本发明属于食品评价,具体涉及美拉德反应产物对机体神经系统损伤的评价方法。
背景技术:
1、美拉德反应(maillard reaction,mr)亦称为非酶褐变,是指羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(如氨基酸和蛋白质等)之间发生的反应,其主要由加热导致。美拉德反应是加工食品中色泽和浓郁芳香风味的主要来源,例如是饼干、面包的烘烤以及肉类食品的蒸煮中形成良好风味所不可缺少的化学反应。但有研究报道美拉德反应在一定程度上也会降低食品的营养性。例如,乳粉等乳制品通常需要经过一定强度的热处理才能保证产品的生物安全性,在热处理过程中,由于乳制品中含有丰富的蛋白质和还原糖,导致乳制品非常容易发生美拉德反应,造成氨基酸类和糖类等营养成分的损失,甚至产生对人体有害的如糠醛类、呋喃等物质。因此,了解和掌握乳及乳制品加工过程中的美拉德反应及其产物对于保证食品的质量是非常有意义的,现有技术也对此进行了研究,例如:
2、引用文献1公开了一种添加茶多酚的乳制品美拉德反应副产物含量的计算方法,所述方法建立了一种乳糖-乳蛋白-茶多酚体系,测定不同杀菌温度下美拉德反应副产物含量,利用阿伦尼乌斯公式,构建动力学模型,以探究产物间的形成规律,将公式应用于不同热处理工艺的产品在储藏期内美拉德反应副产物含量的计算,同时对产品的储存期限值进行预测。引用文献2公开了一种基于超高效液相色谱质谱联用技术检测加工食品中不同阶段美拉德反应产物的方法,可一次性检测加工食品中12种美拉德反应产物,包括糠氨酸、吡咯素、甲基乙醛-羟基咪唑酮异构体mg-h1/mg-h2/mg-h3、乙二醛-氢咪唑酮g-h1、羧甲基赖氨酸cml、羧乙基赖氨酸cel、戊糖素、精嘧啶、乙二醛-赖氨酸二聚体gold和甲基乙二醛-赖氨酸二聚体mold,实现对加工食品中各阶段美拉德反应产物的含量进行全面定量分析。
3、近年来,乳制品中的美拉德反应及其产物所带来的影响受到业界广泛的关注,但是由于美拉德反应本身相当复杂,产物种类繁多,很难对美拉德反应及其产物进行非常系统性的评价。因此,新的可以衡量美拉德反应的评价方式具有极大的意义。
4、引用文献:
5、引用文献1:cn113808674b;
6、引用文献2:cn114674954a。
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、现有技术中已存在针对美拉德反应产物进行检测的方法,但目前已有的研究主要是集中在通过检测美拉德反应产物及其含量从而控制食品质量,或提高美拉德反应产物检测方法的通用性从而更准确的掌握食品中的美拉德反应程度。但这些研究忽略了美拉德反应产物对食用者机体产生的实际影响。
3、尽管已有研究报道不同的美拉德反应产物对人体会产生有益的或有害的作用,但这样的研究通常是基于单个的化合物或基于过往的临床经验,而并非是对食品中可能存在的美拉德反应产物进行系统性的研究。
4、经过长期的探索,本发明认为针对食品中可能存在的美拉德反应产物对于生物体的影响评价应当主要考量以下4个方面:(1)应当研究哪些美拉德产物具有主要的代表性,特别是对于研究的细分领域;(2)这些具有代表性的美拉德反应产物具有现实的可获得性;(3)这些具有代表性的美拉德反应产物是否具有合适的生物学试验能够实证其对于人体具有的风险;(4)对于确定的研究方法的合理性是否能够便利的进行验证。
5、具体而言,本领域公知的是,美拉德反应产物众多,其中不乏对产品有益的例如可以提升产品风味、外观的物质,并且在食品领域的很多工艺中也存在利用美拉德反应产物增加风味的情况。因此,面对众多的美拉德反应产物,对于其对人体是否有害不能一概而论。例如,一些研究对于某种情况下大量出现的美拉德反应产物进行了分析或表征,但仅仅依据这些物质总含量的高低或特定种类物质的含量高低并不足以判断其生物风险性,这样的逻辑实际上是不合理的默认了所有美拉德反应产物均具有相当的生物风险。因此,需要对美拉德反应产物可能对人体产生的影响进行更为客观和系统的评价。
6、首先,从实证研究的基本原则出发,其前提之一在于研究对象应当具有代表性,也就是说,对于食品领域而言,尤其对于食品细分领域而言,应当确定其广泛存在的美拉德反应产物,这就需要进行相关的调研和统计。并且,当确定了典型的化学物质后,从研究的可行性角度考虑,也应当确定这些物质是否均具有被实际获取的可能,只有实际可工业合成的物质,才具有进一步生物学实证的可行性。
7、进一步,对于合适的生物学实验,应当具有关联到人体的可能性,并且,实证中其应当可以通过某种方式而实现风险等级的划分或评判。
8、进一步,通过上述实验研究得出的结论,应当可以通过较为简便的,尤其是已经存在的其他的手段进行验证。
9、基于上述考量,本发明针对食品领域的特点,尤其是乳制品的特点,本发明选取了具有代表性的美拉德反应产物,并结合工业可实际获得性,确定了2-糠醛、5-羟甲基糠醛、2-呋喃甲基酮或乙二醛作为生物学验证的对象。进一步,从各种生物学试验中筛选出斑马鱼模型,并发现通过对特定指标的评价可以实现较为明确的风险等级的划分。并且,本发明对于美拉德反应产物对有机体影响的评价方法具有便利的可验证性,例如,通过保质期内外的乳制品的检测,可以验证本发明的评价方法是合理且自洽的。
10、总之,本发明的目的在于提供一种美拉德反应产物对机体神经系统损伤的评价方法,将斑马鱼作为模型生物,检测特定的美拉德反应产物对神经系统不同评价指标的损伤影响,并对相关结果进行统计分析和赋分,从而系统性的评价美拉德反应产物对机体神经系统的损伤,从而为食品质量控制提供理论支持。
11、用于解决问题的方案
12、为了解决上述技术问题,本发明提供了以下技术方案:
