※基础研究 食品科学 2017, Vol.38, No.05 45

蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO-Fe（II）体系中TMAO热分解的影响李颖畅，杨钟燕，王亚丽，惠丽娟，汤轶伟，励建荣*（渤海大学食品科学与工程学院，辽宁省食品安全重点实验室，

生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁 锦州 121013）

摘  要：以氧化三甲胺-铁（Ⅱ）（trimethylamine oxide-Fe（Ⅱ），TMAO-Fe（Ⅱ））体外体系为研究对象，研究

蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分解的影响，并从自由基角度研究其反应机制。结果表明：蓝莓叶多酚单体化

合物抑制TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO的热分解，显著降低体系中三甲胺、二甲胺和甲醛含量。质量分数越大，

抑制效果越显著，槲皮素-3-D-半乳糖苷抑制效果优于绿原酸；随温度的升高，绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷对

TMAO热分解有显著抑制作用。加热时间小于75 min，绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷抑制效果显著。槲皮素-3-D-

半乳糖苷和绿原酸pH值分别为8.0和5.0时，抑制TMAO热分解效果最好。TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO的热分解过

程中产生了自由基，绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷能够抑制自由基的产生，质量分数越高，则(CH3)3N自由基信号

越弱；绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷通过抑制自由基的产生来抑制甲醛的形成。

关键词：蓝莓叶多酚；绿原酸；槲皮素-3-D-半乳糖苷；TMAO-Fe（Ⅱ）体系；TMAO热分解

Effects of Individual Polyphenols Extracted from Blueberry Leaves on the Thermal Decomposition of

Trimethylamine Oxide (TMAO) in TMAO-Fe(Ⅱ) Model System

LI Yingchang, YANG Zhongyan, WANG Yali, HUI Lijuan, TANG Yiwei, LI Jianrong*(Food Safety Key Laboratory of Liaoning Province, National & Local Joint Engineering Research Center of Storage, Processing and

Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,

College of Food Science and Technology, Bohai University, Jinzhou 121013, China)

Abstract: The effect of individual polyphenols extracted from blueberry leaves on the thermal decomposition of

trimethylamine oxide (TMAO) in TMAO-Fe(Ⅱ) model system was studied, and the reaction mechanism was also explored

with respect to free radical. The results showed that the individual polyphenols could inhibit the thermal decomposition

of TMAO, and reduce the contents of TMA, DMA and FA. The inhibition was more significant at higher concentrations

of polyphenols. At the same concentrations, the inhibitory effect of quercetin-3-D-galactoside was better than that of

chlorogenic acid. With the increase of temperature, chlorogenic acid and quercetin-3-D-galactosidase significantly inhibited

the thermal decomposition of TMAO. When the heating time was less than 75 min, the inhibitory effect of chlorogenic

acid and quercetin-3-D-galactoside was significant. The best inhibition of quercetin-3-D-galactosidase and chlorogenic acid

was observed at pH 8.0 and 5.0, respectively. Free radicals were produced during the thermal decomposition of TMAO.

Chlorogenic acid and quercetin-3-D-galactosidase could inhibit the production of (CH3)3N free radicals in a concentration-

dependent fashion. The generation of formaldehyde was suppressed by chlorogenic acid and quercetin-3-D-galactosidase by

inhibiting the formation of free radicals.

Key words: blueberry leaf polyphenols; chlorogenic acid; quercetin-3-D-galactoside; TMAO-Fe(Ⅱ) model system; thermal

decomposition of TMAO

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201705008

中图分类号：TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2017）05-0045-09

收稿日期：2016-04-13

基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（31201308）；“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD29B06）

作者简介：李颖畅（1973—），女，副教授，博士，研究方向为农、水产品贮藏与加工。E-mail：liyingchangsy@sina.com

*通信作者：励建荣（1964—），男，教授，博士，研究方向为农、水产品贮藏与加工。E-mail：lijr6491@163.com

46 2017, Vol.38, No.05 食品科学 ※基础研究

引文格式：

李颖畅, 杨钟燕, 王亚丽, 等. 蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO-Fe(Ⅱ)体系中TMAO热分解的影响[J]. 食品科学, 2017,

38(5): 45-53. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201705008. http://www.spkx.net.cn

LI Yingchang, YANG Zhouyan, WANG Yali, et al. Effects of individual polyphenols extracted from blueberry leaves on the

thermal decomposition of trimethylamine oxide (TMAO) in TMAO-Fe(Ⅱ) model system[J]. Food Science, 2017, 38(5): 45-53.

