何偉杰
(佛山市海天(高明)調味食品有限公司,廣東佛山 528000)
醬油起源于中國,是一種傳統(tǒng)的大豆發(fā)酵制品,呈淺棕色至褐色,并具有咸味、鮮味和濃郁的醬香味。由于其獨特的香氣和口感,醬油在中國、韓國和其他亞洲國家被作為主要的調味品,并在一些西方國家越來越受歡迎。醬油釀造技術主要包括傳統(tǒng)的自然日曬法、低鹽固態(tài)發(fā)酵和高鹽稀態(tài)發(fā)酵法。經高鹽稀態(tài)法釀造的醬油其風味品質高,更符合消費者對口感的需求,已逐漸成為醬油釀造的主要方法[1]。
發(fā)酵過程不僅改變了原料的物料特性,還增強了其在感官層面上的豐富度,不同醬油的特性差異取決于原料的配比、采用的菌種、發(fā)酵的方式及后處理工藝等因素。在微生物及酶的作用下,醬油的營養(yǎng)價值和生理功能被進一步提高。微生物及酶的分解功能不僅提高了醬油中營養(yǎng)物質的生物利用度,還能促進在發(fā)酵過程中生物活性成分的產生。研究表明,醬油中含有的酚類、類黑素、異黃酮類、多糖以及肽類等物質,具有抗氧化[2-6]、抗炎[7]、免疫調節(jié)[8]等活性。本文對醬油中的活性成分及其功能進行了綜述,并對今后的研究方向進行了展望。
醬油的抗氧化能力通常與多酚、類黑素、游離氨基酸和肽類有關,它們通過清除自由基和活性氧而發(fā)揮減少氧化損傷的作用。其中,4-乙基愈創(chuàng)木酚、兒茶酚、大豆苷元和4-乙基苯酚是醬油抗氧化活性的主要影響因素[9]。HSIAO等[10]研究表明,隨著發(fā)酵時間的延長,醬油中的總酚含量增加,而酚類在抗氧化功能中發(fā)揮著重要作用。另有研究表明,黑豆醬油與黃豆醬油抗氧化能力的顯著差異可能與醬油中總酚、總黃酮及類黑素含量相關[11]。
醬油中的美拉德反應產物具有抗氧化特性,其中類黑素是醬油美拉德產物的主要成分,具有較強的抗氧化活性[12]。類黑素的抗氧化活性可能與其具有的金屬螯合能力有關,尤其是與鐵離子的螯合能力。此外,類黑素清除自由基的能力可能是其抗氧化活性的另一個主要機制[13-14]。
大豆異黃酮是醬油發(fā)酵過程中微生物產生的次生代謝產物,在大豆調味料的抗氧化、抗癌和免疫增強能力中起著重要作用[15]。HUANG等[16]首次摸清了整個發(fā)酵過程中大豆異黃酮的形成規(guī)律,在發(fā)酵過程中,大豆異黃酮在發(fā)酵初期(1~15 d)發(fā)生了顯著變化,葡萄糖苷、丙二酰葡萄糖苷和乙酰葡萄糖苷的濃度在發(fā)酵約30 d下降并消失,但苷元和羥基苷元的濃度上升并在發(fā)酵約90 d達到峰值。醬油中的異黃酮類主要為大豆苷和染料木苷。有研究報道了大豆苷對乳癌(ZR-75-1)增殖具有抑制作用,染料木苷在引起哺乳動物腫瘤減少方面有著較強的相關性[17]。HE等[18]研究發(fā)現(xiàn)染料木苷對乳腺癌具有一定抑制作用,其活性可能通過激素介導和非激素相關兩種機制來實現(xiàn)。
此外,醬油中含有的4-羥基-2(或5)-乙基-5(或2)-甲基-3(2H)-呋喃酮成分被證明是一種有效的抗癌物質,對BP誘導老鼠胃瘤的形成有一定抑制作用[19]。在隨后的報道中,4-羥基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮和4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮同樣被證明是一種有效的抗癌成分,其中,4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的抗癌功效更強[20]。
在醬油發(fā)酵過程中,蛋白質在微生物及蛋白水解酶的作用下發(fā)生降解,生成了更小的肽或游離氨基酸。而醬油中的細胞壁多糖具有抗酶活性,因此在發(fā)酵后仍會存在。醬油中的大豆細胞壁多糖在制曲和發(fā)酵過程中會發(fā)生輕微水解,但水解產物中的蛋白質含量較高[8]。兩項隨機、雙盲、安慰劑對照試驗表明,醬油多糖給藥對季節(jié)性和常年性過敏性鼻炎患者是一種有效的治療方法[21]。在一項為期8周的隨機、雙盲、安慰劑對照、平行組研究中,由花粉引起的季節(jié)性變應性鼻炎患者接受醬油多糖治療后,其打噴嚏和鼻塞癥狀明顯減輕[22]。
醬油多糖通過激活巨噬細胞和調節(jié)細胞反應的平衡而在系統(tǒng)免疫中起到調節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)小鼠經灌胃醬油多糖后,體內腹膜巨噬細胞的葡萄糖消耗得到改善[23],醬油多糖通過刺激NF-κB和MAPK信號通路激活巨噬細胞,導致IL-6和IL-12等具有多效活性細胞因子的分泌,從而達到抗炎及免疫調節(jié)作用[24]。此外,有研究報道了醬油多糖具有免疫調節(jié)功能的另一條機制,通過口服給藥后可顯著提高BALB/c小鼠腸道內免疫球蛋白A的濃度[25]。
釀造醬油中所含的多肽可看作是蛋白質降解為氨基酸的“中間產物”[26]。NAKAHARA等[27]通過改進醬油釀造工藝,研制出一種富含多肽的醬油調味料,從中鑒定出多種活性成分肽,活性成分肽在持續(xù)喂養(yǎng)的自發(fā)性高血壓大鼠中顯示出抗高血壓作用。其中,Ser-Tyr和Gly-Tyr是醬油調味料中促進自發(fā)性高血壓大鼠降壓的兩種主要物質。ZHU等[28]從無鹽醬油中分離出3種二肽,其中Ala-Phe和Ile-Phe具有ACE抑制活性,表明了醬油中的肽類在一定程度上具有降血壓功能。
過去大量的研究已經證實了醬油中含有多種活性成分,這些成分具有抗氧化、抗炎、免疫調節(jié)等有益作用,研究者對其中一些關鍵活性成分進行分離并通過體內、體外實驗進一步闡述了其作用機制。醬油中活性成分的研究還可聚焦于以下兩個方面:①醬油中肽類的活性、結構解析及其作用機制的深入研究;②醬油美拉德反應產物的組成及其生物活性的研究,并在此基礎上結合美拉德反應調控措施進行系統(tǒng)研究。