萌萌什么意思:辣椒的抗氧化性及清除自由基效力的研究- 高雄市立光華國中

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/03/28 21:54:16
研究動機 研究动机
以「油脂的自氧化( Autoxidation )及抗氧化劑」參加去年全國科展後,認識到油脂的自氧化反應機制,涉及自由基反應,也知道辣椒是一種抗氧化劑,而近來報章雜誌一再談到人體的病變、癌症、老化等均和人體組織內自由基過量有關,人體保健除了要改善環境品質、減低工作壓力、個人飲食習慣的調整亦非常重要,而且是操之在「我」,不假外求,因此興起研究天然物質的抗氧化性,以尋找抗氧化性較佳的天然食物,若於日常飲食中多食用,將可減少體內自由基的生成,達到預防保健的目的。以「油脂的自氧化( Autoxidation )及抗氧化剂」参加去年全国科展后,认识到油脂的自氧化反应机制,涉及自由基反应,也知道辣椒是一种抗氧化剂,而近来报章杂志一再谈到人体的病变、癌症、老化等均和人体组织内自由基过量有关,人体保健除了要改善环境品质、减低工作压力、个人饮食习惯的调整亦非常重要,而且是操之在「我」,不假外求,因此兴起研究天然物质的抗氧化性,以寻找抗氧化性较佳的天然食物,若于日常饮食中多食用,将可减少体内自由基的生成,达到预防保健的目的。
研究目的 研究目的
本研究之目的,於一般常用食用植物中,尋求具抗氧化性及清除自由基功效者,如此,我們不需要再去購買一些所謂健康食品的植物萃取物,而只要在日常飲食中多加入此類食物,即可由膳食中補充天然抗氧化物,對人體可產生預防保健的功效,而非發病後的治療。本研究之目的,于一般常用食用植物中,寻求具抗氧化性及清除自由基功效者,如此,我们不需要再去购买一些所谓健康食品的植物萃取物,而只要在日常饮食中多加入此类食物,即可由膳食中补充天然抗氧化物,对人体可产生预防保健的功效,而非发病后的治疗。
 
以下各項實驗其目的,在於檢驗試樣之抗氧化性 及 抗氧化機制 :還原力、清除自由基、活性氧及螯合亞鐵離子的能力。以下各项实验其目的,在于检验试样之抗氧化性 及 抗氧化机制 :还原力、清除自由基、活性氧及螯合亚铁离子的能力。
試樣之相對抗氧化活性:以Na 2 S 2 O 3 滴定油脂中過氧化價( Peroxide Value ,试样之相对抗氧化活性:以Na 2 S 2 O 3 滴定油脂中过氧化价( Peroxide Value , POV ),比較油脂中過氧化價的變化,並利用線性迴歸法求得相對抗氧化活性。 POV ),比较油脂中过氧化价的变化,并利用线性回归法求得相对抗氧化活性。 試樣之還原力:利用分光光度計測定普魯士藍之生成量,作為檢定試樣還原氧化物的能力。试样之还原力:利用分光光度计测定普鲁士蓝之生成量,作为检定试样还原氧化物的能力。 試樣清除自由基的能力:以分光光度計偵測DPPH 自由基與試樣反應後吸光值的變化,可檢定試樣提供氫原子,以清除自由基的能力。试样清除自由基的能力:以分光光度计侦测DPPH 自由基与试样反应后吸光值的变化,可检定试样提供氢原子,以清除自由基的能力。 試樣捕捉過氧化氫( H 2 O 2 )的能力:利用分光光度計檢測過氧化氫與試樣作用後吸光值的變化,可推定試樣補捉過氧化氫的能力。试样捕捉过氧化氢( H 2 O 2 )的能力:利用分光光度计检测过氧化氢与试样作用后吸光值的变化,可推定试样补捉过氧化氢的能力。 試樣清除超氧陰離子( superoxide anion )能力:以分光光度計偵測超氧陰離子與試樣反應後吸光值的變化,可檢定試樣清除超氧陰離子的能力。 试样清除超氧阴离子( superoxide anion )能力:以分光光度计侦测超氧阴离子与试样反应后吸光值的变化,可检定试样清除超氧阴离子的能力。 試樣螯合亞鐵離子能力:以分光光度計偵測亞鐵離子與抗氧化劑反應生成錯化合物後,吸光值的變化,可檢定試樣螯合亞鐵離子能力。 试样螯合亚铁离子能力:以分光光度计侦测亚铁离子与抗氧化剂反应生成错化合物后,吸光值的变化,可检定试样螯合亚铁离子能力。
研究設備器材 研究设备器材
設備器材: 设备器材: 燒杯 錐形瓶 直徑 30mm 試管烧杯锥形瓶直径 30mm 试管
直徑15mm 試管 量筒 滴管直径15mm 试管量筒滴管
數位滴定器 分注器 烘箱数位滴定器分注器烘箱
恆溫水槽 微量天平 磁攪拌器恒温水槽微量天平磁搅拌器
磨粹機 離心機 減壓蒸餾裝置磨粹机离心机减压蒸馏装置
分光光度計分光光度计
藥品:药品:
醋酸 氯仿 硫代硫酸鈉醋酸氯仿硫代硫酸钠
碘化鉀 澱粉 過氧化氫碘化钾淀粉过氧化氢
Vitamin E 紅辣椒 辣椒素( Capsaicin ) Vitamin E 红辣椒辣椒素( Capsaicin )
辣椒紅( Capsanthin )辣椒红( Capsanthin ) 甲醇 赤血鹽 甲醇赤血盐
磷酸二氫鈉 磷酸氫二鈉 三氯醋酸磷酸二氢钠磷酸氢二钠三氯醋酸
氯化鐵 氯化亞鐵 ferrozine氯化铁氯化亚铁 ferrozine
BHT BHT
, -diphenyl, -picrylhydrazyl ( DPPH ) , -diphenyl, -picrylhydrazyl ( DPPH )
phenazine methosulphate ( PMS ) phenazine methosulphate ( PMS ) nitroblue tetrazolium ( NBT ) nitroblue tetrazolium ( NBT )
dihydromicotineamidadenibe dinucleotide ( NADH ) dihydromicotineamidadenibe dinucleotide ( NADH )
研究過程或方法 研究过程或方法
文獻探討 文献探讨
自由基、活性氧和抗氧化劑這幾個名詞,近年來在報章、雜誌上經常出現,廣受注目的原因是許多研究報導指出,自由基、活性氧在許多疾病﹙如老化、癌症、心血管疾病﹚的發展上扮演極重要的角色。自由基、活性氧和抗氧化剂这几个名词,近年来在报章、杂志上经常出现,广受注目的原因是许多研究报导指出,自由基、活性氧在许多疾病﹙如老化、癌症、心血管疾病﹚的发展上扮演极重要的角色。
人體在正常代謝過程中會產生自由基 與 活性氧 ,所謂自由基是指帶有一個或多個不成對電子不穩定的物種﹙ species ﹚,活性氧則為人體代謝產生反應活性較基態氧強的含氧物種;而一些外來的物質如藥物、致癌物及生活壓力在體內代謝過程中也會產生自由基與活性氧,這些物質會進而攻擊細胞膜、細胞組織並危害細胞核內基因物質,再近一步傷害細胞引發病變,甚至死亡。人体在正常代谢过程中会产生自由基 与 活性氧 ,所谓自由基是指带有一个或多个不成对电子不稳定的物种﹙ species ﹚,活性氧则为人体代谢产生反应活性较基态氧强的含氧物种;而一些外来的物质如药物、致癌物及生活压力在体内代谢过程中也会产生自由基与活性氧,这些物质会进而攻击细胞膜、细胞组织并危害细胞核内基因物质,再近一步伤害细胞引发病变,甚至死亡。
雖然自由基與活性氧會造成生物體細胞的損害,甚至導致死亡,但在正常狀況下,生物體本身具有抗氧化防禦系統,產生抗氧化酵素及抗氧化物來移除自由基與活性氧,並由修護系統修補所引發的傷害。虽然自由基与活性氧会造成生物体细胞的损害,甚至导致死亡,但在正常状况下,生物体本身具有抗氧化防御系统,产生抗氧化酵素及抗氧化物来移除自由基与活性氧,并由修护系统修补所引发的伤害。
本實驗以辣椒來研究其對抗氧化性及清除自由基、活性氧及螯合金屬離子的能力。本实验以辣椒来研究其对抗氧化性及清除自由基、活性氧及螯合金属离子的能力。 其研究之架構,即針對圖一、活性氧對生物體的傷害及其防禦系統( 1 ) ,進行實驗。其研究之架构,即针对图一、活性氧对生物体的伤害及其防御系统( 1 ) ,进行实验。

