越橘葉超氧化物歧化酶在食品中的應(yīng)用

賀陽，文連奎

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春130118）

隨著科技的進(jìn)步，人民生活水平的提高，消費者對食品的要求已從溫飽向營養(yǎng)型轉(zhuǎn)變?？茖W(xué)研究表明，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase SOD）是一種專一清除超氧陰離子自由基（O2·-）的金屬蛋白酶[1]，它能催化超氧陰離子自由基O2·-發(fā)生歧化反應(yīng)，從而清除O2·-，具有抗炎，抗病毒，抗輻射，抗衰老等作用[2-5]。在食品中應(yīng)用超氧化物歧化酶，能提高食品的抗氧化功能[6-11]。本文對從越橘葉中提取經(jīng)化學(xué)修飾的SOD應(yīng)用于巴氏殺菌奶[12-13]、酸奶[14]、干紅葡萄酒[15]、白酒[16]等產(chǎn)品，為超氧化物歧化酶在食品中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要原料

越橘葉超氧化物歧化酶凍干粉（自制）、鮮牛奶、全脂奶粉、葡萄、食用級酒精等。

1.1.2 儀器設(shè)備與材料

J40/800-30U 壓濾機：上海鈞鼎機械制造有限公司；GYB-60-6S 均質(zhì)機：上海華東高壓均質(zhì)機廠；C020榨汁機：濟南九陽小電器有限公司；BC/BD-258 冰箱：新飛電器有限公司；SPX-250B-Z 恒溫培養(yǎng)箱：上海博迅實業(yè)有限公司；PHS-3C 數(shù)字酸度計：上海鵬順科學(xué)儀器有限公司；T6 紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；BS210S 電子天平：北京賽多利斯天平有限公司等。

保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合菌種、鄰苯三酚、鹽酸、三羥甲基氨基甲烷、二乙基三胺基五乙酸等。

1.2 方法

1.2.1 超氧化物歧化酶在巴氏殺菌奶中的應(yīng)用

從加工SOD 鮮牛奶的工藝流程看，加入SOD 時的溫度及后續(xù)工序條件，最高溫度低于SOD 的失活溫度。

SOD 在巴氏殺菌奶中的添加量為1 000 U/mL。加后第一天，以后每隔2 天測定產(chǎn)品中SOD 含量。

1.2.2 超氧化物歧化酶在酸奶中的應(yīng)用

于酸奶工藝流程的接種環(huán)節(jié)加入SOD，在41 ℃～43 ℃下發(fā)酵至pH5 為止，立即停止發(fā)酵。確保溫度及酸度在SOD 穩(wěn)定范圍內(nèi)。

SOD 在酸奶中的添加量為1 000 U/mL。加后第一天，以后每隔2、3、4、5 天測定產(chǎn)品中SOD 含量。

1.2.3 超氧化物歧化酶在干紅葡萄酒中的應(yīng)用

調(diào)配過程加入SOD，后殺菌溫度為65 ℃，低于失活溫度。產(chǎn)品酒精度達(dá)10°。

SOD 在干紅葡萄酒中的添加量為1 000 U/mL。

1.2.4 超氧化物歧化酶在不同酒精度數(shù)的白酒中的應(yīng)用

調(diào)配過程加入SOD。產(chǎn)品酒精度分別為28°和36°。

SOD 在白酒中的添加量為1 000 U/mL。

1.3 產(chǎn)品中SOD 活性檢驗方法

采用鄰苯三酚自氧化法[17]，見表1。

表1 鄰苯三酚自氧化法（420 nm）測定體系Table 1 Pyrogallol autoxidation method（420 nm）determination system

對添加越橘葉超氧化物歧化酶的巴氏殺菌奶、酸奶、干紅葡萄酒、白酒產(chǎn)品進(jìn)行酶活的動態(tài)監(jiān)測。根據(jù)產(chǎn)品的不同保質(zhì)期，設(shè)定檢測時間。巴氏殺菌牛奶分別在第1 天、第3 天、第5 天測定酶活。酸奶分別在第1 天、第3 天、第6 天、第10 天、第15 天測定。干紅葡萄酒、白酒分別在第1 天、第3 天、第6 天、第10 天、第70 天測定。

酶活力單位定義為，在1 mL 反應(yīng)液中，每分鐘抑制鄰苯三酚自氧化速率達(dá)50%時的酶量為一個酶活單位。

2 結(jié)果與分析

2.1 超氧化物歧化酶在巴氏殺菌奶中的動態(tài)變化

巴氏殺菌奶中超氧化物歧化酶酶活的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果見圖1。

圖中實際酶活略大于理論添加值（酶活添加量為1 000 μ/mL），可能是由于添加的凍干粉活性比理論值稍大，亦可能是測定酶活過程有一定的誤差。第1 天較第3 天酶活略低，可能是酶活添加后有個釋放過程。酶活總趨勢穩(wěn)定，在保質(zhì)期內(nèi)酶活無損失。

2.2 超氧化物歧化酶在酸奶中的動態(tài)變化

酸奶中超氧化物歧化酶酶活的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果見圖2。

圖2 酸奶中超氧化物歧化酶的動態(tài)變化Fig.2 The dynamic changes of superoxide dismutase in the yogurt

圖2 中實際酶活3 d 后略有下降，可能是由于乳酸影響pH，從而抑制酶活性，但到第10 天后酶活基本穩(wěn)定。酶活在整個保質(zhì)期內(nèi)可達(dá)980 U/mL 左右，有生產(chǎn)意義。

