美拉德反应产物生物活性及衍生危害物安全控制研究进展

美拉德反应(Maillard reaction,MR)是食品在加热过程中氨基化合物与羰基化合物之间的反应,该过程可导致食品褐变,风味物质、活性成分和衍生危害物的形成。美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)具有多种生物活性成分如类黑精、还原酮等。当反应控制不当时,可产生一些危害衍生物如丙烯酰胺、杂环胺类、晚期糖基化末端终产物(Advanced glycation end products,AGEs)等物质,可引起癌症及慢性疾病的发生(人体动脉粥样硬化、视网膜病变、神经衰退性疾病及糖尿病等)。因而本文综述了美拉德反应产物的生物活性,同时也探讨了常见的美拉德反应危害衍生物的生成机制及有效抑制方法,以期为探索合理利用美拉德反应、充分发挥其生物活性作用及减少不利影响的方法提供指导意义。     

食源性晚期糖基化终末产物对人体的健康危害研究进展

食源性晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products,AGEs)是指还原糖与蛋白质、核酸和脂质等大分子在非酶条件下发生美拉德反应作用生成的不可逆的共价化合物.研究表明,AGEs与人体的健康有密切联系,参与糖尿病及其并发症、阿尔兹海默症、肠道疾病等多种疾病的发生发展.本文将近年来AGE...     

基于油脂氧化的食品加工伴生危害物形成研究进展

热加工过程对食品的风味、色泽以及危害物的形成具有重要影响。美拉德反应和油脂氧化是热加工中发生的最重要的两类反应,彼此独立且相互影响,尤其是油脂氧化产生的羰基化合物能与氨基化合物发生反应,从而对丙烯酰胺、杂环胺、晚期糖基化末端产物、5-羟甲基糠醛等多种危害物的形成具有重要作用。本文以油脂氧化产生的活性羰基化合物为关注点,综述了油脂氧化对食品加工伴生危害物的影响,以期为抑制食品中危害物的生成提供理论参考。     

美拉德反应产物丙烯酰胺含量与抗氧化活性的关系

探讨美拉德反应产物抗氧化活性与丙烯酰胺含量之间的关系。以自由基清除率和还原能力吸光值表示抗氧化活性,高效液相色谱(HPLC)检测丙烯酰胺含量,研究不同条件下美拉德反应产物抗氧化活性值与丙烯酰胺含量之间的相关性。结果显示:在10～15 min、120～180℃范围内,丙烯酰胺含量随温度变化趋势与美拉德反应产物自由基清除率的基本一致;美拉德反应产物还原能力在140～160℃范围内达到较大值,基本不随温度的变化而变化。结论:丙烯酰胺生成量和美拉德反应产物的抗氧化活性呈明显的正向关系。     

微波加热下食品美拉德反应研究进展

微波加热作为一种高效、节能、环保的新型加热方式,在工业上的应用越来越广泛。微波加热下美拉德反应的早期反应程度更高,中期产物组成不同、挥发性芳香物质更丰富,晚期化合物的抗氧化性等生理活性显著增强,微波加热对美拉德反应产物有显著影响。文章主要介绍了微波加热下美拉德反应的影响因素、产物分析方法、产物类型及其在食品中的应用和研究进展。     

热反应香精制备过程伴随危害物的形成规律与抑制途径研究进展

香精在食品工业中具有广泛的应用,热反应技术则是香精生产的主流技术。然而,热反应香精在制备过程中其原料中的氨基酸和还原糖在高温下发生美拉德反应形成期望的良好风味的同时,也可能形成包括丙烯酰胺、杂环胺、晚期糖基化终末产物、4-甲基咪唑和5-羟甲基糠醛等在内的各种伴随危害物,这些危害物具有致癌性、致突变性以及神经、遗传等毒性,并可导致一系列慢性疾病。本文系统介绍了几种典型的美拉德反应伴生危害物的形成规律和抑制途径,并从热反应香精加工前、加工过程中和储藏时等多个方面探讨了它们的抑制途径,为热反应香精制备过程中危害物的控制提供参考。     

体内美拉德反应及其产物的病理作用研究进展

体内美拉德反应(Maillard reaction)是普遍存在于生物体中的还原糖与蛋白质之间的化学反应,其反应过程及产物十分复杂,反应终产物被称为晚期糖基化终产物(Advanced Glycation Endproductions,AGEs)。越来越多的研究表明,体内美拉德反应在疾病发生发展过程中起着重要作用。本文就体内美拉德反应的机制(包括反应过程、重要的反应中间产物和终产物)、在疾病发生发展过程的作用及其美拉德反应抑制剂的研究进行综述。     

