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伸永生鲜肉保质期是肉类财富的持久目的,这是裁汰资源华侈的有用处径之一。目前,肉类的保鲜计谋合键征求冷却、珍爱性包装和防腐剂的应用等。平时,肉类因为氧气的促氧化感化会爆发脂质和卵白质氧化,从而发作朽败异味,导致产物的授与度低落,通过改观肉类的抗氧化状况有帮于伸长其货架期。正在食物规模,二萜类化合物拥有抗氧化、抑菌、改观风韵等感化,于是具备广大的操纵潜力,已正在肉及肉成品的保鲜咨议及操纵中参加应用。
中国肉类食物归纳咨议中央的剡槿熙、臧明伍*,渤海大学食物科学与工程学院的刘贺*等基于国表里二萜类化合物咨议动态和操纵近况,对二萜类化合物的化学及组织特点、由来与分类、合键生物活性实行说明,总结国表里二萜类化合物正在肉类食物保鲜防腐中的咨议与操纵近况,并对二萜类化合物的繁荣远景实行进一步预测,旨正在为二萜类化合物的表面咨议和更广大的贸易化操纵供给表面参考。
迄今为止,正在天然界中创造了领先90 000种萜烯,它们存正在于各类生物中,正在植物、真菌、细菌和海洋无脊椎动物中尤为广大。二萜类化合物是指含有4 个异戊二烯单元的萜类化合物,是含有20碳(C 20 )萜烯的一个亚类,由焦磷酸香叶基香叶酯衍生而成。二萜类化合物由于其多变的组织类型而拥有多种生物活性,征求抗氧化、抑菌、抗炎和抗肿瘤活性等,于是也被操纵于食物规模,如迷迭香、鼠尾草中的鼠尾草酸是二萜类化合物中活性较强的酚类抗氧化剂,是一种自正在基消灭剂。个中,鼠尾草酸比合成抗氧化剂有更高的抗氧化活性,近年来已被行动自然抗氧化剂和抗菌剂正在肉与肉成品本质出产中获得操纵。
二萜类化合物可能正在组织上按环数分类,征求无环、单环、双环、三环、四环、五环二萜类化合物,局部拥有生物活性的二萜类化合物组织如表1所示。
常见的无环二萜类化合物征求植物醇、(4R)-4-羟基-异植醇、Aphanamixins A~F、尼莫拉利辛C等,其合键由来于风干的胡桃科木头茎叶粉、浮萍(Lemna minor)、山楝茎皮等。
常见单环二萜类化合物征求咖啡酸、烟草烷型二萜类化合物、西松烷型二萜类化合物(sublylactones A和B)、VA等,合键由来于迷迭香、幼盘木、光叶巴豆和动物的肝脏。
常见双环二萜类化合物征求(5S,7R,9R,10R,12R)-二羟基-8,17-二去氢车桑子内酯、半日花烷型双环二萜化合物、乙酰基化新氯丁二萜、穿心莲内酯、大青素、银杏内酯,合键由来于芡欧鼠尾草、幼盘木、桫椤、穿心莲、马鞭草、银杏等植物。
常见三环二萜类化合物征求迷迭香酸、鼠尾草酸、浓郁松香烷型二萜7α-羟基脱氢枞酸、15-羟基脱氢枞酸、橙桑黄酮、松香烷型二萜(wiltriptobenzene)、紫杉烷类二萜2-去乙酰氧基红豆杉素E、7-去乙酰氧基红豆杉素J、肌苷内酯A~C、益丁香酰益母草二萜苷、雷公藤甲素、恩格罗霉素酸A、恩格罗霉素酸B、恩格罗霉素、罗索内酯、玫瑰内酯、7-脱氧玫瑰壬内酯等。合键由来于迷迭香、柔茎香茶菜、雷公藤茎、红豆杉枝叶、担子菌(Inonotus sinensis)的造就物、益母草、思茅松松脂、真菌竹生肉球菌(Engleromyces goetzi)等。
