《Food Research International》：Genistein-7-O-octanoate: a promising natural antioxidant for stabilizing soybean oil during storage and high-temperature frying
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大豆异黄酮脂溶性衍生物Gen-C8的抗氧化性能及热稳定性研究。Gen-C8在加速储存（60℃）中有效抑制脂质氧化，酸值、过氧化物和邻苯二酚值分别降低15.38%、21.14%、68.50%，抗氧化效果接近合成抗氧化剂TBHQ。GC分析显示Gen-C8对多不饱和脂肪酸保护能力优于TBHQ。油炸过程中Gen-C8热稳定性中等，残留浓度从9.21%降至5.91%，主要分解产物为原花青素。该研究证实Gen-C8作为新型天然抗氧化剂在高温烹饪中具有应用潜力。
傅贵|严圆圆|李永福|张兆环|王明福|赵月亮
上海交通大学医学院公共卫生学院，中国上海200025
摘要
染料木素-7-O-辛酸酯（Gen-C8）是大豆异黄酮染料木素的一种亲脂性衍生物，在化学模型和Caco-2细胞实验中均表现出比染料木素更强的抗氧化活性。本研究评估了Gen-C8在加速储存（60°C）条件下减缓大豆油氧化降解的效果，并考察了其在180°C煎炸过程中的热稳定性。结果显示，在5天的加速储存期间，Gen-C8显著延缓了脂质氧化，使酸值（AV）、过氧化值（PV）和p-茴香胺值（p-AnV）分别降低了15.38%、21.14%和68.50%，其性能可与合成抗氧化剂叔丁基对苯二酚（TBHQ）相媲美。气相色谱（GC）分析进一步表明，Gen-C8对亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸的保护作用优于TBHQ。在煎炸过程中，Gen-C8表现出中等程度的热降解，其在炸薯条中的残留浓度从9.21%下降到5.91%。UPLC-Q-TOF-MS/MS分析确定染料木素是主要转化产物，表明辛酰基发生了部分水解。这些发现表明Gen-C8是一种有前景的天然抗氧化剂，尤其适用于富含脂质的食物系统，特别是在高温烹饪应用中。
引言
食用油在储存和热加工过程中的脂质氧化是食品工业面临的主要挑战。这一过程会产生有害的副产物，包括醛类、酮类和聚合物。这些化合物不仅会损害油脂的颜色、风味和营养价值，还会带来健康风险，如致癌性和心血管疾病（Chen等人，2023；Erickson等人，2023；Machado等人，2023；Suh等人，2017）。因此，抑制脂质氧化对于保持食品质量和延长保质期至关重要。
延缓油脂氧化的主要方法是添加抗氧化剂。虽然添加合成抗氧化剂（如叔丁基对苯二酚（TBHQ），通过提供氢原子来淬灭脂质自由基，是一种成熟的工业实践（Xu等人，2025；Yu等人，2021），但对其长期摄入的安全性担忧促使人们开始关注天然替代品（da Silva等人，2022；Jurado等人，2019）。天然抗氧化剂（如大豆异黄酮染料木素）具有清除自由基的能力，并且安全性较高，可以从农业食品副产品中获取（Louren?o等人，2019）。然而，由于染料木素的多羟基结构，其亲脂性较差，限制了其在脂质基质中的溶解度（Mazumder等人，2016）。
为了解决这个问题，通过脂肪酸酯化对多酚进行化学修饰已成为一种有效的方法，这种方法已成功应用于槲皮素、芹菜素和白藜芦醇等化合物（Oh & Shahidi，2017；Peng & Shahidi，2022；Zhao等人，2022）。基于此方法，我们之前合成了染料木素-7-O-辛酸酯（Gen-C8），其亲脂性比母体染料木素提高了1.8倍（logP = 5.49 vs logP = 3.04），并在Caco2细胞中表现出更强的抗氧化活性（Fu等人，2024），这凸显了其作为亲脂性天然抗氧化剂的潜力。然而，仍存在一个关键知识空白：Gen-C8在实际食品加工和储存条件下的实际效果和稳定性尚未得到评估。
抗氧化剂在真实食品系统中的效果在很大程度上取决于其在应用条件下的稳定性。在储存过程中，尤其是在高温煎炸过程中，抗氧化剂会通过挥发、热降解和迁移到食品中等方式被消耗，合成和天然抗氧化剂通常遵循不同的损失途径（Chiou等人，2007；Erickson等人，2023；Li等人，2017；Sordini等人，2019）。这种消耗会降低它们在油相中的浓度，从而影响其长期保护效果。因此，室温条件下的效果并不能预测其在热加工过程中的表现。迄今为止，Gen-C8在延长储存和实际煎炸条件下的实际效果和稳定性尚未得到研究。这一知识空白阻碍了对其作为天然、脂溶性合成抗氧化剂替代品的可行性进行有意义的评估。
为了填补这一空白，本研究旨在系统评估Gen-C8在大豆油中的抗氧化性能。具体来说，我们旨在评估其在加速储存过程中的抗氧化能力，并确定其在炸薯条煎炸过程中的热稳定性和迁移行为。结果与母体化合物染料木素和TBHQ进行了对比。在真实条件下进行这种全面评估对于确定这种酯化异黄酮的实际用途和创新性至关重要。
试剂
以下试剂由上海麦克林生化有限公司提供：大豆油（S817900）（大豆油的初始酸值和过氧化值分别为0.14 mg KOH/g和0.94 mmol/kg）、染料木素（G810425）、甲醇（M813904）、正己烷（H811141）、乙酸（A801295）、甲酸（F809712）、氯化钠（S805275）、氢氧化钠（S817968）、无水硫酸钠（S818055）、石油醚（P816690）、溴化钠（S818075）、三氟化硼-甲醇溶液
Gen-C8在大豆油中的溶解度提高
正如我们之前的研究所示，酯化显著提高了染料木素的亲脂性，Gen-C8的计算logP值为5.49，而母体化合物为3.04（Fu等人，2024）。为了直观验证这种油溶性的改善，将染料木素和Gen-C8分别以50至400 mg/kg的浓度加入到精制大豆油中。光学显微镜观察发现，染料木素形成了特征性的不溶性矩形晶体
结论
Gen-C8作为染料木素的亲脂性衍生物，在大豆油中的溶解度优于其母体化合物。在加速储存条件下，Gen-C8通过抑制酸值和过氧化值的升高以及保护不饱和脂肪酸，表现出与合成抗氧化剂TBHQ相当的效果。在高温煎炸过程中，Gen-C8虽然有一定程度的降解，但仍保持了显著的稳定性，并迁移到了炸薯条中
CRediT作者贡献声明
傅贵：撰写——初稿、可视化、软件处理、方法设计、实验实施。严圆圆：撰写——审稿与编辑、数据分析。李永福：撰写——审稿与编辑、数据分析。张兆环：撰写——审稿与编辑。王明福：撰写——审稿与编辑。赵月亮：撰写——审稿与编辑、监督、资金筹集、概念构思。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了上海市自然科学基金（24ZR1442200）的支持。
