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在食品的热加工过程中,天门冬酰胺和还原糖会发生美拉德反应生成具有神经毒性、遗传毒性和潜在致癌性的化合物——丙烯酰胺,该反应同时还会生成具有显著抗氧化活性、抗诱变和消除活性氧功能的类黑精类物质。丙烯酰胺进入机体后会被细胞色素P450 2E1催化氧化为环氧丙酰胺,后者亲电进攻DNA上鸟嘌呤的7位N原子,形成N-7-(2-氨甲酰-2-羟乙基)鸟嘌呤加合物,从而破坏DNA的原有结构,造成对机体的侵害。加入外源性抗氧化剂(如维生素C、蛋氨酸、大蒜素等)可有效抑制丙烯酰胺的环氧化过程并竞争性阻断环氧丙酰胺对DNA的攻击。类黑精类物质具有显著的抗氧化、抗诱变和消除活性氧等性能,其抗氧化强度甚至与食品中常用的抗氧化剂(如:丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、维生素C等)相媲美。因而迫切需要进一步研究美拉德反应中的丙烯酰胺与类黑精生成量的关系,为更进一步研究类黑精能否起到抗氧化活性抑制丙烯酰胺毒性代谢奠定基础。本研究通过建立葡萄糖/天门冬酰胺动力学模型,研究不同条件下美拉德反应产物中丙烯酰胺与类黑精生成量的关系,并对建立类黑精类内源性抗氧化物质能否抑制丙烯酰胺的毒性代谢模型进行初探。实验结果如下:1.建立了葡萄糖/天门冬酰胺美拉德反应产物中丙烯酰胺的二极管阵列-反相高效液相色谱检测方法。通过监测不同条件反应体系中的丙烯酰胺发现:120～180℃,0～6min,丙烯酰胺含量随着时间的延长而增加。加热6min后,120℃丙烯酸胺生成量仍继续缓慢增加,140℃(20min),150℃(10min),160℃(6min),180℃(2min)下,丙烯酸胺的含量分别达到较大值1.46μg/mL,2.55μg/mL,3.05μg/mL,2.01μg/mL。丙烯酰胺含量达到最大值后,随着反应时间的延长逐渐下降。除乳糖外,其他糖和天门冬酰胺反应均有丙烯酰胺生成,果糖反应体系中,丙烯酰胺生成量最大,是其它糖的2～4倍。在不同糖与葡萄糖/天门冬酰胺混合体系中,加入果糖和蔗糖时,丙烯酰胺生成量明显增加,但蔗糖对丙烯酰胺生成量的影响更大。而加入木糖和麦芽糖时,丙烯酰胺生成量略有下降。葡萄糖/天门冬酰胺美拉德反应中,在0.0～0.3mol/L葡萄糖浓度下,丙烯酰胺生成量随葡萄糖浓度的增加而增加,而天门冬酰胺浓度对丙烯酰胺生成量的影响则不显著。pH 6～8,丙烯酰胺生成量与pH值有明显相关性,其相关系数为R~2=0.9670,pH值越大丙烯酰胺含量越大。2.初步探明了美拉德体系中类黑精生成量与丙烯酰胺的关系。在0.2mol/L葡萄糖和0.2mol/L天门冬酰胺的美拉德反应中发现:120℃,0～60min,随着时间的延长类黑精不断增加。温度高于120℃时,类黑精含量在5～20min达到较大值。140℃(20min),150℃(15min),160℃(6min),180℃(2min)下类黑精含量分别达到较大值175mmol/L,131mmol/L,137mmol/L,120 mmol/L。葡萄糖浓度在0～0.2mol/L时,随着葡萄糖浓度的增大,类黑精生成量也不断增大。而天门冬酰胺对类黑精成量影响则不大。从丙烯酰胺随类黑精生成量变化的分布图中发现,类黑精生成量在0～140mmol/L时,丙烯酰胺随类黑精生成量的增加而增加。类黑精生成量大于140mmol/L时,产物中丙烯酰胺的浓度开始下降。研究结果表明,在一定条件下,类黑精与丙烯酰胺生成量有明显的相关性。3.类黑精具有显著的抗氧化性能,又与丙烯酰胺有显著相关性,因而推测类黑精能否作为内源性抗氧化剂抑制丙烯酰胺的环氧化,或竞争性阻断环氧丙酰胺对DNA上鸟嘌呤的攻击,达到降低丙烯酰胺对机体损伤的目的。因此对类黑精抑制丙烯酰胺的体外毒性代谢模型进行初步探索:通过5%丙酮诱导SD大鼠肝脏中细胞色素P450 2E1,采用对P450 2E1保持活性较好的钙离子沉淀法和超低温高速离心法制备肝微粒体,考马斯亮蓝染色法测得制备的鼠肝微粒体中蛋白浓度为19.45mg/mL。采取分别增加反应底物及细胞色素P450 2E1的浓度,延长孵育时间等措施,结果均未发现环氧丙酰胺色谱信号峰。可能由于鼠肝微粒体缺少生物体中其它有关代谢酶及细胞微环境,仅细胞色素P450 2E1不足以引起丙烯酰胺的催化环氧化。