常见四环二萜类化合物征求瑞香烷型二萜类化合物(daphgenin A、yuanhuakine B)、12,16-二羟基松香烷-6,8,11,13-四烯-3-酮、二萜类生物碱(dalanutines A和B)、脱氧高乌甲素、贝叶烷型和贝壳杉烷型二萜类化合物、对映-贝壳杉烷二萜(3β,6β,14β,15β-四乙酰氧基-20-醛-对映-贝壳杉-16-烯-7-酮、(5R,8S,9S,10R,13R)-2-酮-对映-贝壳杉-15-烯-17-酸、(4R,5S,8S,9S,10S,13R)-19-羟基-对映-贝壳杉-15-烯-17-酸)、5-表-丹参醇A、丹参醇A、15,16-二氢丹参酮I、隐丹参醌、丹参酮IIA、丹参新醌乙、弥罗松酚、大叶鼠尾草丙和紫丹参萜醚、pierisformoside F、甜菊苷等。合键由来于芫花花蕾、三尖杉茎叶、翠雀花、草乌、大萼香茶菜、冬凌草、大花尤物蕉根、粘毛鼠尾草、马醉木叶、甜菊叶等。
常见五环二萜类化合物征求熊果酸、白桦酸、乌头碱型C 19 -二萜生物碱(kongboensenine)、8-O-甲基-14-O-苯甲醚裂丹宁、爱可宁、rockidines A~C和3 rockisine A,合键由来于迷迭香、工布乌头块根、丽江乌头、川乌、拟康定乌头。
二萜类化合物合键是通过以下机造阐扬抗氧化活性:1)伤害自正在基链反映,消灭或压迫自正在基;2)淬灭单线态氧,与自正在基爆发反映,造成无害的产品;3)压迫氧化酶的活性,加强抗氧化酶活性;4)螯合钝化过渡金属离子,预防过氧化物的造成。大局部抗氧化因素都是氧自正在基消灭剂,如多酚类物质鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酚、VA等,其自身可能开释出体积幼、亲合性很强的氢质子,捕获高势能极伶俐的自正在基并使之转换为非活性或较为安靖的化合物,同时本身转换成较氧化链式反映天生自正在基更安靖的物质,从而结束或延滞链式反映。二萜类化合物阐扬抗氧化感化的另一个机造是通过电子迁移直接给出电子从而消灭自正在基,如β-胡萝卜素能通过供给电子压迫活性氧(ROS)的天生,从而抵达消灭自正在基的宗旨。
迷迭香富含异戊二烯醌,异戊二烯醌可行动自正在基链的终止剂,从而伤害自正在基的链式反映,阐扬抗氧化活性。同时,异戊二烯醌也是ROS螯合剂。迷迭香提取物中存正在的酚类化合物鼠尾草酸、迷迭香酸、鼠尾草醇、迷迭香醇、迷迭香醌、迷迭香二酚、12-甲氧基肌肽酸、异迷迭香醇以及咖啡酸拥有很高的抗氧化活性。酚类化合物正在与脂质和羟自正在基反适时充任合键的抗氧化剂,将它们转化为安靖的产品。另表,这些化合物可能行动金属离子螯合剂,裁汰氧化反映的爆发。类胡萝卜素拥有聚异戊二烯组织和盘绕中央双键的近双边对称性,其可以与过氧自正在基发作共振安靖的自正在基加合物,从而预防细胞壁脂质降解。
罗汉松总二萜合键征求松香烷型和桃拓烷型,松香烷二萜拥有的多个环状组织可能与生物体内的酶反映从而阐扬活性,且其双键可能爆发氧化反映,进而可以阐扬抗氧化效力,罗汉松总二萜已被证据对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自正在基、羟自正在基、超氧阴离子自正在基拥有差别水平的消灭才华,当质地浓度抵达0.59 mg/mL时,其消灭率辞别为81.71%、66.27%、38.60%,抗氧化活性较好;Kabouche等从丹参的根提取物平散开出新的自然枷烷二萜类化合物7-氧代罗伊莱酮-12-甲醚和6 种已知的二萜类化合物,个中新型二萜类化合物7-氧代酰萜酮-12-甲醚被证据拥有最高的超氧阴离子自正在基消灭活性。正在螯合钝化过渡金属离子方面,迷迭香中的二萜黄酮类化合物拥有4-酮基、5-羟基的分子组织,且B环3’和4’位的连位羟基含有孤对电子,所以能螯合金属离子。
