概念
飲食中抗氧化劑長期以來倍受國內(nèi)外學者關(guān)注,這是因為:
?、偈澄镏锌寡趸瘎┠軌虮Wo食物免受氧化損傷而變質(zhì)。
②在人體
消化道內(nèi)具有抗氧化作用,防止消化道發(fā)生氧化損傷。
③吸收后可在機體其他組織
器官內(nèi)發(fā)揮作用。
?、軄碓从谑澄锏哪承┚哂锌寡趸饔玫奶崛∥锟梢宰鳛橹委熕幤?。抗氧化劑的作用機理包括鰲合金屬離子、清除
自由基、淬滅單線態(tài)氧、清除氧、抑制氧化酶活性等。
舉例:如
維生素A、C、E;
類胡蘿卜素(蝦青素、角黃素、葉黃素,B-胡蘿卜素等);
微量元素:硒、鋅、銅和錳等
分類:
1.自由基吸收劑:如酚類抗氧化劑,
維生素 E,類胡蘿卜素。
2.氧清除劑:如類胡蘿卜素及其衍生物、
抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯、異抗壞血酸和
異抗壞血酸鈉等。
3.金屬離子螯合劑:枸櫞酸、EDTA和
磷酸衍生物。
各種抗氧化劑在細胞中的作用
食品中抗氧化劑可以防止各種食品成分的氧化反應。食品氧化可以導致不良褐變和味道改變。抗氧化劑和
氧氣反應,因此抵消負面影響。例如:維生素 C (E300 )和維生素 E(E308).在人體內(nèi)抗氧化劑通過
中和“自由基”(
細胞代謝的天然副產(chǎn)物)的不良作用來保護主要的細胞物質(zhì)。氧氣被代謝或被人體燃燒時形成自由基。它們通過
細胞運輸,破壞其他分子結(jié)構(gòu),導致細胞受損。這樣的細胞損壞被認為是衰老和各種健康問題的原因?;钴S于人體內(nèi)的抗氧化劑是維生素 A 、 C 、 E和多酚(
植物化學物質(zhì),存在于茶和水果中)。 維生素 C 、 E 和 β -胡蘿卜素(維生素 A的前身)和礦物質(zhì)硒都具備抗氧化的特性。也就是說它們可以保護
細胞膜中的脆弱的蛋白質(zhì)和
脂質(zhì),在阻斷高度反應性的氧原子(自由基)的過程中扮演重要角色。自由基是帶有一個或多個不成對電子的分子,抗氧化劑可以清除這些自由基,與其他分子快速反應,起始的鏈反應被稱為氧化。自由基是代謝過程的常規(guī)產(chǎn)物,人體會產(chǎn)生自身的抗氧化劑來保持平衡。然而,壓力,年齡老化和環(huán)境條件,像空氣污染和吸煙都會增加身體中自由基的數(shù)量,從而破壞平衡。極不穩(wěn)定的自由基可以損害健康的 DNA ,并且與伴隨著老齡化的一些變化相關(guān)(比如
老年斑的惡化,老年人失明的主要原因),還會導致一系列疾病,如
癌癥、
心臟病和中風。研究表明水果和蔬菜中的
天然抗氧化劑具有保護效果。例如:維生素 E 和 β -胡蘿卜素可以保護細胞膜;維生素 C 可以排出細胞內(nèi)的自由基。
動物營養(yǎng)學:抗氧化劑antioxidant
為防止
飼料中某些活性成分被氧化變質(zhì)而摻入飼料的
添加劑。
抗氧化劑活性的比較
抗氧化不僅僅是一個概念,對生物體抗氧化的效果是可以量化測定的,作為動物實驗一般是服用抗氧化劑一定時間后,測定血液中的酯質(zhì)過
氧化產(chǎn)物丙二醛MDA變化、以及肝臟勻漿中超
氧化物歧化酶SOD和
谷胱甘肽過氧化物酶GSH-PX的活力變化。從上述兩種酶和MDA的變化狀況來判定抗氧化的強度及效果。作為人體不可能測肝臟勻漿,可以測定血液或者尿液中的MDA,以及血液中的SOD、GXH-PX來判定抗氧化的效果。
Miki以含
亞鐵離子的血紅素蛋白作為自由基產(chǎn)生者,亞油酸為接受者,用
硫代巴比妥酸法檢測各受試類胡蘿卜素及其衍生物和α-生育酚(VE)清除自由基的半數(shù)效應劑量ED50見表1
表1蝦青素、部分類胡蘿卜素和α生育酚清除自由基的值