還原力、光照效應及捕捉過氧化氫( H 2 O 2 )能力的檢測,在查證試樣是否具有良好的預防型抗氧化劑功能。 还原力、光照效应及捕捉过氧化氢( H 2 O 2 )能力的检测,在查证试样是否具有良好的预防型抗氧化剂功能。 清除( DPPH )自由基的能力及清除超氧陰離子能力,表示試樣的自由基清除型抗氧化劑功能的強弱。 清除( DPPH )自由基的能力及清除超氧阴离子能力,表示试样的自由基清除型抗氧化剂功能的强弱。 亞鐵離子極易與過氧化氫作用,產生氫氧自由基,促進油脂氧化,進而損害到人體健康,螯合亞鐵離子能力,在查證試樣阻止亞鐵離子與過氧化氫、超氧陰離子作用能力。 亚铁离子极易与过氧化氢作用,产生氢氧自由基,促进油脂氧化,进而损害到人体健康,螯合亚铁离子能力,在查证试样阻止亚铁离子与过氧化氢、超氧阴离子作用能力。
實驗原理实验原理
油脂自氧化反應 油脂自氧化反应
一般油脂其主要組成包含:飽和脂肪酸(不帶雙鍵)及不飽和脂肪酸(分子中具有雙鍵構造)的甘油酯;油脂在室溫下與氧結合,引起自氧化反應,此反應,受氧氣分壓、水份、光照、熱、酵素、重金屬離子及抗/ 助氧化劑之存在,而影響其反應速率;其中不飽和脂肪酸或含不飽和脂肪酸的油脂,隨自氧化反應作用,初期產生過氧化物,然後再分解成揮發性的醛類及酮類,此為油脂酸敗的原因。一般油脂其主要组成包含:饱和脂肪酸(不带双键)及不饱和脂肪酸(分子中具有双键构造)的甘油酯;油脂在室温下与氧结合,引起自氧化反应,此反应,受氧气分压、水份、光照、热、酵素、重金属离子及抗/ 助氧化剂之存在,而影响其反应速率;其中不饱和脂肪酸或含不饱和脂肪酸的油脂,随自氧化反应作用,初期产生过氧化物,然后再分解成挥发性的醛类及酮类,此为油脂酸败的原因。
油脂自氧化反應機制 油脂自氧化反应机制
依Farmer 等人所題出之「自由基連鎖理論」,說明不飽和油脂自氧化反應機構,其反應機構分為四個基本階段: 起始期( Initiation ) 、 連鎖傳導期( Chain Propagation ) 、 連鎖分支期( Chain Branching )及終止期( Termination ) 。依Farmer 等人所题出之「自由基连锁理论」,说明不饱和油脂自氧化反应机构,其反应机构分为四个基本阶段: 起始期( Initiation ) 、 连锁传导期( Chain Propagation ) 、 连锁分支期( Chain Branching )及终止期( Termination ) 。
起始期起始期
 
不飽和油脂雙鍵上的碳氫化合物,受到其他化學活性物質作用,移去氫原子而形成一自由基( free radical ),此步驟通常非常緩慢,是此類反應的決定步驟:不饱和油脂双键上的碳氢化合物,受到其他化学活性物质作用,移去氢原子而形成一自由基( free radical ),此步骤通常非常缓慢,是此类反应的决定步骤:
( 1 ) RH → R? ( 1 ) RH → R? + ?H + ?H
連鎖傳導期 连锁传导期
此階段的反應含一系列過氧化基及新自由基的生成:此阶段的反应含一系列过氧化基及新自由基的生成:
( 2 ) R? ( 2 ) R? + O 2 → + O 2 → ROO? ROO?
( 3 ) ROO? ( 3 ) ROO? +RH → +RH → ROOH + R? ROOH + R?
連鎖分支期 连锁分支期
此階段為過氧化物分解產生新過氧化基及自由基,與傳導期並行,均屬於連鎖反應:此阶段为过氧化物分解产生新过氧化基及自由基,与传导期并行,均属于连锁反应:
( 4 ) ROOH → ( 4 ) ROOH → RO? RO? + ?OH + ?OH
( 5 ) 2ROOH → ( 5 ) 2ROOH → ROO? ROO? + RO? + RO? + H 2 O + H 2 O
終止期 终止期
在此反應階段,兩個自由基結合產生非自由基產物而使反應終止:在此反应阶段,两个自由基结合产生非自由基产物而使反应终止:
( 6 ) R? + R? ( 6 ) R? + R? → → RR RR
( 7 ) R? + ROO? ( 7 ) R? + ROO? → → ROOR ROOR
( 8 ) ROO? + ROO? ( 8 ) ROO? + ROO? → → ROOR + O2 ROOR + O2
etc. etc.
 
