仲恺农业工程学院肉品绿色加工与营养健康团队CRFSFS重要综述:多酚对热加工食品中杂环胺形成的构效关系及作用机制

学术   2024-11-14 07:16   湖北  

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多酚对热加工食品中杂环胺形成的构效关系及作用机制

导  读

2024年11月10日,仲恺农业工程学院曾晓房团队联合广东省科学院微生物研究所等单位在国际食品Top期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》(Q1,IF: 12)发表题为“A comprehensive review of structure–activity relationships and effect mechanisms of polyphenols on heterocyclic aromatic amines formation in thermal-processed food”的综述论文。通讯作者为仲恺农业工程学院肉品绿色加工与营养健康科技创新团队曾晓房教授和广东省科学院微生物研究所吴清平研究员。

杂环胺(HAAs)是一种主要在热加工食品中产生的强致癌物。天然多酚已被广泛用于抑制HAAs的形成,但天然多酚对HAAs形成的影响是复杂的,其机制还远未明确。为了阐明多酚类物质对HAAs的综合作用,本文就多酚类物质对HAAs形成的构效关系及作用机制进行了综述。此外,还首次从细胞、基因、蛋白和动物实验等方面综述了多酚类物质对HAAs毒性的影响。分析了母环和外环基团等多酚结构对HAAs的影响,旨在为了解其作用机制提供一些有价值的信息。天然多酚主要通过消除自由基和结合前体和中间体以剂量依赖的方式抑制HAAs的形成。其抑制作用可能与芳香环中羟基的数量和位置有关,芳香环中含有间二羟基结构的多酚抑制作用更强。然而,天然多酚中其他取代基和额外羟基的存在可能会减轻抑制作用,甚至促进HAAs的形成。本综述可为利用天然多酚有效控制热加工食品中HAAs的形成,减少其对人体健康的危害提供更为深入的理论参考。


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综述亮点

  • 综述了多酚对HAAs的抑制作用、促进作用、协同或拮抗作用和代谢作用。

  • 总结了当前已报道的天然多酚对HAAs影响作用的构效关系。

  • 讨论了天然多酚对HAAs形成的协同或拮抗抑制作用及其抑制机制。


综述结论

  • 多酚近年来在抑制HAAs方面的研究得到了广泛的关注。本文综述了多酚类物质对HAAs形成的影响及其构效关系和机制。黄酮、酚酸和羟胺对HAAs的形成有不同程度的抑制作用,这些差异与多酚芳烃环的结构以及环上羟基的数量和位置有关,这也是多酚具有抑制作用还是促进作用的关键。因此,为了有效控制热加工食品中HAAs的形成,迫切需要根据天然多酚的结构进行系统、有经验的选择。酚类化合物对HAAs的抑制作用与多酚清除自由基的能力弱相关。实际上,多酚对HAAs的抑制机制可能是一种综合作用,而不仅仅是清除或猝灭美拉德反应中的自由基或与HAAs形成的前体、中间体和本体结合。

  • 未来,为有效控制热加工食品中HAAs的形成,减少其对人体健康的危害提供更准确的信息,需要进一步阐明天然多酚或富含多酚的膳食成分对HAAs的作用机制、结构活性,以及从细胞、基因、蛋白质和动物等方面明确其对HAAs的代谢作用影响。此外,多酚和HAAs中间体形成的加合物对人体有害还是有益尚待进一步探讨。最重要的是,还需要进一步研究多酚或富含多酚的膳食成分对HAAs体内和体外消化代谢的影响。最后,还需要考虑多酚类化合物的添加对热加工食品风味和品质的影响。


图文赏析

图形摘要

图1 可用于抑制HAAs生成的多酚的主要类型和结构

图2 咖啡酸在微波场中对PhIP的抑制途径

图3 多酚抑制HAAs生成的可能机制

曾晓房

曾晓房,教授,博士生导师,现任仲恺农业工程学院轻工食品学院院长,肉品绿色加工与营养健康科技创新团队负责人。广东省优秀农村科技特派员,广东宁兴肉鸽科技小院首席科学家,国家乡村振兴局/中国科协第一批产业顾问组安徽省亳州市利辛县专家组组长,中国食品科学技术学会科普工作委员会委员,广东省“扬帆计划”引进创新创业团队负责人,农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室副主任,广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室副主任,广东省香精香料(仲恺)工程技术研究中心主任,兼任《食品科学》、《食品工业科技》等期刊编委。研究方向:肉品加工与质量安全控制、食品风味化学、预制菜风味与品质安全调控。近五年来主持和参与国家及省部级项目16项、其他项目30余项;在国内外期刊上发表科研论文100多篇(其中SCI/EI论文80余篇);获授权发明专利21件;获广东省科学技术奖二等奖2项(排名第一的1项)、神农中华农业科技奖二等奖1项、中国食品科学技术学会科技进步二等奖1项等科研奖励。

吴清平

吴清平,博士,研究员,中国工程院院士。现任广东省科学院微生物研究所名誉所长、广东省科学技术协会副主席,兼任中国食用菌协会名誉会长、国家微生物种业产业技术创新战略联盟理事长、中国食品科学技术学会副理事长等。长期从事微生物安全与健康领域的研究工作,获国家科技进步二等奖2项,广东省科技进步奖特等奖1项,省部级一等奖6项、二等奖4项,中国专利优秀奖3项,广东省专利金奖1项,广东省和广州市专利优秀奖各2项;2010年获全国优秀科技工作者,2012年获何梁何利创新奖,2014年获首届广东发明人奖,2017年获首届南粤突出贡献奖和第二届“叶剑英奖”,2019年获得中国食品科学技术学会突出贡献奖,2021年获得广东省科学技术奖科技进步奖特等奖,2021年被评为“第六届全国杰出专业技术人才”。2015年当选为中国工程院院士。

原文链接

https://doi.org/10.1111/1541-4337.70032

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