肉蛋白烹調(diào)氧化及其對(duì)肉品與人體健康的影響

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(浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院,馥莉食品研究院,浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江省食品加工技術(shù)與裝備工程中心,浙江杭州 310058)

肉蛋白烹調(diào)氧化及其對(duì)肉品與人體健康的影響

胡呂霖,任思婕,沈清,陳健初*,葉興乾

(浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院,馥莉食品研究院,浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江省食品加工技術(shù)與裝備工程中心,浙江杭州 310058)

烹調(diào)加工會(huì)加劇蛋白質(zhì)氧化,導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)等發(fā)生變化,從而影響其功能特性與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本文介紹了肉類(lèi)烹調(diào)過(guò)程中蛋白質(zhì)氧化機(jī)制、表現(xiàn)形式,探討了其對(duì)肉類(lèi)感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響及對(duì)人體健康的潛在危害,最后進(jìn)行總結(jié)與展望。

烹調(diào),肉類(lèi),蛋白質(zhì)氧化,健康

在肉類(lèi)氧化變質(zhì)研究領(lǐng)域中,脂質(zhì)氧化一直是人們的關(guān)注焦點(diǎn),因?yàn)橹|(zhì)氧化產(chǎn)物通常是一些揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),根據(jù)氣味的變化可對(duì)食物的腐壞酸敗情況做出直觀判斷[1],并且脂質(zhì)氧化產(chǎn)物的檢測(cè)方法也相對(duì)成熟,便于實(shí)驗(yàn)研究。而其“可憐表弟”蛋白質(zhì)氧化往往遭到忽視,因?yàn)榕c脂質(zhì)氧化恰恰相反,蛋白氧化對(duì)肉類(lèi)的影響并不直觀,且氧化機(jī)制更為復(fù)雜,檢測(cè)較為困難,但近十幾年,這項(xiàng)冷門(mén)研究開(kāi)始逐漸受人關(guān)注,許多國(guó)內(nèi)外研究報(bào)道了多種加工過(guò)程中蛋白氧化對(duì)食品,尤其是肉類(lèi)的品質(zhì)影響[2-4],但是烹調(diào)加工對(duì)肉類(lèi)蛋白質(zhì)氧化的影響的研究仍比較有限。

1 烹調(diào)加工簡(jiǎn)介

烹調(diào)是最常見(jiàn)的肉類(lèi)熱處理方式,有蒸、煮、烤、炸、紅燒等傳統(tǒng)模式,也有微波加熱、真空低溫烹飪、歐姆加熱等新型模式。烹調(diào)處理有許多益處:高溫消滅致病菌,腐敗菌等有害微生物以保證肉類(lèi)食用安全性;改變?nèi)獾奈锘再|(zhì),如產(chǎn)生誘人香氣與可口滋味以改善肉類(lèi)的食用享受性[5];使蛋白質(zhì)變性以增強(qiáng)肉類(lèi)可消化性。同時(shí),烹調(diào)處理又不免帶來(lái)一些消極作用,如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)氧化等一系列化學(xué)反應(yīng)損害肉的感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,甚至產(chǎn)生有害物質(zhì),如犬尿氨酸、α-氨基己二酸(AAA)等,威脅人類(lèi)健康。

2 烹調(diào)加工致肉類(lèi)蛋白質(zhì)氧化的原因

許多食品加工操作都會(huì)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的氧化,烹飪處理也不例外,原因如下:高溫加熱條件引發(fā)活性氧類(lèi)(ROS)等自由基生成,繼而攻擊蛋白質(zhì)分子促使氧化發(fā)生[6];熱處理使肉內(nèi)部的防御體系(過(guò)氧化氫酶,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶)抗氧化能力急劇降低,減弱了肉自身對(duì)蛋白氧化的抵抗能力[7];烹飪過(guò)程中脂肪易發(fā)生氧化,產(chǎn)生的多種自由基(烷基、烷氧基、氫過(guò)氧自由基等)可能會(huì)間接誘導(dǎo)蛋白氧化[8];加熱溫度超60 ℃會(huì)引起血紅素的卟啉環(huán)氧化斷裂,血紅素鐵因此游離出來(lái)催化氧化反應(yīng)[9]。

