Assessment of antioxidant bioactive properties of iberian dry-cured ham fat-derived essences using the yeast Saccharomyces cerevisiae as experimental model
以酿酒酵母为实验模型评估伊比利亚风干火腿脂肪提取物的抗氧化生物活性
来源：LWT - Food Science and Technology, Volume 186, 2023, Article 115235, doi:10.1016/j.lwt.2023.115235
《LWT-食品科学与技术》，第186卷，2023年，文章编号115235
摘要
氧化应激会诱发多种慢性疾病，开发天然抗氧化物质成为研究热点。本研究以酿酒酵母BY4741为活体模型，评价三种不同提取温度（T30、T60、T80）制备的伊比利亚风干火腿脂肪提取物的抗氧化活性。实验采用过氧化氢构建酵母氧化损伤模型，以维生素C、白藜芦醇作为阳性对照。结果显示，低剂量提取物即可显著恢复氧化胁迫下酵母的生长速率与存活数量，三种提取物组间无显著差异；该抗氧化效果具备剂量依赖性。研究证实火腿脂肪提取物可有效缓解细胞氧化损伤，有望作为功能性食品、保健品及化妆品原料，不过其实际应用还需开展临床验证。
关键词
伊比利亚火腿；脂肪提取物；抗氧化活性；酿酒酵母；氧化应激；生长特性；细胞存活率；功能性食品
研究目的
利用酿酒酵母活体模型评价不同工艺制备的伊比利亚风干火腿脂肪提取物的体内抗氧化能力；探究提取物使用剂量对抗氧化效果的影响；对比三种提取物的活性差异；验证该副产物作为天然抗氧化原料的应用潜力，为食品副产物资源化利用及功能性产品开发提供实验依据。
研究思路
首先采用无溶剂真空萃取技术，在30℃、60℃、80℃条件下制备三种火腿脂肪提取物，并先期完成体外抗氧化指标检测；接着使用过氧化氢处理酿酒酵母，构建氧化胁迫实验体系；利用芬兰Bioscreen仪器连续监测酵母生长状态，测定不同剂量提取物作用下酵母生长速率、环境容纳量；结合平板菌落计数法统计酵母存活数与相对存活率；将提取物效果与维生素C、白藜芦醇两类经典抗氧化剂进行对比，综合分析抗氧化性能；最后结合实验结果分析提取物的应用价值与局限性。
研究亮点
1. 实现火腿加工副产物脂肪的资源化利用，契合食品行业循环经济与减废理念。
2. 选用酿酒酵母作为活体模型，弥补体外抗氧化检测无法反映生物利用度的缺陷，检测结果更贴近真实生理环境。
3. 证实不同温度制备的提取物均具备良好抗氧化活性，低剂量即可发挥显著作用。
4. 明确提取物抗氧化效果存在剂量效应，高剂量下出现轻微促氧化趋势。
5. 对比验证该提取物抗氧化能力与经典抗氧化剂相当，具备替代人工抗氧化剂的潜力。
6. 同步结合生长动力学与细胞存活两大指标，多角度评价抗氧化功效，实验体系完整可靠。
可延伸的方向
1. 分离鉴定提取物中具体的抗氧化活性组分，明确作用物质基础。
2. 深入探究提取物缓解细胞氧化损伤的分子作用机制。
3. 开展动物及人体临床试验，验证其体内抗氧化功效与食用安全性。
4. 优化萃取工艺，提升活性物质得率与产品感官品质。
5. 开发基于该提取物的功能性食品、护肤产品，推进产业化应用。
6. 研究提取物在食品防腐、油脂抗氧化方面的应用效果。
7. 探究不同储存条件对提取物抗氧化活性的影响，完善储运方案。
测量的数据及研究意义
1 测定不同剂量三种提取物、阳性对照组酵母生长速率，数据来自图1。研究意义：直观证明提取物可有效恢复氧化胁迫下酵母生长能力，低剂量即可达到与维生素C、白藜芦醇相近的效果。
2 检测各组酵母环境容纳量，数据来自图2。研究意义：反映提取物对酵母群体稳态的影响，进一步佐证其能够缓解氧化损伤，改善细胞生长状态。
3 统计各组酵母菌落形成单位及绝对存活数量，数据来自图3。研究意义：从细胞存活角度验证提取物的保护作用，证明其可提升氧化应激下酵母存活率。
4 计算酵母相对存活率，数据来自图4。研究意义：标准化评价抗氧化效果，明确不同提取物、不同剂量的活性强弱差异。
5 分析提取物脂肪酸组成、体外ORAC抗氧化值。研究意义：明确原料基础理化特征，为活性差异分析提供基础数据。
结论
1 三种不同温度制备的伊比利亚火腿脂肪提取物均具备良好体内抗氧化活性，能够有效修复过氧化氢造成的酵母氧化损伤，恢复酵母生长能力与细胞存活率。
2 提取物抗氧化效果呈现剂量依赖性，低剂量作用效果优异，高剂量下部分样品出现轻微促氧化现象；综合活性排序整体为T80＞T30＞T60。
3 该脂肪提取物抗氧化能力与维生素C、白藜芦醇等经典抗氧化剂水平相当，可作为天然抗氧化原料使用。
4 火腿加工废弃脂肪可被转化为高附加值生物活性原料，实现食品副产物资源化利用。
5 本研究仅完成酵母模型验证，该提取物应用于人体相关产品还需开展更多体内试验与临床研究。
使用芬兰 Bioscreen仪器测量数据的研究意义
本研究使用芬兰Bioscreen C微生物生长分析仪开展酵母生长动力学检测。第一，设备搭载蜂窝培养板，支持高通量分组检测，可同时设置多个提取物梯度、对照组，大幅提升实验效率。第二，仪器每15分钟自动检测OD600吸光度，能够连续长时间记录酵母完整生长周期，精准获取生长速率、环境容纳量等核心动力学参数。第三，设备统一温度、振荡、培养环境，消除人为操作误差，保证多组样本数据平行性与重复性。第四，依托连续生长曲线数据，可清晰区分氧化胁迫组、抗氧化剂组的生长差异，量化提取物的抗氧化作用强度。第五，该设备为微生物氧化应激、天然产物活性筛选的标准化设备，为本研究体外活体评价体系提供了可靠的数据支撑。