2.3 超氧化物歧化酶在干紅葡萄酒中的動態(tài)變化

干紅葡萄酒中超氧化物歧化酶酶活的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果見圖3。

圖3 葡萄酒中超氧化物歧化酶的動態(tài)變化Fig.3 The dynamic changes of superoxide dismutase in the wine

圖3 中實際酶活先升高后穩(wěn)定，且總酶活大于理論添加值1 000 U/mL，這可能是由于葡萄中本身含有SOD，一段時間陳釀后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

2.4 超氧化物歧化酶在不同酒精度數(shù)的白酒中的動態(tài)變化

28°白酒中超氧化物歧化酶酶活的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果見圖4。

圖4 28°白酒中超氧化物歧化酶的動態(tài)變化Fig.4 The dynamic changes of superoxide dismutase in the 28°liquor

圖4 中實際酶活低于理論添加值，可能是由于酒精影響SOD 活性，從而抑制酶活性。前6 天酶活有一個升高趨勢，可能是添加后SOD 有一個緩釋過程。到第十天后酶活基本穩(wěn)定。產(chǎn)品在70 d 時酶活仍可達(dá)600 U/mL 左右，有生產(chǎn)意義。

36°白酒中超氧化物歧化酶酶活的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果見圖5。

圖5 36°白酒中超氧化物歧化酶的動態(tài)變化Fig.5 The dynamic changes of superoxide dismutase in the 36°liquor

酶活動態(tài)趨勢同28°白酒，但由于酒的度數(shù)提高使總酶活稍有下降。到第10 天后酶活基本穩(wěn)定。產(chǎn)品在70 d 時酶活仍可達(dá)530 μ/mL 左右。

3 討論

在本實驗過程中，添加到巴氏殺菌、酸奶、干紅葡萄酒、白酒等食品中的SOD 添加量較大，是為了便于動態(tài)監(jiān)測，在其結(jié)果中能顯示明顯的動態(tài)趨勢變化，有利于結(jié)果分析。在實際生產(chǎn)中可適當(dāng)減小SOD 使用量。鑒于實際生產(chǎn)中使用量降低，建議采用更為適的酶活測定方法，以便于生產(chǎn)過程中SOD 監(jiān)測。

4 結(jié)論

據(jù)國內(nèi)外毒性毒理實驗檢測食品中添加SOD 安全、無毒副作用。SOD 作為一種功能性食品添加劑，能被人體利用，可發(fā)揮抗氧化功能。我們將其添加到巴氏殺菌、酸奶、干紅葡萄酒、白酒等食品中，并對其活性進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在合理的工藝流程及條件下SOD 在食品保質(zhì)期內(nèi)活力穩(wěn)定。其中巴氏殺菌奶、酸奶、干紅葡萄酒檢測過程中總酶活無損失，且酶活穩(wěn)定，尤其是葡萄酒產(chǎn)品狀態(tài)更為良好。兩種不同度數(shù)的白酒酶活雖有下降，但后期也基本穩(wěn)定，且可通過提高SOD 添加量保證產(chǎn)品品質(zhì)。

研究表明SOD 是穩(wěn)定性較高的酶制劑，只要基質(zhì)選擇合適，工藝流程符合SOD 加工性質(zhì)，它的活性可以持久。這為其應(yīng)用及產(chǎn)品開發(fā)提供了理論技術(shù)支撐。

[1] 李敬璽,劉繼蘭,王選年,等.超氧化物歧化酶研究和應(yīng)用進(jìn)展[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2007,28(7):70-75

[2] 涂青松, 唐建兵.超氧化物歧化酶抗輻射作用的Ⅱ期臨床觀察[J].湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,1998,23(3):308-310

[3] 左曉霞,段力平.Cu·Zn 一超氧化物歧化酶治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎臨床研究[J].湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,1995,20(3):275-277

[4] Oberley T F.Oxidative damage and cancer [J].Am J Path,2002,160:430

[5] Pong K. Oxidative stress in neurodegenerative diseases: therapeutic implications for superoxide dismutase mimetics [J]. Expert Opin BioTher,2003,3(1):1272-1291

[6] 李勇.超氧化物歧化酶(SOD)的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].攀枝花學(xué)院學(xué)報,2007,24(6):9-11

[7] 李文楚,章羽,陳芳艷.超氧化物歧化酶研究及應(yīng)用概況[J].廣東蠶業(yè),2007,42(1):45-49

[8] 何獻(xiàn)君,梁曉冬.超氧化物歧化酶應(yīng)用研究狀態(tài)[J].中國醫(yī)藥指南,2010,8(15):37-39

[9] 張曉燕.超氧化物歧化酶的研究現(xiàn)狀及在食品中的應(yīng)用綜述[J].揚州職業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,6(1):34-37

[10] 袁星榮.超氧化物歧化酶在冰淇淋中的應(yīng)用[J].冷飲與速凍食品工業(yè),2000(3):14-16

[11] 邊玲. 超氧化物歧化酶的性質(zhì)與應(yīng)用[J].山東食品科技,2004,(12):14

[12] 吳立軍,顧曉宇.巴氏殺菌乳生產(chǎn)工藝的研究[J].冷飲與速凍食品工業(yè),2005,11(2):18-20

[13] 楊衛(wèi)東,陳存坤.蜂蜜牛奶加工工藝的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊,2009(12):50-53

[14] 沈萍.酸奶加工工藝研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2002(3):65,38

[15] 梁利和.紅雙味干紅葡萄酒釀造工藝的研究[J].中國釀造,2009(12):102-103

[16] 大漢酒械. 釀酒工藝流程圖[EB/OL].http://www.niangjiu.com.2010-10

[17] 董長穎,張巧.三種蘆薈超氧化物歧化酶的活性測定[J].北方園藝,2009(5):97-99