清除劑 ED50(nmol/L)
蝦青素--------------------------------------------------200
玉米黃質(zhì)-----------------------------------------------400
角黃質(zhì)---------------------------------------------------450
葉黃素---------------------------------------------------700
金槍魚黃素--------------------------------------------780
β-胡蘿卜素--------------------------------------------960
α-生育酚(VE)------------------------------------2940
劉子貽等在研究中比較了蝦殼中提取的蝦青素和α﹣生育酚對防止小鼠肝勻漿產(chǎn)生過
氧化作用的結(jié)果表明,蝦青素的抗氧化作用較α﹣生育酚強千倍以上。
上述引用于:
張曉麗、劉建國 蝦青素的抗氧化性及其在營養(yǎng)和醫(yī)藥應用方面的研究2006,Vol.27,No.01《食品科學》
幾種常用的脂溶性抗氧化劑
BHA
丁基羥基茴香醚。因為加熱后效果保持性好,在保存食品上有效,它是目前國際上廣泛使用的抗氧化劑之一,也是我國常用的抗氧化劑之一。和其它抗氧化劑有協(xié)同作用,并與增效劑如
檸檬酸等使用,其抗氧化效果更為顯著。一般認為BHA
毒性很小,較為安全。
BHT
二丁基羥基甲苯。與其它抗氧化劑相比,
穩(wěn)定性較高,耐熱性好,在普通烹調(diào)溫度下影響不大,抗氧化效果也好,用于長期保存的食品與
焙烤食品很有效。是目前國際上特別是在水產(chǎn)加工方面廣泛應用的廉價抗氧化劑。一般與BHA并用,并以檸檬酸或其他
有機酸為增效劑。相對BHA來說,毒性稍高一些。
PG
沒食子酸丙酯。對熱比較穩(wěn)定。PG對豬油的抗氧化作用較BHA和BHT強些。毒性較低。
TBHQ
特丁基對苯二酚。是較新的一類酚類抗氧化劑,其抗氧化效果較好。
抗氧化劑是能減緩或防止氧化作用的分子。氧化是一種使電子自物質(zhì)轉(zhuǎn)移至氧化劑的化學反應,過程中可生成自由基,進而啟動鏈反應、摧毀細胞??寡趸瘎﹦t能去除自由基,終止連鎖反應,氧化其本身、抑制其他氧化反應??寡趸瘎┩ǔJ?a class=mw-redirect title=還原劑 href="http://zh./wiki/%E9%82%84%E5%8E%9F%E5%8A%91">還原劑,例如硫醇、抗壞血酸、多酚類。
雖然氧化反應十分重要,但它也能對生命體造成傷害;因此,動植物演化出多種抗氧化劑,如常見的谷胱甘肽、維生素C與維生素E,過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等酶,以及各種過氧化酶。低階的抗氧化劑或抗氧化酶的抑制劑,則會引發(fā)氧化應激,會傷害、殺死細胞。
下述維生素具有抗氧化的作用:
一些食品添加劑如BHT也有抗氧化的作用。它們被用來防止食物腐壞。
一些酶如谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等也有抗氧化的作用。
線粒體中的氧化磷酸化反應的副產(chǎn)品中的過氧化物離子是非常有害的自由離子,它們可以損害線粒體內(nèi)的染色體和線粒體的膜。與細胞核的染色體不同的是線粒體內(nèi)的染色體只有很少修復的酶,而且它們不受組蛋白保護。此外一些抗氧化劑如維生素C和維生素E無法進入線粒體。