二萜类化合物的抑菌机理合键征求:1)伤害细胞壁和细胞膜使菌体呈现孔洞乃至分裂,导致细胞实质物走漏,而且通过伤害微生物细胞质,使微生物细胞浆凝聚,正在细菌表面造成高分子膜,拦阻其摄取养分物质,影响其代谢途径;2)伤害微生物膜卵白或与细胞表面的卵白集合,拦阻养分摄取,从而压迫细菌发展导致其灭亡;3)裁汰微生物细胞内ATP的合成;4)变换细胞的通透性,搅扰产能合联酶,并结束卵白质的合成,最终导致细胞灭亡。咨议注解,迷迭香、鼠尾草、壳聚糖、金凤花茎、苜蓿的根部、益母草、异叶三宝木等植物中都可以散开出拥有抗菌活性的二萜类化合物。
二萜类化合物的抗炎活性机理合键征求:压迫炎症因子的发作,调度炎症的信号通道,压迫前线腺素的天生,裁汰炎症介质的开释等。
刘燕芳通过体表抗炎活性咨议创造从白菊木平散开获得的14 个二萜类化合物可差别水平地压迫炎症因子NO的发作,低落炎症因子(肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-17)的表达,下调环氧化酶(COX)-2和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达水准以及压迫转录因子(核因子κB(NF-κB)p65)的磷酸化。
当免疫细胞蒙受微生物内毒素、炎症介质等刺激时,会天生巨额的iNOS,发作炎症因子NO实行免疫应答,二萜物质可以通过压迫NO天生而起到抗炎的感化。
二萜类化合物的抗肿瘤机造合键征求:1)调度机体免疫效力,如激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞、天然杀伤细胞等免疫细胞;2)推动机体多种细胞因子的发作,如搅扰素、TNF等;3)推动抗体发作、诱导肿瘤细胞凋亡;4)压迫肿瘤血管发展,如压迫肿瘤细胞诱导的微血管内皮增殖,压迫微血管内皮细胞(MVEC)黏附分子的表达,从而压迫MVEC的分解。
梁宇光通过咨议苞叶香茶菜庚素(MOG)诱导HL-60细胞株凋亡的分子机造,证据了MOG可以通过伤害细胞内平常的氧化还原平均惹起氧化应激,进一步导致线粒体效力失调,最终激活Caspase-1和半胱胺酸卵白酶卵白-7,惹起Caspase依赖性细胞凋亡。局部拥有合联抗肿瘤活性的二萜类化合物如图4所示。
二萜类化合物行动自然抗氧化因素,正在肉与肉成品中获得很好的操纵。 从干迷迭香叶中提取的油溶性和水分袂性肌肽对职掌脂质氧化和高铁肌红卵白氧化绝顶有用,对牛肉和鸡肉的色彩拥有很好的安靖感化。 紫杉二酮是迷迭香茎提取物中的合键生物活性分子,咨议注解,紫杉二酮正在牛肉冷藏岁月可裁汰牛肉脂质和卵白质氧化,同时,紫杉二酮是一种便宜且鲜有应用的自然抗氧化剂。
Fasseas等将猪和碎牛肉样品分为对比(无抗氧化剂)、牛至精油处罚组(3%(以体例质地计,下同)牛至精油)和鼠尾草精油处罚组(3%鼠尾草精油),测定样品正在生的和煮熟的状况下4 ℃储备1、4、8、12 d后的抗氧化活性。结果注解,精油处罚明显低落了肉品的氧化,况且热处罚和储备时刻明显影响了肉类的抗氧化活性。精油正在熟肉中的抗氧化感化比正在生肉中更光鲜,肉类卵白质组织差别极大地影响了抗氧化活性。
正在生鲜猪肉、猪肉成品中增加迷迭香提取物不光可能有用压迫脂质氧化,况且对色素含量的裁汰也可起到压迫感化。Bolumar等应用真空包装、迷迭香活性包装和除氧剂包装猪肉饼,将其高压处罚后10 ℃条款下储存5 d时,创造差别包装形式均能压迫猪肉饼中脂质氧化,个中迷迭香活性包装构成就最好,证据了迷迭香活性包装是珍爱猪肉饼免受高压处罚诱导的脂质氧化的最有用伎俩。
咨议创造正在崭新猪肉腊肠中增加鼠尾草精油和鼠尾草提取物对脂质氧化有明显压迫感化(P<0.05),另表,鼠尾草提取物的增加擢升了腊肠的满堂感官品格,鼠尾草精油和鼠尾草提取物出现出明显的抗氧化活性。