(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201705008. http://www.spkx.net.cn

近 年 来 ， 鱿 鱼 及 其 制 品 检 测 出 大 量 甲 醛

（formaldehyde，FA）[1-2]，引起人们的广泛关注。目

前认为主要为水产品内源性FA[3]，内源性FA是指水产

品及其制品存放和加工工艺过程中自身存在的以及产

生的FA，并非人为添加或者来自原辅料、容器以及环

境污染的FA含量 [3]。水产品中内源性FA的产生有两条

途径：生物途径和非酶途径，生物途径主要是由于酶

和微生物的作用；非酶途径，即热分解途径，是氧化

三甲胺（trimethylamine oxide，TMAO）在高温作用

下裂解为三甲胺（trimethylamine，TMA）、二甲胺

（dimethylamine，DMA）和FA[4-8]。TMAO存在于大多

数海洋动物中，具有调节渗透压的作用，也是水产品鲜

美味道的主要来源，但是TMAO化学性质稳定，在高温

条件下不会分解，推测水产品中存在一些物质可能导致

TMAO热分解。Spinelli等[9]研究发现Fe2＋和抗坏血酸等可

以促进鱼体内TMAO非酶途径分解。陈帅等[10]研究发现

还原糖可以促进TMAO热分解。Zhu Junli[11]、励建荣[12]

等研究表明秘鲁鱿鱼加热过程中伴随FA的生成，产生了

自由基，证明秘鲁鱿鱼中FA产生的非酶途径中存在自由

基反应，内源性FA的产生与自由基的形成有关。李颖畅

等[13]研究也表明鱿鱼上清液加热过程中产生了自由基，

蓝莓叶多酚通过抑制自由基的产生控制FA的生成。为了

有效降低水产品中FA含量，对水产品内源性FA的控制和

机理研究十分必要。励建荣等[14]研究也表明茶多酚对FA

的捕获效果显著。朱军莉等[15-16]研究发现柠檬酸、柠檬

酸钠、氯化钙、茶多酚和白藜芦醇对鱿鱼提取物TMAO

分解有抑制作用。李颖畅等[17]、蒋圆圆[18]等研究发现蓝

莓叶总多酚具有抑制鱿鱼丝加工过程TMAO分解，降低

鱿鱼丝中FA。仪淑敏等[19]发现明胶具有捕获FA的作用。

王嵬等[20]发现半胱氨酸盐酸盐对甲醛具有很好的捕获效

果。李颖畅等 [21]对蓝莓叶多酚单体组成成分进行了分

析，但是蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分解的影响

鲜见报道。

本实验以TMAO-Fe（Ⅱ）体系为研究对象，研究蓝

莓叶多酚单体化合物——绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷

对TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO热分解的影响，同时探

讨其机理，为蓝莓叶多酚单体化合物有效降低水产品中

FA含量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝莓叶多酚为渤海大学食品科学与工程学院自制；

TMAO标准品 国家环境保护总局标准样品研究所；

2,4-二硝基苯肼、氯化亚铁 天津市致远化学试剂有

限公司；AB-8 沧州宝恩科技有限公司；三氯化钛

（TiC13） 天津市福晨科学试剂厂；2-苯叔丁基硝酮

（2-phenyl butyl ketone，PBN） 北京百灵威生物科技

有限公司。

1.2 仪器与设备

PHS-C型pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；

MS105DU电子分析天平 瑞士Mettler Toledo公司；

Sorvall Stratos冷冻高速离心机 美国Thermo公司；1200

高效液相色谱仪、7890气相色谱仪 美国Agilent科技

公司；UV-2550型紫外-可见分光光度计 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 蓝莓叶多酚单体的制备

