糖类组学与脂质组学杂志
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国际标准期刊号: 2153-0637
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奥斯曼尼·梅西夫·K
丙烯酰胺是一种有毒物质，被国际癌症研究机构定义为疑似人类致癌物 。2002年，一个研究小组表明，丙烯酰胺存在于一系列熟食中，其中富含碳水化合物的食物中含量最高，为50-4000 μg Kg-1，蛋白质中的含量范围为5-50 μg Kg-1 -丰富的食物。此次审查的结果是，主要的含丙烯酰胺食品类别被确定为谷物类产品和马铃薯类产品。食品中的丙烯酰胺是通过美拉德反应途径形成的，该反应途径是作为氨基的天冬酰胺与还原糖（例如葡萄糖和果糖）的合成。该反应影响风味和颜色的形成。这种化学反应主要发生在高温（>120°C）和低湿度条件下。同时，这些反应物和最终产物（丙烯酰胺）之间的关系出奇地复杂。添加天冬酰胺酶，据报道，从微生物来源获得的天冬酰胺是一种减少丙烯酰胺形成的方法，因为它会导致天冬酰胺水解成天冬氨酸和氨。丙烯酰胺是一种有毒物质，被定义为可疑物质 被国际癌症 研究机构认定为 人类致癌物。2002年，一个 研究 小组表明，丙烯酰胺存在于一系列熟食中，其中富含碳水化合物的食物中含量最高，为50-4000 μg Kg -1 ， 蛋白质中的含量范围为5-50 μg Kg -1 -丰富的食物。此次审查的结果是，主要的含丙烯酰胺 食品 类别被确定为谷物类产品和马铃薯类产品。食品中的丙烯酰胺是通过美拉德反应途径形成的，该反应途径是作为氨基的天冬酰胺与还原糖（例如葡萄糖和果糖）的合成。该反应影响风味和颜色的形成。这种 化学品 反应主要发生在高温（>120°C）和低水分条件下。同时，这些反应物和最终产物（丙烯酰胺）之间的关系出奇地复杂。据报道，添加从微生物来源获得的天冬酰胺酶是一种 减少丙烯酰胺形成的方法 ，因为它会导致天冬酰胺水解成天冬氨酸和氨。在面包中添加天冬酰胺酶 显示出对丙烯酰胺形成的减少作用（P≤0.0001）。烘烤温度显着增加了面包中丙烯酰胺的含量（P≤0.0001）。研究发现烘烤温度与丙烯酰胺的形成之间存在很强的相关性。烘烤时间及其与天冬酰胺酶的相互作用对面包中的丙烯酰胺含量具有较低但显着的降低作用（P≤0.0001）。采用响应面法对蒸煮温度、蒸煮时间和 酶 浓度(U Kg -1 )三个参数进行优化，得到的值分别为245.71℃、14.55 min和752.15 U Kg -1。 土豆 丙烯酰胺前体含量高；因此，在高温下会产生丙烯酰胺。这种有毒物质在马铃薯产品中的浓度甚至可以超过 4000 微克/千克 。进一步支持以下发现：添加天冬酰胺酶是减少 形成的方法 丙烯酰胺，因为它会导致面包和马铃薯产品中形成丙烯酰胺的关键前体（天冬酰胺）水解。主要目的是比较两种天冬酰胺酶对薯片中丙烯酰胺的降低情况；第一种酶是商业酶，而第二种酶是由念珠菌制成的酶，专门用于食品处理。油炸前，样品按以下方式之一进行处理： 用蒸馏水清洗（对照 I）；趁热烫一下 水; 浸泡在市售天冬酰胺酶（产朊假丝酵母的天冬酰胺酶）溶液中；热水烫和市售天冬酰胺酶（产朊假丝酵母的天冬酰胺酶）溶液浸泡；在热水中漂烫并在中温水中浸泡（对照 II）。商业天冬酰胺酶可将丙烯酰胺的形成减少 39%，而从念珠菌中获得的天冬酰胺酶可将薯片中的丙烯酰胺减少量更高，达到 58%。然而，两种酶与热烫相结合会抑制大量丙烯酰胺的形成。通过商业处理加上热烫，丙烯酰胺的最大减少量为 95%。总之，酶法可以作为一种 安全 、便捷的方法来防止面包制作和马铃薯产品 加工中丙烯酰胺的形成。 特别是在未加热或煮沸的食物中无法检测到丙烯酰胺。膳食中的丙烯酰胺可能在高温烹饪的某个时刻通过多种机制形成，即通过丙烯酸形成、由于天然酸脱水/脱羧而形成。在烘焙的某些时刻，游离氨基酸和还原糖之间会发生一系列非酶反应，这些反应决定了味道和颜色。这将为富含天冬酰胺的熟食（例如谷物和土豆）中丙烯酰胺的形成提供解释。
