植物下脚料中抗氧化剂的研究及应用
摘要：综述了近年植物下脚料抗氧化剂的研究现状，以及在食品、医药、化妆品等领域的应用。
关键词：植物下脚料；抗氧化剂；研究进展
中图分类号：TS202文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)05-0060-04
Research and Application of Antioxidants from Plant Residual Wastes
GUO Li-ping，LIU Wei-fen，ZHU Ying-lian
(1. Food Science and Engineering College, Qingdao Agriculture University, Qingdao 266109, China;
, 百拇医药
2. Chongqing Nanfang Translation College, Sichuan Foreign Language College, Chongqing 401120, China)
Abstract：This paper reviews the research situation of antioxidants from plant residual wastes，and their applications in the fields of foods，medicines and cosmetics.
Key words：plant residual wastes; antioxidants; research advance
抗氧化剂是指能够消除氧自由基，抑制、消除以及减缓氧化反应的一类物质[1]。抗氧化剂已经在食品工业、化妆品、医药、饲料等领域得到了广泛的应用。由于传统使用的合成抗氧化剂BHT(二丁基羟基甲苯)，BHA(丁羟基茴香醚)，PG(特丁基对苯二酚)和TBHQ(没食子酸丙酯)等具有一定的毒性和致癌作用，天然抗氧化剂成了研究的热点[2,3]。目前，已从中草药、香辛料、食用植物等10余类数百种天然植物中提取出抗氧化成分。由于有些原料的提取成本较高，而农业、食品工业的下脚料及一些植物的废弃物中存在相当含量的抗氧化物质[4]。现将国内外植物下脚料中天然抗氧化剂的研究进展作一综述，以冀为植物废弃物的综合利用和天然抗氧化剂的深入研究应用提供理论依据。
, 百拇医药
1植物抗氧化剂的主要成分
1.1多元酚类
植物多酚是当前研究最深入的一类抗氧化剂。植物提取物的抗氧化性与多酚的含量以及酚羟基的数量和位置密切相关，但具体的构效关系尚有待进一步研究[5,6]。
1.1.1黄酮类化合物目前已知的黄酮化合物超过4 000个，其中以黄酮醇类最为常见，占总数的1/3，其次为黄酮类，约占1/4。黄酮是许多中草药提取物的抗氧化活性成分，甘草、沙棘、银杏叶、竹叶、黄芩、黄芪、柑橘、黄连等含有的黄酮类成分具有强抗氧化性。从一些食用植物的废弃物如紫葡萄皮和葡萄籽、甘薯皮、马铃薯皮、茄子皮和黑苦荞麸皮等中分离的黄酮类物质有较强的清除自由基能力[7-10]。
1.1.2原花青素类原花青素是一种天然的抗氧化剂，存在于许多植物的籽中，如葡萄、草莓、苹果、梨等，而大麦、黑豆中也有微量存在。原花青素的基本结构单元是儿茶素和表儿茶素，通常为通过4→6或4→8碳键缩合而成的二聚物、三聚物或多聚物。目前主要研究的是葡萄皮和籽及苹果中提取的原花青素，其抗氧化能力比儿茶素、生育酚高[11，12]。
, 百拇医药
1.1.3鞣质类又称单宁，通常指相对分子质量在500～3 000的植物多酚，是一种广泛存在于植物体内的多元酚化合物。除低等植物外，单宁广泛分布于植物的叶、皮、木、果、根皮内[13]。单宁的抗氧化性是通过还原反应降低环境中的氧含量，或作为氢供体与环境中自由基结合，终止自由基引发的连锁反应[14]，单宁和维生素C、维生素E有很好的协同作用。
1.2活性多糖类
多糖由10个以上的单糖基通过苷键连接而成。研究表明，多糖除具有增强免疫、抗肿瘤活性外，还有抗氧化作用。吴茱萸多糖有一定的清除·OH和·O2-的能力；魔芋多糖有良好的抗衰老作用，对GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)，CAT(过氧化氢酶)，SOD(超氧化物歧化酶)的影响也十分显著；菜籽多糖具有还原能力，能清除化学反应诱导的活性氧，以自身的还原性保护生物体内的其它还原性成分；灵芝多糖、枸杞多糖、黄芪多糖、山药多糖、银杏叶多糖等都具有较强的抗氧化和清除自由基的能力[15]；米糠多糖具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降胆固醇和增强免疫等多种功能[16]。
