雙齒圍沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備及其抗氧化活性初探

郭先霞，李長玲，黃翔鵠，李 活，黃溫琦

(1.廣東石油化工學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，廣東茂名 525000;

2.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東湛江 524025;

3.廣東省茂名市金陽熱帶海珍養(yǎng)殖有限公司，廣東茂名 525000)

雙齒圍沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備及其抗氧化活性初探

郭先霞1，李長玲2，黃翔鵠2，李 活3，黃溫琦1

(1.廣東石油化工學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，廣東茂名 525000;

2.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東湛江 524025;

3.廣東省茂名市金陽熱帶海珍養(yǎng)殖有限公司，廣東茂名 525000)

利用酸解法水解雙齒圍沙蠶干品得到氨基酸水解液，再分別與葡萄糖、蔗糖進(jìn)行美拉德反應(yīng)制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(MRPs)，采用硫氰酸鐵法研究其抗氧化活性。結(jié)果表明:制備得到的兩種沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物均具有一定的抗氧化活性。在受試時間內(nèi)，沙蠶和葡萄糖MRPs的抗氧化活性在作用4h之前弱于沒食子酸丙酯，在作用4h之后優(yōu)于沒食子酸丙酯;而沙蠶和蔗糖MRPs的抗氧化活性在受試7.5h以內(nèi)弱于沒食子酸丙酯，且其抗氧化活性呈逐漸減弱的趨勢，而在7.5h以后其抗氧化活性呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢。

沙蠶，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，抗氧化活性

美拉德反應(yīng)是食品加工過程中的自然反應(yīng)，是食品色澤和濃郁芳香風(fēng)味的主要來源。大量研究表明，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物具有著色、抑菌、抗氧化等性質(zhì)［1］。20世紀(jì)80年代以來，關(guān)于MRPs抗氧化性能方面的研究成為國內(nèi)外研究的熱門課題。研究［2］顯示，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中某些物質(zhì)的抗氧化活性可以與食品中常有的合成抗氧化劑相媲美。由于在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用的抗氧化劑BHA、BHT等具有潛在的致癌性，許多國家已禁止使用［3］。雙齒圍沙蠶是一種名貴的海味珍品，具有很高的營養(yǎng)價值，富含蛋白質(zhì)且味道鮮美，被譽(yù)為“南黃海四珍”之一。目前有關(guān)沙蠶的研究多集中在沙蠶的營養(yǎng)成分及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用以及沙蠶毒素的應(yīng)用等方面［4－7］，尚未見有關(guān)雙齒圍沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物方面的報道。本實驗旨在通過制備沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，并對其抗氧化性能進(jìn)行初步研究，探明從沙蠶中制備風(fēng)味物質(zhì)的可能性，并初步探究其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物在天然食品抗氧化劑領(lǐng)域的潛在利用價值，從而為沙蠶營養(yǎng)成分的開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮雙齒圍沙蠶 由廣東省茂名市金陽熱帶海珍養(yǎng)殖有限公司提供;葡萄糖、蔗糖 湖南湘中化學(xué)試劑有限公司;油酸、氯化鈉、硫氰酸銨、氯化亞鐵

天津茂大化學(xué)試劑廠;鹽酸 廣州東紅化工廠;無水乙醇 天津百世化工有限公司;吐溫－40 天津光復(fù)精細(xì)化工研究所;磷酸二氫鉀 天津永大化學(xué)試劑開發(fā)中心;磷酸氫二鉀 天津廣成化學(xué)試劑有限公司;沒食子酸丙酯 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;以上試劑 均為國產(chǎn)分析純。

722N型紫外－可見分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、電子節(jié)能控溫儀 鞏義市英峪予華儀器廠;數(shù)顯恒溫磁力攪拌器 金壇市大地自動化儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備 新鮮沙蠶用蒸餾水沖洗后瀝干，于鼓風(fēng)干燥箱45℃恒溫干燥約48h直至烘干。準(zhǔn)確稱取沙蠶干品20.00g，加100m L 6mol/L鹽酸溶液，于110℃回流加熱水解14h。水解完畢，于60℃加壓蒸發(fā)趕酸，再加入適量活性炭，于85～90℃脫色，待顏色澄清后趁熱過濾，得到澄清的氨基酸水解液。準(zhǔn)確稱取10.00g葡萄糖加入上述所得氨基酸水解液，用10mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7左右，100℃水浴加熱回流6h，冷卻，得到沙蠶和葡萄糖的MRPs。用10.00g蔗糖取代10.00g葡萄糖，采用與上述沙蠶和葡萄糖制備MRPs相同的過程可制備得沙蠶和蔗糖的MRPs。保存兩種MRPs，測其抗氧化活性。

