蜂胶抗氧化作用研究进展_乞永艳

收稿日期 :2000 -09 -04 作者简介 :乞永艳 , 女 (1970 -) , 硕士是蜂胶) 的性质 研究和产 品开发工作 。
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蜜蜂杂志 (月刊 ) JO U RN A L OF BEE (M onthly)
N o .12 Dec .2000
将 75 %乙醇 提取 的 蜂胶 液 170 ℃加热 1h(小时 ) 后 , 加到猪油中 , 发现其抗氧化效果 与未加热的没 有 很大差异 ;在猪油和 核桃仁中使 用蜂胶 , 于 40 ±2 ℃ 保存 20d(天), 其抗氧化效果仍比 BH T 高 , 说明蜂胶
2000 年 第 12 期
蜜蜂杂志 (月刊 ) JO U RN A L O F BEE (M o nthly )
4 结语
蜂胶具有杀菌消炎 、 净化血液 、 排 除毒素和 增强 免疫等功效 , 能 够预防和治疗肿瘤 、 息肉 、 糖尿 病 、 心脑血管病 、 微 循环障碍等疾病 , 这些医疗价值 早已 被人们认可[5] 。关 于其抗氧 化作用 , 国 内外也正 在掀 起研究和利用的 热潮 , 并且许多研 究已证明蜂胶 之所 以有很好的医疗 作用 , 在很大程度 上是因其抗氧 化作 用所致 。但是 , 若想将其作为抗氧 化剂来代替合 成抗 氧化 剂在 食品 加工 业中 广 泛应 用 , 还 有许 多 工作 要 做 , 如固定的提 取方法 、 不同底物 的使用剂量 、 作用 性能 等 。 虽然 实际 上我 们 已摄 入了 大 量的 这 些化 合 物 , 且并未发现 其毒害作用 , 相反 还有很好的医 疗作 用 , 但是依照食 品添加剂的要求 , 仍然要进行急 性和 慢性毒理实验 , 这也需要一个过程 。
蜂胶中还有部分成 分虽有抗氧化作 用 , 但是 近年 来才将其作为抗 氧化剂加以研究 , 关于其抗氧化 机理 还无可靠的定论 。
3 影响蜂胶抗氧化作用的因素
3 .1 蜂胶原料 蜂胶中各类化合物 的含量随树种 、 产地 、 采 胶季
节等因素 不同而有 所变化 , Banko va 等 (1982)测 知 保加利亚南部产蜂胶样品中总黄酮含量达 35 .0 % , 其 中乔松 素 21 .4 %, 高良姜 素 5 .0 %, 白 杨素 4 .8 % ; 罗国安等 (1985)测得 中国产蜂胶样品 中总黄酮 平均 含量为 10 .31 % ±0 .29 %;日本蜂 胶协 会 (1992) 测 得 粗 蜂 胶 总 黄 酮 含 量 为 10 .83 % , 其 中 乔 松 素 6 .00 %, 高良姜素 1 .05 %, 白杨素 1 .60 %[4] 。因此 , 为了 保证 蜂胶 乙醇 提取 物 有稳 定 、 良 好的 抗 氧化 效 果 , 要综合考虑这些影响因素 。 3 .2 蜂胶中黄酮类化合物的分子结构
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实验 研 究 报告
蜂胶抗氧化作用研究进展
乞永艳 骆尚骅 刘富海
(中国农科院蜜蜂研究所 , 北京香山 100093)
摘 要:本文介绍了蜂胶化学成分的基本组成 、 抗氧化作用机理及其影响因素 。
关键词:蜂胶 ;抗氧化作用 ;影响因素
中图分类号 :S 896 .2
文献标识码 :A
文章编号 :1003 -9139(2000)12-0003-03
油脂及脂肪含量高 的食品极易因脂 肪酸发生 氧化 反应而导致食品 酸败 , 酸败的食品 不仅风味和品 质遭 到破坏 , 使厂家 和商家的经济利益 蒙受损失 , 更 重要 的是食用酸败的 食品会威胁消费者 的健康 , 导致 心脑 动脉粥样硬化 、 癌症并加 速人体老 化等[1] 。而延 缓和 防止油脂酸败最 有效的方法之一是 加入抗氧化剂 , 随 着对合成抗氧 化剂危害性 认识的深 入[2] , 人们正 在试 图开发和利用各 种天然抗氧化剂 , 研究最多的是 中草 药提取物 、 黄 酮类化合物 和香辛料 提取物[3] 。目 前 , 在欧美市场上 , 迷迭香和茶叶等的 天然提取物已 形成 商品大量使用 。 我国也正在寻找和 研究适合我国 国情 的天然抗氧化剂 资源 , 蜂胶以其神 奇的疗效和黄 酮等 天然抗氧化物的 含量丰富而成为被 人们看好的一 种天 然抗氧化剂 。