3 烹調(diào)加工致肉類(lèi)蛋白質(zhì)氧化的表現(xiàn)形式

從分子層面講,蛋白質(zhì)是一類(lèi)由多種氨基酸組成的、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子物質(zhì),其氧化形式豐富多樣:從蛋白分子的肽骨架斷裂生成片段,蛋白交聯(lián)與聚集,到氨基酸殘基的細(xì)微氧化修飾[10]。

3.1羰基化

氧化往往會(huì)為蛋白質(zhì)分子引進(jìn)新的活性化學(xué)基團(tuán),如含羰基的醛、酮類(lèi)。因此,羰基化被認(rèn)為是氧化蛋白最顯著的特征之一。蛋白羰基產(chǎn)物形成途徑[11]有:賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸與脯氨酸等側(cè)鏈殘基直接氧化引進(jìn)羰基基團(tuán);經(jīng)α-酰化途徑或谷氨酰側(cè)鏈氧化途徑的多肽骨架的斷裂;氨基酸側(cè)鏈與脂肪氧化產(chǎn)物等非蛋白來(lái)源的羰基物質(zhì)(如4-羥基壬烯酸或丙二醛等)發(fā)生加成作用。

許多研究表明烹飪加工會(huì)顯著增加蛋白羰基含量,Traore等[6]研究了水煮過(guò)程中豬肉的蛋白氧化情況,與原料肉相比,煮后熟肉蛋白的羰基值較高,且30 min水煮處理后的羰基值高于10 min水煮。Gatellier等[12]用不同溫度的蒸汽對(duì)牛肉加熱,發(fā)現(xiàn)蛋白羰基產(chǎn)物的生成隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,且極端高溫下(肉表面溫度達(dá)207 ℃),羰基產(chǎn)物增加幅度更大,約原料肉的6倍。

Estévez等人[13]利用液相色譜-電噴霧-質(zhì)譜法(LC-ESI-MS)鑒定了氧化肌纖維蛋白中的特定羰基產(chǎn)物α-氨基己二酸半醛(AAS)與γ-谷氨?；肴?GGS)后,AAS與GGS便被普遍用來(lái)表征生肉與多種加工肉制品中蛋白氧化程度。AAS是賴氨酸氧化產(chǎn)物,GGS是精氨酸與脯氨酸的氧化產(chǎn)物,兩者總和約占總羰基產(chǎn)物的60%[14]。Roldan等[15]對(duì)羊羔肉進(jìn)行不同溫度與時(shí)間組合的真空低溫烹飪處理,在不同加熱溫度下,總蛋白羰基量均隨著時(shí)間延長(zhǎng)而升高,而AAS與GGS在較低溫度下(60 ℃)隨著烹飪時(shí)間延長(zhǎng)而增加,但在較高溫度下(80 ℃)它們的變化呈現(xiàn)相反的趨勢(shì),表明這類(lèi)物質(zhì)生成后會(huì)繼續(xù)參與其他化學(xué)反應(yīng),如與其他氨基酸殘基反應(yīng)導(dǎo)致它們含量降低[16],以及AAS在劇烈條件下,如烹調(diào)過(guò)程中還會(huì)轉(zhuǎn)變成α-氨基己二酸(AAA)[17]。蛋白羰基產(chǎn)物被認(rèn)為與肉類(lèi)感官品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的損失有關(guān),所以許多研究還報(bào)道了如何控制減少烹調(diào)加工過(guò)程中蛋白羰基產(chǎn)物的形成。如Ganh?o等[18]研究了不同水果提取物對(duì)豬肉餅在烹飪過(guò)程(170 ℃加熱18 min)及后續(xù)冷藏過(guò)程中(2 ℃冷藏12 d)蛋白氧化的抑制作用,發(fā)現(xiàn)蛋白總羰基值、AAS與GGS含量確實(shí)降低了。

