茶多酚抗氧化和抑菌机制的研究

时间:2022-10-05 01:38:56

茶多酚抗氧化和抑菌机制的研究

[摘要] 茶多酚是一种新兴的天然的抗氧化剂,以抑菌、抗氧化能力强和安全性高等优点,可代替人工合成的防腐剂添加于肉制品中,改善肉制品的质量。本文重点介绍了茶多酚防腐机制的研究进展。

[关键词] 茶多酚;抗氧化机制

[中图分类号] R96[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2008)08(b)-021-02

Antiseptic mechanism of tea polyphenol

XU Peng,LIU Dong-cheng

(School of Chemical Engineering & Technology,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221008,China)

[Abstract] Tea polyphenol is a new natural antioxidant, it possess some advantages, such as resist oxidation, resist bacterium, anticorrosion, etc. The tea polyphenol can replace manual antiseptic, and it may improve the quality of the products. This article has introduced the antiseptic mechanism of tea polyphenol.

[Key words] Tea polyphenol;Antiseptic mechanism

茶多酚(TP)是一种从茶叶中提取的天然多酚类物质,具有良好的抗氧化和清除自由基的能力,是一种值得研究和大力开发的天然食品抗氧化剂。现阶段食品工业主要使用合成抗氧化剂,合成的食品添加剂虽然有许多优点,但由于是人工合成的物质所以多有不同程度的毒性,而天然抗氧化剂具有安全性高、抗氧化能力强、无副作用和防腐保鲜等优点,所以天然抗氧化剂的开发与研究成为热点。

1茶多酚的理化特性

茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称,为淡黄至茶褐色的水溶液、白色无定型粉末状、粗晶体三种形态,有涩味,略带茶香有回味感,并略有吸潮性。茶多酚易溶于水及各种有机溶剂:甲醇、乙醇、丙酮等,微溶于油脂,不溶于氯仿,水溶液pH值为3.0~4.0。茶多酚安全性好,对热和酸比较稳定,碱性条件下容易发生氧化褐变。

茶多酚主要包括黄烷酮,又称为儿茶素、黄酮醇、花青素和酚酸,其中儿茶素60%~80%。茶多酚可以通过口腔黏膜吸收,最后经人体由尿及胆汁排出体外。国内外学者对茶多酚的急性毒性、亚急性毒性、亚慢性毒性、Ames试验、抗突变与抗癌变试验、微核试验等毒理学内容进行了许多研究。结果表明,TP是一种毒性很低、无副作用、安全性很好的天然添加剂,符合食品添加剂的毒理学和安全性评价的要求[1]。

2茶多酚的抗氧化有效成分

研究表明,茶多酚中具有油脂抗氧化作用的主要成分是儿茶素。儿茶素主要有儿茶素(C)、没食子儿茶素(GC)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)6种。其中前四种称为非酯型儿茶素,后两种称酯型儿茶素。松崎妙子等研究得出:联苯三酚型儿茶素比邻位型儿茶素的抗氧化效力强。由于茶叶中酯型儿茶素含量最高,因而茶叶中主要的有效抗氧化成分是酯型儿茶素。

3茶多酚的抗氧化作用机制及影响因素

氧化是导致肉制品变质的重要因素之一,除了能使重要的油脂酸败,还会使其发生褪色、褐变、维生素破坏,从而降低营养价值。动植物油脂中含有一定饱和脂肪酸,自动氧化过程中会产生氧化物的游离基。茶多酚中儿茶素的B环、C环上的酚性羟基特有供氢体的活性,与脂肪的游离酚羟基结合,消耗脂肪酸的游离基,从而中断连锁反应,达到油脂抗氧化的目的[2]。

3.1 激活抗氧化酶系

超氧化物歧化酶、过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化酶等抗氧化酶对自由基有高效的清除作用,防止活性氧对机体的损伤。茶多酚不但能保护体内的抗氧化酶,还可促进和激活体内抗氧化酶活性[3]。

3.2 有效清除活性氧和自由基

化学发光法发现绿茶、乌龙茶、红茶茶多酚都有清除自由基的作用,呈高度的量-效关系,以乌龙茶最好,其作用超过维生素C和维生素E[3]。并且茶多酚可以清除脂自由基、羟自由基和单线氧。

3.3 抑制氧化酶系

茶多酚可抑制肿瘤细胞中NADPH-细胞色素还原酶及细胞色素P450活化系统的活性,TP对这些氧化酶的抑制作用可预防病理条件下自由基的爆发性发生[3]。

3.4 络合金属离子

茶多酚既防止氧化又保护SOD活性,间接地有利于抗氧化[3]。茶多酚属多酚结构,可以络合钙、铜、铁等10 种金属离子,具有较强的络合金属离子的性能。茶多酚对铜具有一定的络合作用,可抑制铜催化的低密度脂蛋白的氧化,TP对铜的弱络合性,可保证在一定浓度范围,不会影响以铜为中心的SOD活性。茶多酚主要是络合过量的游离铁,有效络合铁而减轻自由基损伤[4],不争夺铁蛋白的络合态铁,不造成缺铁性贫血。茶多酚又可通过络合细胞内钙,降低钙浓度,而抑制黄嘌呤氧化酶的生成,从而起到抗氧化作用。

