基本介紹
- 中文名：吡啶類雜環胺
- 外文名：PhIP(2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine)
- 特性：致癌性和致突變性
- 分布：高溫肉製品
- 酸度係數：pKa = 5.6
- 溶解度：鹼性條件下不溶於水
定義,生成途徑,毒性作用機理,抑制方法,添加多酚黃酮類化合物,添加飲料及天然提取物,
定義
雜環胺(Heterocyclic Amines，HCAs)是在200°C以上及長時間烹調加工禽畜肉、魚肉等食物的過程中，產生的具有致突變、致癌作用的物質。PhIP（2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑[4,5-b]吡啶）是目前已知的致癌、致突變性的HCAs類化合物中非常重要的一種。由於人們對餐飲的喜好W及對口感的追求,無論在西方國家還是在我國，燒烤都是團體活動常見的方式或菜餚。據估計，人類每天攝入PhIP範圍從0.1到13.8mg。此外,PhIP也廣泛存在於大氣顆粒物中。這些事實充分說明PhIP可能是廣泛存在的食源性化合物或環境污染物。
生成途徑
1986 年，Felton 等人首次在 300°C 高溫下煎炸的碎牛肉中分離出致癌致突變的雜環胺 PhIP。隨後，Shioya 等人將葡萄糖、苯丙氨酸和肌酸酐的混合物加入二甘醇-水混合液中，在 128°C 下加熱 2 h，成功合成出 PhIP。然而，Skog 等人指出，葡萄糖在 PhIP 的形成過程中不是必需的，且過量的葡萄糖會對 PhIP 的生成起到一定的抑制作用。Kikugawa 等人研究發現，美拉德反應中吡嗪陽離子自由基和碳中心自由基均參與到 PhIP 等吡啶類雜環胺的生成過程中。Murkovic 等人研究表明，PhIP 的生成途徑主要包括三個步驟：一是苯丙氨酸通過史崔克降解反應生成苯乙醛，二是苯乙醛與肌酸酐發生羥醛縮合反應，三是脫水後的羥醛縮合產物通過席夫鹼反應生成 PhIP，即醛酮與伯胺（RNH2）生成含碳氮雙鍵的亞胺（圖 1-3）。隨後，Zöchling 等人使用 HPLC 和GC-MS 在模擬體系及烤肉中成功檢測出苯丙氨酸、肌酸酐等前體物質和苯乙醛、羥醛縮合產物等中間體，從而證實了 PhIP 的生成途徑。此外，Hidalgo 等人研究發現，油脂氧化能夠進苯丙氨酸的史崔克降解，Zamora 等人研究發現，油脂氧化能夠顯著苯丙氨酸的史崔克反應，從而間接影響 PhIP 的產生，某些胺基酸在模擬體系中的熱分解也有助於 PhIP 的生成。Kataoka 等人研究發現，在 200°C 的高溫下，模擬體系中的 PhIP 能與甘氨酸等少數游離胺基酸發生加合反應。
毒性作用機理
研究發現，PhIP可與DNA形成加合物。DNA加合物的形成，是致癌、致突變的關鍵因素。國外研究發現HCAs可通過動物體內細胞色素P450以及N-乙醯基轉移酶2(NAT2)等途徑進行代謝而N-羥基化活化後的HCAs帶正電荷，可形成DNA加合物，引起DNA損傷，並產生遺傳毒性。
此外，有研究顯HCAs能誘導NADPH/P450產生超氧陰離子自由基，引發的生物氧化損傷與機體外有毒物質的毒性相關。送說明HCAs形成的超氧陰離子自由基是致突變性和致遺傳毒性的重要成因。
抑制方法
添加多酚黃酮類化合物
諸多研究表明，多酚黃酮類化合物對 PhIP 有明顯的抑制作用，Weisburger 等人研究表明，大豆苷元和染料木素（genistein）均有抑制 PhIP 的作用。Oguri 等人探究不同的抗氧化劑對模擬體系中 PhIP 的抑制作用，結果表明，表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、槲皮素等黃酮化合物對PhIP的抑制效果高達80%，Cheng綜合考察了多種多酚類化合物對模擬體系中 PhIP 的抑制效果，柚皮素、根皮苷、槲皮素能明顯抑制模擬體系中 PhIP 的產生，而橙皮素和蘆丁則幾乎沒有抑制效果，綠原酸、鼠尾草酸和迷迭香酸則能顯著促進 PhIP 的生成。Salazar 等人綜合考察了 25種多酚類化合物對模擬體系中雜環胺PhIP的抑制作用，發現白藜蘆醇和間苯二酚對PhIP有明顯的抑制作用。Murkovic 等人研究表明，鼠尾草和百里香兩種多酚類化合物對PhIP 等雜環胺有明顯的抑制作用，抑制效果達 60%。
添加飲料及天然提取物
研究表明，牛肉等在烹飪前用綠茶、紅茶、啤酒、紅酒等飲料浸泡，可以顯著抑制 PhIP 的產生。Quelhas 等人將牛肉在綠茶中浸泡數小時後煎炸，結果表明，同空白組相比，PhIP 的含量明顯下降。Viegas 等人將牛肉餅用紅酒、啤酒浸泡後煎炸，結果表明，添加草藥的啤酒對烤牛肉中的 PhIP 抑制效果最好，高達 91%；而普通的啤酒對 PhIP 的抑制效果在 50%左右；添加草藥的紅酒對 PhIP 的抑制效果較差，約為 30%。有報導稱，一些植物提取物對 PhIP 有明顯的抑制作用。Cheng 等人研究發現，蘋果和葡萄的提取物能顯著抑制烤牛肉 PhIP 的產生。Gibis 等人研究發現，大蒜、洋蔥和檸檬的醃泡汁能顯著抑制烤牛肉中 PhIP 的產生。