1.2.2 沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化活性實驗 本實驗采用硫氰酸鐵法(FTC法)初步分析沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化活性。FTC法的實驗原理:油脂加熱氧化生成過氧化物或氧化物，可將Fe2+氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+可與SCN－形成血紅色的硫氰酸鐵，硫氰酸鐵的生成量與油脂氧化程度成正比。硫氰酸鐵在500nm處有強(qiáng)吸收峰，利用比色的方法，通過測定混合液的吸光度來評價油脂被氧化的程度，進(jìn)而評價抗氧化劑的活性，混合液的吸光度越低，表明其抗氧化活性越高［8］。

通過硫氰酸鐵法測試沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物對油酸氧化的抑制效果，評價其抗氧化活性。

1.2.2.1 配制磷酸鉀緩沖液 準(zhǔn)確量取30.75m L 1mol/L磷酸氫二鉀溶液和19.25m L 1mol/L磷酸二氫鉀溶液至500m L容量瓶，用蒸餾水定容至刻度，備用。

1.2.2.2 制備油酸乳化液 分別稱取1.50g油酸和1.50g Tween－40，加入到80m L磷酸鉀緩沖溶液中，攪拌混勻，制備得均質(zhì)乳化液。

1.2.2.3 制備混合液 分別取制得的油酸乳化液20m L，分別加入0.3m L沙蠶－葡萄糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和0.3m L沙蠶－蔗糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，混合均勻，同時以油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.20%的油脂抗氧化劑沒食子酸丙酯(PG)代替MRPs待測液，加入等量的油酸乳化液，混合均勻，做對照組。并以不加MRPs(只含油酸乳化液)的溶液做空白對照。

1.2.2.4 定期取樣并測定樣品的吸光值 然后將各樣品置于轉(zhuǎn)速為120 r/m in的磁力攪拌器中，于70℃加熱反應(yīng)，每間隔1.5h取樣0.2m L。在定期取得的0.2m L樣品中加入0.1m L 30%的硫氰酸銨溶液和0.1m L 0.02mol/L的氯化亞鐵溶液，用75%乙醇溶液定容至10m L。反應(yīng)3m in后于500nm波長處測定吸光度值，每次取樣重復(fù)測定3次，結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備結(jié)果

沙蠶經(jīng)酸水解得到棕色略帶綠色的粘稠狀氨基酸溶液，有腥味。沙蠶酸解產(chǎn)物與葡萄糖、蔗糖進(jìn)行美拉德反應(yīng)得到棕紅色產(chǎn)物，具有較濃的焦香味。其中沙蠶－葡萄糖的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物顏色較淺、香氣較柔和，沙蠶－蔗糖的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物顏色較深、香氣較濃郁。在相同的條件下，加入不同的糖得到的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的性狀差異較大，很可能與所加的糖本身有關(guān):蔗糖的分子結(jié)構(gòu)比葡萄糖復(fù)雜，在高溫條件下反應(yīng)，得到的產(chǎn)物也較復(fù)雜。

本實驗在設(shè)計美拉德反應(yīng)的反應(yīng)條件時，擬參照模式美拉德反應(yīng)，將反應(yīng)體系的初始pH均調(diào)整為7.0，反應(yīng)過程中不再控制pH，以此來模擬正常的食品加工過程(大多數(shù)食品加工過程為中性體系)。在此條件下制備得到了具有焦香風(fēng)味和棕色美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，表明沙蠶是一種制備風(fēng)味成分的良好原料。

2.2 沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化測試結(jié)果

沙蠶和葡萄糖MRPs、沙蠶和蔗糖MRPs以及對照沒食子酸丙酯(PG)對油酸過氧化的抗氧化測試(硫氰酸鐵法)結(jié)果如圖1。

圖1 沙蠶MRPs與沒食子酸丙酯的抗氧化活性效果比較

圖1顯示，空白對照隨時間的增加在500nm的吸光度不斷增加，其很可能是由于油酸不斷被氧化的結(jié)果。沙蠶和葡萄糖MRPs、沙蠶和蔗糖MRPs的吸光值均明顯低于空白對照組，表明沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物具有較強(qiáng)抑制油脂氧化的抗氧化作用。在受試時間內(nèi)，沙蠶和蔗糖MRPs的抗氧化活性弱于沒食子酸丙酯;而沙蠶和葡萄糖MRPs的抗氧化活性在受試時間內(nèi)表現(xiàn)出階段性:在作用4h之前抗氧化活性弱于沒食子酸丙酯，在作用4h之后優(yōu)于沒食子酸丙酯。另外，油酸加熱氧化7.5h后，沙蠶和蔗糖MRPs的吸光值由上升轉(zhuǎn)向下降趨勢，表明其抗氧化活性增強(qiáng)，能否達(dá)到?jīng)]食子酸丙酯的抗氧化水平，有待適當(dāng)延長油脂加熱時間，以便更全面地分析沙蠶和蔗糖MRPs的抗氧化活性地趨勢，值得進(jìn)一步研究探討。本實驗結(jié)果與 Yamaguchi［9］報道的一部分類黑精的抗氧化能力甚至超過BHA、沒食子酸丙酯等的結(jié)論相吻合，預(yù)示沙蠶與葡萄糖和蔗糖的MRPs是潛在的天然抗氧化劑。

