趙強(qiáng),劉樂(lè),楊潔,范建鳳,趙三虎,趙二勞
忻州師范學(xué)院化學(xué)系(忻州 034000)
亞硝酸鹽是自然界普遍存在的一種氮循環(huán)中的重要中間體,具有一定防腐抗菌作用,常用于肉制品加工中的發(fā)色與防腐[1-2]。在人體內(nèi)低生理濃度下,亞硝酸鹽可介導(dǎo)先天免疫,在細(xì)胞呼吸和信號(hào)傳導(dǎo)中起關(guān)鍵作用,具有重要的生物學(xué)作用[3]。但現(xiàn)代科學(xué)研究表明,過(guò)量亞硝酸鹽進(jìn)入人體血液中,會(huì)氧化血紅蛋白中的二價(jià)鐵,形成高鐵血紅蛋白,使血液失去攜氧能力[4];且亞硝酸鹽在人和動(dòng)物胃液條件下,極易與仲胺類物質(zhì)反應(yīng)生成強(qiáng)致癌物亞硝胺,可誘發(fā)引起人和動(dòng)物胃、肝、食道等多種器官惡性腫瘤,甚至能誘使子代發(fā)生遺傳突變,導(dǎo)致子代致癌[5-7]。因此,減少亞硝酸鹽的攝入,有效清除體內(nèi)過(guò)量亞硝酸鹽是防止癌癥、保持人體健康的有效途徑,研究物質(zhì)對(duì)亞硝酸鹽清除作用具有重要的際意義。
香辛調(diào)味料是一類具有香辛和芳香等典型風(fēng)味的天然植物性調(diào)味品的統(tǒng)稱。香辛調(diào)味料多為藥食兩用植物資源,具有多種功能活性,在食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生、調(diào)味品等領(lǐng)域得到較多研究應(yīng)用?,F(xiàn)代科學(xué)研究表明,香辛調(diào)味料具有清除亞硝酸鹽功能,可有效清除亞硝酸鹽。中國(guó)有關(guān)香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究報(bào)道不少,但尚未有相關(guān)研究總結(jié)。為此,以列入GB/T 12729.1—2008[8]的香辛料和調(diào)味品的68種品種為依據(jù),梳理概述中國(guó)有關(guān)香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究進(jìn)展,為香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的進(jìn)一步研究提供參考。
鱗莖類香辛調(diào)味料包括大蒜、洋蔥和韭蔥,國(guó)內(nèi)對(duì)大蒜和洋蔥清除亞硝酸鹽的研究相對(duì)較多,而未見(jiàn)有關(guān)韭蔥清除亞硝酸鹽的研究報(bào)道。
石飛云等[9]研究反應(yīng)時(shí)間、浸提溫度、提取液pH及其濃度對(duì)大蒜浸提液清除亞硝酸鹽的影響,由正交試驗(yàn)法確定的大蒜提取液清除亞硝酸鹽最佳反應(yīng)條件:溫度80 ℃下水浴浸提10 min所得大蒜提取液,在pH 12條件下,用20 mL大蒜提取液與2 mL 5 μg/mL亞硝酸鹽作用5 min,可完全清除亞硝酸鹽。郭紅珍等[10]研究表明,大蒜浸提液對(duì)亞硝酸鹽的最佳清除條件為水溶溫度90 ℃、用量5 mL、反應(yīng)液pH 4.2、反應(yīng)時(shí)間15 min。在此條件下,大蒜浸提液對(duì)亞硝酸鹽清除率為75.6%。楊國(guó)浩等[11]研究發(fā)現(xiàn),大蒜微波浸提液用量3.0 mL,pH 4.0時(shí),其對(duì)亞硝酸鹽的最高清除率為99.26%,將該大蒜浸提液用于肉制品中亞硝酸鹽的清除,效果極為顯著。周鳳超等[12]研究表明,微波輔助提取和超聲輔助提取的大蒜提取液對(duì)亞硝酸鹽均具有一定的清除能力,但其清除能力均弱與VC。李玉邯等[13]研究表明,大蒜提取液對(duì)肉制品中亞硝酸鹽具有較強(qiáng)清除能力,在試驗(yàn)條件下,其對(duì)香腸和熟肉中亞硝酸鹽清除率分別可達(dá)85%和92%。此外,陳秋麗等[14]、趙功玲等[15]及孫鵬等[16]研究均表明大蒜的不同加工品、不同方法處理的大蒜浸提液均具有一定亞硝酸鹽清除能力??梢?jiàn),大蒜提取液均具有清除亞硝酸鹽作用,但不同方法提取的大蒜提取液清除亞硝酸鹽的能力不同,其原因可能與大蒜提取液中功能成分的種類與含量不同有關(guān)。