3.2游離巰基損失

含硫氨基酸(半胱氨酸與甲硫氨酸)非常容易遭自由基氧化攻擊,經(jīng)復(fù)雜反應(yīng)生成多種氧化產(chǎn)物,如次磺酸、亞磺酸與磺酸等硫氧化合物與二硫鍵交聯(lián)產(chǎn)物[19]。因此半胱氨酸的游離巰基數(shù)量變化也常用來(lái)表示蛋白氧化程度(損失越多代表氧化程度越高)。許多研究報(bào)道了肉類(lèi)蛋白在烹飪處理后的巰基變化,如Gatellier等[12]研究發(fā)現(xiàn)低溫加熱(65 ℃)對(duì)牛肉蛋白的游離巰基量沒(méi)有顯著影響,而高溫加熱(96～207 ℃)使游離巰基數(shù)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),可能由于初始階段高溫使二硫鍵斷裂,巰基增多,而隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng),巰基氧化損失。Promeyrat等[20]的實(shí)驗(yàn)也得到相似結(jié)果,他們對(duì)豬肉進(jìn)行100 ℃水煮,發(fā)現(xiàn)水煮10 min內(nèi)游離巰基數(shù)量增多,而10～30 min內(nèi)又呈下降趨勢(shì)。由此可知,游離巰基的氧化形式比較復(fù)雜,若能結(jié)合二硫鍵的變化,能更加有效地評(píng)估蛋白質(zhì)氧化情況。

3.3色氨酸損失

色氨酸是一種具有多種生物功能的必需氨基酸,因含有吲哚活性結(jié)構(gòu)極易遭氧化破壞,它也是蛋白質(zhì)最主要的內(nèi)源熒光物質(zhì),其熒光強(qiáng)度與濃度呈良好的線性關(guān)系[21],因此可利用此特性來(lái)簡(jiǎn)便表征蛋白質(zhì)氧化程度。烹調(diào)加工會(huì)顯著減弱色氨酸的熒光強(qiáng)度,表明其含量在烹調(diào)過(guò)程中顯著降低。Ganh?o[18]、Utrera等[22]研究結(jié)果表明豬肉餅加工過(guò)程中色氨酸因條件不同而存在30%～80%不同程度的損失率,同時(shí),添加了藍(lán)莓、牛油果等水果提取物對(duì)色氨酸有保護(hù)作用。

3.4氨基酸側(cè)鏈修飾

除了上面涉及的幾類(lèi)氨基酸容易遭氧化損失,其他一些氨基酸也很敏感,容易發(fā)生多種氧化修飾,如羥基化、硝基化等。表1列出了易氧化的氨基酸及相應(yīng)氧化產(chǎn)物[23]。

表1 氨基酸側(cè)鏈殘基氧化產(chǎn)物Table 1 Oxidation products of amino acid residue side chains

鑒于氧化產(chǎn)物的復(fù)雜性,有研究者開(kāi)始利用基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)法來(lái)研究加工對(duì)蛋白質(zhì)氨基酸氧化修飾的影響。Deb-Choudhury等[24]對(duì)不同水煮時(shí)間(15、30、60、240 min)的牛肉蛋白進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)蛋白側(cè)鏈氧化修飾程度隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng)而增加,美拉德反應(yīng)產(chǎn)物與吡咯烷酮的生成隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)而增加。Yu等[25-26]對(duì)羊羔肉分別進(jìn)行10、240 min的水煮與燒烤處理,對(duì)肉與煮湯中的蛋白進(jìn)行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS/MS)分析,結(jié)果表明水煮與燒烤兩類(lèi)熱處理均導(dǎo)致許多肽鏈上氨基酸側(cè)鏈發(fā)生多種類(lèi)型的氧化修飾(包括苯丙氨酸氧化,羧乙基賴氨酸的生成),但經(jīng)燒烤處理的肉樣蛋白中所鑒定的修飾種類(lèi)少于水煮樣品,可能是燒烤條件誘導(dǎo)的修飾類(lèi)別超出質(zhì)譜檢索設(shè)定的氧化修飾類(lèi)別,甚至氨基酸側(cè)鏈殘基完全損壞已無(wú)法鑒別修飾類(lèi)別。研究還指出發(fā)生熱誘導(dǎo)修飾的肽段主要來(lái)源是肌動(dòng)蛋白與肌紅蛋白。

