丙烯酰胺與類黑精生成量的相關性及其體外代謝初探.pdf

1、在食品的熱加工過程中，天門冬酰胺和還原糖會發(fā)生美拉德反應生成具有神經(jīng)毒性、遺傳毒性和潛在致癌性的化合物--丙烯酰胺，該反應同時還會生成具有顯著抗氧化活性、抗誘變和消除活性氧功能的類黑精類物質(zhì)。丙烯酰胺進入機體后會被細胞色素P4502E1催化氧化為環(huán)氧丙酰胺，后者親電進攻DNA上鳥嘌呤的7位N原子，形成N-7-(2-氨甲酰-2-羥乙基)鳥嘌呤加合物，從而破壞DNA的原有結(jié)構(gòu)，造成對機體的侵害。加入外源性抗氧化劑(如維生素C、蛋氨酸、大蒜素

2、等)可有效抑制丙烯酰胺的環(huán)氧化過程并競爭性阻斷環(huán)氧丙酰胺對DNA的攻擊。類黑精類物質(zhì)具有顯著的抗氧化、抗誘變和消除活性氧等性能，其抗氧化強度甚至與食品中常用的抗氧化劑(如：丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、維生素C等)相媲美。因而迫切需要進一步研究美拉德反應中的丙烯酰胺與類黑精生成量的關系，為更進一步研究類黑精能否起到抗氧化活性抑制丙烯酰胺毒性代謝奠定基礎。 本研究通過建立葡萄糖/天門冬酰胺動力學模型，研究不同條件下美拉德反應產(chǎn)物

3、中丙烯酰胺與類黑精生成量的關系，并對建立類黑精類內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)能否抑制丙烯酰胺的毒性代謝模型進行初探。實驗結(jié)果如下： 1.建立了葡萄糖/天門冬酰胺美拉德反應產(chǎn)物中丙烯酰胺的二極管陣列-反相高效液相色譜檢測方法。通過監(jiān)測不同條件反應體系中的丙烯酰胺發(fā)現(xiàn)：120～180℃，0-6min，丙烯酰胺含量隨著時間的延長而增加。加熱6min后，120℃丙烯酸胺生成量仍繼續(xù)緩慢增加，140℃(20min)，150℃(10min)，160℃(

4、6min)，180℃(2min)下，丙烯酸胺的含量分別達到較大值1.4μg/mL，2.5μg/mL，3.0μg/mL，2.01μg/mL。丙烯酰胺含量達到最大值后，隨著反應時間的延長逐漸下降。除乳糖外，其他糖和天門冬酰胺反應均有丙烯酰胺生成，果糖反應體系中，丙烯酰胺生成量最大，是其它糖的2～4倍。在不同糖與葡萄糖/天門冬酰胺混合體系中，加入果糖和蔗糖時，丙烯酰胺生成量明顯增加，但蔗糖對丙烯酰胺生成量的影響更大。而加入木糖和麥芽糖時，丙烯

5、酰胺生成量略有下降。葡萄糖/天門冬酰胺美拉德反應中，在0.0～0.3mol/L葡萄糖濃度下，丙烯酰胺生成量隨葡萄糖濃度的增加而增加，而天門冬酰胺濃度對丙烯酰胺生成量的影響則不顯著。pH6～8，丙烯酰胺生成量與pH值有明顯相關性，其相關系數(shù)為R2=0.9670，pH值越大丙烯酰胺含量越大。 2.初步探明了美拉德體系中類黑精生成量與丙烯酰胺的關系。在0.2mol/L葡萄糖和0.2mol/L天門冬酰胺的美拉德反應中發(fā)現(xiàn)：120℃，0～

6、60min，隨著時間的延長類黑精不斷增加。溫度高于120℃時，類黑精含量在5～20min達到較大值。140℃(20min)，150℃(15min)，160℃(6min)，180℃(2min)下類黑精含量分別達到較大值175mmol/L，131mmol/L，137mmol/L，120 mmol/L。葡萄糖濃度在0～0.2mol/L時，隨著葡萄糖濃度的增大，類黑精生成量也不斷增大。而天門冬酰胺對類黑精成量影響則不大。從丙烯酰胺隨類黑精生成量

7、變化的分布圖中發(fā)現(xiàn)，類黑精生成量在0～140mmol/L時，丙烯酰胺隨類黑精生成量的增加而增加。類黑精生成量大于140mmol/L時，產(chǎn)物中丙烯酰胺的濃度開始下降。研究結(jié)果表明，在一定條件下，類黑精與丙烯酰胺生成量有明顯的相關性。 3.類黑精具有顯著的抗氧化性能，又與丙烯酰胺有顯著相關性，因而推測類黑精能否作為內(nèi)源性抗氧化劑抑制丙烯酰胺的環(huán)氧化，或競爭性阻斷環(huán)氧丙酰胺對DNA上鳥嘌呤的攻擊，達到降低丙烯酰胺對機體損傷的目的。因此

8、對類黑精抑制丙烯酰胺的體外毒性代謝模型進行初步探索：通過5％丙酮誘導SD大鼠肝臟中細胞色素P4502E1，采用對P4502E1保持活性較好的鈣離子沉淀法和超低溫高速離心法制備肝微粒體，考馬斯亮藍染色法測得制備的鼠肝微粒體中蛋白濃度為19.45mg/mL。采取分別增加反應底物及細胞色素P4502E1的濃度，延長孵育時間等措施，結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)環(huán)氧丙酰胺色譜信號峰。可能由于鼠肝微粒體缺少生物體中其它有關代謝酶及細胞微環(huán)境，僅細胞色素P4502E