光照、加熱對蝦青素穩(wěn)定性和抗氧化性的影響分析

郭紅星 高 望 周盡學(xué)

（1.海南三元星生物科技股份有限公司，海南 ?？?70100；2.海南華研膠原科技股份有限公司，海南 海口570216）

0 引言

蝦青素是一種酮或類胡蘿卜素，色澤為粉紅色，具脂溶性，不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑[1]。在體內(nèi)可與蛋白質(zhì)結(jié)合而呈青色、藍(lán)色。特別是水生動物如蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛中，起顯色的作用[2]。蝦青素還是一種比較好的抗氧化劑，其抗氧化能力比較好，對于處理二氧化氮、硫化物、二硫化物等效果很好，還具有很好的脂質(zhì)過氧化效果[3]。其在眾多領(lǐng)域中都具有很好的應(yīng)用效果，蝦青素的市場應(yīng)用前景廣闊，是目前相關(guān)行業(yè)研究發(fā)展的重點(diǎn)要素之一?，F(xiàn)階段，對于蝦青素的穩(wěn)定性相關(guān)研究中，研究蝦青素提取過程的工藝條件以及穩(wěn)定性和異構(gòu)體轉(zhuǎn)化的影響研究比較稀缺，因此，此次研究重點(diǎn)從這些方面研究，通過對光照、加熱對蝦青素穩(wěn)定性影響研究實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證蝦青素在不同條件下的抗氧化性和穩(wěn)定性變化情況。

1 材料和方法

1.1 材料準(zhǔn)備

此次實(shí)驗(yàn)研究中，需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料和試劑主要包括以下幾種：

蝦青素（5%）、蝦青素標(biāo)準(zhǔn)品（98%）；DDPH（＞97%）；色譜純正的甲醇；二氯甲烷。

需要的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器主要有數(shù)顯恒溫水浴鍋、紫外燈、高效液相色譜儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

第一步，進(jìn)行蝦青素穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。用天平稱取75%的蝦青素，添加二氯甲烷，在室溫水浴超聲半分鐘后讓蝦青素完全溶解。再使用0.45μm的針筒式過濾器來進(jìn)行過濾處理，將一定量的濾液移到棕色容量瓶中，添加甲醇進(jìn)行稀釋，添加到最大容器刻度即可，制作的溶液主要是蝦青素樣品。

第二步，紫外照射，移取5 mL蝦青素樣品溶液到無色容器瓶內(nèi)，使用240 W的紫外燈進(jìn)行照射，對于樣品溶液分別照射不同時(shí)長，照射時(shí)長分別為1、2、5、8、14 h，再對這些溶液進(jìn)行高效液相色譜分析，研究紫外光對于蝦青素穩(wěn)定性影響情況，針對這一實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，可以反復(fù)測定3組以上，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性。

第三步，加熱蝦青素，研究加熱對于蝦青素穩(wěn)定性影響。精確移取一定量的蝦青素樣品溶液到棕色容量瓶中， 使用60℃的水浴分別加熱0.5、1、2、4、6、8 h，在實(shí)驗(yàn)溶液完全冷卻到室溫后，使用甲醇來定容到刻度，對于溶液進(jìn)行高效液相色譜儀分析，研究不同加熱時(shí)長對于蝦青素穩(wěn)定性的影響情況。

第三步，使用DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)。稱取5%蝦青素0.63 g加入100 mL的棕色容量瓶內(nèi)，添加80 mL的甲醇，在室溫水域超聲中溶解半分鐘，添加甲醇將其稀釋到最大刻度并搖勻。使用上述的針筒過濾器進(jìn)行處理，獲得樣品溶液，將一定量的溶液放在陽光下照射8 h，紫外照射8 h，使用60℃加熱5 h，定容到刻度，獲得三瓶樣品溶液。

