肌肉類食品晚期糖基化終末產(chǎn)物在加熱及儲(chǔ)藏過(guò)程中的含量變化.pdf

1、食品中晚期糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end-products，AGEs）主要是還原糖及其衍生物的羰基與蛋白質(zhì)、氨基酸等的游離氨基經(jīng)過(guò)非酶促褐變途徑反應(yīng)所產(chǎn)生的一系列復(fù)雜的有機(jī)物，主要包括羧甲基賴氨酸（N?-carboxymethyl-lysine， CML）、羧乙基賴氨酸（N?-carboxyethyl-lysine，CEL）和吡咯素等。根據(jù)與蛋白質(zhì)結(jié)合狀態(tài)的不同，AGEs的存在方式包括游離態(tài)（與游離氨基酸結(jié)

2、合）和結(jié)合態(tài)（與蛋白質(zhì)結(jié)合）兩種。AGEs可在人體內(nèi)積累引起機(jī)體的氧化應(yīng)激反應(yīng)，增加糖尿病、尿毒癥、阿茲海默癥等多種慢性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。雖然有研究表明，食品的加工方式、儲(chǔ)藏條件和食品成分等對(duì)其 AGEs含量有影響，但是這些因素對(duì)對(duì)肌肉類食品體系中 AGEs產(chǎn)生的具體影響的研究嚴(yán)重不足。本課題以淡水魚(yú)（草魚(yú)、鯰魚(yú)）為對(duì)象，（1）研究個(gè)體差異對(duì)同種肌肉類食品中 AGEs含量的影響；（2）研究新鮮度對(duì)肌肉類食品 AGEs含量的影響，以及不同新

3、鮮度的肌肉類食品在加熱過(guò)程中 AGEs產(chǎn)生量的異同。選取草魚(yú)和鯰魚(yú)作為肌肉類食品的代表是因?yàn)閮烧呤俏覈?guó)常見(jiàn)的個(gè)體較大的淡水養(yǎng)殖魚(yú)類，可一次性獲取大量的來(lái)源于不同個(gè)體的鮮活樣品，且從每條魚(yú)上可取得足夠的樣品供儲(chǔ)藏和加熱試驗(yàn)使用，便于研究AGEs含量的個(gè)體間差異及加熱、儲(chǔ)存過(guò)程對(duì)來(lái)源于不同個(gè)體的肌肉類食品AGEs含量的影響。在此研究的基礎(chǔ)上，（3）以豬肉為研究對(duì)象，驗(yàn)證基于淡水魚(yú)魚(yú)肉的相關(guān)研究結(jié)果，進(jìn)一步研究常用肉類添加劑（NaCl，NaN

4、O2）對(duì)不同儲(chǔ)藏時(shí)間的豬肉中AGEs含量在加熱前后的影響；（4）以肉類模擬體系（肌纖維蛋白-還原糖-脂肪酸）以及溶液模擬體系（賴氨酸-還原糖-脂肪酸）為對(duì)象，探究NaCl、NaNO2對(duì)肌肉類食品AGEs含量的影響機(jī)制。
　　1.以新鮮活殺的草魚(yú)和鯰魚(yú)為對(duì)象，建立魚(yú)肉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL的提取凈化方法及HPLC-MS/MS檢測(cè)條件。在此基礎(chǔ)上分析不同個(gè)體魚(yú)肉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL的含量及不同熱處理?xiàng)l件（100℃；5

5、，10，30 min）對(duì)魚(yú)肉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)AGEs含量的影響。草魚(yú)和鯰魚(yú)中AGEs的加標(biāo)回收率為：游離態(tài)CML100.6–121.9％，CEL103.4–121.3%；結(jié)合態(tài)CML80.6–101.1%，CEL79.3–105.3%。草魚(yú)（n=15）背部魚(yú)肉中游離態(tài)CML、CEL含量分別為1.3±1.2和0.2±0.1 mg/kg，而結(jié)合態(tài)CML、CEL含量分別為1.3±0.5和2.8±1.0 mg/kg。不同草魚(yú)個(gè)體中AGEs含量存