抗氧化劑 抗氧化剂
某些物質常添加至食用油中,以減緩油脂自氧化反應之進行,達到保存食用油的目的,此類物質稱為抗氧化劑。某些物质常添加至食用油中,以减缓油脂自氧化反应之进行,达到保存食用油的目的,此类物质称为抗氧化剂。 一般抗氧化劑( AH )為氫原子供應者( H? ),或自由基接受者,其反應進行如下:一般抗氧化剂( AH )为氢原子供应者( H? ),或自由基接受者,其反应进行如下:
( 1 ) R? + AH → ( 1 ) R? + AH → RH + A? RH + A?
RO? + AH → RO? + AH → ROH + A? ROH + A?
ROO? + AH → ROO? + AH → ROOH + A? ROOH + A?
( 2 ) R? + A? ( 2 ) R? + A? → → RA RA
RO? + A? RO? + A? → → ROA ROA
ROO? + A? ROO? + A? → → ROOA ROOA
抗氧化劑與自由基作用,產生穩定化合物,自身生成的自由基再與其他自由基結合成穩定化合物,終止自由基之連鎖反應,抑止自氧化反應的進行。抗氧化剂与自由基作用,产生稳定化合物,自身生成的自由基再与其他自由基结合成稳定化合物,终止自由基之连锁反应,抑止自氧化反应的进行。
過氧化價的檢定( 2 ) 过氧化价的检定( 2 )
油脂中過氧化物,依碘滴定法測定其含量:油脂中过氧化物,依碘滴定法测定其含量:
ROOH + 2KI → ROOH + 2KI → ROH + I 2 + K 2 O ROH + I 2 + K 2 O
I 2 +澱粉試液 I 2 +淀粉试液 → → 藍色 蓝色
I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → 2NaI + Na 2 S 4 O 6 (藍色消失) 2NaI + Na 2 S 4 O 6 (蓝色消失)
還原力測定( 3 ) 还原力测定( 3 )
還原力的測定是參考Oyaizu 的方法,其原理即試樣將赤血鹽﹙ K 3 Fe (CN) 6 ﹚還原成黃血鹽﹙ K 4 Fe (CN) 6 ﹚,黃血鹽再與 Fe 3+ 作用,生成普魯士藍,在 700 nm 波長測定吸光值,以檢測普魯士藍之生成量,作為試樣的還原力,吸光值愈高,表示試樣還原力愈強。还原力的测定是参考Oyaizu 的方法,其原理即试样将赤血盐﹙ K 3 Fe (CN) 6 ﹚还原成黄血盐﹙ K 4 Fe (CN) 6 ﹚,黄血盐再与 Fe 3 + 作用,生成普鲁士蓝,在 700 nm 波长测定吸光值,以检测普鲁士蓝之生成量,作为试样的还原力,吸光值愈高,表示试样还原力愈强。
K 3 Fe (CN) 6 + Sample K 3 Fe (CN) 6 + Sample K 4 Fe (CN) 6 + Sample-oxide K 4 Fe (CN) 6 + Sample-oxide
3K 4 Fe (CN) 6 +4 Fe 3+ 3K 4 Fe (CN) 6 +4 Fe 3+ Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 + 12K + + 12K +
清除 DPPH 自由基能力測定( 3 ) 清除 DPPH 自由基能力测定( 3 )
參考Shimada 的方法,測定清除 DPPH 自由基的能力,因 DPPH 是較為安定的自由基,實驗上所採用的参考Shimada 的方法,测定清除 DPPH 自由基的能力,因 DPPH 是较为安定的自由基,实验上所采用的 DPPH 甲醇溶液為紫蘿蘭色﹙ violet ﹚在 517 nm 下有強的吸光值,若與試樣結合,將會降低吸光值,由此藉以判斷試樣清除 DPPH 自由基的能力,其吸光值愈低,表示試樣清除 DPPH 自由基的能力愈強。 DPPH 甲醇溶液为紫萝兰色﹙ violet ﹚在 517 nm 下有强的吸光值,若与试样结合,将会降低吸光值,由此借以判断试样清除 DPPH 自由基的能力,其吸光值愈低,表示试样清除 DPPH 自由基的能力愈强。
DPPH? DPPH? + AH + AH DPPH 2 + A? DPPH 2 + A?
Violet decolorized Violet decolorized
捕捉過氧化氫的能力測定( 1 ) 捕捉过氧化氢的能力测定( 1 )
捕捉過氧化氫能力的測定是參考Ruch 的方法,其原理為 H 2 O 2 在 230 nm 波長時有最大吸光值,若與試樣反應,其吸光值將會降低,因此其吸光值愈低,表示試樣捕捉過氧化氫的能力愈強。捕捉过氧化氢能力的测定是参考Ruch 的方法,其原理为 H 2 O 2 在 230 nm 波长时有最大吸光值,若与试样反应,其吸光值将会降低,因此其吸光值愈低,表示试样捕捉过氧化氢的能力愈强。
清除超氧陰離子能力測定( 3 ) 清除超氧阴离子能力测定( 3 ) 參考Robak 和 Gryglewski 的方法,測定清除超氧陰離子的能力,其原理為在非酵素系統中,藉由 phenazine methosulphate ( PMS )與 dihydromicotineamidadenibe dinucleotide ( NADH )作用生成超氧陰離子,再進一步將 nitroblue tetrazolium ( NBT )還原成藍黑色產物,此化合物在 560 nm 波長時有最大吸光值,若試樣與超氧陰離子反應,減少藍黑色產物產生,其吸光值將會降低,因此其吸光值愈低,表示試樣清除超氧陰離子的能力愈強。参考Robak 和 Gryglewski 的方法,测定清除超氧阴离子的能力,其原理为在非酵素系统中,藉由 phenazine methosulphate ( PMS )与 dihydromicotineamidadenibe dinucleotide ( NADH )作用生成超氧阴离子,再进一步将 nitroblue tetrazolium ( NBT )还原成蓝黑色产物,此化合物在 560 nm 波长时有最大吸光值,若试样与超氧阴离子反应,减少蓝黑色产物产生,其吸光值将会降低,因此其吸光值愈低,表示试样清除超氧阴离子的能力愈强。 。 。
螯合亞鐵離子能力測定( 3 ) 螯合亚铁离子能力测定( 3 )
參考Dinis 的方法,測定螯合亞鐵離子的能力,實驗原理為在甲醇溶液中,藉 ferrozine 與 Fe 2+ 螯合,產生 ferrozine- Fe 2+ 錯化合物為鮮紅色,在 562 nm 下有強的吸光值,若 Fe 2+ 與試樣結合,減少 ferrozine- Fe 2+ 的生成,將會降低吸光值,由此藉以判斷試樣螯合亞鐵離子的能力,其吸光值愈低,表示試樣清螯合亞鐵離子的能力愈強。参考Dinis 的方法,测定螯合亚铁离子的能力,实验原理为在甲醇溶液中,借 ferrozine 与 Fe 2+ 螯合,产生 ferrozine- Fe 2+ 错化合物为鲜红色,在 562 nm 下有强的吸光值,若 Fe 2+ 与试样结合,减少 ferrozine- Fe 2+ 的生成,将会降低吸光值,由此借以判断试样螯合亚铁离子的能力,其吸光值愈低,表示试样清螯合亚铁离子的能力愈强。
實驗方法实验方法
試樣製備试样制备
將市場採購之新鮮辣椒,分剖成辣椒皮、辣椒肉、辣椒子,置於陽光下曝曬乾燥後,再以研磨機(台中榮聰鐵工廠製)。将市场采购之新鲜辣椒,分剖成辣椒皮、辣椒肉、辣椒子,置于阳光下曝晒干燥后,再以研磨机(台中荣聪铁工厂制)。 磨成粉末。磨成粉末。 以微量天平稱樣品5g ,以 100 mL 正己烷溶劑萃取一次後,經濾紙過濾後之殘渣,再以以 100 mL 正己烷萃取一次,每次萃取均經 24 小時攪拌,混合兩次得萃取液,以減壓蒸餾至濃稠狀,重複萃取、減壓蒸餾三 ~ 四次,將所得試樣混合收集儲存於冰箱備用。以微量天平称样品5g ,以 100 mL 正己烷溶剂萃取一次后,经滤纸过滤后之残渣,再以以 100 mL 正己烷萃取一次,每次萃取均经 24 小时搅拌,混合两次得萃取液,以减压蒸馏至浓稠状,重复萃取、减压蒸馏三 ~ 四次,将所得试样混合收集储存于冰箱备用。 進行實驗前先以甲醇調整試樣萃取物至試驗所需之濃度。 进行实验前先以甲醇调整试样萃取物至试验所需之浓度。
抗氧化活性測定抗氧化活性测定
秤紅辣椒及各部分粉末各1g ,分別置於 4 個燒杯中,且每個燒杯中加入 20g 大豆油,時時攪拌經一日後,吸取上層萃取液 4g ,作為試樣。秤红辣椒及各部分粉末各1g ,分别置于 4 个烧杯中,且每个烧杯中加入 20g 大豆油,时时搅拌经一日后,吸取上层萃取液 4g ,作为试样。 將4g 試樣﹙紅辣椒、紅辣椒皮、紅辣椒肉、紅辣椒子﹚分別與大豆油 36g 混合,置於 60 ℃恆溫水槽進行自氧化反應,每隔一日取樣一次,利用 Na 2 S 2 O 3 滴定油脂中過氧化價變化。将4g 试样﹙红辣椒、红辣椒皮、红辣椒肉、红辣椒子﹚分别与大豆油 36g 混合,置于 60 ℃恒温水槽进行自氧化反应,每隔一日取样一次,利用 Na 2 S 2 O 3 滴定油脂中过氧化价变化。
﹙若做高溫實驗:則將等量辣椒先經高溫油炸處理處理;做光照實驗:則反應置於暗室。﹚ ﹙若做高温实验:则将等量辣椒先经高温油炸处理处理;做光照实验:则反应置于暗室。﹚
滴定方法( 3 ) :滴定方法( 3 ) :
ㄅ、從恆溫水槽或烘箱中取出待測油脂, 每種待測油各從微量天枰量取 5g 至錐形瓶中。 ㄅ 、从恒温水槽或烘箱中取出待测油脂, 每种待测油各从微量天枰量取 5g 至锥形瓶中。
ㄆ、將待測油脂置通風櫥中, 先加入 25ml 已配好的醋酸、氯仿 ( 醋酸:氯仿 =3 : 2 V/V) 混合液 ; 再滴入約 10 滴的飽和碘化鉀溶液。 ㄆ 、将待测油脂置通风橱中, 先加入 25ml 已配好的醋酸、氯仿 ( 醋酸:氯仿 =3 : 2 V/V) 混合液 ; 再滴入约 10 滴的饱和碘化钾溶液。
ㄇ、經一分鐘的攪拌後, 倒入 25ml 的去離子水攪拌均勻後。 ㄇ 、经一分钟的搅拌后, 倒入 25ml 的去离子水搅拌均匀后。
ㄈ、以0.01N 的硫代硫酸鈉溶液開始滴定至顏色變淡,再加入 10 滴澱粉液作指示劑,滴定至油脂顏色不再改變為止。 ㄈ 、以0.01N 的硫代硫酸钠溶液开始滴定至颜色变淡,再加入 10 滴淀粉液作指示剂,滴定至油脂颜色不再改变为止。
過氧化價之計算过氧化价之计算