4影响茶多酚的抗氧化能力因素

茶多酚羟基的数目直接影响其抗氧化能力,儿茶素的主要还原部位是其B环的邻位酚羟基, 而且联苯三酚型儿茶素的吸氧量大于邻苯二酚型[5]。茶多酚的分子量也影响其抗氧化能力,分子量越大的TP组分,其产生的多酚自由基越稳定。此外,茶多酚的抗氧化能力与其溶解性也有关。油溶性茶多酚具有更强的抗脂质氧化活性。在水相中,不同组分对脂质过氧化残基清除能力不同:ECG>EGCG>EGC>EC,油相中,ECG=EGCG>EC>EGC[6]。茶多酚抗氧化能力还与其分子量和没食子酰基数目呈正相关性。这与其他植物多酚清除自由基的特性相一致[7]。

5茶多酚的抑菌作用机制

茶多酚对近百种细菌均有抑制作用,其抑菌能力与浓度呈正相关。茶多酚对革兰阴性需氧杆菌和球菌、兼性厌氧细菌、球菌及球杆菌、革兰阳性球菌、产芽胞杆菌都有明显的抑制作用。茶多酚与有机酸混合,获得良好的保鲜效果, 其用量一般为0.002%为宜。茶多酚抑制肠道的致病菌,对双歧杆菌却有促进作用,可改善人体肠道的微生态,增强肠道的免疫功能[8]。

其主要作用机制能是:(1)抑制病源微生物的黏附。TP 抑制链球菌产生的葡酰转移酶,使形成不溶性葡聚糖过程受阻,细胞无法黏附在牙齿表面形成菌斑而抑制龋齿的发生;抑制亚洲流感病毒A和B,抑制病毒吸附在MDCK细胞上。(2)竞争抑制作用。TP可与艾滋病毒逆转录酶和DNA 聚合酶的模板引物相竞争,与RNA 聚合酶的核苷基物相竞争,起到抑制艾滋病毒的作用。(3)直接破坏细胞结构。TP对病源性大肠杆菌O157的抑制作用是破坏了其细胞膜[3]。

6茶多酚的影响因素

茶多酚的影响因素有pH值、温度、盐浓度等。唐裕芳等[9]研究表明,pH 值对TP抑菌活性的影响较大,在酸性和中性环境中,TP抑菌活性较好并且较稳定。当pH 值为7~8的时候抑菌活性最强, 但随着碱性的继续增强,TP的抑菌活性反而呈现下降趋势。一定温度内处理不影响茶多酚的抑菌活性。经低温长时间放置和高温短时间加热处理后茶多酚的抑菌圈变化不大, 即低温长时间放置和高温短时加热对茶多酚抑菌活性影响不大。食盐可增强茶多酚的抑菌活性,并随食盐质量浓度的增加, 茶多酚抑菌活性呈量效关系。

7结束语

茶多酚还有些防腐机制没有研究透彻, 其本身容易被氧化而产生具有较强氧化性能的物质和新的自由基。由于茶多酚的极性很强,加入到油脂性食品中时,会因其溶解性较差而影响功能的发挥。为了解决溶解性和易被氧化性,可以改变自身特性酯化或甲基化等,改性后的茶多酚可提高抑菌性、抗氧化性和油溶性。茶多酚和维生素E、维生素C的混合增强了防腐效果,那么茶多酚和其他天然添加剂的混合能否增强抗氧化性可以是将来的研究方向。

[参考文献]

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[5]Hathway D. An approach to the study of vegetable tanninsby the oxidation of plant phenolics [J].Soc Leather Tech Chem, 1958:108-121.

[6]杜荣茂,刘梅森,何唯平.天然功能性食品添加剂茶多酚[J].中国食品添加剂,2004,(2):56-60.

[7]Matsuoka Y,Hasegawa H, Okuda S. Ameliprative effects of tea catechins on active oxygenrelated nerve cell injures[J]. Phannacology and Experimental Thrupentics, 1995,(2):602-608.

[8]陈庆余. 茶对人体有害病菌病毒的抑制作用[J].茶叶通讯,1998,(4):32-36.

[9]唐裕芳, 张妙玲,冯波,等.茶多酚的抑菌活性研究[J].浙江林学院学报,2005,(5):553-557.

(收稿日期:2008-05-07)

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