食物中的嘌呤及其在食品加工過程中的降解方法

陳志炎

(揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

嘌呤是人體重要的生物堿，主要以嘌呤核苷酸的形式存在，可分為腺嘌呤、鳥嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤等。腺嘌呤和鳥嘌呤是DNA和RNA的基本構(gòu)成單元，廣泛參與人體多種生命活動(dòng)[1]。嘌呤代謝紊亂最為常見的臨床表現(xiàn)是痛風(fēng)，而痛風(fēng)已成為中國第二大代謝類疾病，按照2017年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[2]顯示，以每年9.7%的增長速率計(jì)算，2020年的痛風(fēng)患者將達(dá)1億左右。目前最常見的痛風(fēng)治療方式是藥物治療，同時(shí)必須控制嘌呤食物攝入量?，F(xiàn)階段中國關(guān)于食物中嘌呤含量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)還不夠完整，且日常生活中如何通過烹飪加工有效去除食物中的嘌呤，建立較為完整的嘌呤降解數(shù)據(jù)庫有待深入研究。文章擬綜述近些年對(duì)食物中嘌呤含量分布、檢測方法應(yīng)用、烹飪加工嘌呤降解率和低嘌呤食物等研究進(jìn)展，并展望其未來的發(fā)展方向，旨在為痛風(fēng)患者提供科學(xué)有效的飲食指導(dǎo)[3]。

1 食物中嘌呤含量分布

1.1 動(dòng)物性食物嘌呤含量

1.1.1 畜禽類嘌呤含量 畜禽類食物是重要的烹飪?cè)?，是餐桌上必不可少的食材，其嘌呤含量高低?duì)痛風(fēng)患者飲食具有重要的指導(dǎo)意義。由表1可知，畜禽類嘌呤含量有很大不同，其內(nèi)臟嘌呤含量普遍偏高，尤其是肝臟，羊肉總嘌呤含量要高于豬肉和牛肉，這與張靜[7]的研究結(jié)果不同，可能受檢測方法、檢測品種等方面影響。品種、組織和育齡不同，其嘌呤含量也存在差異，Zheng等[6]研究了杜洛克、萊蕪豬、巴馬香豬等6種豬肉嘌呤含量，從豬種來看，萊蕪豬嘌呤平均含量相對(duì)較低(114.2 mg/100 g)，而巴馬香豬嘌呤平均含量最高(139.3 mg/100 g)。豬肉品質(zhì)好壞與嘌呤含量存在相關(guān)性，豬肉中大理石花紋豐富，肉質(zhì)鮮紅的豬肉嘌呤含量較低[6]；豬肉總嘌呤含量與其嫩度、多汁性、油性等呈負(fù)相關(guān)，而與鮮味不顯著，但鳥嘌呤含量與鮮味呈正相關(guān)[8]。

表1 畜禽類嘌呤含量分布

1.1.2 動(dòng)物性海產(chǎn)品嘌呤含量 海產(chǎn)品種類豐富，其嘌呤含量明顯高于畜禽類食物，所以國內(nèi)外學(xué)者對(duì)海產(chǎn)品嘌呤的研究相對(duì)較多。由表2可知，海產(chǎn)品嘌呤含量較高，痛風(fēng)患者應(yīng)嚴(yán)格控制其攝入量，但海產(chǎn)品又是人體食物重要來源，除了建議痛風(fēng)患者食用海參這類低嘌呤食物外，還可以通過烹飪加工處理降低海產(chǎn)品自身嘌呤含量，如針對(duì)部分魚皮嘌呤含量高的情況，可以采取剝皮或其他烹飪預(yù)處理方法去皮等，再輔以恰當(dāng)?shù)呐胝{(diào)方法，使之符合低嘌呤食用標(biāo)準(zhǔn)，從而豐富痛風(fēng)患者的飲食品種。