相比傳統(tǒng)檢測(cè)方法,利用蛋白質(zhì)組學(xué)這項(xiàng)新技術(shù)來(lái)鑒定蛋白質(zhì)側(cè)鏈多種氧化修飾,可以更直觀、更精準(zhǔn)地從分子水平上表征烹調(diào)加工后蛋白質(zhì)的氧化位點(diǎn)、氧化類(lèi)別與反應(yīng)機(jī)制。

3.5蛋白質(zhì)分子交聯(lián)與聚集

蛋白質(zhì)可通過(guò)多種方式發(fā)生交聯(lián),如半胱氨酸與酪氨酸的氧化分別在分子內(nèi)或分子間形成二硫鍵與二酪氨酸橋聯(lián),另外,在各類(lèi)烹調(diào)加工過(guò)程中,尤其在烤與炸等高溫烹調(diào)條件下,脂質(zhì)氧化產(chǎn)物醛類(lèi)與蛋白質(zhì)游離氨基反應(yīng)生成席夫堿類(lèi)也會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)[12]。蛋白質(zhì)發(fā)生聚集主要有兩方面原因,一是因氧化形成交聯(lián)進(jìn)而發(fā)生聚集,二是蛋白質(zhì)變性,即氫鍵、靜電相互作用等弱相互作用被破壞,疏水作用增強(qiáng)發(fā)生團(tuán)聚[27]。Promeyrat等[20]利用激光粒度儀研究了豬肉在100 ℃水煮10、30 min后蛋白質(zhì)聚集情況,并結(jié)合蛋白氧化的相關(guān)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)蛋白聚集程度與酪氨酸、游離巰基、席夫堿含量相關(guān),說(shuō)明二酪氨酸、二硫鍵、席夫堿形成可誘導(dǎo)蛋白發(fā)生聚集,還發(fā)現(xiàn)水煮后蛋白質(zhì)的表面疏水性也與蛋白微粒變化相關(guān),說(shuō)明熱變性同樣在蛋白聚集中起到作用。

3.6脂質(zhì)與蛋白質(zhì)氧化相互作用

在肉類(lèi)、乳類(lèi)、蛋類(lèi)等復(fù)雜的食物體系中,脂肪氧化與蛋白氧化的聯(lián)系始終沒(méi)有研究透徹,一般認(rèn)為肉中脂質(zhì)氧化往往比蛋白氧化更早發(fā)生,因此相比其他氧化途徑,脂質(zhì)氧化衍生的自由基與過(guò)氧化物更有可能是促進(jìn)蛋白氧化最主要原因之一[11]。有研究驗(yàn)證了這一點(diǎn),指出脂質(zhì)過(guò)氧化物自由基能奪取蛋白質(zhì)分子的氫原子,導(dǎo)致一系列與脂質(zhì)氧化相似的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)[28]。此間接氧化途徑最終可致使蛋白質(zhì)-脂質(zhì)氧化產(chǎn)物加成物的生成,如羥基壬烯酸,丙二醛等與賴氨酸,組氨酸,半胱氨酸等殘基共價(jià)結(jié)合[29]。

