多酚對(duì)美拉德反應(yīng)中丙烯酰胺等 有害衍生物的影響研究

◎ 楊紅琴，陳秋鳳，賴(lài)鵬懷

（廣州市名花香料有限公司，廣東 廣州 510080）

1 美拉德反應(yīng)

美拉德反應(yīng)是日常生活中比較常見(jiàn)的反應(yīng)，最早是由法國(guó)的科學(xué)家美拉德提出的，其主要內(nèi)容是在食品加熱或特殊處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些增香和增味的物質(zhì)，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)身體有害的物質(zhì)，如丙烯酰胺、呋喃等[1]。這些有害物質(zhì)輕者會(huì)對(duì)人體免疫或者消化系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，重者會(huì)導(dǎo)致癌癥。雖然美拉德反應(yīng)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生很多有害的物質(zhì)，但在日常的生活中，尤其是食品加工行業(yè)都離不開(kāi)美拉德反應(yīng)的幫助，其已和人們的日常生活不可分割。

2 多酚概況

多酚是一種對(duì)人體非常有益的天然物質(zhì)，一般作藥物出現(xiàn)在人們的生活中。由于其有很強(qiáng)的抗氧化性，可以作為人們抗衰老的天然良藥，其還具有降低冠心病發(fā)病率、抗癌癥、抗炎癥等功效，因此許多藥物中都有添加多酚。

目前，人們對(duì)于多酚的研究還在進(jìn)行，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)8 000 多種多酚，根據(jù)其性質(zhì)將其主要分為4 類(lèi)。①鞣質(zhì)類(lèi)，其是一種多元酚，和淀粉結(jié)合會(huì)成生不溶于水的沉淀，其各種化合物普遍存在于蘋(píng)果和茶葉中。②苯丙素類(lèi)，這類(lèi)多酚比較甜香，主要存在于芝麻和亞麻籽中，普遍應(yīng)用于食品加工業(yè)。③黃酮類(lèi)，其可以和糖生成苷，普遍存在于瓜果、蔬菜、茶葉以及其他豆科植物當(dāng)中，其具有很強(qiáng)的生理活性，廣泛應(yīng)用于食品和藥品行業(yè)。④醌類(lèi)化合物，這類(lèi)多酚的作用一般都和藥物相近，如胡桃醌具有抗癌抗氧化作用，其主要應(yīng)用于藥物研發(fā)。多酚與人們的生活息息相關(guān)。

3 多酚對(duì)美拉德反應(yīng)中有害衍生物的影響

3.1 美拉德反應(yīng)中的有害衍生物

美拉德反應(yīng)中的有害衍生物主要指碳基化合物和氨基化合物反應(yīng)產(chǎn)生的棕色甚至黑色的有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)一般都具有毒性，對(duì)人體具有侵蝕性，以下是對(duì)4 類(lèi)有害衍生物的分析[2]。

3.1.1 丙烯酰胺

丙烯酰胺（C3H5NO）是高碳水化合物在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的一種有毒物質(zhì)，其普遍存在于人們的日常生活中，一般的食品加工和日常的生活中的食材加工都會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺。因?yàn)楦咛妓衔锉旧砭途哂泻軓?qiáng)的不穩(wěn)定性，再經(jīng)過(guò)高溫處理，比如油炸或者炭烤，就會(huì)產(chǎn)生很多對(duì)人體有害的物質(zhì)，也就是丙烯酰胺，其是誘導(dǎo)人們患癌的罪魁禍?zhǔn)字弧Ｆ渲饕男纬赏緩侥壳坝? 種：①還原糖和各種氨基酸反應(yīng)形成堿。②還原糖直接與天冬酰胺反應(yīng)形成堿。

3.1.2 呋喃

呋喃（C4H4O）普遍存在于碳水化合物熱加工以及肉類(lèi)、干果、面包和咖啡等食物中，較早時(shí)期就被相關(guān)國(guó)際組織納入致癌物之中。近年來(lái)，熱加工食品中的呋喃在毒理學(xué)、分析檢測(cè)，形成機(jī)理和抑制途徑等方面的發(fā)現(xiàn)引起了相關(guān)領(lǐng)域研究學(xué)者的密切關(guān)注，其中呋喃的氧化途徑、對(duì)熱加工過(guò)程中呋喃的分析檢測(cè)方法，呋喃的形成機(jī)理以及影響其形成因素等一系列階段性研究，對(duì)食品中呋喃危害的防護(hù)和維護(hù)食品安全具有重要意義。