精氨酸/葡萄糖的模式美拉德反应产物对丙烯酰胺状态的影响

本实验通过测量丙烯酰胺添加前后美拉德反应产物的变化,来研究精氨酸/葡萄糖的模式美拉德反应产物对丙烯酰胺状态的影响。结果表明,添加丙烯酰胺后,美拉德反应产物的紫外-可见吸收光谱没有明显变化,但其荧光光谱的吸收波长和发射波长都发生了明显变化。美拉德反应产物在420 nm波长处的吸光度为0.327,在吸收波长396 nm和发射波长462 nm条件下,荧光强度为96.48;添加丙烯酰胺并和精氨酸、葡萄糖沸水浴1 h后,其可见光吸收强度为0.159,下降了51.38%,荧光强度为50.75,下降47.40%。红外扫描结果表明,丙烯酰胺的特征吸收峰在2 356 cm－1和2 065 cm－1处,加入美拉德反应产物溶液后,丙烯酰胺特征峰消失表明其状态发生改变。模式美拉德反应产物对丙烯酰胺的状态表明食品中的丙烯酰胺以结合状态存在并因此降低了丙烯酰胺的毒性,可为评估食品中丙烯酰胺的安全性提供一个新的视角。     

精氨酸/葡萄糖的模式美拉德反应产物对丙烯酰胺状态的影响（英文）

本实验通过测量丙烯酰胺添加前后美拉德反应产物的变化,来研究精氨酸/葡萄糖的模式美拉德反应产物对丙烯酰胺状态的影响。结果表明,添加丙烯酰胺后,美拉德反应产物的紫外-可见吸收光谱没有明显变化,但其荧光光谱的吸收波长和发射波长都发生了明显变化。美拉德反应产物在420 nm波长处的吸光度为0.327,在吸收波长396 nm和发射波长462 nm条件下,荧光强度为96.48;添加丙烯酰胺并和精氨酸、葡萄糖沸水浴1 h后,其可见光吸收强度为0.159,下降了51.38%,荧光强度为50.75,下降47.40%。红外扫描结果表明,丙烯酰胺的特征吸收峰在2 356 cm~(-1)和2 065 cm~(-1)处,加入美拉德反应产物溶液后,丙烯酰胺特征峰消失表明其状态发生改变。模式美拉德反应产物对丙烯酰胺的状态表明食品中的丙烯酰胺以结合状态存在并因此降低了丙烯酰胺的毒性,可为评估食品中丙烯酰胺的安全性提供一个新的视角。     

食品中美拉德反应及其产物

<正>本课题组针对食品在涉热加工过程中发生的、就量而言导致组分发生最大变化的美拉德反应及其产物进行了一系列研究。先后对乌龙茶生产过程的美拉德反应、荔枝加工过程中发生的蛋白质糖基化、板蓝根加工中的蛋白质及氨基酸变化、食品中美拉德反应产物之一丙烯酰胺的安全性等进行了研究。在这些研究基础上,课题组开展了复杂食品样品前处理方法及其色谱-质谱联用分析方法研究,完成酶解燕麦粉制备关键技术及其产业化项目。利用经低温二次压榨或高温压榨法提取油脂后而剩余的固形物——花生粕为     

Impact of Maillard reaction products on nutrition and health: Current knowledge and need to understand their fate in the human digestive system

The Maillard Reaction (MR) is a non-enzymatic chemical reaction which results in the linkage between the amino group of amino acids and the carbonyl group of reduced sugars. MR products (MRPs) are common components of processed foods, mainly as a result of heating, especially in the Western diet. MRPs are classified as into three stages: initial, intermediate, and final stages, indicative of increased complexity and size, incurring different flavor, aroma, and texture. MRPs presence is known to reduce the nutritional quality of foods, particularly by reducing protein digestibility. Early reports have linked MRPs, especially advanced glycation end-products (AGEs) present in high concentration in the typical Western diet, to health conditions and diseases. However conflicting data has since been reported, and only a few (acrylamide, heterocyclic amines and 5-Hydroxymethylfurfural) MRPs have documented potential toxic or carcinogenic effects. High molecular weight MRPs are not available for direct absorption in the higher gastrointestinal tract, and are thus mostly metabolized by resident colonic microbes. MRPs have been the subject of sparse research interest in comparison with other non-digestible dietary elements. In this review, we outline the state of knowledge on MRPs in nutrition and health, and highlight the need to develop the limited knowledge on their impact on the gut microbiota and which metabolites derive from MRPs fermentation.     