稱量DPPH25 mg放置到50 mL的棕色容量瓶內(nèi)，添加甲醇溶解到稀釋刻度，充當(dāng)DPPH反應(yīng)液。

將上述蝦青素的四個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品和DPPH反應(yīng)液以1:1的比例進(jìn)行混合，在37℃下進(jìn)行水浴恒溫避光反應(yīng)半小時(shí)后，再進(jìn)行高效液相色譜分析，計(jì)算DPPH濃度和自由基清除率。

2 結(jié)果分析

2.1 陽光直射影響

研究得出，光照對于蝦青素穩(wěn)定性的影響明顯。通過陽光直射，蝦青素樣品溶液經(jīng)歷太陽光射后，溶液中蝦青素異構(gòu)體濃度如表1數(shù)據(jù)所示。

可以發(fā)現(xiàn)的是，在太陽光照射下，全反式蝦青素濃度有一定的下降，9順式和13順式異構(gòu)體含量相對于光照前卻有一些上升，15順式異構(gòu)體含量變化不大。表明了光照會導(dǎo)致全反式蝦青素向其順式異構(gòu)體轉(zhuǎn)化，13順式異構(gòu)體轉(zhuǎn)化中的光照實(shí)踐影響因素不大，轉(zhuǎn)化程度在誤差范圍內(nèi)變化不顯著，相反，9順式異構(gòu)體轉(zhuǎn)化會隨著光照的時(shí)間延長而不斷上升。

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，在光照時(shí)間延長的情況下，蝦青素含量也在不斷降低，表明光照不僅僅會導(dǎo)致異構(gòu)體之間出現(xiàn)轉(zhuǎn)化，還會造成蝦青素的降解加快，對于蝦青素穩(wěn)定性的研究中，也指出在光照后蝦青素顏色有明顯的淡化趨勢，吸光度也有一定降低。因此，針對蝦青素的處理和保存最好是在避光的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，這對于提升處理和保存質(zhì)量，延長使用保質(zhì)期等也具有重要作用。

2.2 紫外照射影響

借助此次實(shí)驗(yàn)的開展，系青素樣品溶液在紫外光照射后的變化規(guī)律以及太陽光照等對于蝦青素含量影響具有統(tǒng)一性。不同的光照條件和環(huán)境下，全反式蝦青素濃度的變化規(guī)律也基本相同[4]。張婧等人在研究中，對于光照對蝦青素穩(wěn)定性影響研究中，將太陽光、室內(nèi)光、燈光、紫外線光和完全避光這些不同光照情況下蝦青素含量變化結(jié)果統(tǒng)計(jì)出來，得出太陽光、紫外光對于蝦青素影響水平大致相同，都會導(dǎo)致蝦青素含量降低，而燈光、室內(nèi)光對于蝦青素含量影響不大。最終得出光照對于蝦青素的影響更多的是因?yàn)槠渲邪俗贤夤狻?/p>

2.3 加熱影響

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蝦青素樣品溶液在加熱的不同時(shí)間內(nèi)，相應(yīng)溶液中的各異構(gòu)體濃度要有所差異。研究得出，在加熱處理后，全反式蝦青素更多地轉(zhuǎn)化成為異構(gòu)體，其減少的量和順式異構(gòu)體增加量大致接近。加熱處理后，三類順式異構(gòu)體含量都上升了，13順式增加最顯著。相應(yīng)溶液的異構(gòu)體濃度隨著加熱時(shí)間延長出現(xiàn)了規(guī)律性的變化，在6 h后這種變化開始平穩(wěn)。

3 總結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)得出，蝦青素在加熱、光照情況下，全反式蝦青素可以全部或者是部分轉(zhuǎn)化成順式異構(gòu)體，多轉(zhuǎn)化成13順式，蝦青素順式異構(gòu)體抗氧化活性要比全反式高很多，按照實(shí)驗(yàn)分析，可以得出，陽光中存在紫外光是造成蝦青素異構(gòu)體轉(zhuǎn)化和降解的最主要因素。

表1 太陽光照前后蝦青素異構(gòu)體濃度統(tǒng)計(jì)