蓝莓叶多酚的提取和初步纯化参考文献 [ 2 2 ]。

2.5 mg 蓝莓叶多酚溶于10 mL甲醇-盐酸溶液（50%甲

醇、0.1%盐酸），0.45 μm滤膜过滤后经半制备液相液

色谱仪分离。半制备液相液谱条件：柱子：xBridgeTM

Prep C18 5OBDTM柱（19 mm×100 mm，5 μm）；柱

温：28 ℃；流动相：A：超纯水（体积分数0.1%三氟乙

酸），B：甲醇（体积分数0.1%三氟乙酸）。0～3 min：

95%～60% A、5%～40% B；3～18 min：60%～52% A、

4 0 % ～ 4 8 % B ； 1 8 ～ 2 5 m i n ： 5 2 % ～ 4 8 % A 、

4 8 % ～ 5 2 % B ； 2 5 ～ 3 0 m i n ： 4 8 % ～ 4 2 % A 、

52%～58% B；进样量：5 mL；流速：3.5 mL/min；检测波

长：360 nm；检测时间：30 min。基于色谱峰，用自动收

集器对流出液进行收集。旋转蒸发浓缩收集液，冷冻干燥

成粉末，4 ℃待用。

1.3.2 蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分解的影响

1.3.2.1 TMAO-Fe（Ⅱ）体外体系的配制

TMAO-Fe（Ⅱ）体系：20 mmol/L TMAO、0.2 mmol/L

Fe（Ⅱ）、20 mmol/L Tris-乙酸（pH 7.0）。

1.3.2.2 蓝莓叶多酚单体化合物质量分数对TMAO-Fe

（Ⅱ）体系中TMAO热分解的影响

10 mL质量分数0.02%、0.05%、0.10%、0.15%、

※基础研究 食品科学 2017, Vol.38, No.05 47

0.20%、0.25%的绿原酸（pH 5.0）和槲皮素-3-D-半乳糖

苷（pH 8.0）溶液分别与20 mL TMAO-Fe（Ⅱ） 100 ℃

反应15 min，分别测定TMAO、TMA、DMA和FA含量，

去离子水作为对照。

1.3.2.3 蓝莓叶多酚单体化合物加热时间对TMAO热分

解的影响

10 mL质量分数0.1%（下同）的绿原酸（pH 5.0）

和槲皮素 - 3 - D - 半乳糖苷（ p H 8 . 0 ）溶液分别与

20 mL TMAO-Fe（Ⅱ） 100 ℃反应15、30、45、60、

75、120 min，分别测定TMAO、TMA、DMA和FA的含

量，去离子水作为对照。

1.3.2.4 蓝莓叶多酚单体化合物加热温度对TMAO-Fe

（Ⅱ）体系中TMAO热分解的影响

10 mL质量分数0.1%的绿原酸（pH 5.0）和槲皮

素-3-D-半乳糖苷（pH 8.0）溶液分别与20 mL TMAO-

Fe（Ⅱ），在20、40、60、80、100 ℃条件下，反应

15 min，分别测定TMAO、TMA、DMA和FA的含量，去

离子水作为对照。

1.3.2.5 蓝莓叶多酚单体化合物pH值对TMAO-Fe（Ⅱ）

体系中TMAO热分解的影响

10 mL 0.1% pH值为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的

绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷分别与20 mL TMAO-Fe

（Ⅱ）100 ℃反应15 min，分别测定TMAO、TMA、

DMA、FA的含量。不同pH值的去离子水作为对照。

1.3.3 TMAO热分解产生自由基的分析

1.3.3.1 Fe2＋浓度对TMAO热分解产生自由基的影响

在0.25 mL TMAO-Fe（Ⅱ）体系中加入0.0、0.2、1.0 mmol/L

Fe2＋，0.15 g PBN，在100 ℃条件下，处理15 min。

1.3.3.2 蓝莓叶多酚单体化合物质量分数对TMAO热分

解产生自由基的影响

在 0 . 2 5 m L T M A O - F e （Ⅱ）体系中，加入

0.25 mL 0.05%、0.1%的绿原酸（pH 5.0）和槲皮素-3-D-

半乳糖苷（pH 8.0）溶液，0.15 g PBN，100 ℃反应

15 min，检测自由基的变化。

1.3.3.3 蓝莓叶多酚单体化合物加热温度对TMAO热分

解产生自由基的影响

在 0 . 2 5 m L T M A O - F e （Ⅱ）体系中，加入

0.25 mL 0.1%的绿原酸（pH 5.0）和0.1%槲皮素-3-D-半乳

糖苷（pH 8.0）溶液，0.15 g PBN，在80、100 ℃条件下

反应15 min，检测自由基的变化。

1.3.3.4 蓝莓叶多酚单体化合物加热时间对TMAO热分

解产生自由基的影响

在0.25 mL TMAO-Fe（Ⅱ）体系中，加入0.25 mL

0.1%的绿原酸（pH 5.0）和0.1%槲皮素-3-D-半乳糖苷

（pH 8.0）溶液，0.15 g PBN，100 ℃分别反应15、

75 min，检测自由基的变化。

1.3.3.5 蓝莓叶多酚单体pH值对TMAO热分解产生自由

基的影响

在0.25 mL TMAO-Fe（Ⅱ）体系中，加入0.25 mL pH

值为3.0、5.0的0.1%绿原酸和pH值为5.0、8.0的1%槲皮

素-3-D-半乳糖苷溶液，0.15 g PBN，100 ℃反应15 min。

1.3.4 指标测定

1.3.4.1 自由基的测定

取上述反应样品测定。电子自旋共振仪（electron spin

resonance spectroscopy，ESR）测定条件：室温，中心磁

