麥類全谷物中生物標(biāo)記物質(zhì)的研究進(jìn)展

王 犇, 李 言, 錢海峰, 張 暉, 齊希光, 王 立

(江南大學(xué)食品學(xué)院，無錫 214122)

谷物是人類食物的重要來源之一，谷物籽粒包含了我們?nèi)梭w所需的營養(yǎng)成分(蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物)，同時(shí)在谷物皮層、胚芽中也富含膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)和多種植物化學(xué)物等功能性成分(酚酸、黃酮類、植酸、木脂素和植物甾醇等)[1, 2]。目前，大多數(shù)谷物都是經(jīng)過碾磨精制后食用，造成谷物外層營養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)重流失，因此，保留有胚芽和麩皮的全谷物越來越受人們重視[3, 4]。研究表明，食用全谷物食品有降低心血管疾病[5]、調(diào)節(jié)Ⅱ型糖尿病[6, 7]以及降低一些癌癥風(fēng)險(xiǎn)的作用[8, 9]。美國谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)(AACC)在1999年對(duì)全谷物的定義為：全谷物應(yīng)由完整、碾碎、破碎或壓片的穎果組成，其主要組成部分包括淀粉胚乳、胚芽和麩皮，各部分的相對(duì)比例與完整穎果相同[10]。近年來，全谷物食品發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計(jì)[11]，截至2021年1月，全球63個(gè)國家總共有超過13 000種帶有全谷物標(biāo)簽的產(chǎn)品，相比2011年的3 378種，增長超過350%。然而，由于全球缺乏統(tǒng)一的全谷物標(biāo)準(zhǔn)，尤其是起步較晚的發(fā)展中國家，造成全谷物食品生產(chǎn)商各自為營，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊[12, 13]。此外，目前也缺乏單獨(dú)能準(zhǔn)確衡量不同谷物攝入量的方法，導(dǎo)致難以評(píng)估全谷物對(duì)人體健康的作用[14]。傳統(tǒng)的飲食攝入量的評(píng)估通常采取飲食記錄、飲食問卷和采訪的方式進(jìn)行，這種自我評(píng)價(jià)方法具有一定的主觀性，很可能削弱了全谷物與疾病之間的關(guān)聯(lián)[15, 16]。因此，尋找出能反映全谷物或其特定部位精準(zhǔn)攝入量的成分顯得至關(guān)重要。

谷物中的生物標(biāo)記物是谷物麩皮或胚芽中特有的物質(zhì)，能較好反映麩皮或胚芽的含量進(jìn)而用來監(jiān)測脫殼、脫麩等生產(chǎn)過程以及鑒定全谷物產(chǎn)品是否有摻假；可以反映谷物的攝入量，有助于研究特定谷物食品對(duì)健康影響的潛在機(jī)制[14, 17]。歐美等國已經(jīng)進(jìn)行了許多全谷物生物標(biāo)記物質(zhì)在食品標(biāo)準(zhǔn)和人體代謝方面的研究，我國全谷物產(chǎn)品行業(yè)也推薦以烷基間苯二酚作為全麥粉品質(zhì)的鑒定指標(biāo)[13, 17, 18]。作為全谷物的生物標(biāo)記物一般應(yīng)滿足以下條件[19]：只存在于某種或某幾種特定谷物的麩皮或胚芽中(精制谷物中不存在或含量極低)；基本不受加工的影響，加工后的全谷物及其產(chǎn)品中能檢測到該生物標(biāo)記物；人體攝入后，能在血漿、尿液或組織中檢測到該物質(zhì)或其衍生物，且攝入量有較好的正相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)，谷物中具有作為生物標(biāo)記物潛力的物質(zhì)有烷基間苯二酚[20-22]、苯并惡唑嗪酮[23, 24]、蒽酰胺[25, 26]、甾體皂苷[27, 28]、大麥芽胍鹼[29, 30]和酚酸[22, 31, 32]等(表1)。本文主要介紹了小麥、大麥、黑麥和燕麥等麥類全谷物中具有代表性的潛在生物標(biāo)記物的結(jié)構(gòu)、存在部位、加工方式對(duì)其影響以及人體攝入后的代謝與檢測，以期為麥類全谷物生物標(biāo)記物的評(píng)估以及麥類全谷物食品品質(zhì)提供保障。