此處: S= 滴定所消耗之硫代硫酸鈉 mL 數此处: S= 滴定所消耗之硫代硫酸钠 mL 数
N= 硫代硫酸鈉之當量濃度 N= 硫代硫酸钠之当量浓度
W= 秤取試樣之重量( g ) W= 秤取试样之重量( g )
* 以下試樣均為: BHT 、 Vitamin E 、辣椒素、辣椒紅、紅辣椒、紅辣椒皮、紅辣椒肉及紅辣椒子 * 以下试样均为: BHT 、 Vitamin E 、辣椒素、辣椒红、红辣椒、红辣椒皮、红辣椒肉及红辣椒子
還原力測定还原力测定
取5mL 濃度分別為 0.2 、 0.4 、 0.6 、 0.8 、 1.0 mg/mL 之試樣甲醇溶液,分別加入 5mL 0.2M 磷酸緩衝溶液( pH 6.6 )及 1% 赤血鹽於 50 ℃水浴中 20 分鐘。取5mL 浓度分别为 0.2 、 0.4 、 0.6 、 0.8 、 1.0 mg/mL 之试样甲醇溶液,分别加入 5mL 0.2M 磷酸缓冲溶液( pH 6.6 )及 1% 赤血盐于 50 ℃水浴中 20 分钟。 將上述溶液取出快速冷卻,加入 10% 三氯醋酸 5mL ,以 3000 rpm 離心 10 分鐘,取上層液 5mL 加入去離子水 5mL 及 0.1% 氯化鐵 1mL ,混合均勻,反應 10 分鐘。 将上述溶液取出快速冷却,加入 10% 三氯醋酸 5mL ,以 3000 rpm 离心 10 分钟,取上层液 5mL 加入去离子水 5mL 及 0.1% 氯化铁 1mL ,混合均匀,反应 10 分钟。 以分光光度計,在 700nm 波長下,測定其吸光值。 以分光光度计,在 700nm 波长下,测定其吸光值。
清除DPPH 自由基能力測定清除DPPH 自由基能力测定
取4mL 之試樣甲醇溶液(濃度為取4mL 之试样甲醇溶液(浓度为 2.5 ~20 g/mL ),分別加入新鮮配製之 0.4mM DPPH 甲醇溶液 1mL ,呈深紫藍色,混合均勻,反應 10 分鐘。 2.5 ~20 g/mL ),分别加入新鲜配制之 0.4mM DPPH 甲醇溶液 1mL ,呈深紫蓝色,混合均匀,反应 10 分钟。 以分光光度計,在 517nm 波長下,測定其吸光值。 以分光光度计,在 517nm 波长下,测定其吸光值。 ( DPPH 自由基清除能力 ( DPPH 自由基清除能力 % =[ (控制組在 517nm 下吸光值-試樣在 517nm 下吸光值) / 控制組在 517nm 下吸光值 ] x 100 ) % =[ (控制组在 517nm 下吸光值-试样在 517nm 下吸光值) / 控制组在 517nm 下吸光值 ] x 100 )
捕捉過氧化氫的能力測定捕捉过氧化氢的能力测定
以pH 7.4 之 Phosphate Buffer Saline 配製 4mM 過氧化氫( H 2 O 2 )溶液。以pH 7.4 之 Phosphate Buffer Saline 配制 4mM 过氧化氢( H 2 O 2 )溶液。 取上述溶液 2mL 分別加入 2mL 試樣甲醇溶液(濃度為 10 ~50 g/mL ),混合均勻。 取上述溶液 2mL 分别加入 2mL 试样甲醇溶液(浓度为 10 ~50 g/mL ),混合均匀。 以分光光度計,在單 230nm 波長下,測定其吸光值。 以分光光度计,在单 230nm 波长下,测定其吸光值。 (過氧化氫補捉能力 (过氧化氢补捉能力 % =[ (控制組在 230nm 下吸光值-試樣在 230nm 下吸光值) / 控制組在 230nm 下吸光值 ] x 100 ) % =[ (控制组在 230nm 下吸光值-试样在 230nm 下吸光值) / 控制组在 230nm 下吸光值 ] x 100 )
pH 7.4 Phosphate Buffer Saline 之製備 pH 7.4 Phosphate Buffer Saline 之制备
CaCl 2 0.1 g/L KH 2 PO 4 0.2 g/L MgCl 2 .6H 2 O 0.1 g/L CaCl 2 0.1 g/L KH 2 PO 4 0.2 g/L MgCl 2 .6H 2 O 0.1 g/L
KCl 0.2 g/L NaCl 8.0 g/L Na 2 HPO 4 .7H 2 O 2.16 g/L KCl 0.2 g/L NaCl 8.0 g/L Na 2 HPO 4 .7H 2 O 2.16 g/L
清除超氧陰離子的能力測定( 4 ) 清除超氧阴离子的能力测定( 4 )
取1mL 之試樣甲醇溶液(濃度為取1mL 之试样甲醇溶液(浓度为 1 ~5 g/mL ),依序分別加入等體積的 300 M nitroblue tetrazolium ( NBT )、 120 M phenazine methosulphate ( PMS )、 936 M dihydromicotineamidadenibe dinucleotide ( NADH )溶液。 1 ~5 g/mL ),依序分别加入等体积的 300 M nitroblue tetrazolium ( NBT )、 120 M phenazine methosulphate ( PMS )、 936 M dihydromicotineamidadenibe dinucleotide ( NADH )溶液。 室溫下靜置 5 分鐘,再以分光光度計,在 560nm 波長下,測定其吸光值。 室温下静置 5 分钟,再以分光光度计,在 560nm 波长下,测定其吸光值。 (清除超氧陰離子能力 (清除超氧阴离子能力 % =[ (控制組在 560nm 下吸光值-試樣在 560nm 下吸光值) / 控制組在 560nm 下吸光值 ] x 100 ) % =[ (控制组在 560nm 下吸光值-试样在 560nm 下吸光值) / 控制组在 560nm 下吸光值 ] x 100 )
螯合亞鐵離子能力的測定( 4 )螯合亚铁离子能力的测定( 4 )
取4.7mL 之試樣甲醇溶液(濃度為取4.7mL 之试样甲醇溶液(浓度为 1 ~5 g/mL ),加入 0.1m M FeCl 2 ·4H 2 O (濃度 2mM ), 30 秒後再加入 0.2mL 的 ferrozine (濃度 5mM )溶液。 1 ~5 g/mL ),加入 0.1m M FeCl 2 ·4H 2 O (浓度 2mM ), 30 秒后再加入 0.2mL 的 ferrozine (浓度 5mM )溶液。 室溫下靜置反應10 分鐘,再以分光光度計,在 562nm 波長下,測定其吸光值。室温下静置反应10 分钟,再以分光光度计,在 562nm 波长下,测定其吸光值。 (螯合亞鐵離子能力 (螯合亚铁离子能力 % = [ (控制組在 562nm 下吸光值-試樣在 562nm 下吸光值) / 控制組在 562nm 下吸光值 ] x 100 ) % = [ (控制组在 562nm 下吸光值-试样在 562nm 下吸光值) / 控制组在 562nm 下吸光值 ] x 100 )
研究結果 研究结果
辣椒之相對抗氧化活性 辣椒之相对抗氧化活性
