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食醋抗氧化作用和降血脂功能研究进展

2010-04-13吴晶晶陈继承陈启和何国庆

食品工业科技 2010年11期
关键词:香醋降血脂食醋

吴晶晶,陈继承,陈启和,何国庆

(浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310029)

食醋抗氧化作用和降血脂功能研究进展

吴晶晶,陈继承,陈启和,何国庆*

(浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310029)

食醋作为一种传统调味品,不仅营养成分丰富,还具有很好的药用价值,具有缓解疲劳、调节血糖及脂质代谢、抗氧化等功效。本文主要对醋的抗氧化活性成分和降血脂作用进行综述,对醋中主要功效成分进行了归纳,并展望了其在降血脂功能食品中的应用。

醋,抗氧化,降血脂,黄酮类化合物,多酚类化合物

醋作为一种常用的调味品,已有几千年的历史,不仅含有丰富的营养成分,且具有独特的药理作用。现代研究表明醋不仅具有抗菌、助消化、消除疲劳等作用,其在抗氧化作用和降血压血脂等方面的功效已成为研究热点。随着人们生活水平的提高,饮食结构和生活习惯改变,肥胖、高血脂、高血糖等慢性病症的发病率不断增加。常见降血脂药物有他汀类、贝特类、烟酸类、胆酸螯合剂及胆固醇吸收抑制剂等,但是由于这些药物对人体存在某些副作用或毒性。随着现代医学的发展,以及人们对健康的重视,医学的作用也从单一的治疗模式转变为预防、保健、治疗等多模式。膳食与营养是提高和保持人体健康的重要因素,它们对慢性非传染性疾病的决定性作用已经非常明确,因此,它们在预防活动中占据了显著的地位[1],而药物处理(降血脂,降血压药物)和医疗(手术)所发挥的作用甚小[2]。醋是天然发酵产品,对身体有益无害,在保健方面具有药物无法替代的功效。醋作为一种中国的传统食品,虽然对其组分和功效进行了初步研究,但对其各种功效所对应的具体组分的构效研究仍比较有限。本文主要对醋的抗氧化作用和降血脂功能进行综述,并对醋中起作用的功能成分进行归纳。

1 食醋的抗氧化作用

1.1 抗氧化作用研究

现代医学证明,当前医学研究领域排名前3位的肿瘤、冠心病和衰老均与自由基引起的膜脂质氧化性损伤有关。当人体内的自由基产生和清除失去平衡时,体内的各种活性氧自由基会使生物体内的大分子物质如核酸、脂质、蛋白等发生氧化损伤,从而造成机体组织损伤,如肿瘤、心血管疾病等。抗氧化剂可消除由人体产生的内源性活性氧自由基,阻断自由基对人体生物大分子的损伤和氧化,减少癌及心血管疾病的发病。

外源性的抗氧化剂的种类比较多,如黄酮、多酚、萜类化合物及一些多糖等都具有较强的抗氧化活性。目前天然抗氧化剂是研究的热点,Ismail[3]等人发现大葱、卷心菜等几种蔬菜总酚中类黄酮含量高的抗氧化性较强;Su[4]和Kim[5]等先后对近两百种的植物中草药研究表明,多数天然植物都具有抗氧化活性。除天然植物提取物,其他种类食物也含有较强抗氧化活性的成分,如红酒中的多元酚[6]、蜂蜜中的酚类物质[7]、豆制品中的大豆异黄酮[8]等成分都具有清除自由基,防止机体中的脂质蛋白被氧化,预防心血管疾病的发生的作用。

1.2 食醋中具有抗氧化作用的成分

醋能抑制使机体衰老的过氧化脂质的形成,台湾阳明大学蔡亭芬[9]表明多食用富含抗氧化剂的天然饮食,可以有助于活化Cisd2长寿基因。醋的保健功效与其含有抗氧化成分密切相关。醋中抗氧化活性成分主要来源有:醋酿造的原辅料中活性成分包括黄酮、多酚、花色苷、多不饱和脂肪酸、维生素、皂苷类和鞣质类等;微生物发酵产物使其具有抗氧化活性或者提高其抗氧化活性(如转化黄酮),形成发酵降解产物如抗氧化活性多肽、多糖和一些含量氨基酸等;发酵菌种本身含有的抗氧化酶类和微生物的次生代谢产物(如生物碱类)。