, 百拇医药
1.3维生素类
主要是维生素C和维生素E，是最早使用的天然抗氧化剂，存在于大多数水果蔬菜中。目前，国内外主要是从油品加工的副产物脱臭馏出物和皂脚中提取维生素E。维生素C在绿色蔬菜、柑橘属水果中含量丰富，中华猕猴桃的含量最高，是柑橘的4～5倍。维生素一般情况下是作为协同增效剂与其它抗氧化剂共同使用。
1.4萜类
一些常用的植物药如人参、甘草、柴胡、桔梗、远志等都含有萜类及其皂苷。车前子、玄参、地黄、龙胆、车前子、胡黄连等多含环烯醚萜类物质。车前子的甲醇提取物对亚油酸自动氧化有抑制作用，与合成抗氧化剂BHT相近。除以上成分外，提取物中的生物碱类、苷类、甾醇类、氨基酸、蛋白质等成分也有较强的抗氧化活性。
2植物下脚料抗氧化剂的开发
从植物的下脚料中提取天然抗氧化物质的研究是近几十年才开始的，日本、韩国、美国、法国在这方面的研究处于领先地位。研究较多的是葡萄皮及籽的提取物。葡萄皮中主要为花色素类、黄酮以及白藜芦醇等；葡萄籽中主要为儿茶素类、原花青素、单宁等。其中具有抗氧化活性的多酚物质主要为花色苷、原花青素、儿茶素和黄酮，红葡萄中抗氧化物质的含量高于白葡萄[11，12，17]。张峻等[18]用不同的有机溶剂提取葡萄籽，实验证明60%～80%丙酮的提取效果最佳，提取物对猪油有很好的抗氧化性能，效果优于BHT。
, 百拇医药
Negi等[19]用丙酮等有机溶剂提取石榴皮中的抗氧化成分，研究表明，石榴皮中含有多种酚类物质如鞣质酸、单宁、五倍子酸等，提取物具有较强的清除超氧阴离子自由基和羟基自由基的能力。
Yu等[20]用甲醇提取花生壳，得到抗油脂氧化性能超过常用的合成抗氧化剂BHA的MEPH，其抗氧化成分是藤黄菌素。用0.12%，0.48%，1.2%MEPH对猪油进行抗氧化实验表明，猪油在(100±2)℃存放32 h后过氧化值增长缓慢，对照则迅速增长，表明MEPH抗氧化效果显著。
日本利用稻壳成功地提取了天然抗氧化剂异牡荆黄素，对油脂有强抗氧化作用。在食用油脂或脱臭油脂中添加0.002%～0.1% 就有良好的抗氧化效果，抗氧化效果比α-生育酚、没食子酸、BHA更佳。提取方法是稻壳粉碎后，加入80%乙醇于室温浸渍，过滤浸渍液，浓缩干燥，色谱分离。
罗望子种皮抗氧化物是罗望子制取增黏剂后副产物的提取物。有良好的抗油脂氧化效果，与生育酚、柠檬酸并用有抗氧化相乘效果。它对亚油酸、食用猪油、色拉油等都有抗氧化作用，具有优良的耐热性，耐盐性，在中性及碱性条件下十分稳定。在10%氯化钠溶液中的抗氧化性还能保持70%以上，添加于腌制食品中可延长保存期。提取的方法是将种皮粉碎，在80%的乙醇中提取4次，将提取液浓缩干燥[21]。, 百拇医药(郭丽萍 刘苇芬 朱英莲)
关键词：植物下脚料；抗氧化剂；研究进展
中图分类号：TS202文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)05-0060-04
Research and Application of Antioxidants from Plant Residual Wastes
GUO Li-ping，LIU Wei-fen，ZHU Ying-lian
(1. Food Science and Engineering College, Qingdao Agriculture University, Qingdao 266109, China;
, 百拇医药
2. Chongqing Nanfang Translation College, Sichuan Foreign Language College, Chongqing 401120, China)
Abstract：This paper reviews the research situation of antioxidants from plant residual wastes，and their applications in the fields of foods，medicines and cosmetics.