由圖二之一/ 二之二得知:辣椒素、辣椒紅均具有相當不錯的抗氧化性;紅辣椒可作為大豆油抗氧化劑用,其各部份的抗氧化性,以紅辣椒肉的效果最佳,再依次為紅辣椒皮、紅辣椒、紅辣椒子。由图二之一/ 二之二得知:辣椒素、辣椒红均具有相当不错的抗氧化性;红辣椒可作为大豆油抗氧化剂用,其各部份的抗氧化性,以红辣椒肉的效果最佳,再依次为红辣椒皮、红辣椒、红辣椒子。 圖三為將紅辣椒於約180 ℃油炸後的油作抗氧化劑,實驗發現其抗氧化效果普遍提高,抗氧化效力依序為:紅辣椒肉 > 紅辣椒子 > 紅辣椒 > 紅辣椒皮。图三为将红辣椒于约180 ℃油炸后的油作抗氧化剂,实验发现其抗氧化效果普遍提高,抗氧化效力依序为:红辣椒肉 > 红辣椒子 > 红辣椒 > 红辣椒皮。 由圖四可看出:辣椒紅隔絕光源後,其抗氧化力,幾乎消失,顯然其抗氧化力,主要來於抗光氧化作用。 由图四可看出:辣椒红隔绝光源后,其抗氧化力,几乎消失,显然其抗氧化力,主要来于抗光氧化作用。 圖四之一 / 二表示:光線對紅辣椒抗氧化的效應,以紅辣椒皮的影響最為顯著,紅辣椒皮原有抗氧化作用,隔絕光源後,其抗氧化力,幾乎消失,其餘紅辣椒肉、紅辣椒子、紅辣椒則不受影響。 图四之一 / 二表示:光线对红辣椒抗氧化的效应,以红辣椒皮的影响最为显著,红辣椒皮原有抗氧化作用,隔绝光源后,其抗氧化力,几乎消失,其余红辣椒肉、红辣椒子、红辣椒则不受影响。
辣椒之還原力辣椒之还原力
圖五之一顯示:各抗氧化劑的還原力隨著添加劑量的增加而增加,其還原力大小依序為: BHT> 辣椒素 > Vit. E> 辣椒紅,仍然以以往常用的 BHT 最強,但辣椒素還原力卻較目前使用最多的抗氧化劑 Vit. E 高。图五之一显示:各抗氧化剂的还原力随着添加剂量的增加而增加,其还原力大小依序为: BHT> 辣椒素 > Vit. E> 辣椒红,仍然以以往常用的 BHT 最强,但辣椒素还原力却较目前使用最多的抗氧化剂 Vit. E 高。 圖五之二表示:紅辣椒各部份萃取物的還原力,除了紅辣椒肉較辣椒紅強外,一般而言,還原力較弱,其大小順序為:紅辣椒肉> 紅辣椒皮 > 紅辣椒 > 紅辣椒子。图五之二表示:红辣椒各部份萃取物的还原力,除了红辣椒肉较辣椒红强外,一般而言,还原力较弱,其大小顺序为:红辣椒肉> 红辣椒皮 > 红辣椒 > 红辣椒子。
紅辣椒清除( DPPH )自由基能力红辣椒清除( DPPH )自由基能力
辣椒紅及紅辣椒皮、紅辣椒等正己烷萃取物為深色物質,反應後所測得吸光值,高於對照組DPPH 溶液吸光值,相對清除自由基能力為負值。辣椒红及红辣椒皮、红辣椒等正己烷萃取物为深色物质,反应后所测得吸光值,高于对照组DPPH 溶液吸光值,相对清除自由基能力为负值。 圖六之一為對於淡(或無)色試樣在較低濃度( 50 μ g/mL 以下)的( DPPH )自由基清除能力,隨著添加樣品劑量的增加而增加,其清除力大小依次為: BHT>Vit. E > 辣椒素 > 紅辣椒肉。图六之一为对于淡(或无)色试样在较低浓度( 50 μ g/mL 以下)的( DPPH )自由基清除能力,随着添加样品剂量的增加而增加,其清除力大小依次为: BHT>Vit. E > 辣椒素 > 红辣椒肉。 圖六之二為減除辣椒紅及紅辣椒皮、紅辣椒等顏色的干擾,將試樣濃度調低10 倍( 1~5 μ g/mL )的結果,赫然發現:紅辣椒各部份均有清除( DPPH )自由基的能力,其清除力大小依次為:紅辣椒肉 > (辣椒素) 紅辣椒 > 紅辣椒皮 > (辣椒紅) > 紅辣椒子。图六之二为减除辣椒红及红辣椒皮、红辣椒等颜色的干扰,将试样浓度调低10 倍( 1~5 μ g/mL )的结果,赫然发现:红辣椒各部份均有清除( DPPH )自由基的能力,其清除力大小依次为:红辣椒肉 > (辣椒素)红辣椒 > 红辣椒皮 > (辣椒红) > 红辣椒子。 圖六之三顯示:試樣在高濃度( 500 μ g/mL )時, BHT 、 Vit. E 及辣椒素清除( DPPH )自由基能力大致不相上下,反應十分鐘後,可清除( DPPH )自由基達 83%~84% 。图六之三显示:试样在高浓度( 500 μ g/mL )时, BHT 、 Vit. E 及辣椒素清除( DPPH )自由基能力大致不相上下,反应十分钟后,可清除( DPPH )自由基达 83%~84% 。
紅辣椒捕捉過氧化氫( H 2 O 2 )能力红辣椒捕捉过氧化氢( H 2 O 2 )能力
辣椒紅與紅辣椒正己烷萃取物均為深色物質,反應後仍留有原物質顏色,以其所測得吸光值,計算其捕捉過氧化氫能力分別高達133% 及 169% ,顯然不合理。辣椒红与红辣椒正己烷萃取物均为深色物质,反应后仍留有原物质颜色,以其所测得吸光值,计算其捕捉过氧化氢能力分别高达133% 及 169% ,显然不合理。 由圖七可看出,其餘淡(或無)色物質,均有良好捕捉過氧化氫能力,其大小順序為:辣椒素> BHT> 紅辣椒肉 > > 紅辣椒子 Vit. E 。由图七可看出,其余淡(或无)色物质,均有良好捕捉过氧化氢能力,其大小顺序为:辣椒素> BHT> 红辣椒肉 > > 红辣椒子 Vit. E 。
紅辣椒清除超氧陰離子的能力红辣椒清除超氧阴离子的能力
圖八之一表示不同抗氧化劑清除超氧陰離子能力,其大小順序為:图八之一表示不同抗氧化剂清除超氧阴离子能力,其大小顺序为: BHT Vit. E> 辣椒素 > 辣椒紅;濃度為 5 μ g/mL 時,其清除超氧陰離子能力均低於 20% 。 BHT Vit. E> 辣椒素 > 辣椒红;浓度为 5 μ g/mL 时,其清除超氧阴离子能力均低于 20% 。 由圖八之二可看出,紅辣椒有良好的清除超氧陰離子能力,其大小順序為:紅辣椒肉 > 紅辣椒子 > 紅辣椒 .> 紅辣椒皮;濃度為 5 μ g/mL 時,其清除超氧陰離子能力均高於 20% ,其中紅辣椒肉高達 30% 。 由图八之二可看出,红辣椒有良好的清除超氧阴离子能力,其大小顺序为:红辣椒肉 > 红辣椒子 > 红辣椒 .> 红辣椒皮;浓度为 5 μ g/mL 时,其清除超氧阴离子能力均高于 20% ,其中红辣椒肉高达 30% 。
紅辣椒螯合亞鐵離子的能力红辣椒螯合亚铁离子的能力
圖九之一為四種不同抗氧化劑螯合亞鐵離子的能力,其中以辣椒紅17.6% 最好,辣椒素 9.9% 最差,其相對大小順序為:辣椒紅 > BHT >Vit.E> 辣椒素。图九之一为四种不同抗氧化剂螯合亚铁离子的能力,其中以辣椒红17.6% 最好,辣椒素 9.9% 最差,其相对大小顺序为:辣椒红 > BHT >Vit.E> 辣椒素。 圖九之二顯示辣椒正己烷萃取物螯合亞鐵離子能力,除紅辣椒肉外,其餘紅辣椒各部份正己烷萃取物,均具有很好的螯合亞鐵離子能力,其螯合能力大小為紅辣椒> 紅辣椒子 > 紅辣椒皮 > 紅辣椒肉,其中 5 μ g/mL 濃度,紅辣椒螯合能力達 28.3% 。图九之二显示辣椒正己烷萃取物螯合亚铁离子能力,除红辣椒肉外,其余红辣椒各部份正己烷萃取物,均具有很好的螯合亚铁离子能力,其螯合能力大小为红辣椒> 红辣椒子 > 红辣椒皮 > 红辣椒肉,其中 5 μ g/mL 浓度,红辣椒螯合能力达 28.3% 。
 