劉星等[17]研究洋蔥對(duì)亞硝酸鹽的清除作用,以及乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間和用量對(duì)洋蔥提取物清除亞硝酸鹽的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間和用量等因素都影響洋蔥提取物對(duì)亞硝酸鹽清除率。在乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、提取溫度69 ℃、提取時(shí)間40.7 min條件下提取的洋蔥提取物為清除劑,其用量3.7 mL/g時(shí),對(duì)亞硝酸鹽清除率可達(dá)82.78%,郭艷華等[18]研究洋蔥提取物清除亞硝酸鹽,結(jié)果發(fā)現(xiàn)洋蔥提取物質(zhì)量濃度11.65 mg/mL、用量4.0 mL時(shí),對(duì)亞硝酸鹽清除率為67.6%,是同等條件下VC對(duì)亞硝酸鹽清除率的71.6%;洋蔥提取物質(zhì)量濃度18.7 mg/mL、用量8.0 mL時(shí),對(duì)亞硝酸鹽的清除率為81.5%,是同等條件下VC對(duì)亞硝酸鹽清除率的82.2%。李玉邯等[19]研究發(fā)現(xiàn)添加洋蔥提取液有助于朝鮮泡菜中亞硝酸鹽的清除,且具有一定量效關(guān)系。另外,李佳穎等[20]研究表明,洋蔥提取液可有效清除亞硝酸鹽。因此,洋蔥含有清除亞硝酸鹽功能成分,具有清除亞硝酸鹽能力。
根莖類香辛調(diào)味料的品種較多,但國(guó)內(nèi)有關(guān)根莖類香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究?jī)H見(jiàn)姜的報(bào)道。孫昕[21]研究生姜提取物清除亞硝酸鹽的作用,在生姜提取物質(zhì)量濃度17.5 mg/mL、反應(yīng)溫度100 ℃、反應(yīng)時(shí)間15 min條件下,對(duì)亞硝酸鹽清除率可達(dá)99.32%± 0.22%。采用二氯甲烷和水對(duì)生姜提取物進(jìn)行萃取,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機(jī)相與水相均具有一定清除亞硝酸鹽能力,且有機(jī)相的清除能力更強(qiáng)。陳冬麗等[22]研究潮州南姜對(duì)亞硝酸鈉的清除作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在體外模擬胃液(溫度37 ℃、pH 3.0)條件下,南姜提取液對(duì)亞硝酸鈉最大清除率可達(dá)53.12%,2.0 mL南姜提取液對(duì)亞硝酸鈉的清除率相當(dāng)于0.4 mL VC清除率。張平等[23]研究發(fā)現(xiàn)5.03 g姜汁可清除1 μg亞硝酸鹽,表明姜汁具有一定亞硝酸鹽清除作用。黃俊生[24]研究表明,南姜表皮中花青素對(duì)亞硝酸鈉的最大清除率為87.14%,是VC的1.6倍。羅思玲等[25]研究表明,生姜?dú)堅(jiān)悬S酮對(duì)亞硝酸鹽具有一定清除作用,生姜?dú)堅(jiān)S酮濃度0.1 mg/mL時(shí),其對(duì)亞硝酸鹽清除率為50.25%。孫昕等[26]研究表明,生姜中姜辣素粗提物對(duì)亞硝酸鹽的清除率可達(dá)99.32%,與質(zhì)量濃度1.0 mg/mL同體積VC對(duì)亞硝酸鹽清除能力相當(dāng)。因此,姜具有較強(qiáng)的清除亞硝酸鹽活性。
根類香辛調(diào)味料包括甘草與辣根,國(guó)內(nèi)有關(guān)根類香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究?jī)H見(jiàn)甘草報(bào)道。趙巖等[27]研究甘草不同溶劑提取物對(duì)亞硝酸根清除作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)甘草石油醚提取物、乙醇提取物、水提物和乙酸乙酯提取物在質(zhì)量濃度0.625~20 mg/mL、氯仿提取物在質(zhì)量濃度10~20 mg/mL范圍對(duì)亞硝酸根均具有一定清除能力,但氯仿提取物、石油醚提取物、乙醇提取物和水提物對(duì)亞硝酸鹽的清除能力均小于陽(yáng)性對(duì)照VC,而乙酸乙酯提取物對(duì)亞硝酸鹽的清除能力高于陽(yáng)性對(duì)照VC,陽(yáng)性對(duì)照VC的IC50為1.128 mg/mL,甘草乙酸乙酯提取物的IC50為1.068 mg/mL,結(jié)果表明甘草乙酸乙酯提取物對(duì)亞硝酸根具有強(qiáng)的清除能力。研究反映溶劑影響甘草提取物對(duì)亞硝酸鹽的清除能力,提示應(yīng)恰當(dāng)選擇提取溶劑,以提高甘草提取物對(duì)亞硝酸鹽的清除能力。
果實(shí)類香辛調(diào)味料的品種較多,因此國(guó)內(nèi)有關(guān)果實(shí)類香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究也相對(duì)較多。李品艾等[28]研究花椒水浸液清除亞硝酸鹽及對(duì)亞硝酸鹽生成菌的抑制作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)1.0%花椒水提液對(duì)亞硝酸鈉的最大清除率可達(dá)72.85%,與3.0 mL質(zhì)量濃度0.4 mg/mL的VC溶液對(duì)亞硝酸鈉的清除率(72.68%)相當(dāng),研究還發(fā)現(xiàn)花椒水浸液對(duì)供試的腸桿菌科、葡萄球菌屬和假單胞菌屬3類亞硝酸鹽生成菌均有一定抑制作用,表明花椒水提液具有較強(qiáng)亞硝酸鹽清除作用,也能抑制亞硝酸鹽生成菌。