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中起抗氧化作用 的活性成分在高温 短时间或低温 长时
间处理后活性不受影响 , 具有较好的热稳定性 。 3 .7 增效剂的作用
采用维生素 C 、 维 生素 E 和柠檬酸等增效剂 能增 强蜂胶的抗氧化作用 , 我们的试验表明 0 .05 %的 蜂胶 中加入增效剂后 , 抗氧化作用明显 增强 , 其作用 效果 与 0 .5 %的蜂胶 (未用增效剂) 相当 。
我 们以猪肉 、 猪油 、 核桃仁和色拉 酱等较易被 氧 化的底物为试材 , 研究了蜂胶浓度对 其抗氧化作用 的 影响 , 结果发现 , 在一定浓度范围内 , 其抗氧化作 用 随 蜂 胶 浓 度 增 大 而 增 强 , 蜂 胶 含 量 为 0 .05 % 、 0 .1 %、 0 .5 %、 1 %和 5 %时 , 第 20d(天)时 , 油炸 核 桃仁 的过 氧 化值 分 别 为 0 .28 % 、 0 .23 %、 0 .14 % 、 0 .11 %和 0 .07 %, 而对照样品在第 8 天时过氧化值 已 超过 0 .25 %, 达到 0 .29 %。 3 .5 作用底物
作 为抗氧化剂的蜂胶 早已成功地用 于水成品 、 肉 类和果 蔬的保鲜 。Rzhav skay a 等 (1976) 将蜂胶乙醇 浸提液加到贮存于 冰箱的白鱼组织中 , 发现其抗氧 化 活性比 等量 BH T 高 2 倍 ;K aczm are k 等 (1982) 用 猪油 、 亚麻油和菜籽油为底物 , 结果是 0 .05 %的蜂 胶 提取物的抗氧化作 用大约相当于丙基 没食子酸盐的 一 半[ 4] ;我们的试验结果表明对于油炸核桃仁 , 0 .1 %的 EEP 的抗氧 化能力是相 同浓度 BH T 的 1 .5 倍 , 在 色 拉酱中 , 蜂胶的抗 氧化作用表现得更 明显 , 测定常 温 贮存 8 个 月 的色 拉酱 的过 氧 化值 , 对 照样 品 为 0 .24 % , 0 .05 %BH T 处 理 的 样 品 为 0 .22 % , 而 用 0 .05 % 、 0 .1 %蜂胶处理的样品的过 氧化值为 0 .026 % 和 0 .019 %, 远远低于对照样品和 BH T 处理的样品 。 3 .6 温度
蜂胶之所以有抗氧 化作用是因为具 有抗氧化 活性 的化合物 , 虽然 蜂胶中黄酮类化合 物种类较多 , 但并 不是所有的黄酮 化合物都有抗氧化 活性 , 只有分 子结 构满足一定条件 时才能表现出较强 的作用 , 其中 最主 要的是羟基化程度和羟基的位置 , 且一般认为 B 环中 的邻 -二羟基起 着主要作用 。分子 中酚羟基的数 目或 位置不同 , 彼此 间的极性也不同 , 利用这一特性 可以 选择适当极性的 溶剂系统来提取抗 氧化活性较高 的成
1 蜂胶的来源及其化学组成
蜂胶是工蜂从植物 的新生枝条 、 叶 、 芽或树 皮等 组织上采集到树 脂状分泌物后混入 其上颚腺等腺 体的
分泌物和蜂蜡等 加工而成的芳香性 胶状物 , 含有 与胶 源植物相类似 的大量有效 成分[4] 。蜂胶 的化学组 成很 复杂 , 已从中分 离鉴定出的成分有 黄酮类 、 萜烯 类 、 醌类 、 酯类 、 醇 类 、 酚类 、 醚类 、 有机酸和大量 的氨 基酸 、 酶类 、 维生 素 B1 、 维生 素 B2 、 维 生素 B6 、 维 生素 E 和 维生素 A 以 及矿 物质等 。含 有大量 的黄 酮 类 、 萜烯类化合 物是蜂胶的重要特 征 , 现已从蜂 胶中 分离鉴定的黄酮化合物有 30 余种 , 包括白杨素 、 柚柏 杨素 、 芹 菜素 、 金 合欢 素 、 槲 皮素 、 高良 姜 素 、 芦 丁 、 山萘酚 、 山 萘甲黄素 、 鼠李素 、 松属素等 , 其中 5 , 7 -二羟基 -3 , 4 -二甲基黄酮和 5 -羟基 4 , 7 -二甲 氧基双氢黄酮是蜂胶的特有成分[ 5] 。