討論及應用 讨论及应用
辣椒之相對抗氧化活性( RA ) ( 4 )辣椒之相对抗氧化活性( RA ) ( 4 )
除了由過氧化價的變化( POV )及圖形,可獲得紅辣椒的抗氧化效用外,再佐以線性迴歸法求其相對抗氧化活性,來評估辣椒的抗氧化效力。除了由过氧化价的变化( POV )及图形,可获得红辣椒的抗氧化效用外,再佐以线性回归法求其相对抗氧化活性,来评估辣椒的抗氧化效力。
S C -S A S C -S A
 
RA % = x 100 RA % = x 100
S C S C
此處:此处:
S C :為對照組油脂過氧化價圖形經線性迴歸法所得直線之斜率 S C :为对照组油脂过氧化价图形经线性回归法所得直线之斜率
S A :為油脂加抗氧化劑後過氧化價圖形經線性迴歸法所得直線之斜率 S A :为油脂加抗氧化剂后过氧化价图形经线性回归法所得直线之斜率
試樣 试样
紅辣椒(全)红辣椒(全)
紅辣椒(皮)红辣椒(皮)
紅辣椒(肉)红辣椒(肉)
紅辣椒(子)红辣椒(子)
BHT BHT
Vit. E Vit. E
辣椒素辣椒素
辣椒紅辣椒红
RA ( % ) RA ( % )
7.8 7.8
11.9 11.9
18.5 18.5
4.5 4.5
36.3 * 36.3 *
13.95 * 13.95 *
21.78 21.78
12.82 12.82
* :數據來自作者去年全國科展作品 * :数据来自作者去年全国科展作品
紅辣椒各部份相對抗氧化活性依次為:紅辣椒肉18.5 、紅辣椒皮 11.9 、紅辣椒 7.8 、紅辣椒子 4.5 結果與圖形觀察的一致,以紅辣椒肉的效果最佳,其中辣椒素 21.78 又較 Vit. E 高。红辣椒各部份相对抗氧化活性依次为:红辣椒肉18.5 、红辣椒皮 11.9 、红辣椒 7.8 、红辣椒子 4.5 结果与图形观察的一致,以红辣椒肉的效果最佳,其中辣椒素 21.78 又较 Vit. E 高。
紅辣椒的抗氧化效力,與其組成有關:含有微量類胡蘿蔔素( Carotenoids ) 、 類黃酮素( Flavonoids ) 、 辣椒素及 Vit. E 、 Vit C 等物質,其中最特殊的是辣椒素及辣椒紅,為別的植物所無,辣椒素存於辣椒肉中,辣椒紅則在辣椒皮中,因此瞭解這些物質結構,對於其具有抗氧化活性也就瞭然。红辣椒的抗氧化效力,与其组成有关:含有微量类胡萝卜素( Carotenoids ) 、 类黄酮素( Flavonoids ) 、 辣椒素及 Vit. E 、 Vit C 等物质,其中最特殊的是辣椒素及辣椒红,为别的植物所无,辣椒素存于辣椒肉中,辣椒红则在辣椒皮中,因此了解这些物质结构,对于其具有抗氧化活性也就了然。
紅辣椒皮含有大量辣椒紅,屬於類胡蘿蔔素,結構與β -Carotene 相似,已知β -Carotene 具有相當好的抗光氧化作用,而紅辣椒皮在暗室中實驗,所得相對抗氧化活性由 11.9 降為 0.86 ,證明紅辣椒皮(辣椒紅則由 12.32 降為 1.55 )的抗氧化性,與β -Carotene 相同,主要在於 抗光氧化 作用。红辣椒皮含有大量辣椒红,属于类胡萝卜素,结构与β -Carotene 相似,已知β -Carotene 具有相当好的抗光氧化作用,而红辣椒皮在暗室中实验,所得相对抗氧化活性由 11.9 降为 0.86 ,证明红辣椒皮(辣椒红则由 12.32 降为 1.55 )的抗氧化性,与β -Carotene 相同,主要在于 抗光氧化 作用。
青辣椒皮的相對抗氧化活性為負值(數據未附),其與紅辣椒皮最大區別,在於青辣椒皮含有大量葉綠素( Chlorophylls ),已知其為光敏劑,會吸收光能成激發狀態,再將能量轉移給基態氧分子,形成高能單氧分子( Singlet Oxygen ),促進油脂氧化反應,故有助氧化作用,而在暗室中實驗,隔絕光源,相對抗氧化活性變為正值(數據未附),具抗氧化效力。青辣椒皮的相对抗氧化活性为负值(数据未附),其与红辣椒皮最大区别,在于青辣椒皮含有大量叶绿素( Chlorophylls ),已知其为光敏剂,会吸收光能成激发状态,再将能量转移给基态氧分子,形成高能单氧分子( Singlet Oxygen ),促进油脂氧化反应,故有助氧化作用,而在暗室中实验,隔绝光源,相对抗氧化活性变为正值(数据未附),具抗氧化效力。
以下說明光氧化作用及類胡蘿蔔素carotenoids (Cars)之抗光氧化作用( 5 ) :光氧化作用可分成二種型態:光所引起的油脂氧化作用主要是經過光敏劑 (photosensitizer , Sen)的作用,光敏劑吸收光源後成為高能激發狀態,在激發狀態之光敏劑,經能量交換作用變成三態介質,直接吸收不飽和脂肪酸氫原子,將其轉變成自由基型態的脂肪酸;再與氧作用,生成過氧化物,(此種型態反應稱為Type 反應);另外三態光敏介質在氧分子充分條件下,可將能量傳給基態三氧分子( 3 O 2 ),形成高能單氧分子( 1 O 2 ),(此種型態反應稱為Type 反應),單氧分子可直接與不飽和脂肪酸反應生成過氧化物。以下说明光氧化作用及类胡萝卜素carotenoids (Cars)之抗光氧化作用( 5 ) :光氧化作用可分成二种型态:光所引起的油脂氧化作用主要是经过光敏剂 (photosensitizer , Sen)的作用,光敏剂吸收光源后成为高能激发状态,在激发状态之光敏剂,经能量交换作用变成三态介质,直接吸收不饱和脂肪酸氢原子,将其转变成自由基型态的脂肪酸;再与氧作用,生成过氧化物,(此种型态反应称为Type反应);另外三态光敏介质在氧分子充分条件下,可将能量传给基态三氧分子( 3 O 2 ),形成高能单氧分子( 1 O 2 ),(此种型态反应称为Type反应),单氧分子可直接与不饱和脂肪酸反应生成过氧化物。
Sen h ν Sen * Sen h ν Sen *
 
Type Sen * + RH SenH? + R? Type Sen * + RH SenH? + R? O2 ROOH + Sen O2 ROOH + Sen
 
