表4列出對照肉餅和含有0.1%,0.5%和1.0%氨基酸的酸对肉餅中遊離雜環胺含量。在對照組中檢測並定量6種雜環胺-PhIP、烘烤去甲哈爾滿、牛肉哈爾滿、饼中MeIQ、杂环作用4,抑制8-DiMeIQx和MeIQx。氨基胺對照組雜環胺含量為28.49ng/g,酸对其中以去甲哈爾滿含量最多[(16.81±0.83)ng/g],烘烤其次為哈爾滿[(8.17±1.37)ng/g]、牛肉PhIP[(1.95±0.19)ng/g]、饼中MeIQx[(1.07±0.06)ng/g]、杂环作用MeIQ[(0.27±0.02)ng/g]、抑制4,氨基胺8-DiMeIQx[(0.22±0.02)ng/g]。對照樣品的雜環胺含量略高於另一項研究圜,尤其是哈爾滿和去甲哈爾滿的含量,這可能是2次試驗采用的肉不同所致。除0.5%和1%的甲硫氨酸外,其它氨基酸都在一定程度上抑製總雜環胺的產生,其中1%組氨酸的抑製能力最強,達43.84%。同時,因產生的遊離態雜環胺中占比最高,故氨基酸抑製去甲哈爾滿和哈爾滿能力強,則對總雜環胺的抑製能力也強。針對MeIQx,隻有脯氨酸表現出較強的抑製作用,且隨著添加量增加,抑製能力也不斷增強(57.94%),呈現明顯的濃度依賴關係。針對PhIP,隻有1%組氨酸,0.1%和0.5%脯氨酸顯示抑製作用,均未呈濃度依賴關係。針對去甲哈爾滿和哈爾滿,可以看出除脯氨酸外,其餘3種氨基酸都呈較好的抑製效果,其中亮氨酸和甲硫氨酸對去甲哈爾滿的整體抑製能力都較強,0.5%亮氨酸抑製率為72.40%,1%甲硫氨酸為100%。以上2種氨基酸都未顯示濃度依賴關係,隻有組氨酸對去甲哈爾滿的抑製顯示出濃度依賴(最大抑製率40.10%)。針對哈爾滿,組氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸都呈現較強的抑製作用。0.5%亮氨酸組抑製率達53.73%,0.1%甲硫氨酸組抑製率達58.26%,而僅組氨酸組呈現濃度依賴關係。且1%組氨酸對哈爾滿有最強的抑製能力,達60.59%。綜合分析以上數據,組氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸對哢啉類雜環胺即去甲哈爾滿和哈爾滿顯示較好的抑製作用,然而僅組氨酸對哢啉呈顯著的濃度依賴關係。脯氨酸對MeIQx有顯著的抑製能力,且呈濃度依賴關係。
自由基反應在雜環胺生成中具有非常重要的作用。是雜環胺的主要生成途徑之一。大量研究考察了不同抗氧化劑對雜環胺的抑製效果,如葡萄籽和迷迭香提取物、竹葉黃酮和其它一些黃酮的雜環胺抑製能力,被證明分別與其ABTS自由基、超氧自由基和烷氧自由基的清除能力成正比。
針對β-哢啉的形成,目前明確的途徑為Tot-suka等發現的色氨酸與乙醛或α-酮酸通過皮克泰-斯賓格勒反應形成THβC,THβC通過進一步的氧化、脫羧等反應最終形成β-哢啉。乙醛或α-酮酸是哢啉產生的重要中間體,而該中間體很有可能來自美拉德反應過程中產生的大量自由基,如烷基自由基等。針對喹喔啉類雜環胺(Melox)的形成途徑,也有報道稱自由基是其形成的重要途徑。如Milic等認為美拉德反應和Strecker降解產生吡啶和吡嗪自由基,該自由基進一步形成相應的吡啶和吡嗪衍生物。最後與肌酸酐反應形成MeIQx和DiMeIQx等;Pearson等提出二烷基吡嗪自由基和肌酸酐可通過加熱形成MeIQx和4,8-DiMeIQx。
有研究發現,組氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸和脯氨酸的MRP的自由基(ABTS)清除活性比單獨加熱氨基酸產生的物質高13~70倍。Yu等表明葡萄糖和組氨酸的MRP具有強過氧自由基清除活性和較強的抗氧化活性。本試驗中。4種抑製劑氨基酸與肉餅中的糖類結合,產生的MRP同樣可以清除參與雜環胺生成的自由基,這4種氨基酸抑製劑便可通過自由基消除途徑抑製雜環胺的產生。以上假設是否成立,除了自由基途徑是否還存在其它抑製途徑,以及哪些抑製劑傾向於通過哪些途徑抑製雜環胺產生。都未明晰。需進一步研究。接下來的試驗將通過建立成分更加簡單的模擬體係。監測雜環胺前體,可能目標中間體及其終產物,進而探究不同氨基酸對不同種類雜環胺產生抑製作用的途徑和機理。
本試驗中大部分氨基酸均可不同程度地抑製總雜環胺的產生。組氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸對烘烤牛肉餅中的啟一哢啉類雜環胺即去甲哈爾滿和哈爾滿存在較好的抑製作用,而僅組氨酸對其顯示顯著的濃度依賴關係。脯氨酸則對MeIQx有顯著的抑製能力,且呈濃度依賴關係。本研究成果期望為通過氨基酸抑製烘烤肉製品中雜環胺的產生提供試驗依據。
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