Key words：plant residual wastes; antioxidants; research advance
抗氧化剂是指能够消除氧自由基，抑制、消除以及减缓氧化反应的一类物质[1]。抗氧化剂已经在食品工业、化妆品、医药、饲料等领域得到了广泛的应用。由于传统使用的合成抗氧化剂BHT(二丁基羟基甲苯)，BHA(丁羟基茴香醚)，PG(特丁基对苯二酚)和TBHQ(没食子酸丙酯)等具有一定的毒性和致癌作用，天然抗氧化剂成了研究的热点[2,3]。目前，已从中草药、香辛料、食用植物等10余类数百种天然植物中提取出抗氧化成分。由于有些原料的提取成本较高，而农业、食品工业的下脚料及一些植物的废弃物中存在相当含量的抗氧化物质[4]。现将国内外植物下脚料中天然抗氧化剂的研究进展作一综述，以冀为植物废弃物的综合利用和天然抗氧化剂的深入研究应用提供理论依据。
, 百拇医药
1植物抗氧化剂的主要成分
1.1多元酚类
植物多酚是当前研究最深入的一类抗氧化剂。植物提取物的抗氧化性与多酚的含量以及酚羟基的数量和位置密切相关，但具体的构效关系尚有待进一步研究[5,6]。
1.1.1黄酮类化合物目前已知的黄酮化合物超过4 000个，其中以黄酮醇类最为常见，占总数的1/3，其次为黄酮类，约占1/4。黄酮是许多中草药提取物的抗氧化活性成分，甘草、沙棘、银杏叶、竹叶、黄芩、黄芪、柑橘、黄连等含有的黄酮类成分具有强抗氧化性。从一些食用植物的废弃物如紫葡萄皮和葡萄籽、甘薯皮、马铃薯皮、茄子皮和黑苦荞麸皮等中分离的黄酮类物质有较强的清除自由基能力[7-10]。
1.1.2原花青素类原花青素是一种天然的抗氧化剂，存在于许多植物的籽中，如葡萄、草莓、苹果、梨等，而大麦、黑豆中也有微量存在。原花青素的基本结构单元是儿茶素和表儿茶素，通常为通过4→6或4→8碳键缩合而成的二聚物、三聚物或多聚物。目前主要研究的是葡萄皮和籽及苹果中提取的原花青素，其抗氧化能力比儿茶素、生育酚高[11，12]。
, 百拇医药
1.1.3鞣质类又称单宁，通常指相对分子质量在500～3 000的植物多酚，是一种广泛存在于植物体内的多元酚化合物。除低等植物外，单宁广泛分布于植物的叶、皮、木、果、根皮内[13]。单宁的抗氧化性是通过还原反应降低环境中的氧含量，或作为氢供体与环境中自由基结合，终止自由基引发的连锁反应[14]，单宁和维生素C、维生素E有很好的协同作用。
1.2活性多糖类
多糖由10个以上的单糖基通过苷键连接而成。研究表明，多糖除具有增强免疫、抗肿瘤活性外，还有抗氧化作用。吴茱萸多糖有一定的清除·OH和·O2-的能力；魔芋多糖有良好的抗衰老作用，对GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)，CAT(过氧化氢酶)，SOD(超氧化物歧化酶)的影响也十分显著；菜籽多糖具有还原能力，能清除化学反应诱导的活性氧，以自身的还原性保护生物体内的其它还原性成分；灵芝多糖、枸杞多糖、黄芪多糖、山药多糖、银杏叶多糖等都具有较强的抗氧化和清除自由基的能力[15]；米糠多糖具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降胆固醇和增强免疫等多种功能[16]。