表1 全谷物中潛在的生物標(biāo)記物

1 烷基間苯二酚

1.1 結(jié)構(gòu)及存在部位

烷基間苯二酚(Alkylresorcinols，ARs)是一種1,3二羥基苯(間苯二酚)衍生物，具有兩親性，在苯環(huán)的五號(hào)位上有長度為14～27個(gè)碳原子，0～4個(gè)雙鍵的烷基鏈，它們大多為飽和的奇數(shù)烷基鏈[41](圖1)。ARs幾乎只存在于黑麥、小麥和大麥類谷物的麩皮中[34]，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為360～3 200、317～1 010、44～500 μg/g[33]。黑麥中有85%的烷基鏈為飽和烷基鏈，主要是AR 16∶0～AR 25∶0，有15%的烷基鏈為AR n∶1～AR n∶3的不飽和烴鏈(烯基間苯二酚)[41, 42]。小麥中的AR 19:0和AR 21∶0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最豐富，其次是AR 25∶0、AR 23∶0和AR 17∶0[43]。大麥中AR 25∶0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多(占總AR的35.6%)，其次是AR 21∶0和AR 23∶0(分別占總AR的29.2%和21%)[44]。

注：n1為17、19、21、23、25，n2為0、1、2、3。圖1 主要的烷基間苯二酚及其衍生物的分子結(jié)構(gòu)

1.2 加工對(duì)其影響

1.2.1 碾磨處理

由于ARs幾乎都存在于麩皮中，因此精制小麥粉的總ARs含量基本為零[34]?；靥硎饺湻鄣闹谱魍ǔＪ窍葘Ⅺ溋Ｄ肽ゾ瞥擅娣酆笤賹⑵渑c處理后的麩皮和胚芽按比例混合，Carcea等[45]采用石磨和輥磨的方式碾磨軟質(zhì)小麥，再將碾磨后的麩皮按谷粒原始比例混合，發(fā)現(xiàn)ARs含量與原始谷粒含量相同，說明碾磨對(duì)ARs的影響非常小。Ciccoritti等[46]建立了一種基于部分去糠的微粉化和氣流分級(jí)小麥粉加工工藝，用于提高面食中的麩皮含量，用此方法加工小麥粉制備的意大利面中ARs質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了121%。

1.2.2 其他加工處理

谷物產(chǎn)品在食用過程中都需要經(jīng)過熱加工過程，因此研究不同熱加工方式對(duì)ARs的影響非常重要。Tian等[47]比較了烘烤、微波、擠壓和高壓熱處理對(duì)小麥麩皮中ARs的影響，結(jié)果表明ARs損失量為烘烤處理>高壓熱處理、擠壓處理>微波處理，其中，烘烤處理溫度在110 ℃內(nèi)ARs含量下降緩緩慢。此外，在剛開始的高壓熱處理時(shí)，由于麩皮含水量高而傳熱快，加速了酶對(duì)ARs的降解，而隨后溫度升高鈍化了酶，從而使ARs趨于穩(wěn)定。同樣，Michniewicz等[48]發(fā)現(xiàn)在120 ℃下高壓滅菌條件下對(duì)黑麥處理30 min，ARs含量變化較小，說明控制加熱條件可以減少ARs的損失。Ciccoritti等[49]對(duì)2種硬粒小麥進(jìn)行水熱、熱風(fēng)和冷凍干燥3種預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)干燥和水熱干燥處理均提高了ARs的提取量，兩種硬粒小麥在130 ℃處理?xiàng)l件下提取量分別提高了19%和14%。Ciccoritti等[50]的另一項(xiàng)研究中，將硬粒小麥在水中浸泡4 h后再進(jìn)行水熱處理(121 ℃，10 min)，使ARs的可提取含量增加了48%，這可能是由于細(xì)胞內(nèi)受熱形成水蒸氣導(dǎo)致細(xì)胞破裂，封閉ARs的細(xì)胞膜被破壞，使得ARs的含量增加[49]。因此，合理控制熱處理?xiàng)l件可以減少ARs的損失而使其保持穩(wěn)定，適當(dāng)?shù)乃疅崽幚砩踔量梢蕴岣逜R的提取能力。此外，Katinna等[51]研究表明天然黑麥麩皮在發(fā)酵過程中其ARs含量略有增加，因?yàn)樵谔烊畸熎ぐl(fā)酵過程中谷物內(nèi)源性酶和微生物產(chǎn)生的酶可以降解釋放結(jié)合在細(xì)胞壁上的酚類化合物。