6、在很大的差異性，尤其對(duì)游離態(tài)CML來(lái)說(shuō)，不同草魚(yú)個(gè)體間含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation, RSD）可達(dá)89%。鯰魚(yú)（n=21）游離態(tài)CML、CEL含量分別為0.11±0.09和6.5±7.2 mg/kg；結(jié)合態(tài)CML、CEL含量分別為0.7±0.3和3.1±2.7 mg/kg。除了結(jié)合態(tài)CML，其他三種AGEs的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均大于80%，表明不同鯰魚(yú)個(gè)體之間的AGEs含量存在很大的差異，尤其是游

7、離態(tài)CEL（RSD=111%）。魚(yú)肉中結(jié)合態(tài)CML和CEL含量隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。加熱30 min后，草魚(yú)魚(yú)肉中結(jié)合態(tài)CML的含量增加了2.4–10.8倍，結(jié)合態(tài)CEL含量增加了27–242%；鯰魚(yú)魚(yú)肉中結(jié)合態(tài)CML含量增加了2.1–8.5倍，結(jié)合態(tài)CEL增加了28–224%。但是，加熱對(duì)游離態(tài)CML和CEL含量的影響不顯著。
　　2.以新鮮活殺的草魚(yú)和鯰魚(yú)為樣品，埋入碎冰中分別儲(chǔ)藏0–21天，分析不同儲(chǔ)藏時(shí)間內(nèi)魚(yú)的背部白色肌

8、肉生肉及其加熱過(guò)程中（100℃；5，30 min）游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL含量的變化。在3周的冰藏期內(nèi)，草魚(yú)和鯰魚(yú)中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL含量都沒(méi)有顯著性的變化。而隨著冰藏時(shí)間的延長(zhǎng)，即魚(yú)肉新鮮度的降低，魚(yú)肉中結(jié)合態(tài)CML和CEL在加熱過(guò)程中的產(chǎn)生量顯著增加。鯰魚(yú)魚(yú)肉在100℃加熱5 min后生成的結(jié)合態(tài)AGEs（mg/kg protein）如下：CML，31.0±10.7（0天），39.0±16.3（10天），64.4±33

9、.6（21天）；CEL，2.9±5.9（0天），5.9±6.8（10天），16.1±10.6（21天）。加熱30 min后，結(jié)合態(tài)CML生成量為54.0±13.7（0天），91.8±43.3（10天），154.0±79.2（21天）；CEL生成量為17.2±8.2（0天），27.3±7.6（10天），50.0±20.3（21天）。與新鮮樣品相比，儲(chǔ)藏3周后，鯰魚(yú)魚(yú)肉在100℃加熱5 min后結(jié)合態(tài)CML的增加量從214%增大到318%，

10、加熱30 min后增加量從302%增大到614%；加熱對(duì)三周冰藏期間鯰魚(yú)中結(jié)合態(tài)CEL的增加分別為123–162%（5 min）和184–292%（30 min）。同樣的，100℃加熱5 min后草魚(yú)肌肉中結(jié)合態(tài) AGEs產(chǎn)生量分別為：CML，5.6±2.3（0周），8.4±3.5（1周），10.3±2.9（2周），13.6±3.3（3周）；CEL，3.9±6.6（0周），5.2±6.3（1周），5.0±3.8（2周），9.1±3.6（

11、3周）；加熱30 min后結(jié)果分別為：CML，21.3±5.3（0周），27.5±5.7（1周），35.6±10.4（2周），49.3±8.9（3周）；CEL，18.6±6.1（0周），19.3±9.2（1周），26.7±6.2（2周），36.3±8.7（3周）。在儲(chǔ)藏3周期間內(nèi)，加熱引起的AGEs含量變化分別為：CML167–233%（5 min）和215–580%（30 min）；CEL135–163%（5 min）和237–348

12、%（30 min）。儲(chǔ)藏時(shí)間越長(zhǎng)，因加熱引起的AGEs含量變化越大。
　　3.以豬里脊肉為樣品，分別添加不同含量的NaCl（0–5%）和NaNO2（0–150 mg/kg）以及兩者的混合物（NaCl2.5%，NaNO250/150 mg/kg），研究鹽類的添加對(duì)不同儲(chǔ)藏期（0℃，0–8天）豬肉脂肪氧化程度（TBARS值）及顏色的影響以及商業(yè)殺菌條件（121℃，10 min）處理后不同儲(chǔ)藏期樣品中結(jié)合態(tài)CML和CEL含量的變化。結(jié)果