附图 :2 -苯基色原酮 (黄酮) 胡春等人认为黄酮化合物 B 环上 3'4'-邻二羟基 是具有清除自由基 生物活性的关键结 构 , 其它位上 的 羟基起一 定作用[7] 。白凤 梅等引 用 Rafa t 等 人的研 究 结果分析认为黄酮 类化合物清除自由 基的作用是通 过 自身供氢氧化实现 的 。邻位羟基的存 在可使一个羟 基 供氢氧化成羰基之 后易于与邻位的羟 基形成分子内 氢 键 , 使氧化后的物质稳定 , 从而中断自由基导致的链
分 。在我们的研究中 , 采用 45 %和 75 %的乙醇溶液提 取的蜂胶配成相同浓度 (0 .024 %)时 , 对猪肉的保鲜 作用相同 , 也充分 证明乙醇浓度不同 时 , 对蜂胶其 它 成分的提取率虽有 影响 , 但对其抗氧 化组份的提取 率 是相同的 。 3 .3 提取溶剂
蜂 胶能以粗胶 、 水提 取物 (A PE) 和醇提取物 的 形式被使用 , 有研 究者认为蜂胶的水 提取物比醇提 取 物抗氧化效果好 , 且主要是由于其中 咖啡酸和咖啡 酸 苯乙酯的含量高 , 其抗氧化活性也是 由于这些成分 能 够清除自由基 , 因 而能阻止体内嗜中 性白细胞产生 活 性氧自由基和限制 由超氧阴离子导致 的过氧化脂质 的 过量增加[10 ～ 12] 。蜂胶水提取物多用于研究 蜂胶对人体 的医疗作用 ;作为 食品添加剂研究和 使用时多采用 蜂 胶的醇提取物 。 3 .4 蜂胶的浓度
反应 , 而 α-β 双键所决定的平面结构加强了分子的稳 定性[ 8] 。 2 .2 蜂胶中其它成分的抗氧化作用机理
黄酮类化合物是蜂 胶中具有多种生 物活性的 重要 物质之一 , 也是 目前研究较多 、 认 识较深刻的主 要一 类化合物 , 但有 关资料显示 , 蜂胶 中众多的其它 类化 合物也有抗氧化 作用 。有机酸中的 油酸 、 亚油酸 、 棕 榈酸等本身是不 饱和脂肪酸 , 易被 氧化 , 可降低 介质 中的含氧量 , 延 缓食品成分的被氧 化 ;而阿魏酸 、 咖 啡酸 等分 子结 构中 含有 酚 羟基 的有 机 酸可 消 除自 由 基 , 抑制氧化反 应和自由基反应 ;吴东方等 (1995 ～ 1996) 还证实阿魏酸钠 具有保肝和抗肝 脂质过氧 化作 用 ;咖啡酸酯 类还具有抑 制肿瘤的 作用[4] 。糖类 中的 果糖也有明显的 抗氧化作用 ;氨基 酸中的蛋氨酸 、 色 氨酸 、 苯丙氨酸 、 脯氨酸等能与金 属离子螯合 , 削弱 金属离子的促氧化作 用 ;有 π 电子的半胱氨酸和 酪氨 酸等以及含硫的 氨基酸都有良好的 抗氧化效果 , 碱性 氨基酸则能与不 饱和脂肪酸化合 , 从而抑制油脂 的自 动氧化[10] 。
2 蜂胶抗氧化作用机理
2 .1 黄酮类化合物抗氧化机理
蜂胶中起抗氧化作 用的主要成分之 一是黄酮 类化 合物 ,这类物质以 C6 -C3 -C6 为基本骨架(见附图), 不 同之处是 3 号碳 原子及苯核上取代 基的种类和位 置不 同以及 γ-吡酮 环发生变 化[6] 。蜂 胶抗氧化 活性强 弱
与这些因素有关 , 且主要是通过螯合金属离子和清除自 由基而起到抗氧化 的作用 。胡春等人 认为在猪油及 其 它油脂系统中 , 以微量金属离子催化的自动氧化是引起 系统氧化的主要原因[7] ,许多 黄酮化合物都具有 3 -羟 基 -4 -羰基 、 5 -羟基 -4 -羰基或连二酚基的结构 , 此结 构可 通过 与溶 液中 金 属离 子螯 合 而具 有抗 氧 化 性 。Y anishliev a N .等 人 (1984)以 猪油作 脂系统 模 型 , 证明加入 1 %或 5 %的蜂胶可明显抑制氧化作用 , 0 .004 %～ 0 .09 %的蜂胶氧化稳定性与其浓度呈正比 , 还测 定了 单一 组 份 (0 .01 %或 0 .05 %) 的 抗氧 化 效 果 , 证明松属素 、 高良姜素 、 柯因和 柚木柯因无抑 制 氧化的作用 , 莰菲 醇有中度抑制作用 , 栎精能强烈 抑 制 氧 化 , 但 他 认 为 蜂 胶 中 栎 精 含 量 非 常 低 (约 2 %) , 不能完全解释蜂胶强烈的抗氧化作用 , 他们推 测一定存在具有抗氧化作用的其它化合物 。1986 年 , 他用薄层分析法证 明了蜂胶的抗氧化 作用是各抗氧 化 组份协同作用的结果[8] 。