场0.351 T，微波功率：10.00 mW，调制频率：100 kHz，

调制幅度0.001 T，扫描时间：40.96 s。

1.3.4.2 FA、DMA、TMA和TMAO含量的测定

FA含量测定：参考Li Jianrong[23]等的方法；DMA含

量的测定：参考贾佳[24]的方法；TMA含量的测定：参考

朱军莉[4]的方法；TMAO含量测定：取4 mL反应液加入

1% TiCl3溶液0.5 mL，80 ℃水浴90 s，冷水冷却，然后同

TMA测定步骤相同。

2 结果与分析

2.1 蓝莓叶多酚单体化合物质量分数对TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO热分解的影响

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

5 000 a

0.00 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25/%

TM

AO

/m

g/L

-3-D-

b

0.00 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25/%

-3-D-

0

30

60

90

120

150

TM

A/

mg/

L

c

0.00 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25/%

-3-D-

0

50

100

150

200

250

300

DM

A/

mg/

L

48 2017, Vol.38, No.05 食品科学 ※基础研究

0.00 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25/%

-3-D-

0

20

40

60

80

100 dFA

/m

g/L

a. TMAO；b. TMA；c. DMA；d. FA。图2～４同。

图 1 蓝莓叶多酚单体化合物质量分数对TMAO热分解的影响

Fig. 1 Effects of different concentrations of individual compounds

from blueberry leaf polyphenols on thermal decomposition of TMAO

由图1a可知，随着绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷质

量分数的增加，TMAO含量显著增加（P＜0.05）；在同

等质量分数下，槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMAO含量

显著高于绿原酸处理组TMAO含量（P＜0.05）。从图

1b～d可知，随着绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷质量分数

的增加，TMA、DMA和FA含量显著下降（P＜0.05），

且槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMA、DMA和FA含量显

著低于绿原酸处理组（P＜0.05）。说明绿原酸和槲皮

素-3-D-半乳糖苷抑制TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO热分

解，降低体系中TMA、DMA、FA含量，且槲皮素-3-D-

半乳糖苷的抑制效果好于绿原酸的抑制效果。Zhu Junli

等[11]报道了茶多酚能抑制TMAO的热分解，DMA和FA的

增加，研究结果与Zhu Junli等[11]一致。Takagakia等[25]研

究表明绿茶儿茶素能与FA反应。TMAO-Fe（Ⅱ）体系

中FA含量降低的原因可能是蓝莓叶多酚单体化合物抑制

TMAO热分解或者蓝莓叶多酚单体化合物与FA反应。

2.2 蓝莓叶多酚单体化合物加热温度对TMAO-Fe

（Ⅱ）体系中TMAO热分解的影响

2 500

2 900

3 300

3 700

4 100

4 500 a

20 40 60 80 100/

TM

AO

/m

g/L

-3-D-

-3-D-

020406080

100120140160 b

20 40 60 80 100/

TM

A/

mg/

L

-3-D-

20 40 60 80 100/

0

50

100

150

250

200

c

DM

A/

mg/

L

-3-D-

20 40 60 80 100/

0

20

40

60

80

100

120 d

FA/

mg/

L

图 2 不同温度条件下蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO-Fe（Ⅱ）体系

中TMAO热分解的影响

Fig. 2 Effects of individual compounds from blueberry leaf

polyphenols on TMAO thermal decomposition under different

heating temperatures

由图2a可知，随着加热温度的升高，对照组、绿原

酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMAO含量降低。当温