3.1.3 雜環(huán)胺

雜環(huán)胺是富含蛋白質(zhì)的食品原料在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生的危害物，具備突變性和致癌性，其不僅種類(lèi)眾多，且同一雜環(huán)胺有多條生成途徑。在掌握其基本性質(zhì)與形成途徑后，針對(duì)其分類(lèi)和生物毒性的探究相繼展開(kāi)，其中多數(shù)研究探討并分析了肉制品加工過(guò)程中雜環(huán)胺的形成路徑和機(jī)制，也基本總結(jié)了近年來(lái)雜環(huán)胺抑制方法的研究進(jìn)展，利用模擬體系與先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)探索雜環(huán)胺形成機(jī)制。在實(shí)際生活中，諸如燒烤、油脂炸制以及傳統(tǒng)蛋白質(zhì)類(lèi)食物烹制都不可避免會(huì)產(chǎn)生雜環(huán)胺。

3.1.4 晚期糖基化終產(chǎn)物

晚期糖基化終產(chǎn)物是由還原糖與蛋白質(zhì)、核酸及脂肪等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而生成的一類(lèi)異構(gòu)分子的總稱(chēng)，食品熱加工有助于食物風(fēng)味和顏色的形成，但這種處理方式也會(huì)造成晚期糖基化終產(chǎn)物的激增，晚期糖基化終產(chǎn)物及其前體能被腸道吸收并在多種細(xì)胞和組織中積累，但過(guò)量的富集可能對(duì)人體的健康產(chǎn)生不良影響。不僅如此，晚期糖基化終產(chǎn)物還會(huì)誘發(fā)炎癥、導(dǎo)致糖脂代謝紊亂，如糖尿病及其并發(fā)癥。而針對(duì)這一有害衍生物就要以食源性準(zhǔn)則入手，降低食品晚期糖基化終產(chǎn)物的暴露量，防范其對(duì)人體構(gòu)成危害。通過(guò)同步檢測(cè)和對(duì)市售多種食品進(jìn)行糖基化終產(chǎn)物含量水平調(diào)查，可以明確富含脂肪的熱加工食品是高暴露品種，相關(guān)研究也就此展開(kāi)。

3.2 多酚對(duì)美拉德反應(yīng)中有害衍生物的影響

通過(guò)研究不同條件下美拉德反應(yīng)模型（RNH3+→RNH2）中反應(yīng)產(chǎn)物的代謝組學(xué)，明確不同條件下反應(yīng)產(chǎn)物的變化規(guī)律，探討不同條件下多酚對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物指紋圖譜的影響，從而可以建立美拉德反應(yīng)生成產(chǎn)物的數(shù)據(jù)庫(kù)[3]。具體反應(yīng)，如下所述。

3.2.1 多酚對(duì)丙烯酰胺的影響

研究者在以曲奇餅為研究對(duì)象的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)水溶性茶多酚（C22H18O11）和脫溶性茶多酚（C15H18O28）都對(duì)丙烯酰胺有抑制作用，這是較為顯著且經(jīng)過(guò)多層驗(yàn)證得出的結(jié)論。同時(shí)，曲奇餅干的植物提取物中，蔓越莓灌木汁中的酚類(lèi)化合物能夠減少丙烯酰胺形成，抑制效果在10.3%左右[4]。從機(jī)理角度來(lái)說(shuō)，多酚對(duì)丙烯酰胺形成有抑制作用已是定論，因?yàn)槟承┒喾优c其中組成成分發(fā)生反應(yīng)，形成反應(yīng)物，且為穩(wěn)定的反應(yīng)，從而降低了丙烯酰胺的毒性作用。這一結(jié)論從多數(shù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，具備說(shuō)服力。

