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時(shí)間:2022-08-19
脂類和蛋白質(zhì)是水生動(dòng)物的主要有機(jī)成分,它們?cè)谒鷦?dòng)物生長(包括繁殖)和運(yùn)動(dòng)(包括遷徙)方面發(fā)揮著重要的代謝能量來源作用,其中脂類占主導(dǎo)地位。它可以有效的促進(jìn)生長,節(jié)約蛋白,同時(shí)可以幫助脂溶性維生素/色素的吸收,提供必需脂肪酸。因此我們?cè)谥g的推文里提到過需要優(yōu)化水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)于脂類的代謝(《原料價(jià)格上漲,提高飼料效率迫在眉睫》)
與此同時(shí),另外一個(gè)重要課題是水產(chǎn)動(dòng)物配方中油脂的保護(hù)。脂類的自氧化決定了油脂氧化的不可控性,特別是在高溫、金屬離子等條件下。因此抗氧化劑的添加必不可少。如何選擇合適的抗氧化劑?建明水產(chǎn)科技依據(jù)多年的抗氧化經(jīng)驗(yàn)為您解答。
小貼士:
我們?cè)谥暗耐莆睦锝榻B過水產(chǎn)飼料抗氧化劑選用的幾個(gè)基本條件(《一文看懂水產(chǎn)抗氧化劑的選用要點(diǎn)》,其中包括:
有優(yōu)良的抗氧化效果
本身及分解產(chǎn)物都無毒無害
穩(wěn)定性好
使用方便,價(jià)格便宜
抗氧化劑主要的作用模式是通過參與自由基反應(yīng),替代優(yōu)質(zhì)的飼料營養(yǎng)素底物先被氧化,使自由基形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而阻斷自由基的鏈?zhǔn)絺鞑?。因此除了以?個(gè)基本條件,合格的水產(chǎn)飼料抗氧化劑同時(shí)也應(yīng)該涵蓋以下幾個(gè)方面:
協(xié)同效應(yīng)
底物特異性
螯合作用
有優(yōu)良的抗氧化效果
抗氧化劑-協(xié)同效應(yīng)
活性抗氧化劑之間的供氫
抗氧化劑在阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中通過提供氫質(zhì)子使自由基形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu),如圖1中丁基羥基茴香醚(以下簡稱BHA)提供氫質(zhì)子給自由基R,自由基形成了穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)RH,同時(shí)BHA失去氫質(zhì)子之后,也可以形成相對(duì)穩(wěn)定的BHA自由基。
活性抗氧化劑之間的供氫作用,如圖2。在BHA失去氫質(zhì)子形成BHA自由基之后,二丁基羥基甲苯(以下簡稱BHT)會(huì)將自己的氫質(zhì)子貢獻(xiàn)給BHA自由基,使BHA自由基重新形成功能完善的BHA。因此BHA自由基就再次獲得了抗氧化的能力。
二
異質(zhì)二聚體的形成
異質(zhì)二聚體的形成是指抗氧化劑完成抗氧化功能之后的產(chǎn)物所形成的二聚體,且該二聚體也具有抗氧化活性。異質(zhì)二聚體的合成加上原始抗氧化劑功效,形成抗氧化的協(xié)同效應(yīng)。例如表格1中,可以看到BHT和BHA形成的異質(zhì)二聚體的抗氧化能力是單獨(dú)BHT抗氧化能力的1.47和1.66倍。
抗氧化劑-底物特異性
常見的合成抗氧化劑包括丁基羥基茴香醚(BHA),二丁基羥基甲苯(BHT),叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ),沒食子酸丙酯(PG)和乙氧基喹啉(EQ)。每種成分所能提供氫質(zhì)子的數(shù)量、提供氫質(zhì)子的速度、成分本身的極性和成分之間的協(xié)同作用差異巨大,因此每種成分對(duì)于不同油脂的抗氧化活性差異也非常大。仍然以BHT和BHA為例,如表2,在豬油中BHA的抗氧化能力是BHT的1.53倍,而在豆油中BHA的抗氧化劑能力僅為BHT的0.02倍??梢钥闯?,BHA對(duì)于豬油的效果明顯,而BHT對(duì)于豆油的效果明顯。因此這也決定了對(duì)于不同油脂的抗氧化策略是截然不同的。
抗氧化劑-整合作用
金屬催化氧化是指金屬通過價(jià)態(tài)的變化傳遞電子,誘發(fā)并催化脂類的氧化。常見有催化能力的變價(jià)金屬,如鐵、銅、鈷、鎳、錳和鈦等。Chan(1987)發(fā)現(xiàn),三價(jià)鐵離子是非常強(qiáng)的自由基誘發(fā)劑,能極大的誘發(fā)自由基的鏈鎖反應(yīng)(Chan H. 1987. Autoxidation of Unsaturated Lipids. London: Academic Press: 1-16, 51-93, 141-206)。削減金屬離子的催化作用對(duì)于抑制氧化反應(yīng)十分重要。
檸檬酸、磷酸衍生物等能與金屬形成惰性的絡(luò)合物,抑制了氫過氧化物的分解,從而起到了抗氧化的目的。金屬離子螯合劑通過螯合引發(fā)鏈反應(yīng)的物質(zhì)抑制自由基生成,起到的是間接抗氧化作用。通常與其他抗氧化劑混合使用,效果更佳。
綜上所訴
在設(shè)計(jì)和選擇合適的抗氧化劑時(shí),需要考慮到不同抗氧化劑之間的協(xié)同作用,不同抗氧化劑對(duì)于不同底物的特異性,以及不同螯合劑的作用效果。上文主要以BHT和BHA舉例說明了選擇抗氧化劑的三要素,更多抗氧化劑的選擇方案和設(shè)計(jì)原理,請(qǐng)咨詢建明水產(chǎn)科研發(fā)和技術(shù)人員。