度低于40 ℃时，对照组、绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷

处理组TMAO含量变化不显著（P＞0.05）；继续升高温

度，对照组TMAO含量显著降低（P＜0.05），绿原酸和

槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMAO含量降低幅度相对较

小。Lin[26]认为TMAO 热分解成TMA、DMA和FA依赖加

热温度，温度越高，TMAO热分解的速度越快。Zhu Junli

等[16]报道随温度的升高，秘鲁鱿鱼上清液中TMAO热分

解加速，TMA、DMA和FA含量升高。韩冬娇等[27]研究

表明南美白对虾中TMAO随贮藏温度的升高而降低，

TMA随温度升高增长速度变快。说明在Fe2＋存在下，高

温使TMAO不稳定，TMAO热分解加快，绿原酸和槲皮

素-3-D-半乳糖苷对TMAO热分解有很好的抑制作用。从

图2b～d可知，随着加热温度的升高，对照组、绿原酸和

槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMA、DMA和FA含量显著

增加（P＜0.05）；相对对照组，绿原酸和槲皮素-3-D-

半乳糖苷处理组TMA、DMA和FA增加缓慢。说明绿原

酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷抑制TMAO-Fe（Ⅱ）体系中

TMAO热分解为TMA、DMA和FA。

2.3 蓝莓叶多酚单体化合物加热时间对TMAO-Fe（II）

体系中TMAO热分解的影响

从图3 a可以看出，随着加热时间的延长，对照

组、绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMAO含量

显著降低（P＜0.05）。Zhu Junli等[11]研究也表明随加

热时间延长，TMAO加速分解成TMA、DMA和FA。

加热时间60 min相对加热时间15 min，对照组、绿原酸

※基础研究 食品科学 2017, Vol.38, No.05 49

和槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMAO含量分别降低了

33.24%、21.22%和17.21%；加热时间120 min相对加热

时间15 min，对照组、绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷处

理组TMAO含量分别降低77.47%、55.71%和51.27%；说

明随着加热时间延长，TMAO热分解速度加快，同时绿

原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷由于质量分数降低或者活性

降低导致对TMAO抑制能力降低。图3b～d可知，随着加

热时间的延长，对照组TMA、DMA和FA含量显著增加

（P＜0.05）；30～120 min，绿原酸和槲皮素-3-D-半乳

糖苷处理组TMA和FA含量显著增加（P＜0.05），DMA

含量增加缓慢，可能是由于DMA随着反应时间的延长，

体系中其他反应产物浓度越来越大，影响了DMA在反应

体系中的溶解度。

-3-D-

/min

a

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

15 30 45 60 75 120

TM

AO

/m

g/L

-3-D-

b

15 30 45 60 75 1200

500

1 000

1 500

2 000

2 500

/min

TM

A/

mg/

L

-3-D-

c

15 30 45 60 75 120/min

0

400

800

1 200

1 600

2 000

DM

A/

mg/

L

-3-D-

15 30 45 60 75 120/min

0

200

400

600

800

1 000

1 200 d

FA/

mg/

L

图 3 不同加热时间下蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO-Fe（Ⅱ）体系

中TMAO热分解的影响

Fig. 3 Effects of individual polyphenols extracted from blueberry

leaves on the thermal decomposition of TMAO at different heating times

2.4 不同pH值的蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO-Fe

（Ⅱ）体系中TMAO热分解的影响

-3-D-

a

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

3 4 5 6 7 8pH

TM

AO

/m

g/L

-3-D-

b

3 4 5 6 7 8pH

70

90

110

130

150

TM

A/

mg/

L-3-D-

3 4 5 6 7 8pH

50

100

150

200

250

300 cD

MA

/m

g/L

-3-D-

3 4 5 6 7 8pH

0

20

40

60

80

100

120 d

FA/

mg/

L