13、[1]、一种美拉德反应产物对机体神经系统损伤的评价方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
14、(1)针对机体神经系统设置评价指标;
15、(2)利用受试剂量的美拉德反应产物对斑马鱼进行暴露实验,测试斑马鱼的各评价指标;
16、(3)在统计学上分析受试组斑马鱼相比对照组斑马鱼的各评价指标的变化和/或变化的显著性水平,就不同的变化和/或变化的显著性水平赋予分值,将各评价指标的分值加和得到总分,确定风险分级;
17、其中,所述神经系统的评价指标包括中枢神经凋亡细胞数量、周围运动神经长度和行为学特征中的至少一种;
18、所述美拉德反应产物包括2-糠醛、5-羟甲基糠醛、2-呋喃甲基酮和乙二醛中的至少一种。
19、[2]、根据[1]所述的方法,所述美拉德反应产物包括2-糠醛、5-羟甲基糠醛、2-呋喃甲基酮和乙二醛。
20、[3]、根据[1]或[2]所述的方法,其特征在于,所述美拉德反应产物来源于乳制品。
21、[4]、根据[3]所述的方法,其特征在于,所述乳制品包括奶粉,所述奶粉包括婴幼儿配方奶粉、儿童配方奶粉、青少年配方奶粉、成人配方奶粉和中老年配方奶粉中的任意一种。
22、[5]、根据[1]~[4]中任一项所述的方法,其特征在于,所述神经系统的评价指标中行为学特征包括自主运动和反应能力中的至少一种;所述自主运动包括运动距离,所述反应能力包括每分钟平均运动速度。
23、[6]、根据[1]~[5]中任一项所述的方法,其特征在于,
24、所述暴露实验的形式为将受试剂量的美拉德反应产物溶于溶剂配制为母液后水溶给予斑马鱼。
25、[7]、根据[1]~[6]中任一项所述的方法,其特征在于,
26、所述受试剂量以所述美拉德反应产物对斑马鱼的最大非致死浓度和/或10%死亡浓度为基准设置。
27、[8]、根据[1]~[7]中任一项所述的方法,其特征在于,
28、所述受试剂量包括所述美拉德反应产物对斑马鱼的1/9最大非致死浓度、1/3最大非致死浓度、最大非致死浓度和10%死亡浓度中的至少一种。
29、[9]、根据[1]~[8]中任一项所述的方法,其特征在于,
30、所述就不同的显著性水平赋予分值的方法为:
31、0.01≤p<0.05,赋1分;
32、0.001≤p<0.01,赋2分;
33、p<0.001,赋3分;
34、所述神经系统的评价指标中行为学特征反应能力2个循环毒性,赋2分。
35、[10]、根据[1]~[9]中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,
36、所述确定风险分级的方法为:
37、对于美拉德反应产物单体:
38、1/9最大非致死浓度:总分为0分表示安全,总分为1~5分表示低风险,总分为6~12分表示中风险,总分为13分以上表示高风险;
39、1/3最大非致死浓度:总分为0~5分表示安全,总分为6~12分表示低风险,总分为13~19分表示中风险,总分为20分以上表示高风险;
40、最大非致死浓度:总分为0~5分表示安全,总分为6~12分表示低风险,总分为13分以上表示中风险;
41、10%死亡浓度:总分为0~5分表示安全,总分为6~19分表示低风险,总分为20分以上表示中风险;
42、对于美拉德反应产物复合物:
43、1/9最大非致死浓度复合物:总分为0~5分表示安全,总分为6~12分表示低风险,总分为13~19分表示中风险,总分为20分以上表示高风险;
44、1/3最大非致死浓度复合物:总分为0~5分表示安全,总分为6~12分表示低风险,总分为13分以上表示中风险。
45、发明的效果
46、通过上述技术方案的实施,本发明取得了如下技术效果:
47、本发明通过对机体神经系统设置评价指标,并检测美拉德反应产物对模式生物斑马鱼各评价指标的影响,进一步对相关检测结果进行统计学分析和量化赋分,可以实现针对不同美拉德反应产物单体、不同美拉德反应产物复合物对机体神经系统损伤的评价,还可实现不同美拉德反应产物的损伤风险程度的比较。本发明实现了针对美拉德反应产物对机体神经系统造成的实际影响的安全性风险的系统性评估,为食品的实际生产和质量控制提供了帮助。并且,本发明提供的评价方法整体周期短、成本低、准确性高。
1.一种美拉德反应产物对机体神经系统损伤的评价方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,所述美拉德反应产物包括2-糠醛、5-羟甲基糠醛、2-呋喃甲基酮和乙二醛。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述美拉德反应产物来源于乳制品。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述乳制品包括奶粉,所述奶粉包括婴幼儿配方奶粉、儿童配方奶粉、青少年配方奶粉、成人配方奶粉和中老年配方奶粉中的任意一种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,所述神经系统的评价指标中行为学特征包括自主运动和反应能力中的至少一种;所述自主运动包括运动距离,所述反应能力包括每分钟平均运动速度。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的方法,其特征在于,
7.根据权利要求1~6中任一项所述的方法,其特征在于,
8.根据权利要求1~7中任一项所述的方法,其特征在于,
9.根据权利要求1~8中任一项所述的方法,其特征在于,
10.根据权利要求1~9中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,