1.2.3 加工成品食物

不同谷物食品中ARs含量也有不同，Andersson等[52]測定了挪威25種面包和餅干中的ARs含量，結(jié)果表明不同食品中ARs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有很大差異(21～548 μg/g)，但這些食品中ARs的計(jì)算量與檢測量高度相關(guān)。Gunenc等[53]比較了相同烘焙條件下不同配方面包中的ARs，發(fā)現(xiàn)所有測試的面包均能檢測到ARs，其中，含小麥麩皮和ARs提取物面包中的ARs含量和同系物組成沒有顯著變化。Andersson等[52]將面包中ARs含量換算為全谷物含量后，發(fā)現(xiàn)所測得的結(jié)果與工廠提供的信息較為接近，表明了ARs在整個(gè)食品加工過程中保持穩(wěn)定。Menzel等[54]測定了瑞典159種產(chǎn)品中的ARs含量和同系物組成，發(fā)現(xiàn)可以通過ARs含量和AR 17∶0/AR 21∶0比值來預(yù)測產(chǎn)品中全谷物小麥和黑麥的含量。

因此，ARs并不會(huì)因?yàn)榧庸ざ罅繐p失，而是有很好的穩(wěn)定性且在成品食物中保持一定的含量，食品中的ARs含量與特定的全谷物或麩皮的消耗量相關(guān)。

1.3 攝入人體后的代謝及檢測

人體攝入全谷物食品后可以在血漿、脂肪組織和紅細(xì)胞膜中檢測到ARs，在血漿和尿液中檢測到ARs的代謝物[14, 35]。Landberg等[21]在一項(xiàng)干預(yù)研究中，30名志愿者在6周內(nèi)食用全谷物食品，發(fā)現(xiàn)ARs攝入量與血漿中的ARs含量有明顯正相關(guān)關(guān)系(r=0.59)。不同全谷物攝入人體后，ARs的同系物含量也有所不同，如全谷物黑麥攝入后血漿中AR 17∶0/AR 21∶0的比例高于攝入小麥的比例(黑麥中約為1.0，而小麥約為0.1)，因此這一比例可用于區(qū)分?jǐn)z入的全谷物種類[55]。Kyryo等[56]分析了10個(gè)歐洲國家共2 845名受試者血漿中的ARs，發(fā)現(xiàn)主要食用全小麥國家的受試者中，其AR 17∶0/AR 21∶0的比例顯示較低，而主要食用全黑麥國家的受試者中，其比例則較高。Aubertin-Leheudre等[57]還發(fā)現(xiàn)血漿中的ARs與尿液中的ARs代謝物3,5-二羥基苯甲酸(DHBA)和3-(3,5-二羥基苯基)-1-丙酸(DHPPA)也顯著相關(guān)(r分別為0.372和0.408)，說明尿液中ARs代謝物來源于血漿中ARs。此外，Wu等[58]進(jìn)行12周的全谷物飲食干預(yù)研究發(fā)現(xiàn)，全谷物攝入量與脂肪組織中的ARs濃度高度相關(guān)(r=0.60～0.84)，表明脂肪組織中的ARs有作為全谷物攝入量生物標(biāo)記物的潛力。

