【摘要】：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)過非酶促褐變途徑反應(yīng)所產(chǎn)生的一系列復(fù)雜的有機物,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)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。雖然有研究表明,食品的加工方式、儲藏條件和食品成分等對其AGEs含量有影響,但是這些因素對對肌肉類食品體系中AGEs產(chǎn)生的具體影響的研究嚴(yán)重不足。本課題以淡水魚(草魚、鯰魚)為對象,(1)研究個體差異對同種肌肉類食品中AGEs含量的影響;(2)研究新鮮度對肌肉類食品AGEs含量的影響,以及不同新鮮度的肌肉類食品在加熱過程中AGEs產(chǎn)生量的異同。選取草魚和鯰魚作為肌肉類食品的代表是因為兩者是我國常見的個體較大的淡水養(yǎng)殖魚類,可一次性獲取大量的來源于不同個體的鮮活樣品,且從每條魚上可取得足夠的樣品供儲藏和加熱試驗使用,便于研究AGEs含量的個體間差異及加熱、儲存過程對來源于不同個體的肌肉類食品AGEs含量的影響。在此研究的基礎(chǔ)上,(3)以豬肉為研究對象,驗證基于淡水魚魚肉的相關(guān)研究結(jié)果,進一步研究常用肉類添加劑(NaCl,NaNO2)對不同儲藏時間的豬肉中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)為對象,探究NaCl、NaNO2對肌肉類食品AGEs含量的影響機制。1.以新鮮活殺的草魚和鯰魚為對象,建立魚肉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL的提取凈化方法及HPLC-MS/MS檢測條件。在此基礎(chǔ)上分析不同個體魚肉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL的含量及不同熱處理條件(100°C;5,10,30 min)對魚肉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)AGEs含量的影響。草魚和鯰魚中AGEs的加標(biāo)回收率為:游離態(tài)CML 100.6 121.9%,CEL 103.4 121.3%;結(jié)合態(tài)CML 80.6 101.1%,CEL 79.3 105.3%。草魚(n=15)背部魚肉中游離態(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。不同草魚個體中AGEs含量存在很大的差異性,尤其對游離態(tài)CML來說,不同草魚個體間含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)可達89%。鯰魚(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的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均大于80%,表明不同鯰魚個體之間的AGEs含量存在很大的差異,尤其是游離態(tài)CEL(RSD=111%)。魚肉中結(jié)合態(tài)CML和CEL含量隨加熱時間的延長而增加。加熱30 min后,草魚魚肉中結(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%;鯰魚魚肉中結(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,加熱對游離態(tài)CML和CEL含量的影響不顯著。2.以新鮮活殺的草魚和鯰魚為樣品,埋入碎冰中分別儲藏0 21天,分析不同儲藏時間內(nèi)魚的背部白色肌肉生肉及其加熱過程中(100°C;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),草魚和鯰魚中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)CML、CEL含量都沒有顯著性的變化。而隨著冰藏時間的延長,即魚肉新鮮度的降低,魚肉中結(jié)合態(tài)CML和CEL在加熱過程中的產(chǎn)生量顯著增加。鯰魚魚肉在100°C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±33.6(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,儲藏3周后,鯰魚魚肉在100°C加熱5 min后結(jié)合態(tài)CML的增加量從214%增大到318%,加熱30 min后增加量從302%增大到614%;加熱對三周冰藏期間鯰魚中結(jié)合態(tài)CEL的增加分別為123 162%(5 min)和184 292%(30 min)。同樣的,100°C加熱5min后草魚肌肉中結(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(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)。在儲藏3周期間內(nèi),加熱引起的AGEs含量變化分別為:CML 167 233%(5 min)和215 580%(30 min);CEL 135 163%(5 min)和237 348%(30 min)。儲藏時間越長,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 150mg/kg)以及兩者的混合物(NaCl 2.5%,NaNO2 50/150 mg/kg),研究鹽類的添加對不同儲藏期(0°C,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°C,10 min)處理后不同儲藏期樣品中結(jié)合態(tài)CML和CEL含量的變化。結(jié)果顯示,添加了NaCl的豬肉樣品TBARS值在儲藏期內(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,而在不同儲藏期內(nèi)TBARS值沒有明顯的變化。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%,并且隨著儲存時間的延長,加熱過程中產(chǎn)生的AGEs不斷增大。NaCl的添加加速了豬肉中結(jié)合態(tài)AGEs在熱處理過程中的形成,5%NaCl添加后,新鮮豬肉在加熱過程中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在加熱過程中的產(chǎn)生量。添加150 mg/kg NaNO2后,新鮮豬肉在加熱過程中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 mg/kg)同時添加時,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(50,150mg/L),于121°C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。在這兩類模擬體系中,核糖參與AGEs形成的反應(yīng)速率遠高于葡萄糖和油酸,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的添加對MFP,MFP/G,MFP/R三個體系中CML和CEL的產(chǎn)生沒有明顯的影響趨勢,而相比于未添加NaCl的模擬體系,MFP/OA,MFP/G/OA和MFP/R/OA三個體系中CML和CEL含量降低了20 60%,NaCl濃度的增加并沒有進一步抑制CML、CEL產(chǎn)生的趨勢。在溶液模擬體系中,L/OA,L/G/OA,L/R/OA三個體系中CML含量隨著NaCl的添加降低了10 30%,CEL含量并沒有明顯的變化趨勢。除MFP/R和MFP/R/OA兩個模擬體系,其他體系中CML和CEL在NaNO2添加后含量增加了20 40%。而NaNO2對賴氨酸溶液體系中CML和CEL含量的影響并不明顯。本項目從肌肉類食品的原材料出發(fā),利用HPLC-MS/MS檢測方法,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)含量受樣品個體差異、新鮮度(儲藏條件)、肉制品常用鹽類添加劑以及加熱條件等的影響規(guī)律,利用模擬體系進一步從反應(yīng)原理上分析了各因素對復(fù)雜食品體系中AGEs產(chǎn)生的影響機制。本課題系統(tǒng)性的研究可以幫助人們理解肌肉類食品中AGEs的產(chǎn)生機制以及加工、儲藏條件等因素對復(fù)雜食品體系中AGEs含量的影響機制,為人們合理的選擇肉類食品的加工處理方式、提高食品的質(zhì)量與安全性提供數(shù)據(jù)參考。對進一步研究抑制食品加工過程中AGEs的產(chǎn)生,指導(dǎo)食品安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS201.2

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本文編號：2311118