表2 海產(chǎn)品嘌呤含量分布

1.2 植物性食物及其他食物中嘌呤含量

植物性食物嘌呤含量相對(duì)較少。Kaneko等[4]研究了日本豆制品中嘌呤含量為21.9～172.5 mg/100 g(或100 mL)，蘑菇為9.5～142.3 mg/100 g，面條為0.6～12.1 mg/100 g，面包為4.4 mg/100 g，豌豆為19.6～67.1 mg/100 g，乳制品為0.0～1.4 mg/100 g，調(diào)味料為0.7～847.1 mg/100 g。張靜等[13]通過高效液相色譜法測得金針菇和玫瑰花總嘌呤含量分別為450.00～475.00，985.00～1 350.00 μg/g。劉曉庚等[14]利用荷移光度法測定了中國糧食作物和蔬菜總嘌呤含量，其中秈米為(9.11±0.09)mg/100 g，粳米為(14.82±0.13)mg/100 g，糙米為(22.14±0.10)mg/100 g，小麥為(14.29±0.10)mg/100 g，玉米為(11.64±0.10)mg/100 g，馬鈴薯為(4.23±0.10)mg/100 g。靳羽慧等[15]采用傳統(tǒng)高效液相色譜法檢測了金針菇、杏鮑菇總嘌呤含量分別為416，288 mg/100 g，與劉曉庚等[14]的結(jié)果基本相同。Kus[16]用液相色譜—三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜(LC-QqQ-MS/MS)從13個(gè)意大利蜂蜜品種中測定了13個(gè)嘌呤和嘧啶衍生物，其化合物含量在不同蜂蜜類型中有所不同。

酒精飲品中嘌呤含量與其釀造原材料有關(guān)，劉鎮(zhèn)等[17]檢測了中國釀造黃酒所用糧食的嘌呤含量，其中小麥嘌呤含量最高，黍米的最低。Wu等[12]從美國農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)獲得普通啤酒嘌呤含量比白蘭地和葡萄酒要高，并且顏色較深、麥芽含量高的啤酒和原漿啤酒的嘌呤含量相對(duì)較高(見表3)。

表3 酒精飲料中嘌呤含量

烹飪過程中調(diào)味品是必不可少的，目前關(guān)于調(diào)味品嘌呤檢測也有相關(guān)數(shù)據(jù)。丁玉庭等[18]研究表明，總嘌呤含量最高是雞精和雞鮮味調(diào)味品，高達(dá)500 mg/100 g以上，海鮮類醬料和豆類調(diào)味品(黃豆醬等)總嘌呤含量分別為150，120 mg/100 g，蔬果類調(diào)味品總嘌呤含量較低，約為50 mg/100 g，與張靜等[13]的結(jié)果一致。

2 嘌呤的檢測方法

從20世紀(jì)50年代開始發(fā)展至今，嘌呤檢測方法主要有紙層析法、毛細(xì)管電泳法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法和電化學(xué)法等[17]。目前嘌呤檢測普遍采用高效液相色譜法，而電化學(xué)檢測法的出現(xiàn)既豐富了嘌呤檢測手段,同時(shí)也縮短了嘌呤檢測時(shí)間。黃棟瑋等[19]以D大孔樹脂和表面增強(qiáng)拉曼光譜相結(jié)合的方法研究了魚肉中鳥嘌呤含量的快速檢測方法，此方法檢測魚肉嘌呤含量只需10 min，但檢測限低于現(xiàn)在的HPLC方法。Ferrag等[20]研制了一種硫醇功能化溶膠—凝膠基碳陶瓷電極(CCE)，通過將金納米粒子(AuNP)固定在硫醇功能化陶瓷基體中，并在陶瓷溶膠—凝膠孔隙中加入多壁碳納米管(MWCNT)，對(duì)CCE進(jìn)行了進(jìn)一步的改性，所提出的電極(MWCNT-AuNP-CCE)用于同時(shí)測定嘌呤衍生物尿酸、黃嘌呤和咖啡因。王婷婷[21]通過碳材料電極表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并結(jié)合電化學(xué)分析技術(shù)，采用循環(huán)和差分脈沖伏安法建立了嘌呤快速檢測方法。Guo等[22]采用重氮化反應(yīng)，以Au@Ag NPs為活性底物，用SERS檢測尿酸，得到總嘌呤含量，此方法可用于替代高效液相色譜測定魚肉中總嘌呤含量。Zhou等[23]采用納米復(fù)合修飾電極，同時(shí)用電化學(xué)法測定4種DNA堿基，其鳥嘌呤和腺嘌呤檢測限分別低至0.002，0.023 μmol/L，回收率為91.1%～104.7%。