ARs在體內(nèi)的代謝依賴于細(xì)胞色素P450(CYP450)，后者使ARs的烷基鏈末端插入羥基，隨后被氧化成羧基，然后該衍生物發(fā)生β氧化而被逐步降解，進(jìn)而形成2種主要的代謝產(chǎn)物：DHBA和DHPPA[59]。ARs在代謝過程中能夠與葡萄糖醛酸苷或硫酸基團(tuán)偶聯(lián)，之后會(huì)解偶聯(lián)并進(jìn)入尿液[20]。有研究報(bào)道在非谷物類食品中也有少量存在DHBA和DHPPA，并在尿液中檢測到了其進(jìn)一步的衍生物：2-(3,5-二羥基苯甲酰胺)乙酸(DHBA-glycine)和5-(3，5-二羥基苯基)戊酸(DHPPTA)，且后者目前只被認(rèn)為是ARs的獨(dú)特代謝物[59]。血漿ARs表觀半衰期相當(dāng)短(4～6 h)[19, 61]，而其4種代謝物(DHBA、DHPPA、DHBA-glycine和DHPPTA)則較長(10～16 h)[19, 60]，因此具有反映全谷物小麥/黑麥攝入量的潛力。

ARs具有很高的生物標(biāo)記潛力，能較好反映全谷物小麥/黑麥的攝入量，且能根據(jù)同系物的比例來區(qū)分小麥和黑麥。對(duì)ARs代謝物的綜合分析比單獨(dú)分析其中一種能更好地反映全谷物攝入量，但對(duì)于飲食不穩(wěn)定、個(gè)體差異大的人群仍不能精確反映其全谷物攝入量[14, 59]。

2 苯并惡唑嗪酮

2.1 結(jié)構(gòu)及存在部位

苯并惡唑嗪酮(Benzoxazinoids，Bx)是一種吲哚衍生類化合物，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為三類：苯并惡唑啉酮類、內(nèi)酰胺類和羥肟酸類，常見的苯并惡嗪類化合物包括有苯并惡唑啉酮類的1,3-苯并惡唑-2-酮(BOA)和6-甲氧基-1,3-苯并惡唑-2-酮(MBOA)，內(nèi)酰胺類的2-羥基-1,4-苯并惡嗪-3-酮(HBOA)和2-羥基-7-甲氧基-1,4-苯并惡嗪-3-酮(HMBOA)，羥肟酸類的2,4-二羥基1,4-苯并惡嗪-3-酮(DIBOA)和2,4-二羥基-7-甲氧基-1,4-苯并惡嗪-3-酮(DIMBOA)[62](圖2)。Bx類化合物存在于黑麥、玉米和小麥的根、莖和葉片等部位，在小麥和黑麥麥粒中的平均含量分別為4.8、95 μg/g[62, 63]。Bx主要存在于小麥和黑麥的胚芽和麩皮中，胚芽中Bx含量高于麩皮，其中主要的Bx是DIBOA和HBOA的雙己糖衍生物(DIBOA-Glc-Hex和HBOA-Glc-Hex)，其次是DIBOA-Glc 和DIBOA[63]。

R1R1R2R1R2HHHHHOCH3HGlcHGlcOCH3HMBOAOCH3HOCH3HMBOA-GlcOCH3GlcHGlc-HexHGlc-Hex

2.2 加工對(duì)其影響

浸泡處理能促使雙糖基化羥肟酸和內(nèi)酰胺水解，水熱處理能夠促進(jìn)酶促水解使Bx濃度增加。Tanwir等[63]發(fā)現(xiàn)浸泡6 h促使黑麥中DIBOA-Glc-Hex和HBOA-Glc-Hex的濃度下降， DIBOA和DIBOA-Glc濃度分別增加了約20倍和4倍；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，煮沸過程中只有少量的DIBOA-Glc-Hex轉(zhuǎn)化，DIBOA-Glc濃度增加了2倍，而HBOA-Glc-Hex的濃度沒有下降。Pedersen等[64]對(duì)1種小麥和2種黑麥進(jìn)行水熱處理再分別磨成小麥粉和黑麥粉，結(jié)果顯示3種樣品中總Bx質(zhì)量摩爾濃度分別從0(未檢測到)、377.2、159.6 nmol/g分別上升到4 077.4、6 079.0、3 542.6 nmol/g；此外還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用對(duì)應(yīng)的小麥粉和黑麥粉制作成面包后，除苯并惡唑啉酮外的Bx含量均顯著降低，這是因?yàn)榱u肟酸和內(nèi)酰胺類化合物可能在焙烤過程中降解為苯并惡唑啉酮類化合物。