图 4 不同pH值的蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO-Fe（Ⅱ）体系中

TMAO热分解的影响

Fig. 4 Effects of individual polyphenols extracted from blueberry

leaves on the thermal decomposition of TMAO at different pH values

从图4可知，对照组不同p H值的T M A O、T M A

和FA无显著性差异（P＞0.05），在pH 7 .0～8.0时

D M A相对较高。从图4 a可知，在p H 3 . 0～4 . 0范围

内，随着pH值降低，绿原酸处理组TMAO含量显著

增加（P＜0.05）；在pH 5.0～7.0范围内，随着pH值

增加，TMAO含量显著降低（P＜0.05），在pH 8.0

时，TMAO含量略有增加，且绿原酸pH 3.0和pH 5.0

时T M A O含量无显著性差异。从图4 b～d可知，在

pH 5.0时，绿原酸处理组FA含量最低（46.55 mg/L），

显著低于 p H 3 . 0 时的 F A 含量（ 5 9 . 4 5 m g / L ）

（P＜0.05）；说明绿原酸在pH 5.0时，抑制TMAO热分

50 2017, Vol.38, No.05 食品科学 ※基础研究

解的效果最好且能有效降低体系中FA含量。槲皮素-3-D-

半乳糖苷在pH 3.0～5.0，随着pH值增大，TMAO含量

增加，但无显著性差异。pH 6.0～8.0时，随着pH值增

大，TMAO含量显著增加（P＜0.05）；pH 8.0时，槲

皮素-3-D-半乳糖苷处理组TMAO含量最高。从图4b～d

可知，在pH 8.0时，TMA、DMA和FA含量分别为87.97、

86.00、30.99 mg/L，低于其他pH值TMA、DMA和FA含量。

因此槲皮素-3-D-半乳糖苷在pH 8.0时，抑制TMAO热分解的

效果最好，可有效降低体系中TMA、DMA和FA含量。

2.5 Fe2＋浓度对TMAO热分解产生自由基的影响

3

2

1

0

1

2

3

0.346

a

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

32

1

0

1

2

3 b

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

c

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

a.对照；b. 0.2 mmol/L Fe2＋ ；c. 1.0 mmol/L Fe2＋。

图 5 不同浓度Fe2＋对TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO热分解产生自由

基的影响

Fig. 5 Effects of different concentration of Fe2＋ on the generation of

(CH3)3N· in the thermal decomposition of TMAO

Fe2＋浓度对TMAO热分解产生自由基的影响如图5

所示。不添加Fe2＋的TMAO-Fe（Ⅱ）体系中无自由基产

生，添加Fe2＋的的TMAO-Fe（Ⅱ）中有自由基产生，在

0.346～0.356 T磁场强度下产生六重峰自由基信号，说

明Fe2＋促进TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由基信号的产生。

添加1 mmol/L Fe2＋的TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由基信

号强于添加0.2 mmol/L Fe2＋的TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自

由基信号。表明Fe2＋促进TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由

基的产生，TMAO热分解与自由基有关。Ferris等[28]研

究表明Fe2＋是促进TMAO热分解的重要因素，该过程中

伴随有自由基的生成，本研究结果与Ferris等[28]的研究

结果也是一致的。王尧耕[29]研究发现鱿鱼中铁的含量在

21.33～36.30 μg/g之间，蓝莓叶多酚抑制自由基信号可能

与多酚螯合金属离子有关。

2.6 不同质量分数蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分

解产生自由基的影响

a

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

b

32

1

0

1

2

3

0.346I

105

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

c

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

d

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

e

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

a.对照；b. 0.05%绿原酸；c. 0.1%绿原酸；d. 0.05%槲