迷迭香二萜不光可能行动抗氧化剂,还行动抑菌剂被操纵于牛肉、猪肉、鸡肉以及鱼肉成品中。Šojić等通过咨议鼠尾草精油和鼠尾草提取物对崭新猪肉腊肠微生物和氧化安靖性的影响,创造鼠尾草加工副产品鼠尾草精油和鼠尾草提取物拥有明显的抗氧化和抗菌活性,并正在鲜猪肉腊肠出产中拥有广大的操纵潜力。
二萜类化合物因其抗氧化与抑菌活性明显、毒性较低等便宜,越来越受到肉类行业从业者的合怀,但无数咨议作事仍处正在开端阶段,对其抑菌、抗氧化机理及应用安然性仍缺乏体例深化的领悟,这些局部了二萜类化合物的开拓和操纵。常见二萜类化合物是安然牢靠的,如迷迭香提取物行动抗氧化剂,是GB 2760—2014许可正在肉成品中应用的(表2)。但局部新判定二萜类化合物的本身安然性及其与肉类食物中合联因素的互作相干尚缺乏咨议撑持,这些题目仍必要实行体表和体内安然性评估,以阐明二萜类化合物应用的有用性和安然性;二萜类化合物自身所拥有的低阈值挥发性物质也会对肉类食物发作负面影响,于是正在优化植物萃取工艺、升高其纯度等方面仍需加紧。另表,二萜类化合物固然拥有较强的抗氧化性,但并不是正在整个的食物基质中都能阐扬其抗氧化成就。
目前,国表里对简单二萜类化合物的操纵咨议已较为深化,但对复合型二萜类化合物的操纵咨议还相对较少。有咨议注解,植物提取物复配时的成就优于简单的提取物,复合型迷迭香自然抗氧化剂正在肉与肉成品中的保鲜成就均优于简单迷迭香自然抗氧化剂,复合型迷迭香产物拥有广大的操纵远景。比如Djenane等正在模仿气氛条款下用迷迭香提取物与VC联结并用紫表光映照处罚牛排,创造应用迷迭香提取物与VC搀和并用紫表光映照的条款下,可能有用地裁汰高铁肌红卵白的造成、延缓脂质氧化,使货架期伸长10~20 d。不过,植物提取物除了协同增效感化还不妨发作拮抗感化。Stojanović-Radić等咨议迷迭香和罗勒精油及其组合对僧人氏菌的抑菌成就,结果注解,迷迭香精油可有用裁汰搀和菌群的数目,而且对热加工肉类中的肠炎僧人氏菌拥有较强的压迫感化,罗勒精油对生肉中的细菌病原体和肠炎僧人氏菌更有用,对脂质氧化拥有安靖感化,不过这两种精油组合应用时对贪污微生物没有明显的协同防腐感化,其成就与罗勒精油彷佛,对生肉的肠炎僧人氏菌有更高的防腐成就,而且压迫了脂质氧化的扩张和烹调失掉的裁汰,其感官个性也高于可授与的水准。Hraš等通过咨议创造,α-生育酚、抗坏血酸棕榈酸酯和柠檬酸对迷迭香提取物拥有协同抗氧化感化。当与抗坏血酸棕榈酸酯集当令,迷迭香提取物出现出更强的抗氧化感化,而与α-生育酚搀和时则出现出拮抗感化。于是,深化细密地咨议二萜类化合物的感化机理、构效相干绝顶有需要。
二萜类化合物是一类拥有广大生物活性的自然产品,咨议注解二萜类化合物拥有抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等多种生物活性,正在医药、农业、化妆品等规模拥有开朗的操纵远景,其拥有多样的化学组织和生物合成途径,于是也被广大操纵于自然产品合陋习模。近几年二萜类化合物也被操纵正在肉类防腐保鲜方面,以改观肉类和肉成品的满堂感官和养分品格,伸长其保质期。然而,目前对二萜类因素的咨议公共是针对从迷迭香和鼠尾草中提取的含量较高的鼠尾草酸和鼠尾草酚,对其他二萜类化合物,如杉醇、雷公藤甲素、二萜生物碱、冬凌草甲素、银杏内酯等的抗氧化、抗菌机理的咨议仿照匮乏,固然局部二萜类化合物已被证据正在肉类食物中拥有主动的抗氧化和抑菌感化,但它们正在效力改观方面的操纵仍面对诸多挑衅。它们中的大无数必要更深化的咨议,征求体表和体内评估,以阐明其应用有用性和安然性,另表,若何提取更安然高效无毒的自然二萜化合物从而替换古板的抗氧化、抗菌剂仍是改日勤勉的倾向。