面包的發(fā)酵過程也會(huì)影響B(tài)x的含量，Savolainen等[65]研究了發(fā)酵對(duì)麩皮中Bx的影響，發(fā)現(xiàn)添加酶和酵母菌促使DIBOA、DIMBOA和HBOA的雙糖苷綴合物含量升高，添加乳酸菌可促進(jìn)了雙糖苷綴合物的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。此外，Dihm等[66]檢測了北歐20種商業(yè)面包和3種傳統(tǒng)面包中Bx的含量，小麥和黑麥面包中Bx質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為14～403、152～3 340 μg/g，甚至2種芬蘭黑麥面包中的Bx質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)2.3～3.3 mg/g，說明發(fā)酵和烘焙過程會(huì)顯著影響其含量。

總之，浸泡、水熱處理和發(fā)酵處理均能提高全谷物(小麥和黑麥)Bx的含量，且主要是通過酶的作用促使谷物中綴合的及結(jié)合的Bx化合物轉(zhuǎn)化和釋放。此外，加工對(duì)Bx含量影響不大，但其中機(jī)理不甚明確。

2.3 攝入人體后的代謝及檢測

研究表明，人體在攝入全谷物食品(小麥和黑麥)后，血漿、尿液和組織中的Bx類物質(zhì)的含量會(huì)增加[24, 67]。Adhikari等[67]研究發(fā)現(xiàn)，20名健康的受試者在攝入1周含Bx的膳食后，HBOA-Glc占尿液中總Bx的80%，而膳食中HBOA-Glc僅占總Bx的1%，因此HBOA-Glc有望作為Bx攝入的主要代謝標(biāo)記物。Jensen等[68]研究發(fā)現(xiàn)Bx代謝較為快速，攝入僅1 h后血漿中就可檢測到Bx并在3 h達(dá)到峰值，大部分Bx在12 h內(nèi)被清除；尿液中的Bx在早餐后5 h檢測到，甚至在36 h后還能檢測到，在尿液中有延緩現(xiàn)象表明Bx可能會(huì)被存儲(chǔ)于組織中并達(dá)到一定的穩(wěn)定性。一些Bx化合物的葡萄糖醛酸化和硫酸化、羥肟酸的還原以及一些糖苷類化合物(如內(nèi)酰胺)被腸道直接吸收是Bx吸收和代謝的主要機(jī)制[67]。

血漿和尿液中的一些Bx衍生物也逐漸顯示其生物標(biāo)記的潛力，Hanhineva等[24]在12名攝入黑麥面包志愿者的血漿中檢測到5種Bx和4種Bx衍生物，其中2-羥基-N-(2-羥基苯基)乙酰胺(HHPAA)和N-(2-羥基苯基)乙酰胺(HPAA)在所有受試者中都能檢測到，推測DIBOA和BOA會(huì)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為HHPPA和HPPA。Zhu等[32]通過非靶向代謝組學(xué)的方法鑒定出了尿液中5種Bx衍生物，發(fā)現(xiàn)其隨全谷物攝入有相應(yīng)的增長，尤其是在攝入6～9 h時(shí)間段；動(dòng)力學(xué)曲線表明，Bx衍生物在攝入后的6 ～12 h左右可在尿液中檢出，并且達(dá)到峰值，說明其在尿液中比在血漿中存在時(shí)間更長，有望為中長期尿液生物標(biāo)記物來反映全谷物攝入，但Bx及其衍生物與全谷物攝入量的相關(guān)性的詳細(xì)研究報(bào)道還較少。