1.2.1 黄酮类化合物 黄酮类化合物是醋中具有生理活性作用的一种主要成分。近年来,人们对于天然抗氧化剂的研究渐热,对醋的成分也进行了较仔细分析,不同品种和不同发酵时期的醋中的总黄酮含量各不相同,研究表明黄酮类化合物是醋中比较重要的一种活性成分。徐清萍[10]等人研究表明,镇江香醋中的总黄酮含量最高可达2.266±0.379mg/mL。Verzelloni[11]等发现传统香醋中总黄酮含量为58.06mg/100mL儿茶素当量。

黄酮类化合物可以通过切断自动氧化链式的反应,抑制氧化反应的进行。但不同种类的黄酮具有的抗氧化能力也不尽相同。徐清萍等[12]对市面上出售的26种醋进行了黄酮含量的测定及其与DPPH自由基的清除率测定,发现DPPH自由基的清除率与黄酮浓度成正相关性,黄酮的含量越高,清除率越大。例如桑椹醋富含黄酮类物质(桑色素),其提取液对DPPH自由基有较强清除作用[13]。

1.2.2 多酚类化合物 多酚类化合物是一种比较常见的自由基清除剂,它在醋中的含量也比较高。Verzelloni等[11]在研究中发现,在传统香醋和葡萄发酵醋中,多酚类物质含量接近于黄酮类化合物的4倍。徐清萍等[12]也通过Folin-Ciocalteu方法测得镇江香醋中多酚含量为2.939~4.728mg/mL。果醋就是由那些多酚含量很高的水果发酵制得,所以果醋中多酚类化合物的含量也比较丰富。Alonso等[14]研究发现葡萄酒醋和白兰地中的多酚物质具有一定的抗氧化活性。徐清萍等[15]对镇江香醋不同极性组分抗氧化性比较中发现,镇江香醋抗氧化性可能与其酚类结构化合物的含量存在一定相关性。

1.2.3 其它成分 醋的抗氧化作用不是由某单一物质起作用,酚类、黄酮、氨基酸、美拉德反应产物、蛋白黑素等多种具有还原性的化合物都有抗氧化作用。而且醋的酿造由于原料和工艺的不同,最后醋中成分不尽相同。据报道[16]日本鹿儿岛产的保健醋——黑醋(Kurosu)具有自由基清除活性,对人低密度脂蛋白具有抗氧化作用,黑醋的乙酸乙酯萃取物在体外具有潜在抗氧化性。Yumi Shimoji等[17]从中分离出2种主要的DPPH自由基清除活性物——二氢阿魏酸和二氢芥子酸。黑醋中这两种物质与我国各种醋相比较,对DPPH自由基清除作用更强。

黑蛋白素是食醋在酿造过程中发生美拉德反应而使食醋色泽加深的一种蛋白复合物。秦礼康等[18]对陈窖豆豉粑的类黑精研究表明,黑蛋白素也具有较强的抗氧化活性。徐清萍等[19]在对恒顺香醋提取物抗氧化性的研究发现,其中高分子量部分(MW>3500)的主要抗氧化成分为美拉德反应产物——黑蛋白素。Xu等[20]通过对镇江香醋的黑蛋白素对DPPH自由基清除能力、还原力及羟自由基清除测定,研究发现醋中黑蛋白素是醋中一种很重要的自由基清除剂。

贺铮怡[21]等对镇江香醋的研究表明,食醋中川穹嗪(四甲基吡嗪,TMP)是美拉德反应和微生物发酵的共同作用结果,但主要是美拉德反应产生的,并且其含量随着醋的陈放时间延长而增加。川穹嗪具有抗自由基作用,可降低肝病患者体内血脂质过氧化物含量,还能影响血浆中SOD含量[22]。

2 食醋的降血脂功能

2.1 降血脂途径及其与抗氧化的关联

一些具有抗氧化作用的药物被证明具有降血脂和抗动脉粥样硬化功效。氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)与动脉粥样硬化的关系越来越成为人们关注的焦点。ox-LDL是低密度脂蛋白(LDL)的氧化产物,能够从多个途径导致并促进动脉粥样硬化的发生和发展。ox-LDL是泡沫细胞形成的关键。ox-LDL可以通过被巨噬细胞无限制的摄取,导致巨噬细胞内大量的胆固醇脂质颗粒蓄积,最后形成泡沫细胞。在ox-LDL形成过程中产生的许多中间代谢产物如过氧化脂质、脂质过氧化物(MDA)等还具有细胞毒作用,可进一步诱导巨噬细胞凋亡为泡沫细胞。内皮细胞对自由基和脂质过氧化作用非常敏感,ox-LDL氧化过程中产生的脂质过氧化物可以直接损伤内皮细胞。ox-LDL可使内皮细胞对LDL通透性增高,胞浆发生空泡变性,浆膜皱缩,甚至可使细胞最终坏死。ox-LDL还可以促进巨噬细胞增殖退化并加剧动脉粥样硬化的炎症反应[23]。抗氧化活性成分能结合到脂蛋白中,抑制低密度脂蛋白的氧化修饰。氧化修饰后的LDL可诱发细胞毒性作用,影响花生四烯酸的代谢,抑制胆固醇酯化作用等。