3.2.2 多酚對(duì)呋喃的影響

不同種類(lèi)的多酚對(duì)于呋喃類(lèi)化合物的影響程度不同，且也受溫度因素的影響。相關(guān)研究表明，茶多酚在較低溫度時(shí)對(duì)于呋喃的抑制作用較好，對(duì)人體的危害性最小[5]。多酚在單獨(dú)使用時(shí)對(duì)呋喃的抑制效果一般，但是在混合使用之后對(duì)于呋喃的抑制效果顯著，復(fù)配后的多重多酚對(duì)于呋喃的抑制作用會(huì)相互促進(jìn)相互補(bǔ)充。多酚之所以可以很好的抑制呋喃是因?yàn)槠渚哂泻軓?qiáng)的抗氧化性，在美拉德反應(yīng)中，多酚可以憑借自身的獨(dú)特性質(zhì)奪取反應(yīng)中的還原糖，使反應(yīng)后的生成物質(zhì)有害性降到最低，但其奪走還原糖也會(huì)減少美拉德反應(yīng)的產(chǎn)生。

3.2.3 多酚對(duì)雜環(huán)胺的影響

雜環(huán)胺是肉制品高溫加工后產(chǎn)生的對(duì)人體有害的物質(zhì)。一般情況下，多酚會(huì)憑借其強(qiáng)抗氧化性抑制美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，再對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合處理，減少有害物的產(chǎn)生，同時(shí)降低雜環(huán)胺的毒性。針對(duì)肉制品加工調(diào)料進(jìn)行研究，從中得出結(jié)果，在肉制品加工過(guò)程中可以抑制美拉德反應(yīng)產(chǎn)生，進(jìn)而根據(jù)雜環(huán)胺的特性進(jìn)行分類(lèi)處理，將能夠抑制雜環(huán)胺的多酚加入到食品調(diào)料中，這樣就能有效的抑制其反應(yīng)產(chǎn)生。研究表明，根皮苷對(duì)烤牛肉中所產(chǎn)生的雜環(huán)胺抑制效果最佳，而且與以上兩種衍生有害物相同的是，多種多酚同時(shí)加入到調(diào)料中再進(jìn)行對(duì)肉類(lèi)食品的加工會(huì)產(chǎn)生更好的抑制效果[6]。

3.2.4 多酚對(duì)晚期糖基終產(chǎn)物的影響

多酚對(duì)晚期糖基終產(chǎn)物的抑制效果也比較顯著。由于晚期糖基終產(chǎn)物是過(guò)量的糖分和蛋白質(zhì)在美拉德反應(yīng)當(dāng)中產(chǎn)生的有害物，所以多酚抑制其生成機(jī)理主要是奪取反應(yīng)中多余的糖分和蛋白質(zhì)。例如，竹葉、茶葉和其他植物當(dāng)中產(chǎn)生的茶多酚對(duì)可可豆中產(chǎn)生的晚期糖基終產(chǎn)物就有很好的抑制作用，其減少了可可豆加熱進(jìn)行美拉德反應(yīng)時(shí)糖分的投入從而降低了有害衍生物的量[7]。還有就是菊花和桂皮當(dāng)中所產(chǎn)生的多酚，對(duì)于慢性粒細(xì)胞白血病的致病晚期糖基終產(chǎn)物具有很好的抑制作用。多酚不僅可以在美拉德反應(yīng)中對(duì)衍生物進(jìn)行抑制，還能夠降低已經(jīng)產(chǎn)生的有害衍生物的有害性，從而達(dá)到治療疾病的作用[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然美拉德反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺等對(duì)人體健康有害的物質(zhì)，但人們的日常生活離不開(kāi)美拉德反應(yīng)的幫助，因此，可以借助多酚抑制美拉德反應(yīng)中有害物質(zhì)的產(chǎn)生[9]。由于多酚具有天然強(qiáng)抗氧化性，所以會(huì)對(duì)美拉德反應(yīng)中丙烯酰胺等有害物質(zhì)的產(chǎn)生抑制作用，從而減輕美拉德反應(yīng)對(duì)人體健康的負(fù)面影響。