3 蒽酰胺和皂苷

3.1 結(jié)構(gòu)及存在部位

燕麥蒽酰胺(avenanthramides，AVAs)是燕麥中獨(dú)有的酚類生物堿，根據(jù)結(jié)構(gòu)中的雙鍵數(shù)量可將AVAs分為C型和A型。C型AVAs含有單個(gè)雙鍵，是由羥基肉桂酸與鄰氨基苯甲酸通過酰胺鍵連接而成，A型AVAs是由含有2個(gè)雙鍵的羥基苯烯酸與鄰氨基苯甲酸通過酰胺鍵連接而成[25, 30, 69]。根據(jù)AVAs上取代基的不同，目前已發(fā)現(xiàn)至少27種AVAs，其中主要的3種是AVA-A(2p)、AVA-B(2f)和AVA-C(2c)，它們是由5-羥基鄰氨基苯甲酸分別與對(duì)香豆酸、阿魏酸和咖啡酸通過酰胺鍵鏈接而成的蒽酰胺[25, 30](圖2)。AVAs存在于燕麥的葉片、谷殼和籽粒中，燕麥籽粒中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～323.7 μg/g[25, 70]，燕麥籽粒中的AVAs主要存在于麩皮中，含量會(huì)隨籽粒的逐漸成熟而增加，同時(shí)受到品種、年份、地點(diǎn)、栽培條件的影響而有不同[71]。

燕麥皂苷(Avenacosides，AVE)是燕麥中獨(dú)有的甾體皂苷類物質(zhì)，是1種紐替型甾體皂苷，主要分為兩大類：AVE-A和AVE-B，AVE-A是1個(gè)紐替皂苷元在C-3處連接了1個(gè)鼠李糖和2個(gè)葡萄糖，在C-26處連接了一個(gè)葡萄糖的甾體皂苷；AVE-B是1個(gè)紐替皂苷元在C-3處與1個(gè)鼠李糖和3個(gè)葡萄糖連接，在C-26處與1個(gè)葡萄糖連接的甾體皂苷(圖4)[25, 27]。燕麥中的AVE-A和AVE-B質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為360、300 μg/g，AVE-A占谷物總皂苷含量的41.9%～60.6%， AVE-B占谷物總皂苷含量的35.8%～55.2%[72]。

nR1R2R31HHH1HHOH1HHOCH31HOHH1HOHOCH31HOHOH1OHOHH2HOHH2HOHOCH32HOHOH

圖4 2種主要燕麥皂苷分子結(jié)構(gòu)

3.2 加工對(duì)其影響

3.2.1 加工對(duì)燕麥蒽酰胺的影響

Antonini等[73]將2個(gè)不同基因型燕麥進(jìn)行工業(yè)脫殼，發(fā)現(xiàn)燕麥粒碾磨成全燕麥粉后，AVA 2p、AVA 2f和AVA 2c的比例不變，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)有略微上升(23.9～42.5 μg/g)，說明碾磨不會(huì)造成全谷物燕麥中的AVAs的損失。

對(duì)燕麥進(jìn)行熱加工會(huì)導(dǎo)致AVAs的濃度下降，有研究表明超高溫(145 ℃，8 s)處理會(huì)導(dǎo)致AVAs質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降42%～50%[74]。不同AVAs的熱穩(wěn)定性也不同，Bryngelsson等[78]比較了蒸煮和高壓滅菌對(duì)燕麥中3種AVAs的影響，蒸煮導(dǎo)致AVA 2p質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降了36%，而AVA 2c和AVA 2f含量沒有顯著變化；高壓滅菌(100～120 ℃，16 min)使AVA 2c和AVA 2p均降低了37%而AVA 2f沒有顯著變化，說明AVA 2p對(duì)熱最敏感，AVA 2f的熱穩(wěn)定性最高。