Type Sen * + 3 O 2 Sen + 1 O 2 Type Sen * + 3 O 2 Sen + 1 O 2
 
1 O 2 + RH ROOH 1 O 2 + RH ROOH
類胡蘿蔔素carotenoids (Cars)能抑止光自氧化反應之原因在於,它會經Type 反應,所生成之單氧分子类胡萝卜素carotenoids (Cars)能抑止光自氧化反应之原因在于,它会经Type 反应,所生成之单氧分子 ( 1 O 2 ) ,並將其能量移轉至自己 ( 類胡蘿蔔素 ) 本身後,單氧分子就會恢復成基態三氧分子 ( 1 O 2 ) ,并将其能量移转至自己 ( 类胡萝卜素 ) 本身后,单氧分子就会恢复成基态三氧分子 ( 3 O 2 ) ,類胡蘿蔔素吸收之能量再以輻射方式釋出。 ( 3 O 2 ) ,类胡萝卜素吸收之能量再以辐射方式释出。
1 O 2 3 O 2 輻射釋 1 O 2 3 O 2 辐射释
Cars Cars * Cars Cars Cars * Cars
出能量出能量
此種類胡蘿蔔素驟冷效應(Quenching effect , 1 O 2 → 3 O 2 ) 相當快速,同時其也阻止激態的光敏介質將能量移轉至 3 O 2 ,因此類胡蘿蔔素在光照下是相當適合的抗氧化劑,能抑止 Type 反應之油脂自氧化反應。此种类胡萝卜素骤冷效应(Quenching effect , 1 O 2 → 3 O 2 ) 相当快速,同时其也阻止激态的光敏介质将能量移转至 3 O 2 ,因此类胡萝卜素在光照下是相当适合的抗氧化剂,能抑止 Type 反应之油脂自氧化反应。
以紅辣椒於180 ℃油炸處理後的紅油作抗氧化劑實驗,其相對抗氧化活性普遍提昇,原因為高溫狀況下,紅辣椒組成中各種抗氧化物質,在油中溶解度增加,再以此作抗氧化劑用,自然抗氧化活性變佳,民間經驗辣椒紅油,不易變壞,得到科學證明。以红辣椒于180 ℃油炸处理后的红油作抗氧化剂实验,其相对抗氧化活性普遍提升,原因为高温状况下,红辣椒组成中各种抗氧化物质,在油中溶解度增加,再以此作抗氧化剂用,自然抗氧化活性变佳,民间经验辣椒红油,不易变坏,得到科学证明。
紅辣椒之還原力红辣椒之还原力
紅辣椒及各部份還原力的大小和其抗氧化性的趨勢一致,也就是各種辣椒試樣均能提供電子,與自由基反應,使其轉變成穩定的產物,以阻止油脂自氧化;而紅辣椒肉之還原力比純物質辣椒紅優異,應該歸功於其所含辣椒素成份。红辣椒及各部份还原力的大小和其抗氧化性的趋势一致,也就是各种辣椒试样均能提供电子,与自由基反应,使其转变成稳定的产物,以阻止油脂自氧化;而红辣椒肉之还原力比纯物质辣椒红优异,应该归功于其所含辣椒素成份。 紅辣椒皮相對抗氧化活性為11.9 , Vit. E 則是 13.95 ( 400ppm 數據來自作者去年全國科展);但兩者的還原力在濃度 1 mg/mL 於 700nm 波長的吸光值分別為:紅辣椒肉 0.25 , Vit. E 1.0 ,結果顯然與抗氧化效力有出入,因此物質抗氧化力,不完全來自 還原力 的大小,尚受其他因素影響,例如: 清除自由基能力 、 捕捉過氧化氫( H 2 O 2 )能力 、 捕捉超氧陰離子能力等 。红辣椒皮相对抗氧化活性为11.9 , Vit. E 则是 13.95 ( 400ppm 数据来自作者去年全国科展);但两者的还原力在浓度 1 mg/mL 于 700nm 波长的吸光值分别为:红辣椒肉 0.25 , Vit. E 1.0 ,结果显然与抗氧化效力有出入,因此物质抗氧化力,不完全来自 还原力 的大小,尚受其他因素影响,例如: 清除自由基能力 、 捕捉过氧化氢( H 2 O 2 )能力 、 捕捉超氧阴离子能力等 。
紅辣椒清除( DPPH )自由基能力红辣椒清除( DPPH )自由基能力
辣椒的顏色影響實驗的結果:辣椒紅(深紅)、紅辣椒皮(深紅)、紅辣椒(紅棕)等,反應後剩下物質的顏色與DPPH 溶液顏色(紫蘿蘭)相互干擾,使得所測得吸光值,比對照組甲醇 DPPH 溶液高,無法直接獲得其清除自由基的能力,對高濃度紅辣椒皮更是明顯,其吸光值大於儀器吸光值上限 3.455 。辣椒的颜色影响实验的结果:辣椒红(深红)、红辣椒皮(深红)、红辣椒(红棕)等,反应后剩下物质的颜色与DPPH 溶液颜色(紫萝兰)相互干扰,使得所测得吸光值,比对照组甲醇 DPPH 溶液高,无法直接获得其清除自由基的能力,对高浓度红辣椒皮更是明显,其吸光值大于仪器吸光值上限 3.455 。 比較同濃度有顏色的紅辣椒、紅辣椒皮的反應,隨時間增加其吸光值相對下降,證明其繼續與( DPPH )自由基作用,只是無法直接定量測出清除( DPPH )自由基的能力;後將試樣濃度調低 10 倍( 1~5 μ g/mL )重做實驗,在濃度為 5 μ g/mL 時,可分辨出有顏色的紅辣椒,其清除( DPPH )自由基的能力大小,紅辣椒肉可達 11.4% (辣椒素為 10.4% ),紅辣椒 10.6% ,紅辣椒皮 8.8% (辣椒紅為 6.2% ),紅辣椒子 5.8% ,效果相當不錯。比较同浓度有颜色的红辣椒、红辣椒皮的反应,随时间增加其吸光值相对下降,证明其继续与( DPPH )自由基作用,只是无法直接定量测出清除( DPPH )自由基的能力;后将试样浓度调低 10 倍( 1~5 μ g/mL )重做实验,在浓度为 5 μ g/mL 时,可分辨出有颜色的红辣椒,其清除( DPPH )自由基的能力大小,红辣椒肉可达 11.4% (辣椒素为 10.4% ),红辣椒 10.6% ,红辣椒皮 8.8% (辣椒红为 6.2% ),红辣椒子 5.8% ,效果相当不错。
紅辣椒捕捉過氧化氫能力红辣椒捕捉过氧化氢能力
實驗的結果顯示:辣椒紅、紅辣椒等捕捉過氧化氫能力,竟然超過100% ,顯然不合理,表示辣椒的深顏色影響實驗的結果,使得所測吸光值偏低所致。实验的结果显示:辣椒红、红辣椒等捕捉过氧化氢能力,竟然超过100% ,显然不合理,表示辣椒的深颜色影响实验的结果,使得所测吸光值偏低所致。 在試樣濃度為50 μ g/mL 時,試樣對過氧化氫捕捉率依次為辣椒素( 64.4% )> BHT ( 54.4% )>紅辣椒肉( 45.5% )>紅辣椒子( 41.8% )≒ Vit. E ( 40.8% ),紅辣椒肉、紅辣椒子都具有相當不錯的過氧化氫捕捉力。在试样浓度为50 μ g/mL 时,试样对过氧化氢捕捉率依次为辣椒素( 64.4% )> BHT ( 54.4% )>红辣椒肉( 45.5% )>红辣椒子( 41.8% ) ≒ Vit. E ( 40.8% ),红辣椒肉、红辣椒子都具有相当不错的过氧化氢捕捉力。
紅辣椒清除超氧陰離子的能力红辣椒清除超氧阴离子的能力
紅辣椒肉、紅辣椒皮、紅辣椒、紅辣椒子等試樣濃度即使在低濃度5 μ g/mL 時,其清除超氧陰離子能力,也能達到 29.5% 、 23.1% 、 24.3% 、 26.8% ,具有極佳的清除超氧陰離子效果。红辣椒肉、红辣椒皮、红辣椒、红辣椒子等试样浓度即使在低浓度5 μ g/mL 时,其清除超氧阴离子能力,也能达到 29.5% 、 23.1% 、 24.3% 、 26.8% ,具有极佳的清除超氧阴离子效果。 比較紅辣椒肉、紅辣椒皮與其主要成分辣椒素、辣椒紅清除超氧陰離子的能力,發現前者清除效果大於後者兩倍,顯然,紅辣椒肉、皮,清除超氧陰離子的能力,不完全決定於其主要成分中,其餘的成分也有很大的影響力,如類黃酮素,具有極強的清除超氧陰離子的能力。 比较红辣椒肉、红辣椒皮与其主要成分辣椒素、辣椒红清除超氧阴离子的能力,发现前者清除效果大于后者两倍,显然,红辣椒肉、皮,清除超氧阴离子的能力,不完全决定于其主要成分中,其余的成分也有很大的影响力,如类黄酮素,具有极强的清除超氧阴离子的能力。 類黃酮素為 多酚類 結構,此種結構具有清除各類自由基的理想構造,因此強化紅辣椒肉、紅辣椒皮清除超氧陰離子的能力。 类黄酮素为 多酚类 结构,此种结构具有清除各类自由基的理想构造,因此强化红辣椒肉、红辣椒皮清除超氧阴离子的能力。
紅辣椒螯合亞鐵離子的能力红辣椒螯合亚铁离子的能力
濃度為5 μ g/mL 時,紅辣椒、紅辣椒子、紅辣椒皮、紅辣椒肉等試樣,其螯合亞鐵離子能力,分別為 28.3% 、 25.1% 、 17.4% 、 10.3% ,紅辣椒肉在抗氧化性、還原力、清除自由基、過氧化氫、超氧陰離子等方面表現優異,但很顯然,在螯合亞鐵離子能力則不佳。浓度为5 μ g/mL 时,红辣椒、红辣椒子、红辣椒皮、红辣椒肉等试样,其螯合亚铁离子能力,分别为 28.3% 、 25.1% 、 17.4% 、 10.3% ,红辣椒肉在抗氧化性、还原力、清除自由基、过氧化氢、超氧阴离子等方面表现优异,但很显然,在螯合亚铁离子能力则不佳。
2. 試樣螯合亞鐵離子能力似乎與清除自由基能力無關,但人體血紅素中含有 Fe 2+ 離子,在代謝過程中與氧作用產生 超氧陰離子 2. 试样螯合亚铁离子能力似乎与清除自由基能力无关,但人体血红素中含有 Fe 2+ 离子,在代谢过程中与氧作用产生 超氧阴离子
Fe 2+ + O 2 Fe 3+ + O 2 ¯ · Fe 2+ + O 2 Fe 3+ + O 2 ¯ ·
也容易與代謝過程中產生的過氧化氫反應,生成活性極強的氫氧自由基( ·OH ) ,再與脂質作用產生 脂質過氧化物 ,損害細胞,影響人體健康也容易与代谢过程中产生的过氧化氢反应,生成活性极强的氢氧自由基( ·OH ) ,再与脂质作用产生 脂质过氧化物 ,损害细胞,影响人体健康
 
Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH ¯ + ·OH Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH ¯ + ·OH
因此試樣螯合亞鐵離子的能力,可抑止超氧陰離子、氫氧自由基的產生,間接降低活性氧的生成。因此试样螯合亚铁离子的能力,可抑止超氧阴离子、氢氧自由基的产生,间接降低活性氧的生成。
紅辣椒、紅辣椒子、紅辣椒皮等試樣,其螯合亞鐵離子能力,與其所含的成分,如類黃酮素有關,有研究指出:類黃酮素的特殊立體結構,使其具有超強螯合亞鐵離子能力。红辣椒、红辣椒子、红辣椒皮等试样,其螯合亚铁离子能力,与其所含的成分,如类黄酮素有关,有研究指出:类黄酮素的特殊立体结构,使其具有超强螯合亚铁离子能力。
應用 应用
由於油脂氧化產生的自由基、活性氧與人類多種疾病有關,尤其是心臟血管方面、癌症及老化等與年齡有關的疾病,近年來非常流行的健康食品,例如:葡萄子、銀杏等萃取物,強調具有防止上述疾病的功能,本研究則希望更進一步由日常飲食著手,尋求有效抗氧化性的食用植物,以辣椒進行本實驗,其結果顯示:由于油脂氧化产生的自由基、活性氧与人类多种疾病有关,尤其是心脏血管方面、癌症及老化等与年龄有关的疾病,近年来非常流行的健康食品,例如:葡萄子、银杏等萃取物,强调具有防止上述疾病的功能,本研究则希望更进一步由日常饮食着手,寻求有效抗氧化性的食用植物,以辣椒进行本实验,其结果显示:
BHT ,此傳統的抗氧化劑,就抗氧化效果來說,的確十分優良,但由於長期食用有致癌的疑慮,故近來以較少使用,取而代之的是 Vit. E ,但實驗發現, 辣椒的整體抗氧化性竟超過 Vit. E ,可見辣椒的確是一項極具潛力推廣價值的天然抗氧化劑。 BHT ,此传统的抗氧化剂,就抗氧化效果来说,的确十分优良,但由于长期食用有致癌的疑虑,故近来以较少使用,取而代之的是 Vit. E ,但实验发现, 辣椒的整体抗氧化性竟超过 Vit. E ,可见辣椒的确是一项极具潜力推广价值的天然抗氧化剂。 辣椒各部份中,以 辣椒肉 具最佳抗氧化效果,對嗜辣族而言,這是一個不錯的選擇。 辣椒各部份中,以 辣椒肉 具最佳抗氧化效果,对嗜辣族而言,这是一个不错的选择。 辣椒經高溫油炸處理後,抗氧化性增強,不但增長保存期限,又有益健康,故 ” 紅油 ” 是一種值得推薦的調味品。 辣椒经高温油炸处理后,抗氧化性增强,不但增长保存期限,又有益健康,故 ” 红油 ” 是一种值得推荐的调味品。 未加熱時,辣椒皮的抗氧化效力高過整條辣椒, 不敢食辣的人 ,可選擇將辣椒肉、子去掉,只食用未經高溫處理的 辣椒皮 部分,如製作成辣椒沙拉,不但色彩美觀,還兼具有保健的功效。 未加热时,辣椒皮的抗氧化效力高过整条辣椒, 不敢食辣的人 ,可选择将辣椒肉、子去掉,只食用未经高温处理的 辣椒皮 部分,如制作成辣椒沙拉,不但色彩美观,还兼具有保健的功效。
*故常食用辣椒補充天然抗氧化物,以減少人體中過量的活性氧,對於維持身體之氧化平衡將有所助益,並達預防保健的目的, *故常食用辣椒补充天然抗氧化物,以减少人体中过量的活性氧,对于维持身体之氧化平衡将有所助益,并达预防保健的目的,
結論 结论
紅辣椒皮中含有大量辣椒紅,屬於類胡蘿蔔素,其抗氧化效力主要來自抗光氧化作用 ,在暗室中實驗,所得相對抗氧化活性由 11.9 降為 0.86 ,可得證明。红辣椒皮中含有大量辣椒红,属于类胡萝卜素,其抗氧化效力主要来自抗光氧化作用 ,在暗室中实验,所得相对抗氧化活性由 11.9 降为 0.86 ,可得证明。 紅辣椒及其各部份之 紅油 (以高溫油炸所得),其相對抗氧化活性普遍提昇,民間經驗辣椒紅油,不易變壞,得到科學證明。 红辣椒及其各部份之 红油 (以高温油炸所得),其相对抗氧化活性普遍提升,民间经验辣椒红油,不易变坏,得到科学证明。 綜合各實驗結果顯示: 综合各实验结果显示:
1. 紅辣椒及其各部份之正己烷萃取物中,以紅辣椒肉的抗氧化性最佳,甚至優於 Vit. E ,而在抗氧化機制方面,除螯合亞鐵離子能力較差外,在其他能力方面表現非凡。 1. 红辣椒及其各部份之正己烷萃取物中,以红辣椒肉的抗氧化性最佳,甚至优于 Vit. E ,而在抗氧化机制方面,除螯合亚铁离子能力较差外,在其他能力方面表现非凡。
2. 紅辣椒、紅辣椒皮、紅辣椒子,在清除超氧陰離子、螯合亞鐵離子能力等抗氧化機制方面,比一般常用的抗氧化劑 BHT 及 Vit. E 強。 2. 红辣椒、红辣椒皮、红辣椒子,在清除超氧阴离子、螯合亚铁离子能力等抗氧化机制方面,比一般常用的抗氧化剂 BHT 及 Vit. E 强。
因此整體而言,紅辣椒肉、紅辣椒及紅辣椒皮均是安全的天然抗氧化物。因此整体而言,红辣椒肉、红辣椒及红辣椒皮均是安全的天然抗氧化物。
1. 以反應機制來看: 紅辣椒肉 是良好的 預防型 及 自由基清除型 抗氧化劑,不過螯合亞鐵離子能力不佳; 紅辣椒 比紅辣椒肉略差也是很好的預防型抗及自由基清除型抗氧化劑,但 螯合亞鐵離子能力最強 。 1. 以反应机制来看: 红辣椒肉 是良好的 预防型 及 自由基清除型 抗氧化剂,不过螯合亚铁离子能力不佳; 红辣椒 比红辣椒肉略差也是很好的预防型抗及自由基清除型抗氧化剂,但 螯合亚铁离子能力最强 。
2. 由整體抗氧化性來看:其效果依序為 紅辣椒肉 >紅辣椒皮>紅辣椒>紅辣椒子。 2. 由整体抗氧化性来看:其效果依序为 红辣椒肉 >红辣椒皮>红辣椒>红辣椒子。
由本研究結果看出, ” 辣椒 ” 此一為人所喜愛的食物具有良好的抗氧化能力,對於心臟血管方面、癌症及老化等病症,相信有防止效果,如按照「應用」中所建議的方法食用,將會是一項既便宜、實用,又討人喜愛的健康食物。由本研究结果看出, ” 辣椒 ” 此一为人所喜爱的食物具有良好的抗氧化能力,对于心脏血管方面、癌症及老化等病症,相信有防止效果,如按照「应用」中所建议的方法食用,将会是一项既便宜、实用,又讨人喜爱的健康食物。
 
 
 
 
 
參考資料 参考资料
張明照 檸檬葉之抗氧化性 屏東科技大學食品科學系碩士論文( 1999 ) 张明照柠檬叶之抗氧化性屏东科技大学食品科学系硕士论文( 1999 ) 食用油脂的過氧化價檢驗法 中國國家標準 經濟部中央標準局( 1983 ) 食用油脂的过氧化价检验法中国国家标准经济部中央标准局( 1983 ) 劉伯康、陳惠英、顏國欽 數種傳統食用植物甲醇萃取物抗氧化力之研究 中國農業化學會誌 37 ( 1 ): 105-116 ( 1999 ) 刘伯康、陈惠英、颜国钦数种传统食用植物甲醇萃取物抗氧化力之研究中国农业化学会志 37 ( 1 ): 105-116 ( 1999 ) Saito, H.,and Ishihara, K., Antioxidant Activity and Active Sites of Phospholipids as Antioxidants, J.Am..Oil Chem. Soc. 74 : Saito, H.,and Ishihara, K., Antioxidant Activity and Active Sites of Phospholipids as Antioxidants, J.Am..Oil Chem. Soc. 74 : 1531-1536 ( 1997 ) 1531-1536 ( 1997 ) Belitz ,H.-D.,and Grosch ,W. Food Chemistry Chap.3 Lipids pp149~180 ( 1986 ) Belitz ,H.-D.,and Grosch ,W. Food Chemistry Chap.3 Lipids pp149~180 ( 1986 )
 
 
 
 
 
 
致謝 致谢
感謝國立中興大學食品科學研究所顏國欽教授、洪千雅小姐提供試藥及實驗方法。 感谢国立中兴大学食品科学研究所颜国钦教授、洪千雅小姐提供试药及实验方法。 感謝國立屏東科技大學食品科學研究所黃卓治所長提供諮詢,吳明昌教授、蔡碧仁副教授提供試藥。 感谢国立屏东科技大学食品科学研究所黄卓治所长提供咨询,吴明昌教授、蔡碧仁副教授提供试药。 感謝中央研究院化學研究所呂光烈副所長協助文獻蒐集。 感谢中央研究院化学研究所吕光烈副所长协助文献搜集。 感謝高師大化學系楊慶成教授、郭志彬老師提供儀器。 感谢高师大化学系杨庆成教授、郭志彬老师提供仪器。















中文(繁体)原文:
1. 以反應機制來看: 紅辣椒肉 是良好的 預防型 及 自由基清除型 抗氧化劑,不過螯合亞鐵離子能力不佳; 紅辣椒 比紅辣椒肉略差也是很好的預防型抗及自由基清除型抗氧化劑,但 螯合亞鐵離子能力最強 。
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