席夫堿類(lèi)(schiff-base structures)的生成可表征脂質(zhì)與蛋白的相互氧化作用。蛋白質(zhì)的游離氨基(賴氨酸,精氨酸,谷氨酰胺等側(cè)鏈殘基)可與醛類(lèi)等脂質(zhì)氧化產(chǎn)物發(fā)生加成反應(yīng)形成含席夫堿結(jié)構(gòu)(R-C=N-)的物質(zhì)[30],其熒光特性較強(qiáng),因此可利用熒光光譜法分析其含量。Gatellier等[12]加熱牛肉至表面溫度分別達(dá)65、96、207 ℃,探究烹飪過(guò)程肉的氧化變化。結(jié)果表明,高溫下蛋白質(zhì)與脂肪的相互作用加劇,導(dǎo)致席夫堿類(lèi)物質(zhì)增多,能與硫代巴比妥酸(TBAR,評(píng)估脂質(zhì)氧化產(chǎn)物丙二醛含量)反應(yīng)的醛類(lèi)減少。Utrera等[31]研究發(fā)現(xiàn)三種脂肪含量不同(3%,20%,35%)的牛肉餅,在冷凍及后續(xù)加工過(guò)程中,蛋白氧化程度不同,高油脂含量會(huì)使蛋白氧化程度加劇,表明油脂氧化與蛋白氧化關(guān)系密切。牛肉經(jīng)真空低溫長(zhǎng)時(shí)間烹飪,總羰基值、AAS與GGS總量升高伴隨著TBARS值下降,此結(jié)果也證實(shí)了脂質(zhì)衍生的醛類(lèi)與蛋白質(zhì)之間的相互作用[16]。

4 烹調(diào)處理致蛋白氧化對(duì)肉類(lèi)品質(zhì)與人體健康的影響

4.1感官品質(zhì)

蛋白質(zhì)的氧化會(huì)改變蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)與功能特性,從而影響肉品的感官特性,Utrera[32]詳述了蛋白氧化導(dǎo)致的羰基化,席夫堿物質(zhì)形成對(duì)蛋白功能特性(如持水力)的影響機(jī)制,持水力破壞會(huì)使肉質(zhì)地變硬。另外,蛋白氧化發(fā)生交聯(lián)聚集使結(jié)構(gòu)緊實(shí)導(dǎo)致肉質(zhì)地變硬[33]。烹調(diào)加工中肉色澤變化可能與美拉德反應(yīng)產(chǎn)生有色物質(zhì),血紅蛋白變性,血紅素鐵氧化相關(guān)[34]。Chelh等[35]還指出蛋白交聯(lián)聚集,結(jié)構(gòu)變化影響了光反射,從而影響色澤。烹調(diào)加工脂質(zhì)氧化生成一系列揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),影響肉的滋味與香氣,而這些次級(jí)氧化產(chǎn)物如醛類(lèi)又很容易與蛋白分子相互反應(yīng),可能會(huì)因此對(duì)肉的風(fēng)味有影響。Utrera等[36]對(duì)不同冷凍溫度的牛肉餅進(jìn)行烹飪,經(jīng)不同冷凍條件牛肉餅中蛋白氧化程度不同,將此與烹飪后成品的感官品質(zhì)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。冷凍導(dǎo)致蛋白氧化程度增加(羰基產(chǎn)物與席夫堿含量增加),伴隨著成品牛肉餅的持水力與紅色度減弱,硬度增加。與-8,-18 ℃冷凍相比,-80 ℃冷凍肉的蛋白氧化并不顯著,加熱后的牛肉餅成品感官品質(zhì)也相對(duì)更佳。