浸泡處理能夠促進(jìn)結(jié)合形式AVAs的水解和釋放而使燕麥內(nèi)源性AVAs的含量增加[76, 77]。Jasmeet等[77]將超高溫處理后的燕麥粒與超純水混合并在室溫下(22 ℃)儲(chǔ)藏12周，發(fā)現(xiàn)AVAs質(zhì)量分?jǐn)?shù)從起初的2.96 μg/g上升到13.88 μg/g。Bryngelsson等[78]也發(fā)現(xiàn)燕麥粒在80 ℃下浸泡15 min后AVAs上升了50%，在20 ℃下浸泡10 min后達(dá)到最大值(提高了100%)。因此，可以通過控制熱加工強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)念A(yù)處理(如浸泡)能減少全谷物燕麥中AVAs的熱損失。

Dimberg等[79]分析了5種含燕麥成分的食品(面包、茶餅、松餅、通心粉和新鮮意面)AVAs含量，發(fā)現(xiàn)除新鮮意面外其他4個(gè)燕麥?zhǔn)称返挠坞xAVAs濃度均高于原料，推測原因可能是加工過程中 AVAs的重新合成和或結(jié)合態(tài)AVAs的釋放。不同加工成品食物中的AVAs含量差異較大，Soycan等[80]測定了市售的22種燕麥產(chǎn)品中AVAs質(zhì)量分?jǐn)?shù)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是燕麥麩皮和燕麥片(分別為49.6、48.8 μg/g)，其次是燕麥餅(43.8 μg/g)，燕麥卷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(28.3 μg/g)。

3.2.2 加工對(duì)燕麥皂苷的影響

關(guān)于燕麥皂苷在加工中的變化研究不多，Oenning等[81]研究了不同溫度和pH條件下加熱對(duì)AVE-A和AVE-B提取物的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AVE在100 ℃條件下能穩(wěn)定3 h，在140 ℃下加熱會(huì)降解，主要降解產(chǎn)物為去鼠李糖苷的AVE-A和AVE-B；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在pH為4～6時(shí)，AVE-A的濃度隨加熱時(shí)間的延長而減少，且濃度與時(shí)間成線性相關(guān)(r=0.98～0.99)。Yang等[27]對(duì)市售的15種不同燕麥產(chǎn)品中AVE-A和AVE-B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了測定，AVE-A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.9～377.5 μg/g，AVE-B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.7～89.2 μg/g，不同產(chǎn)品中燕麥皂苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異較大，燕麥麩皮的AVE質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(300.4～443.0 μg/g)，其次為燕麥片(100.9～293.9 μg/g)，冷燕麥谷物產(chǎn)品中AVE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(49.6～90.7 μg/g)。因此，AVAs能夠以一定的含量存在于一些燕麥產(chǎn)品中，但加工對(duì)燕麥皂苷的影響還處于初步階段。

3.3 攝入人體后的代謝及檢測

3.3.1 燕麥蒽酰胺的代謝及檢測

AVAs被攝入人體后，能夠在血漿和尿液等部位檢測到[37, 82]。AVAs的吸收具有劑量依賴性，Zhang等[26]研究發(fā)現(xiàn)，攝入高質(zhì)量分?jǐn)?shù)AVAs(229.6 μg/g)燕麥餅干的受試者相比于低AVAs攝入量(32.7 μg/g)的受試者，其血漿中AVAs濃度要更高(質(zhì)量濃度分別為4.26～8.39、1.33～1.98 ng/mL)，達(dá)到峰值的時(shí)間更長(分別為2～3 h和1～2 h)。同樣的，Chen等[82]報(bào)道，健康老人攝入1g富含AVA 2p、AVA 2f和AVA 2c的混合物(AEM)后，3種AVAs的濃度在2 h達(dá)到峰值。研究表明，AVAs的半衰期在5 h以內(nèi)，不同AVAs的半衰期也不同， AVA 2p與AVA 2c半衰期相近(2～3 h)，AVA 2f半衰期最長(2～5 h)，可能是因?yàn)槠渚哂懈杷牧u基肉桂酸部分，所以吸收和消除速度慢[26, 82]。