常见的降血脂途径主要通过一些药物,如他汀类药物,通过抑制胆固醇的形成或者通过与胆固醇结合抑制肠内的吸收来降低血脂,多数用于治疗;而通过抗氧化剂作用,防止脂质氧化,通过调整脂质代谢来降低血脂,主要用于保健方面。这对现阶段人们普遍脂质摄入过多的情况,通过饮食控制,摄入富含抗氧化成分的食物调节脂质平衡有重要意义。

2.2 醋的降血脂作用

醋中的黄酮和多酚类化合物,通过自身的抗氧化作用清除氧自由基,抑制胆固醇及不饱和脂肪酸氧化,减少胆固醇及其氧化物在动脉壁上沉积,促进不饱和脂肪酸对胆固醇的转运和清除,从而抑制动脉硬化形成。徐清萍等[24]研究表明恒顺香醋浓缩物不仅对Cu2+诱导的低密度脂蛋白氧化修饰具有抑制作用,且对已受到修饰的LDL氧化有一定阻断作用。周永治等[25]研究恒顺醋胶囊对血脂的调节作用后发现,喂饲醋胶囊28d后老鼠的TG值明显低于对照组,且效果显著。田泽等[26]通过实验表明,果醋能够显著降低高脂小鼠血清TC和LDL-C的含量,具有一定降脂作用。醋中所含有的尼克酸[27]等物质能有效促进胆固醇经肠道粪随便排出,使胆固醇含量下降。川穹嗪通过抑制或阻断动脉粥样硬化危险因素氧化型低密度脂蛋白、氧化型极低密度脂蛋白和血管紧张素Ⅱ诱导的核因子κB活化及核内移位,抑制血管壁细胞血管细胞粘附分子1和单核细胞趋化蛋白1表达,抑制单核细胞粘附于内皮而发挥其抗动脉粥样硬化作用[28]。

此外,一些醋制品对降血脂也有很好效果,如醋豆、醋花生、醋蛋液等一些传统的食品在降血脂方面功能显著。张桂英等[29]通过给饲喂高脂饲料大鼠添加醋花生和食醋后观察其血脂、体脂变化,发现醋花生降血脂作用优于食醋,花生中所含的不饱和脂肪酸、低聚糖等生理活性物质均具有较强降血脂作用;艾华等[30]通过进行动物实验和人体实验得出,醋蛋液能够增强机体自由基系统,降低脂质过氧化水平,对降低血脂有明显促进作用。

3 展望

随着科技的发展和原料的多样化,近年来醋也从原来的单一调味品发展成集食用、保健、医疗等多种功效为一身的产品。虽然研究表明醋中多种成分具有抗氧化作用,但是由于现阶段对醋很少进行具体组分分离研究,所以其构效还有待深入研究。另外发现醋及其一些制品具有降血脂功能,但目前只知道其降血脂功能与抗氧化作用有关,而对具体起作用的成分没有详细的分析,作用机理尚不清楚。此外可通过对醋单一组分的纯化研究,从而得到具有较强抗氧化和降血脂功效组分,并通过发酵过程控制,使该组分工艺最优化。

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Advances in the antioxidant activity and hypolipidemic function of vinegar

WU Jing-jing,CHEN Ji-cheng,CHEN Qi-he,HE Guo-Qing*
(School of Biosystems Engineering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China)

Vinegar was commonly used as a condiment of food.lt was characterized by high nutritional contents and special pharmacological function.Research showed that vinegar had functions such as promoting recovery from fatigue,modulating blood glucose and lipid metabolism,antioxidation,etc.The antioxidantactivityand hypolipidemic function of vinegar was reviewed,and the virtue components of vinegar were concluded.The future of vinegar used in the exploiture of hypolipidemic functional food was also viewed.

vinegar;antioxidant;hypolipidemic;flavonoid compound;phenolic compound

TS264.2+2

A

1002-0306(2010)11-0386-03

2009-10-12 *通讯联系人

吴晶晶(1985-),女,硕士研究生,研究方向:食品科学。

国家“十一五”科技支撑项目(2006BAD27B09)资助。

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