3 結(jié)論

葡萄糖和蔗糖均可在一定條件下與沙蠶經(jīng)酸解得到的氨基酸水解液進(jìn)行美拉德反應(yīng)，得到棕紅色具有焦香風(fēng)味的MRPs。

沙蠶美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化活性實驗結(jié)果表明，沙蠶氨基酸水解液與葡萄糖、蔗糖的MRPs均能使油酸的氧化速率降低，說明這兩種由沙蠶制備的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物均具有一定的抗氧化活性。沙蠶和葡萄糖MRPs在油脂加熱氧化4h以后抗氧化活性優(yōu)于沒食子酸丙酯;沙蠶和蔗糖MRPs的抗氧化活性在受試7.5h以內(nèi)弱于沒食子酸丙酯，且抗氧化活性呈逐漸減弱的趨勢，在作用7.5h時達(dá)到最低，而在7.5h以后其抗氧化活性呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢。

［1］Yilmaz Y，Toledo R.Antioxidant activity of water－soluble Maillard reaction products［J］.Food Chemistry，2005，93:273－278.

［2］Lingnert H，Hall G.Formation of antioxidative Maillard reaction produts during food processing，Amino－carbonyl reactionsin food and biological systems［M］.Tokyo:Elsevier，1986:273－279.

［3］畢莉莎，李璠，劉志華.美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化性及在煙草中應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.云南化工，2010，37(1):58－61.

［4］紀(jì)麗麗，黃翔鵠，李活，等.南美白對蝦飼料中沙蠶的營養(yǎng)成分分析［J］.氨基酸和生物資源，2008，30(4):63－65.

［5］張新明，張永明.沙蠶的營養(yǎng)價值及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用［J］.河北漁業(yè)，2008，12:47－48.

［6］陳百堯，龔琪本，伏光輝，等.雙齒圍沙蠶生態(tài)修復(fù)型養(yǎng)殖技術(shù)［J］.現(xiàn)代漁業(yè)信息，2007，22(6):24.

［7］應(yīng)劍波，徐潔蕾.快速溶劑萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜/質(zhì)譜法測定動物組織中沙蠶毒素類農(nóng)藥［J］.Physical Testing and Chemical Analysis，2010，46(5):539－541.

［8］黃榮文，劉國成，張加研.葡萄糖與松香胺美拉德反應(yīng)產(chǎn)物抗氧化性能研究［J］.生物質(zhì)化學(xué)工程，2010，44(2):23－26.

［9］Yamaguchi T，Iki M.Antioxdation activity of maillard reaction produts［J］.Agric and Biol Chem，1986，50:2983－2985.

Preparation of Maillard raction products from clamworm Perinereis aibuhitensis grube and primary study on its antioxidant activity

GUO Xian－xia1，LI Chang－ling2，HUANG Xiang－h(huán)u2，LI Huo3，HUANG Wen－qi1
(1.College of Chemistry and Life Science，Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China;
2.Fisheries College，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524025，China;
3.Maoming Jinyang Tropical Fish Cultivation Co.，Ltd.，Maoming 525000，China)

Amino acids were extracted from dried clamworm Perinereis aibuhitensis by acid hydrolysis method.Maillard raction products(MRPs)were prepared by Maillardr action from the amino acid hydrolysate and glucose or sucrose.The MRPs were used for antioxidant activity by ferric thiocyanate method.The results were as follows:Both of the prepared MRPs had certain antioxidant activities.MRPs from clamworm and glucose had weaker antioxidant activity than propylgallate during the first four hours but had stronger antioxidant activity than that after four hours.MRPs from clamworm and sucrose had weaker antioxidant activity than propylgallate during the testing time of 7.5h and its antioxidant activity became weaker and weaker.However，the trend of its antioxidant activity became stronger at that time.

Perinereis aibuhitensis;Maillard raction products(MRPs);antioxidant activity

TS201.1

A

1002－0306(2011)08－0172－03

2010－07－22

郭先霞 (1981－)，女，碩士，助教，主要從事天然產(chǎn)物化學(xué)及食品分析研究。

廣東省科技計劃農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目(2008B020800005)。