AVAs在代謝過程中會(huì)發(fā)生甲基化轉(zhuǎn)化， AVA 2c在甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下發(fā)生甲基化生成AVA 2f，兩者均可還原生成二氫AVA-2c(DH-2c)和二氫AVA-2f(DH-2f)，其中DH-AVA 2c是人體中AVA 2c的主要代謝物；這些物質(zhì)還能通過酰胺鍵的斷裂生成其他低分子代謝物，因此AVAs與其代謝物可能共同作為全谷物燕麥攝入的生物標(biāo)記物[37, 83]。

此外，腸道微生物可能會(huì)影響AVAs的代謝和生物利用度，AVAs主要通過腸道菌群代謝而還原生成DH-AVAs，然而個(gè)體之間差異很大，一些受試者僅產(chǎn)生很少或不產(chǎn)生DH-AVAs，因此人體腸道菌群是十分重要的影響因素，還需進(jìn)一步的研究[14, 25, 37]。

3.3.2 燕麥皂苷的代謝及檢測

關(guān)于AVE的代謝研究非常少，Johansson等[84]研究發(fā)現(xiàn)，受試者在飲用燕麥麩皮飲料后，能在其血漿中檢測到甾體皂苷骨架，這可能是AVE降解產(chǎn)生的紐替皂苷元，并推測紐替皂苷元可以人體被吸收并在肝臟中羥基化，然后進(jìn)行葡萄糖醛酸化。在Wang等[28]的一項(xiàng)研究中，12名健康受試者在服用單劑量燕麥麩早餐后，尿液中AVE-A和AVE-B濃度迅速上升，并且分別在4.33、4.17 h達(dá)到峰值，半衰期分別為6.22、4.55 h；2種AVE在尿液中的含量分別為攝入量的2.26%和2.52%，這表明AVE有可能作為燕麥產(chǎn)品攝入的生物標(biāo)記物。此外，研究還發(fā)現(xiàn)了AVE-A的3種代謝物和AVE-B的5種代謝物，AVE的去糖基化被認(rèn)為是小鼠和人的主要代謝途徑，腸道微生物在AVE的代謝中起主要作用[28]。目前還需更多的研究驗(yàn)證AVE作為全谷物燕麥生物標(biāo)記物的潛力。

4 總結(jié)與展望

烷基間苯二酚、苯并惡唑嗪酮、燕麥蒽酰胺和燕麥皂苷等物質(zhì)僅存在于少數(shù)麥類谷物的麩皮或胚芽中，經(jīng)過加工后，在相應(yīng)的全谷物食品中仍有一定的含量，可以作為鑒定全谷物品質(zhì)的生物標(biāo)記物質(zhì)。同時(shí)，在攝入人體后，能夠達(dá)到人體的血漿、尿液或脂肪等部位并且能夠被檢測到。但綜合來看仍然存在以下問題：幾種潛在的生物標(biāo)記物質(zhì)同系物種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且其含量受相應(yīng)谷物的品種和生長環(huán)境等條件的影響而有很大的差別；不同加工過程對(duì)全谷物中生物標(biāo)記物的影響的研究較少，還缺少其在更多全谷物食品中的信息；目前人體攝入全谷物中生物標(biāo)記物的研究數(shù)量少，規(guī)模小，人體生物樣本中的生物標(biāo)記物含量與全谷物食品攝入量的相關(guān)性仍有待研究；能代表特定全谷物的生物標(biāo)記物仍有限，除麥類全谷物外，因此還缺少能代表其他全谷物的新生物標(biāo)記物。因此，在今后的研究中可以側(cè)重以下方面：深入了解全谷物生物標(biāo)記物的結(jié)構(gòu)與其在谷物中分布情況，挖掘更多潛在的全谷物生物標(biāo)記物；廣泛研究多種加工方式對(duì)全谷物生物標(biāo)記物的影響，確定更多全谷物產(chǎn)品中生物標(biāo)記物信息以鑒定全谷物產(chǎn)品的品質(zhì)；深入全谷物生物標(biāo)記物在人群中的流行病學(xué)研究，適當(dāng)擴(kuò)大研究規(guī)模以更加精確評(píng)估全谷物生物標(biāo)記物的標(biāo)記能力和代謝機(jī)制，使未來深入了解全谷物攝入量與人體健康的關(guān)系成為可能。