不同氨基酸和糖对美拉德反应产物的影响

利用半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酸3 种氨基酸和木糖、葡萄糖2 种还原糖作为反应底物,模拟美拉德反应制备香精,并对其香气成分和有害物质进行综合分析。结果表明：参与反应的氨基酸种类越多,所测得的挥发性物质种数也越多,反应产物的风味越丰富;甘氨酸参与的美拉德反应中丙烯酰胺的生成量较少,而谷氨酸的参与反应中丙烯酰胺的生成量较多;还原糖种类对丙烯酰胺的产生影响不大;谷氨酸参与的美拉德反应产物中,5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural,5-HMF）含量高,而半胱氨酸和甘氨酸参与的反应产物中,5-HMF的含量较低;木糖可减少产物中的5-HMF的含量。利用本实验条件制备香精,产物中的丙烯酰胺和5-HMF含量在安全范围内。     

Studies on structures and activities of initial Maillard reaction products by electrospray ionisation mass spectrometry combined with liquid chromatography in processing of red ginseng

Electrospray ionisation-mass spectrometry (ESI-MS) was applied to analyse the water-soluble extract of red ginseng (RG). Several new compounds were produced from the Maillard reaction during the steaming and drying process for preparing RG. Both the tandem electrospray ionisation (ESI-MS(n)) and Fourier transform ion cyclotron resonant mass spectrometric (FT-ICR-MS) data of these products proved that they were the initial Maillard reaction products (MRPs) of maltose with glutamic acid/aspartic acid, which were specific components in RG. In addition, their anti-diabetic and antioxidant activities were examined in vitro. The anti-diabetic activities were evaluated by studying the α-glucosidase inhibition using ultrafiltration LC-MS/MS techniques, while the antioxidant activities were investigated by UPLC-ESI-MS method. The results demonstrated that four initial MRPs in RG were identified as α-glucosidase inhibitors, and showed marked scavenging effect on the hydroxyl radical ((·)OH). Based on these studies, the processing method of RG was improved to generate more active compounds.     

蓝莓花色苷对美拉德有害产物形成的抑制作用

目的 探究微波加热处理对美拉德有害产物积累情况的影响以及蓝莓花色苷对模拟体系中美拉德有害产物形成的抑制效果。方法 本研究通过构建牛血清蛋白-葡萄糖模拟体系,对其进行不同时间微波加热处理,以类黑精、晚期糖化终末产物、乙二醛、羧甲基赖氨酸、丙烯酰胺含量为指标,探讨样液中相关美拉德有害产物与加热时间的关系以及不同浓度的蓝莓花色苷溶液对美拉德有害产物的抑制效果。结果 随着微波加热时间增加,美拉德有害产物不断积累。在微波加热180 min的条件下,不同浓度的蓝莓花色苷均表现出明显的抑制美拉德有害产物生成的能力,并且0.030mg/mL的蓝莓花色苷溶液对大部分物质抑制效果最好。结论 蓝莓花色苷在食品热加工过程中,对美拉德有害物质生成有抑制作用,对未来食品安全和生物健康都具有重要意义。     

美拉德反应对乳清分离蛋白及其水解物抗氧化性的影响

以乳清分离蛋白及其蛋白水解物为原料分别与半乳糖发生美拉德反应,研究两者美拉德反应的褐变程度、接枝度及产物荧光光谱的变化,同时以乳清分离蛋白和蛋白水解物作对照,研究两者美拉德反应产物的抗氧化性。结果表明:乳清分离蛋白及其水解物美拉德反应的褐变程度、接枝度及产物的抗氧化性均在4 h达到最大。其中,乳清分离蛋白及其水解物与半乳糖美拉德反应的褐变程度和接枝度最大值分别为1.114、18.431%和1.413、28.273%;两者美拉德反应产物的还原力、2,2’-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基清除能力和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力分别为0.605、46.29%、61.77%和0.923、69.81%、78.43%,均显著高于对照组(P0.05)。同时,内源荧光光谱发现,美拉德反应改变了乳清分离蛋白及其水解物的构象,使二者的结构更加松散。     

酪蛋白-木糖体系美拉德反应产物的抗氧化活性

研究评价了由酪蛋白-木糖模拟体系产生的美拉德反应产物的抗氧化活性,考察了反应过程中体系的pH、褐变和中间产物的变化,并测定了美拉德反应产物对金属离子(Cu2+和Fe2+)的螯合能力、自由基清除能力(.OH、DPPH.和ABTS.)以及其还原能力。结果表明,模拟体系的酸度和褐变均随反映的进行而逐渐增加,中间产物在反应初期大量形成;美拉德反应产物对Fe2+的螯合能力要明显强于对Cu2+的螯合能力;美拉德反应产物对DPPH.和ABTS.具有较强的清除作用,而对.OH的清除作用较弱;美拉德反应产物的还原能力随反应时间的延长而逐渐增大。