事实上，与天冬酰胺含量相比，减少膳食中糖分的意识是丙烯酰胺形成的第一决定因素。然后，加热温度超过 120 °C 的油炸、烘烤、烘烤、烧烤和烘烤食品中丙烯酰胺含量最高。下一步，发生称为“美拉德反应”的化学反应，其中涉及葡萄糖、果糖、水、热量和天冬酰胺含量（氨基酸）等糖。这些混合物导致丙烯酰胺的形成。瑞典 2002 年的研究表明，马铃薯和谷物产品在煎炸或烘烤过程中会产生高含量的丙烯酰胺。一个重要的相关反应是 Strecker 通过那些中间体对氨基酸进行降解，其中氨基酸脱羧和脱氨基形成醛。研究了该反应是否提供了生成丙烯酰胺的可能途径。氨基酸天冬酰胺应该是特别合适的反应物，因为它已经具有与特定碳原子序列连接的酰胺基团。因此，他们在葡萄糖和天冬酰胺之间进行了一系列美拉德反应；此外，他们使用了不具有适合丙烯酰胺碳主链的不同氨基酸。在天冬酰胺和葡萄糖的等摩尔混合物中发现了大量的丙烯酰胺（每摩尔氨基酸 221 毫克），该混合物在密封玻璃管中的磷酸盐缓冲液中于 185 °C 下发生反应。那么天冬酰胺形成丙烯酰胺的温度依赖性表明，在 100°C 以上有利于丙烯酰胺的形成，非常高的温度并不重要。为了研究氧化在丙烯酰胺形成中的作用，他们研究了从美拉德反应中从蔓越莓和牛至中提取的外源酚类抗氧化剂对油炸马铃薯片的抗氧化作用的影响。对丙烯酰胺的广泛研究强调它是一种对动物和人类有害的化学物质，其主要影响是致癌、基因毒素和神经毒素，同时对生殖也有轻微影响。它在工业中最常见的用途使其成为一种严重受关注的化学品，除了具有数百种好处之外，还对人类和环境造成潜在的损害。儿童是当今丙烯酰胺最常见的受害者。对丙烯酰胺的研究表明，新生儿体重减轻是由于孕妇摄入丙烯酰胺食物造成的，是决定婴儿未来健康的关键因素。与成年儿童相比，由于体型小、体重轻，他们消耗的丙烯酰胺量是成年儿童的两倍。根据一项研究调查，2005 年至 2015 年间，癌症患者猝死率增加至 33%。对小鼠和大鼠进行的研究表明，长期接触或摄入丙烯酰胺会导致多种类型的癌症，例如、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌。在人类和动物中，丙烯酰胺通过一种称为 CYP2E1 的酶代谢为一种称为甘氨酰胺 (GA) 的环氧化物代谢物，该酶会导致突变并破坏 DNA。根据一项研究调查，2005 年至 2015 年间，癌症患者猝死率增加至 33%。对小鼠和大鼠进行的研究表明，长期接触或摄入丙烯酰胺会导致多种类型的癌症，例如、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌。在人类和动物中，丙烯酰胺通过一种称为 CYP2E1 的酶代谢为一种称为甘氨酰胺 (GA) 的环氧化物代谢物，该酶会导致突变并破坏 DNA。根据一项研究调查，2005 年至 2015 年间，癌症患者猝死率增加至 33%。对小鼠和大鼠进行的研究表明，长期接触或摄入丙烯酰胺会导致多种类型的癌症，例如、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌。在人类和动物中，丙烯酰胺通过一种称为 CYP2E1 的酶代谢为一种称为甘氨酰胺 (GA) 的环氧化物代谢物，该酶会导致突变并破坏 DNA。