4.2營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

4.2.1 蛋白質(zhì)消化性 蛋白質(zhì)能被人體充分地消化成氨基酸與短肽是其被人體吸收繼而發(fā)揮各種生理功能的一大前提,且未消化的蛋白可能會(huì)被腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生有毒有害代謝產(chǎn)物[37]。因此,蛋白的可消化性是衡量其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值一個(gè)指標(biāo)。Estévez[11]認(rèn)為輕度氧化可導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)部分展開(kāi),消化酶更易接近暴露在外的酶切位點(diǎn)從而增強(qiáng)消化性;過(guò)度氧化反而會(huì)降低消化性,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)甚至聚集,形成致密結(jié)構(gòu)覆蓋了酶切位點(diǎn),亦或因酶切位點(diǎn)遭氧化破壞影響消化酶的識(shí)別[38]。Kaur等[39]對(duì)牛肉水煮了10 min與30 min,發(fā)現(xiàn)由于一些氨基酸側(cè)鏈在加熱過(guò)程發(fā)生變化,一些小分子(<10 kDa)肽類(lèi)難以再繼續(xù)被降解,從而影響氨基酸的生物可利用率。Bax等[40]對(duì)經(jīng)30 min不同加熱溫度處理的豬肉蛋白的消化性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)不同加熱溫度對(duì)蛋白的消化速率影響不同,70 ℃使蛋白變性暴露酶切位點(diǎn),加快胃蛋白酶的消化速率,高于100 ℃,因蛋白氧化發(fā)生的聚集導(dǎo)致胃蛋白酶的消化速率降低,但是提高了肉蛋白總消化性。

4.2.2 必需氨基酸損失 必需氨基酸不能由人體能合成,只能從膳食中獲取。而多種必需氨基酸如賴氨酸,精氨酸,蘇氨酸,色氨酸等也易因氧化而損失(如表1),從而令肉類(lèi)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大打折扣。Gatellier等[41]利用二階導(dǎo)數(shù)紫外光譜法測(cè)定不同加熱溫度處理后牛肉中三種芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸與苯丙氨酸)的變化,發(fā)現(xiàn)60 ℃加熱對(duì)它們的含量并沒(méi)有顯著影響,而較高溫度(100、140 ℃)則極大破壞了這些氨基酸的穩(wěn)定性,其中色氨酸穩(wěn)定性最差,酪氨酸穩(wěn)定性最高。Deb-Choudhury等[24]發(fā)現(xiàn)牛肉水煮后,除了組氨酸與甲硫氨酸,其他幾種必需氨基酸含量都有所下降,且水煮15 min后損失程度愈加明顯。

4.2.3 氨基酸生物可利用率改變 氨基酸生物可利用率指能被人體吸收用于蛋白合成與代謝的那部分氨基酸占總氨基酸攝入的比例。蛋白質(zhì)消化性的好壞是氨基酸生物可利用率高低的一大前提,因此,蛋白質(zhì)氧化可通過(guò)影響消化性而影響氨基酸生物可利用率。另外,氨基酸遭氧化修飾后成非天然氨基酸,將不利于吸收,即便吸收,“變質(zhì)”的氨基酸被人體錯(cuò)誤利用,可能會(huì)對(duì)機(jī)體生理功能造成損傷。

4.3人體健康

醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域里已有許多研究結(jié)果證實(shí)了生物體內(nèi)源蛋白氧化與衰老及其相關(guān)疾病(如阿爾茲海默癥)之間的聯(lián)系[42],由此聯(lián)想膳食來(lái)源的蛋白氧化產(chǎn)物是否也會(huì)通過(guò)特定的途徑加劇機(jī)體內(nèi)的氧化應(yīng)激反應(yīng)甚至危害人體健康。近幾年,許多研究者們對(duì)于膳食攝入蛋白氧化產(chǎn)物與人體病理狀態(tài)的關(guān)聯(lián)開(kāi)展了深入研究。