, 百拇医药
1.3维生素类
主要是维生素C和维生素E，是最早使用的天然抗氧化剂，存在于大多数水果蔬菜中。目前，国内外主要是从油品加工的副产物脱臭馏出物和皂脚中提取维生素E。维生素C在绿色蔬菜、柑橘属水果中含量丰富，中华猕猴桃的含量最高，是柑橘的4～5倍。维生素一般情况下是作为协同增效剂与其它抗氧化剂共同使用。
1.4萜类
一些常用的植物药如人参、甘草、柴胡、桔梗、远志等都含有萜类及其皂苷。车前子、玄参、地黄、龙胆、车前子、胡黄连等多含环烯醚萜类物质。车前子的甲醇提取物对亚油酸自动氧化有抑制作用，与合成抗氧化剂BHT相近。除以上成分外，提取物中的生物碱类、苷类、甾醇类、氨基酸、蛋白质等成分也有较强的抗氧化活性。
2植物下脚料抗氧化剂的开发
从植物的下脚料中提取天然抗氧化物质的研究是近几十年才开始的，日本、韩国、美国、法国在这方面的研究处于领先地位。研究较多的是葡萄皮及籽的提取物。葡萄皮中主要为花色素类、黄酮以及白藜芦醇等；葡萄籽中主要为儿茶素类、原花青素、单宁等。其中具有抗氧化活性的多酚物质主要为花色苷、原花青素、儿茶素和黄酮，红葡萄中抗氧化物质的含量高于白葡萄[11，12，17]。张峻等[18]用不同的有机溶剂提取葡萄籽，实验证明60%～80%丙酮的提取效果最佳，提取物对猪油有很好的抗氧化性能，效果优于BHT。
, 百拇医药
Negi等[19]用丙酮等有机溶剂提取石榴皮中的抗氧化成分，研究表明，石榴皮中含有多种酚类物质如鞣质酸、单宁、五倍子酸等，提取物具有较强的清除超氧阴离子自由基和羟基自由基的能力。
Yu等[20]用甲醇提取花生壳，得到抗油脂氧化性能超过常用的合成抗氧化剂BHA的MEPH，其抗氧化成分是藤黄菌素。用0.12%，0.48%，1.2%MEPH对猪油进行抗氧化实验表明，猪油在(100±2)℃存放32 h后过氧化值增长缓慢，对照则迅速增长，表明MEPH抗氧化效果显著。
日本利用稻壳成功地提取了天然抗氧化剂异牡荆黄素，对油脂有强抗氧化作用。在食用油脂或脱臭油脂中添加0.002%～0.1% 就有良好的抗氧化效果，抗氧化效果比α-生育酚、没食子酸、BHA更佳。提取方法是稻壳粉碎后，加入80%乙醇于室温浸渍，过滤浸渍液，浓缩干燥，色谱分离。
罗望子种皮抗氧化物是罗望子制取增黏剂后副产物的提取物。有良好的抗油脂氧化效果，与生育酚、柠檬酸并用有抗氧化相乘效果。它对亚油酸、食用猪油、色拉油等都有抗氧化作用，具有优良的耐热性，耐盐性，在中性及碱性条件下十分稳定。在10%氯化钠溶液中的抗氧化性还能保持70%以上，添加于腌制食品中可延长保存期。提取的方法是将种皮粉碎，在80%的乙醇中提取4次，将提取液浓缩干燥[21]。, 百拇医药(郭丽萍 刘苇芬 朱英莲)