定程度上减缓其吸湿速率 ,但效果不是很理
想。
2. 3. 2. 4 营养
大豆 HV P含有 7种必需氨基酸 ,只有色氨酸缺
乏 ,所以具有一定的营养作用。
2. 3. 2. 5 安全性
WHO /FAO已批准酸法水解植物蛋白作为食品
添加剂。
上海粮科所曾作过 HV P毒性试验和营养试验。结
果表明 HV P无毒无害 ,而且具有相当高的营养价值。
3 结论
大豆水解蛋白调味品 ,由于具有优良的增味 ,赋味
效果。已被国外作为天然调料广泛应用于畜肉制品、禽
肉制品、水产品、各种调味品、快餐、各种小食品等〔 3〕。
大豆 HV P还具有原料来源丰富 ,生产工艺简单 ,便于
操作、生产周期短 ,生产过程无需三废处理 ,原料蛋白
质利用率高等特点。利用 HV P原粉不仅能配制多种复
合调味料还可以利用来与还原糖进行 Mallard反应合
成牛肉香精、猪肉香精、鸡肉香精等多种香精 ,作为天
然肉类抽提物的替代品 ,所以 ,大豆 HV P调味料的开
发应用对有效利用蛋白质资源 ,为食品工业提供优质
调味品 ,提高产品质量具有很重要的意义。
参 考 文 献
1 李桂珍 .利用玉米蛋白生产新型调味品的研究 .中
国调味品 , 1990. 1. 16
2 周秀琴 .日本新型调味的开发 .浙江调味品 . 1986.
1. 36
3 王薇 .国内外植物蛋白生产与加工现状 .食品科学 .
1997. 8. 18
(上接 28页 )
溶性抗氧化剂 ,在实验中观察到 ,茶多酚在浓缩
EPA和 DHA中不能全部溶解 ,底部出现沉淀 ,而荔枝
草石油醚提取物则无此现象。 到目前为止 , TBHQ是
合成抗氧化剂中抗氧化性能最强的。 含 75% EPA和
DHA的鱼油极易氧化 ,荔枝草的石油醚提取物能象茶
多酚一样对这类鱼油具有明显的抗氧化作用 ,说明它
的抗氧化范围表现的很广泛。
参 考 文 献
1 翁新楚 .抗氧化剂其抗氧化机制 .郑州粮食学院学
报 , 1993( 3): 20~ 29
2 翁新楚 .脂类的空气氧化 .中国粮油学报 , 1993( 3):
22~ 28
3 Yagi K. Lipid Peroxidation as Agents Invo lv ed in
Atherognsis, in“ Lipid Pero xida tion in Biolo gical
Sy ster” , ed. Sevant A. Am. Oil Chen. Soc. , Cham-
paign, Illinois, 1998
4 周金黄 ,陶国枢 .衰老、抗衰、老与老年医学 .中国出
版社出版 , 1993
35第 13卷第 2期 李晓炼等 大豆蛋白水解调味品研制