除了加工與儲(chǔ)藏過(guò)程,食物在人體消化階段也會(huì)有脂質(zhì)與蛋白氧化產(chǎn)物的累積,Rysman等[43]對(duì)豬肉餅?zāi)M消化前后的蛋白質(zhì)氧化程度進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)巰基的氧化損失是消化階段蛋白氧化的最顯著表現(xiàn)(損失率約92%),此外,消化后總羰基值升高,而AAS與GGS無(wú)明顯變化,則說(shuō)明消化階段有其他來(lái)源的羰基產(chǎn)物生成。膳食攝入氧化蛋白對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損傷的機(jī)制目前還不是十分明確。Gurer-Orhan等[44]指出已氧化的氨基酸可能會(huì)錯(cuò)誤被利用合成體內(nèi)所需的酶及結(jié)構(gòu)蛋白等,導(dǎo)致蛋白功能紊亂,細(xì)胞凋亡與疾病發(fā)生。此外,蛋白氧化產(chǎn)物的攝入還可能會(huì)破壞體內(nèi)環(huán)境氧化還原平衡,誘導(dǎo)體內(nèi)蛋白的間接氧化影響其發(fā)揮正常生理功能,如蛋氨酸亞砜會(huì)破壞新分離小鼠肝細(xì)胞的抗氧化防御能力[45]。Li等[46-47]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明氧化酪蛋白的攝入使小鼠的血液和消化器官氧化還原狀態(tài)失衡,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫還原酶活性及總體抗氧化能力下降,并積累大量ROS和蛋白的氧化產(chǎn)物,小鼠肝和腎臟甚至出現(xiàn)纖維化。有文獻(xiàn)報(bào)道色氨酸氧化產(chǎn)物犬尿氨酸類(lèi)具有神經(jīng)毒性及它們與胃腸道疾病發(fā)病相關(guān)[48-49]。前面提及的賴氨酸氧化產(chǎn)物(AAS與AAA)在乳制品與肉制品中比較常見(jiàn),這些氧化產(chǎn)物也可能對(duì)人體產(chǎn)生毒性。Wang等[50]指出AAA是評(píng)估糖尿病風(fēng)險(xiǎn)最可靠指示物,并猜測(cè)是血糖平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

相比于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,食品領(lǐng)域中蛋白氧化研究開(kāi)展較為滯后,并存在很多缺陷:研究?jī)?nèi)容雜亂而不成體系,如肉類(lèi)烹調(diào)加工過(guò)程中的蛋白氧化研究較少,且大多集中于簡(jiǎn)單的水煮,對(duì)蒸、炸、烤、煎、炒等烹調(diào)處理蛋白氧化研究更為匱乏;研究手段與檢測(cè)方法不夠成熟,急需開(kāi)發(fā)選擇性強(qiáng)、可重復(fù)性高及靈敏度高的新型檢測(cè)技術(shù)去表征食品蛋白氧化過(guò)程中的復(fù)雜產(chǎn)物。另外,膳食攝入氧化蛋白是個(gè)緩慢長(zhǎng)期的過(guò)程,闡明膳食攝入氧化蛋白對(duì)機(jī)體生理功能、病理狀態(tài)的影響機(jī)制需要多種交叉學(xué)科(醫(yī)學(xué)、動(dòng)物學(xué)等)的研究來(lái)完善。

總之,我們需要開(kāi)展更多研究,全面揭示蛋白氧化機(jī)制及其對(duì)肉類(lèi)品質(zhì)的影響,為開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)與感官品質(zhì)俱佳的肉類(lèi)食品奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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Proteinoxidationinmeatinducedbycookinganditsinfluenceonqualityofmeatandhumanhealth

HULv-lin,RENSi-jie,SHENQing,CHENJian-chu*,YEXing-qian

(College of Biosystems Engineering and Food Science,Fuli Institute of Food Science,Zhejiang Key Laboratory for Agro-FoodProcessing,Zhejiang R&D Center for Food Technology and Equipment,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)

Cooking will promote protein oxidation which affects physicochemical characteristics and structure of protein,and therefore,leading to changes in its nutritional value and functional properties. In this review,the oxidative mechanisms and manifestations of meat protein during cooking were summarized. The effect of cooking-induced protein oxidation on organoleptic properties and nutritional values of meat and potential threats it poses to human health were detailed. At the end,conclusion and prospect of studies in this field were discussed as well.

cooking;meat;protein oxidation;health

TS251.1

A

1002-0306(2017)19-0327-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.060

2017-03-29

胡呂霖(1992-)，女，在讀碩士研究生，研究方向：現(xiàn)代調(diào)理食品的研究與開(kāi)發(fā)，E-mail：21513075@zju.edu.cn。

*通訊作者:陳健初(1964-)，男，博士，教授，研究方向：食品加工，E-mail：jc@zju.edu.cn。

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD04B01)。