13、顯示，添加了NaCl的豬肉樣品TBARS值在儲(chǔ)藏期內(nèi)不斷變大，且NaCl添加濃度越高，TBARS值越大，而添加了NaNO2的豬肉樣品TBARS值隨著 NaNO2添加濃度的增加而不斷減小，而在不同儲(chǔ)藏期內(nèi) TBARS值沒(méi)有明顯的變化。8天的冷藏期內(nèi)，生豬肉中結(jié)合態(tài)AGEs的含量并沒(méi)有隨著鹽的種類和添加量發(fā)生顯著的變化。加熱使得新鮮豬肉中的結(jié)合態(tài) CML增加160–248%，CEL增加205–269%，并且隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，加熱過(guò)程中產(chǎn)生

14、的AGEs不斷增大。NaCl的添加加速了豬肉中結(jié)合態(tài)AGEs在熱處理過(guò)程中的形成，5%NaCl添加后，新鮮豬肉在加熱過(guò)程中CML的產(chǎn)生量增加了278%，CEL的產(chǎn)生量增加了293%。而與NaCl結(jié)果相反，NaNO2的添加降低了豬肉中結(jié)合態(tài)CML和CEL在加熱過(guò)程中的產(chǎn)生量。添加150 mg/kg NaNO2后，新鮮豬肉在加熱過(guò)程中CML的產(chǎn)生量降低了53%，CEL的產(chǎn)生量降低了31%。當(dāng)NaCl（2.5%）和NaNO2（50/150 m

15、g/kg）同時(shí)添加時(shí)，加熱后豬肉中AGEs的含量與未添加任何鹽類的豬肉中AGEs含量相近，且遠(yuǎn)低于添加2.5% NaCl的豬肉樣品中AGEs的含量。
　　4.從豬肉中提取肌纖維蛋白（MFP），分別與葡萄糖（G）、核糖（R）和油酸（OA）建立蛋白模擬體系，添加不同含量的NaCl（1%，2%）和NaNO2（50，150 mg/L），于121℃加熱10 min后分析模擬體系中AGEs含量的變化；另以賴氨酸（L）與葡萄糖、核糖和油酸建立溶

16、液模擬體系，添加鹽類后加熱分析體系中AGEs含量的變化。結(jié)果顯示，添加油酸后，蛋白質(zhì)模擬體系中CML和CEL含量分別增加了72.5%和11.5%；在溶液模擬體系中油酸則具有抑制CML和CEL產(chǎn)生的趨勢(shì)。在這兩類模擬體系中，核糖參與AGEs形成的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于葡萄糖和油酸，含有核糖的模擬體系中CML含量比葡萄糖體系高出近9倍，CEL含量高出3–5倍；核糖體系CML含量比油酸體系高出50倍，CEL含量高出20倍。在蛋白質(zhì)模擬體系中，NaCl

17、的添加對(duì)MFP，MFP/G，MFP/R三個(gè)體系中CML和CEL的產(chǎn)生沒(méi)有明顯的影響趨勢(shì)，而相比于未添加 NaCl的模擬體系，MFP/OA，MFP/G/OA和MFP/R/OA三個(gè)體系中CML和CEL含量降低了20–60%，NaCl濃度的增加并沒(méi)有進(jìn)一步抑制CML、CEL產(chǎn)生的趨勢(shì)。在溶液模擬體系中，L/OA，L/G/OA，L/R/OA三個(gè)體系中CML含量隨著NaCl的添加降低了10–30%，CEL含量并沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)。除MFP/R和M

18、FP/R/OA兩個(gè)模擬體系，其他體系中 CML和CEL在NaNO2添加后含量增加了20–40%。而 NaNO2對(duì)賴氨酸溶液體系中 CML和 CEL含量的影響并不明顯。
　　本項(xiàng)目從肌肉類食品的原材料出發(fā)，利用HPLC-MS/MS檢測(cè)方法，綜合研究了肌肉類食品中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)AGEs（包括CML和CEL）含量受樣品個(gè)體差異、新鮮度（儲(chǔ)藏條件）、肉制品常用鹽類添加劑以及加熱條件等的影響規(guī)律，利用模擬體系進(jìn)一步從反應(yīng)原理上分析了各因素對(duì)