2025-06-09
北京工商大学食品与健康学院李赫教授专访-第二届未来食品科技创新国际研讨会
2025-06-09
珠海市市场监督管理局三举措筑牢食用农产品安全防线 守护群众“舌尖安全”
2025-06-09
美食地理：黄元米粿香
2025-06-09
美食地理：黄元米粿香
Introduction
杂环芳香胺（HAAs）作为一种烹饪诱导污染物，广泛存在于肉制品等食品基质中，具有强致癌性和致突变性。本文主要从HAAs的形成、代谢、生物监测和抑制机制等方面进行综述，并对分离和测定HAAs的不同分析技术进行了汇总和讨论，旨在为探索有效抑制食品加工过程中有害化学物质形成的方法提供有价值的信息，提高消费者和食品加工人员对HAAs的认识。
图1 杂环芳香胺的形成
Results and discussion
HAAs的分类与形成
富含蛋白质烹调食品中致突变物的产生取决于烹饪温度。按照形成过程可分为2类，包括300 °C以上形成的热解氨基咔啉和100~300 °C之间形成的2-氨基咪唑并氮杂芳烃（图1）。事实上，熟食制品中HAAs的形成机制要复杂得多。一般而言，HAAs有两种可能的生成途径：美拉德反应或自由基反应，加热温度是自由基反应发生的关键变量，当温度超过300 °C时，会产生大量的自由基片段并进一步缩合形成杂环化合物。因此，自由基反应可能导致烹调食品中蛋白质、氨基酸热解产物产生。
此外，食品是一个多成分的复杂体系，HAAs的形成可能涉及到许多未知成分之间更复杂的相互作用。PhIP是食品中含量较高的杂环胺，有研究报道了PhIP的生成不需要葡萄糖的参与，进一步说明美拉德反应不是生成HAAs的唯一途径。
人体实验研究中HAAs暴露的检测和生物监测
大多数研究以尿液中HAAs的含量作为生物监测的依据，在灵敏度相同时，通过系列固相萃取（SPE）色谱分离，ESI-MS定量分析，检测到4 种HAAs，检测限为1~8 pg/mL，该方法可用于评价各类HAAs的日暴露水平。近年来，随着检测技术的发展，尿液中HAAs的检测水平进一步提高，检测限不断降低。
在尿液中HAAs代谢物的监测中，仅报道了2 种HAAs代谢物：MeIQx和PhIP，它们被认为是分析尿液中原始HAAs的常用标志物。其中N-OHMeIQx是MeIQx在尿液中的重要代谢产物标志物，监测其在尿液中的含量可以间接测定MeIQx代谢能力；5-OH-PhIP作为PhIP-DNA加合物的副产物，是PhIP的最终代谢产物，是尿液中PhIP代谢的生物标志物，对长期暴露于PhIP中的研究具有重要意义。
总之，生物监测HAAs的研究在以尿液作为生物材料的检测方面取得了很大的进展。但目前仍存在生物材料选择单一、尿液中可检测的HAAs种类有限等问题。此外，补充外源物质对HAAs的解毒作用还需进一步研究。尿液中生物标志物的检测对进行短期暴露评估表现出积极的影响，但也应该考虑评估长期暴露于HAAs的摄入量和肿瘤风险。
一些研究发现加热温度越高，加热时间越长，HAAs生成量越多，但湿热条件下加热时间过长时，HAAs含量降低。可见，在不同长时间加热条件下，HAAs的降解也可能伴随其生成。此外，温和的加热方式会产生较少的HAAs，如蒸煮和微波加热，但煎炸产生较多的HAAs。因此，抑制HAAs的形成是基于加热时间、温度和加热方式的差异，在进行肉制品危害控制时需要考虑这些因素。
HAAs的天然抑制剂
酚类物质
酚类物质对HAAs的抑制作用表现在：一是酚类物质与自由基反应形成相对稳定的半醌自由基，阻断链式反应；二是酚类物质通过与抗氧化物结合金属离子抑制自由基的产生；三是酚类物质通过自身供氢氧化来清除自由基。植物组织和果实中含有多种酚类化合物可以抑制HAAs，但是它们对不同的HAAs没有表现出单一的抑制作用。此外，抗坏血酸可以清除吡嗪自由基阳离子，从而抑制HAAs的产生。
中间产物
黄酮类化合物可与PhIP形成过程中产生的重要中间产物苯乙醛形成加合物，从而抑制PhIP的形成，有实验证明黄酮类化合物对HAAs的抑制能力与其对烤肉中苯乙醛的抑制能力呈正相关。
图3 黄酮类化合物抑制PhIP生成的假设途径
美拉德反应抑制剂
许多研究表明，HAAs是通过复杂的美拉德反应形成的。含硫化合物可以抑制美拉德反应，从而减少HAAs的生成量。含硫氨基酸被报道能有效抑制非酶褐变反应，是抑制HAAs形成的有效抑制剂。
通过控制食品中的其他成分也可以有效减少熟肉制品中HAAs的形成，例如含水物质的存在以及向熟肉制品中添加氯化钠和三聚磷酸盐，均可显著降低PhIP的含量。具有一定抗氧化能力的多不饱和脂肪酸，可以抵抗自由基氧化，减少HAAs的形成。
黄酮类化合物等抗氧化剂可以清除自由基，减少HAAs的形成。芳香环间位具有2 个羟基的黄酮类化合物是最有效的抑制剂，而芳香环上烷基或羧酸基团的存在会略微降低抑制作用。
黄酮类化合物