皮素 -3 -D -半乳糖苷；e . 0 .1%槲皮素 -3 -D -半乳糖苷。

图 6 不同质量分数蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分解

产生自由基的影响

Fig. 6 Effects of different concentrations of individual polyphenols

extracted from blueberry leaves on the generation of (CH3)3N· in the

thermal decomposition of TMAO

※基础研究 食品科学 2017, Vol.38, No.05 51

从图6可知，绿原酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷能降低

TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由基信号强度。随着绿原酸、

槲皮素-3-D-半乳糖苷质量分数的增加，自由基信号强度

降低。在同等质量分数下，槲皮素-3-D-半乳糖苷处理组

自由基信号强度较弱；说明槲皮素-3-D-半乳糖苷抑制自

由基产生的效果更好。这和槲皮素-3-D-半乳糖苷能更有

效地抑制TMAO-（Ⅱ）体系中TMAO的热分解和FA的形

成是一致的，说明TMAO-Fe（Ⅱ）体系中FA的形成和自

由基产生有关，且绿原酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷是通过

抑制自由基来降低FA含量。

2.7 蓝莓叶多酚单体化合物加热温度对TMAO热分解产

生自由基的影响

从图7可以看出，处理温度100 ℃产生的自由基信

号要比处理温度80 ℃产生的自由基信号强度大，说明

温度越高产生的自由基越强，经绿原酸、槲皮素-3-D-

半乳糖苷处理后的TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由基信

号强度降低，体系中自由基信号强度的变化与TMAO

含量随温度的升高而降低，FA含量随温度升高而升高

趋势是一致的，且与绿原酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷处

理组中TMAO含量显著升高、FA含量显著降低相一

致，说明TMAO热分解为FA过程中形成自由基，该

过程与温度有关；绿原酸、槲皮素 -3-D -半乳糖苷对

FA形成的抑制作用与绿原酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷

和自由基发生化学反应有关。Lin[26]研究发现温度越

高干鱿鱼中TMAO分解成TMA、DMA和FA比例越

高；温度超过200 ℃，大约90%的TMAO都进行了热

分解。说明TMAO热分解形成FA和(CH3)3N自由基的

产生都与温度有关。

a

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

b

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

c

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

d

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

e

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

f

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

a.对照80 ℃；b. 0.1%绿原酸80 ℃；c. 0.05%槲皮素-3-D-半乳糖苷80 ℃；

d.对照100 ℃；e. 0.1%绿原酸100 ℃；f. 0.05%槲皮素-3-D-半乳糖苷100 ℃。

图 7 不同温度条件下蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO

热分解产生自由基的影响

Fig. 7 Effects of individual polyphenols extracted from blueberry

leaves on the generation of (CH3)3N· in the thermal decomposition of

TMAO at different temperatures

2.8 蓝莓叶多酚单体化合物加热时间对TMAO热分解产

生自由基的影响

a

432101234

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

52 2017, Vol.38, No.05 食品科学 ※基础研究

b

432101234

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

c

432101234

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

d

432101234

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

e

432101234

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

f

