《Food Bioscience》:Phenolic profile of
Acmella oleracea extract and its effects on oxidative stability and antioxidant bioaccessibility in fermented dairy beverages
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Acmella oleracea提取物的酚类特征及其对发酵乳饮料氧化稳定性和抗氧化生物可及性的影响。研究人员采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC–ESI–MS/MS)对Acmella oleracea水提物(EJ)中的酚类化合物进行定性和定量分析,并将0.
Acmella oleracea提取物的酚类特征及其对发酵乳饮料氧化稳定性和抗氧化生物可及性的影响。研究人员采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC–ESI–MS/MS)对Acmella oleracea水提物(EJ)中的酚类化合物进行定性和定量分析,并将0.2%、0.6%和1.0%(v/v)的EJ添加到发酵乳饮料中,以评估其在7℃冷藏30天期间对脂质氧化(TBARS)、脂肪酸谱、益生菌活力、理化特性、感官品质及模拟胃肠消化后抗氧化生物可及性的影响。结果表明,EJ中主要定量酚类为羟基肉桂酸类化合物,其中咖啡酸含量最高;添加EJ可显著降低TBARS值、减缓不饱和脂肪酸的降解、提高持水能力和改善流变特性,且未损害益生菌存活率。经模拟消化后,富集EJ的饮料表现出更高的DPPH自由基清除活性和总黄酮回收率。研究表明,Acmella oleracea提取物有望作为改善发酵乳饮料氧化稳定性和功能性抗氧化特性的天然配料。
**论文解读:Acmella oleracea提取物对发酵乳饮料氧化稳定性及抗氧化生物可及性的综合影响**
研究背景方面,脂质氧化一直是乳制品特别是发酵乳制品面临的重大挑战。在发酵乳中,脂质、蛋白质和微生物共存,构成高度复杂的氧化反应环境,直接影响产品货架期、感官品质和营养价值。由于合成抗氧化剂受到法规限制且消费者更倾向清洁标签产品,天然来源的植物酚类化合物受到广泛关注。酚类可通过自由基清除、金属螯合和阻断氧化链反应发挥抗氧化作用,但在乳基质中其效果并非仅由内在化学结构决定,还会与乳蛋白发生氢键和疏水相互作用,形成复合物,改变抗氧化效率、脂质氧化动力学和化合物稳定性。这些相互作用还可能影响酚类在油-水界面的分布以及胃肠道释放和生物可及性。Acmella oleracea(俗称jambu)是巴西北部传统食用植物,含有酚酸和烷基酰胺等生物活性成分,但对其水提物在复杂发酵乳基质中的氧化抑制行为、储存稳定性和消化后释放特性尚缺乏系统研究。因此,研究人员开展本研究,旨在通过植物化学组成、氧化稳定性、脂肪酸保留、益生菌活力、技术和感官特性以及体外抗氧化生物可及性的综合评估,阐明Acmella oleracea提取物(EJ)在发酵乳饮料中的应用潜力。
研究方法上,研究人员从巴西圣保罗商业渠道获得干燥Acmella oleracea花序,以水浸提制备EJ。依次采用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量,硝酸铝比色法测定总黄酮含量,DPPH、ABTS和ORAC法评价抗氧化活性;采用UHPLC–ESI–MS/MS(负离子模式)定量酚酸,正离子模式筛查烷基酰胺;通过FTIR分析官能团,色度仪测定提取物颜色。随后制备四种发酵乳饮料:对照(Y0)和分别含0.2%、0.6%、1.0%(v/v)EJ的Y1、Y2、Y3。饮料以全脂牛奶、蔗糖和含Lactobacillus acidophilus、Bifidobacterium、Streptococcus thermophilus的复合发酵剂制备,发酵至pH 4.7后加入EJ,于7℃储存30天。期间测定了常规营养成分、pH、可滴定酸度、持水能力(WRC)、乳清析出率、流变特性、色度、总酚、DPPH/ABTS清除活性、TBARS值、脂肪酸谱(GC-MS)、益生菌活菌数、微生物安全性,并采用静态模拟消化模型评估抗氧化化合物的生物可及性,最后由12人训练感官小组进行描述性分析。