3 食品加工過程中嘌呤的降解方法

3.1 烹飪前預(yù)處理加工

中國烹飪的前處理方式主要有浸泡、焯水(水煮)、過油等[24]。宋敏杰等[25]研究了大菱鲆嘌呤含量，其內(nèi)臟>魚皮>魚肉，并且在4 ℃冷藏和-18 ℃冷凍兩種貯藏方式中，-18 ℃下魚肉中總嘌呤含量更低，流水解凍比40 ℃解凍的去除率更好。Li等[26]研究了大菱鲆經(jīng)3%大蒜素溶液浸泡15 min后，總嘌呤含量下降約61.73%，黃嘌呤含量從27.69 mg/kg降至10.39 mg/kg。黃嘌呤在酸性環(huán)境下，以及在pH<7大蒜素溶液中的熱穩(wěn)定性較差。因此，在大蒜素溶液中浸泡后煮沸的樣品具有較高降解率。任麗琨[27]采用浸泡、水煮以及浸泡+水煮的方式進(jìn)行前處理海產(chǎn)魚類，所測得大蒜粉浸泡+水煮的方式的嘌呤脫出效果最好，其中以魚肉和魚皮脫除率最高(70.35%)，此外還發(fā)現(xiàn)在-18 ℃環(huán)境中，4種嘌呤變化并不明顯，這與Li等[26]的結(jié)果相同，說明大蒜對(duì)海產(chǎn)魚類嘌呤含量有一定的降解作用。同時(shí)宋敏杰等[25]和任麗琨[27]研究表明，對(duì)于海鮮產(chǎn)品，最好采用低溫冷凍的保存方式。浸泡除了能降低海產(chǎn)品嘌呤含量外，對(duì)豆類也具有相同作用，李越佳等[28]采用高效液相色譜測定了大豆經(jīng)過4%氯化鈣溶液在60 ℃浸泡2.5 h后，總嘌呤下降了27.11%。

3.2 食品加工工藝對(duì)嘌呤含量的影響

Li等[11]研究了大菱鲆等4種海產(chǎn)品嘌呤在煮沸加工時(shí)的降解率，煮沸后大菱鲆皮膚總嘌呤含量從1 596.68 mg/kg 下降至1 117.41 mg/kg，次黃嘌呤降幅最大，腺嘌呤和鳥嘌呤分別下降了35.71%和23.20%，此外還發(fā)現(xiàn)嘌呤降解率和煮沸時(shí)間有很大關(guān)系，3～15 min嘌呤變化最大，15 min后趨于平穩(wěn)。Takayanagi等[29]使用日本傳統(tǒng)酒糟浸泡箭魚后，其總嘌呤、次黃嘌呤、鳥嘌呤含量均得到有效降解，降低了箭魚中IMP含量，同時(shí)提高了酒渣中肌苷含量。Fukuuchi等[30]檢測了雞湯、清湯、干鰹魚湯3種湯料嘌呤含量，其中肌酐單磷酸最豐富，其次是次黃嘌呤，其隨煮制時(shí)間的增加而增加。Takayanagi 等[31]采用高效液相色譜法(HPLC)測定了鳳尾魚生魚和發(fā)酵后的總嘌呤和游離嘌呤含量，結(jié)果表明，發(fā)酵后腺嘌呤、次黃嘌呤和總嘌呤含量均顯著下降。Zhang等[32]研究了魷魚在貯藏10 d后，600 MPa高壓下能使次黃嘌呤和腺嘌呤產(chǎn)生最大降解。張滋慧[33]對(duì)比了400 W微波和40 kHz超聲波處理沙丁魚和帶魚的嘌呤變化，超聲波對(duì)沙丁魚嘌呤降解率要優(yōu)于帶魚，而微波對(duì)帶魚嘌呤降解率要高于沙丁魚，此外，對(duì)比了水煮、蒸、油炸、燒烤、真空低溫5種烹飪方法對(duì)帶魚和沙丁魚嘌呤降解率的影響，其中水煮的降解率最高。Clarian等[34]采用超高液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法檢測了豬肉—干火腿—熟火腿制作過程的嘌呤變化，結(jié)果顯示次黃嘌呤和黃嘌呤分別上升了2.6倍和16.4倍。