432101234

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

a.对照15 min；b. 0.1%绿原酸15 min；c. 0.05%槲皮素-3-D-半乳糖苷15 min；

d.对照75 min；e. 0.1%绿原酸75 min；f. 0.05%槲皮素-3-D-半乳糖苷75 min。

图 8 不同加热时间下蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分解产生

自由基的影响

Fig. 8 Effects of individual polyphenols extracted from blueberry

leaves on the generation of (CH3)3N· in the thermal decomposition of

TMAO at different heating times

从图8可以看出，处理时间75 min产生自由基信号

相对处理时间15 min产生自由基信号强度大，说明热处

理时间越长，产生的自由基信号越强。经绿原酸、槲皮

素-3-D-半乳糖苷处理后，体系中自由基信号强度降低。

这与TMAO-Fe（Ⅱ）体系中TMAO含量随着时间的延长

而降低，FA含量随时间的延长而升高是一致的，且经

过绿原酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷处理后，TMAO含量升

高，FA含量降低。进一步说明FA的形成与自由基有关，

该自由基的生成与加热时间有关。

2.9 蓝莓叶多酚单体化合物pH值对TMAO热分解产生

自由基的影响

a

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

b

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

c

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

d

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

e

32

1

0

1

2

3

0.346

I10

5

0.348 0.350 0.352 0.354 0.356/T

a.对照；b. 0.1%绿原酸（pH 3.0）；c. 0.1%绿原酸（pH 5.0）；d. 0.05%槲

皮素-3-D-半乳糖苷（pH 5.0）；e. 0.05%槲皮素-3-D-半乳糖苷（pH 8.0）。

图 9 不同pH值下蓝莓叶多酚单体化合物对TMAO热分解产生

自由基的影响

Fig. 9 Effects of individual polyphenols extracted from blueberry

leaves on the generation of (CH3)3N· in the thermal decomposition of

TMAO at different pH values

※基础研究 食品科学 2017, Vol.38, No.05 53

从图9可知，不同pH值的槲皮素-3-D-半乳糖苷能够

抑制TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由基的产生。相对于pH

3.0的绿原酸处理后的自由基信号强度，pH 5.0的绿原酸

处理后的自由基信号强度减弱。pH 8.0的槲皮素-3-D-半

乳糖苷处理产生的自由基相对pH 5.0的槲皮素-3-D-半乳

糖苷处理产生的自由基信号减弱。说明当绿原酸pH值

为5.0、槲皮素-3-D-半乳糖苷pH值为8.0时，抑制自由基

产生的效果最好。这与在这两个pH值下，体外体系内

TMAO含量最高、FA含量最低一致。进一步说明不同pH

值下的绿原酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷能够通过抑制自由

基的产生抑制FA的形成。Mizuguch等[30]研究表明pH值影

响冻藏鱼肉的TMAO分解和DMA形成。本实验研究表明

pH值影响TMAO-Fe（Ⅱ）体系中自由基信号强度和绿原

酸、槲皮素-3-D-半乳糖苷对自由基的清除能力。可能原

因是pH值影响多酚单体的解离状态，进而影响其与自由

基的结合能力。

3 结 论

蓝莓叶多酚单体化合物化合物抑制TMAO-Fe（Ⅱ）

体系中TMAO的热分解，显著降低体系中TMA、DMA

和FA含量。蓝莓叶多酚单体化合物质量分数越大，抑制

效果越显著，同等质量分数下，槲皮素-3-D-半乳糖苷抑

制TMAO热分解效果好于绿原酸。当槲皮素-3-D-半乳糖

苷和绿原酸pH值分别为8.0和5.0时，抑制TMAO热分解效

果最好；随温度的升高，绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷

对TMAO热分解的抑制效果显著增加；当加热时间小于

75 min时，绿原酸和槲皮素-3-D-半乳糖苷抑制效果显著。

TMAO的热分解过程中产生了自由基。绿原酸和槲

皮素-3-D-半乳糖苷能够抑制自由基的产生，单体化合物

浓度越高，产生的（CH3）3N自由基信号越弱；pH值分

别为5.0和8.0时，抑制作用最好。绿原酸和槲皮素-3-D-半

乳糖苷是通过抑制自由基的产生来抑制FA的形成。

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