丁城等[29]研究辣椒提取液對(duì)亞硝酸鹽清除作用,并探討提取溶劑有機(jī)酸種類、添加量、濃度、水浴時(shí)間和提取溫度對(duì)亞硝酸鹽清除的影響,由正交試驗(yàn)得到,以草酸為提取劑,提取溫度60 ℃,水浴時(shí)間30 min,在草酸濃度2.0%、添加量50 mL條件下,辣椒提取液對(duì)亞硝酸鹽清除率可達(dá)98.6%。田亞紅等[30]研究表明在提取溫度80 ℃、pH 4.5、辣椒提取液用量10 mL、反應(yīng)時(shí)間25 min時(shí),辣椒提取液對(duì)榨菜中亞硝酸鈉清除率可達(dá)57.8%,清除效果顯著。張強(qiáng)等[31]研究表明,花椒、茴香、八角和胡椒等果實(shí)類香辛調(diào)味料提取物均具有清除亞硝酸鹽能力。
國(guó)內(nèi)有關(guān)葉、嫩芽類香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究不多。高春燕等[32]研究薄荷對(duì)亞硝酸鹽的清除作用及影響因素,結(jié)果表明,以在乙醇體積分?jǐn)?shù)65%、料液比1∶20(g/mL)、水浴溫度60 ℃、浸提2.0 h條件下提取的薄荷提取液為清除劑,其用量14 mL,作用時(shí)間30 min,對(duì)亞硝酸鹽的清除率最高可達(dá)99.3%,相當(dāng)于8.0 mL濃度0.2% VC的清除率。林燕如等[33]研究薄荷葉、香菜對(duì)亞硝酸鹽的清除作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在體外模擬胃液(37 ℃、pH 3.0)條件下,薄荷葉、香菜提取液對(duì)亞硝酸鈉的清除能力與其用量呈正相關(guān),在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi),薄荷葉提取液對(duì)亞硝酸鈉的最大清除率為57.28%,香菜對(duì)亞硝酸鈉最大清除率為51.61%。結(jié)果表明薄荷葉、香菜提取液均具有一定亞硝酸鈉清除作用。
國(guó)內(nèi)有關(guān)植株類香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究也不多,僅有關(guān)于大蔥的研究報(bào)道。劉亞等[34]研究大蔥對(duì)亞硝酸鹽的清除作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),大蔥提取液用量為清除亞硝酸鹽的主要影響因素,大蔥提取液用量2.0 mL,水溶溫度100 ℃,pH 13時(shí),其對(duì)亞硝酸鹽的清除率可達(dá)99.63%。常青等[35]和趙云斌等[36]研究發(fā)現(xiàn),大蔥提取液能有效清除亞硝酸鹽,但其性質(zhì)不穩(wěn)定,對(duì)亞硝酸鹽的清除作用受多種因素的影響。
香辛調(diào)味料不但在享受美食文化中能發(fā)揮重要功能,而且其兼具清除亞硝酸鹽功能,在防止癌癥、保持人體健康中也可起到重要作用。中國(guó)有豐富的香辛調(diào)味料資源,是世界上香辛調(diào)味料主要生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),研究香辛調(diào)味料具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)。中國(guó)對(duì)香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究不少,但不夠系統(tǒng)深入;體外清除試驗(yàn)研究較多,體內(nèi)清除試驗(yàn)研究不足;香辛調(diào)味料功能成分與清除亞硝酸鹽的作用機(jī)制尚未涉及。因此,針對(duì)香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的研究,應(yīng)系統(tǒng)研究香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的功能活性,明晰各種香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的能力;應(yīng)進(jìn)行香辛調(diào)味料體內(nèi)清除亞硝酸鹽活性的研究,使相關(guān)研究成果更接近于實(shí)際應(yīng)用;應(yīng)開(kāi)展香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽功能活性與其作用機(jī)制的研究,為香辛調(diào)味料清除亞硝酸鹽的功能作用提供理論依據(jù)。由此,達(dá)到了解及合理使用香辛調(diào)味料,使香辛調(diào)味料在生活中發(fā)揮更大作用。