4 低嘌呤食物加工

低嘌呤食物對(duì)控制痛風(fēng)患者體內(nèi)總嘌呤水平有重要作用，所以研發(fā)低嘌呤食物對(duì)豐富患者飲食至關(guān)重要。目前國內(nèi)外對(duì)低嘌呤食物的研究方法主要有吸附法、外加酶法、超聲波和微生態(tài)法等[35-37]。龐遠(yuǎn)祥等[38]研究了枯草芽孢桿菌發(fā)酵低嘌呤產(chǎn)品條件，得到的最優(yōu)工藝為pH 6.0，發(fā)酵溫度38 ℃，接種量3%。Trautwein-Schult等[39]采用酵母ArxulaadeninivoransLS3生產(chǎn)重組鳥嘌呤脫氨酶能有效降解食品中鳥嘌呤含量，減少人體對(duì)膳食中鳥嘌呤的攝入量。孫宏等[40]采用花椒粉水浸泡大菱鲆魚片，其中花椒粉添加量為2%，浸泡45 min，水煮8 min，其含量比鮮大菱鲆魚片減少了58.07%，并且有利于在4 ℃下貯藏保鮮。毛玉濤等[41]采用新型GCB吸附劑，吸附脫出了豆?jié){中57.23%的嘌呤，并保持了豆?jié){良好的口感。Mahor等[42]對(duì)印度市場上16種不同啤酒中嘌呤含量進(jìn)行定量分析，啤酒樣品經(jīng)ADA和GDA酶促處理后，腺嘌呤和鳥嘌呤含量顯著降低，同時(shí)對(duì)其口感的影響相對(duì)較小。

5 總結(jié)

目前中國痛風(fēng)患者呈逐年上升趨勢，已然成為第二大代謝類疾病，其主要治療方法是通過服用藥物來控制體內(nèi)總嘌呤水平，此外，還須注意控制膳食嘌呤攝入量，所以日常膳食中食物嘌呤數(shù)據(jù)指導(dǎo)至關(guān)重要?？v觀目前嘌呤相關(guān)研究，主要集中在不同食物嘌呤含量檢測以及低嘌呤食物加工處理，且存在以下不足：① 食物選取覆蓋面不廣；② 食物嘌呤降解數(shù)據(jù)庫不足。基于以上問題，應(yīng)根據(jù)中國居民飲食特點(diǎn)，選取中國居民餐桌上出現(xiàn)頻率較高的食物進(jìn)行嘌呤含量檢測，最大范圍建立食物嘌呤數(shù)據(jù)庫；同時(shí)應(yīng)將食物嘌呤降解結(jié)合中國的烹飪文化，以日常生活常見烹飪方法為基礎(chǔ)，結(jié)合不同烹飪食材，從不同烹飪方法組合、烹飪工藝參數(shù)方面探究高嘌呤食物在烹飪過程中降解的影響因素，并分析食物嘌呤降解的內(nèi)在機(jī)理，為低嘌呤食物研究提供可靠的理論依據(jù)。同時(shí)，從嘌呤在食物中的含量分布、低嘌呤食物、嘌呤降解3個(gè)方面建立較為完整的食物嘌呤數(shù)據(jù)庫，為痛風(fēng)患者提供健康科學(xué)的合理飲食。