研究结果方面,提取物特征显示,EJ总酚含量为30.28±0.68 mg GAE/100g,总黄酮含量为54.79±0.34 mg EQ/100g;定量鉴定出5种酚酸,其中咖啡酸(2.67 mg/100g)浓度最高,其次为绿原酸、阿魏酸、p-香豆酸和香草酸;正离子模式还筛查到包括spilanthol在内的12种烷基酰胺。FTIR谱图显示OH、C=O、C=C和C-O等特征吸收,支撑其抗氧化特性。在饮料常规组成方面,添加EJ不改变蛋白质、水分、总固体和碳水化合物含量,但高浓度组表观脂肪含量降低,灰分增加,这可能与酚-蛋白相互作用影响溶剂萃取效率有关;pH在储存期间保持稳定,可滴定酸度存在波动。WRC和乳清析出结果表明,EJ显著提高WRC并降低syneresis,且在整个储存期间富集组仍优于对照。流变测试显示所有配方均为非牛顿假塑性流体并具有触变性,EJ略微提高稠度指数K、降低流动指数n,但未改变基本流动类型。色度测量显示EJ使L*降低(变暗)、a*降低(偏绿),b*和C*基本保持稳定。TBARS结果显示,对照组的丙二醛含量最高,0.6%和1.0% EJ组显著更低,表明提取物有效抑制了脂质氧化。脂肪酸谱分析发现,储存30天后各配方中不饱和脂肪酸(UFA)相对减少,饱和脂肪酸(SFA)比例增加,但富集EJ的配方保留了更高水平的MUFA和PUFA,营养指数(IA、IT、HH)波动更小,与TBARS结果一致。主成分分析(PCA)显示,PC1(62.06%)将抗氧化相关变量与TBARS、IA分开,PC2(21.75%)主要反映储存时间;0.6%和1.0%组在得分图中更靠近抗氧化参数区域,支持提取物添加量与氧化稳定性之间的关联。益生菌计数方面,L. acidophilus和Bifidobacterium在整个储存期维持在10
6–10
9 CFU mL
-1,EJ对其活力无负面影响。微生物安全性指标始终符合限量标准,未检出沙门氏菌。在体外模拟消化中,富集EJ的饮料表现出更高的DPPH活性和总黄酮生物可及性,且储存30天后仍高于对照。感官评价表明,0.2%组接受度与对照接近,而1.0%组因可能由spilanthol和酚类引起的苦味、辛辣感产生明显影响,但乳基质对不良风味有一定掩盖作用。
讨论部分,研究人员指出,EJ中的羟基肉桂酸类化合物(如咖啡酸)可通过供氢、自由基共振稳定及在油-水界面富集等机制抑制脂质氧化;酚类与乳蛋白之间的非共价相互作用可能解释持水力、流变、色泽和消化释放方面的变化。然而,研究并未直接表征这些相互作用,也未测定微观结构,因此只能作为潜在机制而非证实结论。TBARS方法作为间接指标可能受复杂基质干扰,且未对储存期间单个酚类进行定量追踪,因此无法建立酚类保留量与氧化抑制之间的直接定量因果关系。尽管存在这些局限,综合结果表明Acmella oleracea提取物是一种有前景的天然抗氧化配料。研究结论部分指出,将EJ加入发酵乳饮料具有良好技术相容性,不损害益生菌活力和微生物安全性;0.6%和1.0%的添加量可显著改善氧化稳定性、保护不饱和脂肪酸并提高模拟消化后的抗氧化生物可及性,但高浓度下需优化配方以平衡感官品质。未来应进一步定量监测消化前后个别酚类化合物的转化,深入表征酚-蛋白相互作用,并通过体内研究验证其生物利用度和健康效应。