CN115500495A - 草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用 - Google Patents

草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115500495A
CN115500495A CN202210985512.2A CN202210985512A CN115500495A CN 115500495 A CN115500495 A CN 115500495A CN 202210985512 A CN202210985512 A CN 202210985512A CN 115500495 A CN115500495 A CN 115500495A
Authority
CN
China
Prior art keywords
curcumin
acrolein
acr
alpinia katsumadai
food
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210985512.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115500495B (zh
Inventor
卢永翎
吕丽爽
陆洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Normal University
Original Assignee
Nanjing Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Normal University filed Critical Nanjing Normal University
Priority to CN202210985512.2A priority Critical patent/CN115500495B/zh
Publication of CN115500495A publication Critical patent/CN115500495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115500495B publication Critical patent/CN115500495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00—Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/10—Natural spices, flavouring agents or condiments; Extracts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L13/00—Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof
    • A23L13/40—Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof containing additives
    • A23L13/42—Additives other than enzymes or microorganisms in meat products or meat meals
    • A23L13/428—Addition of flavours, spices, colours, amino acids or their salts, peptides, vitamins, yeast extract or autolysate, nucleic acid or derivatives, organic acidifying agents or their salts or acidogens, sweeteners, e.g. sugars or sugar alcohols; Addition of alcohol-containing products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/20—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
    • A23L5/27—Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification by chemical treatment, by adsorption or by absorption
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用，本发明提出了一种草豆蔻和姜黄素的一种新应用，即其复合联用后能够通过捕获丙烯醛以控制其含量，有效提高对丙烯醛的抑制率，避免其与亲核生物大分子反应形成各种有害加合或交联产物。草豆蔻和姜黄素可作为ACR的清除剂，抑制食品加工过程中产生的ACR，从而阻断ACR与亲核生物大分子反应形成的各种有害加合或交联产物对人体造成危害。本发明对食品中丙烯醛抑制能起到更好的改善效果，有效提高对丙烯醛的抑制率，其抑制率可以到达70％以上，更为重要的是其中草豆蔻和姜黄素组合添加剂量小、安全性高、活性强，在肉类加工中作为食品添加剂更安全高效。

Description

草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用
技术领域
本发明属于食品添加剂领域，具体涉及草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用。
背景技术
草豆蔻为姜科Zingiberaceae山姜属植物草豆蔻(Alpinia katsumadai Hayata)的干燥近成熟种子，味辛，性温，归脾、胃经，具有燥湿行气、温中止呕的功效，可作为香料用于卤、酱、煮、蒸、烧、焖、炖的烹饪方式中，具有增香去腥的作用。小豆蔻明、山姜素和乔松素为草豆蔻中主要多酚物质。姜黄素是中国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1981)中最早颁布的允许在食品中使用的九种天然色素之一。目前，姜黄素在国内外作为调味品和色素广泛应用于食品工业中。此外，姜黄素因具有抗氧化、抗癌等诸多药理活性而被研究人员广泛应用于临床实验和新药研发中。
丙烯醛(acrolein，ACR)是一种最简单的α,β-不饱和醛，同时具有两个反应位点(C＝C双键和C＝O羰基)，在生物体内外均具有高反应活性和毒性，在人体内蓄积后可与体内大分子如蛋白质、DNA、核酸、磷脂等生命物质的亲核位点发生共价结合，导致糖尿病并发症、心脑血管疾病、阿尔茨海默症、癌症等慢性病症。饮食摄入是外源性丙烯醛的主要来源之一，碳水化合物和氨基酸的热降解、甘油脱水热处理、脂质过氧化和微生物代谢及发酵等过程均能产生丙烯醛，给食品安全带来潜在的风险。肉制品含有丰富的氨基酸和蛋白质，且加工过程中通常采用高温、高油、加糖熟制等工艺，极易产生丙烯醛，如烤香肠、烤牛排、烤猪排，炸鱼、烟熏三文鱼等肉类食品中丙烯醛的含量在50～100μg/kg。
文献报道表明，天然多酚类物质能有效捕获丙烯醛，如槲皮素、橙皮素、白藜芦醇、表没食子儿茶素没食子酸酯、根皮素、染料木素、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷等，但这些多酚不能直接应用于食品中，且高温加工条件下稳定性较差，同时多酚物质的色泽和风味对产品品质也会造成一定的干扰。因此，可以从药食两用的香辛料中寻求耐高温食源性丙烯醛抑制剂，并研究复配联用后的作用。
目前国内外对草豆蔻在食品中的应用研究主要集中在去腥调香方面，对于姜黄素的研究主要集中在抗氧化和抗癌等方面，现有技术中报道在肉松加工过程中加入60g/kg草豆蔻对ACR抑制率达到47.87％，但添加量较大，有可能影响食物的风味和口感；在烤鸡翅中单独加入0.3g/kg的姜黄素抑制率为18％，抑制活性不高。尚未发现对两者复配联用后有效抑制丙烯醛方面的研究。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用，本发明首次提出草豆蔻和姜黄素复合联用可以用于抑制丙烯醛，尤其是可以实现原料中的低剂量的添加而显著抑制食品中的丙烯醛。
本发明还提出了一种抑制食品中丙烯醛的复方香辛料添加剂及其应用。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用。
所述草豆蔻为姜科Zingiberaceae山姜属植物草豆蔻(Alpinia katsumadaiHayata)的干燥近成熟种子，属于一种香辛料。本发明所述姜黄素为草本植物中所含的酚类物质，其化学结构式如下所示：
Figure BDA0003802396100000021
其中，所述草豆蔻和姜黄素复合联用在制备抑制环境或者食品中丙烯醛的抑制剂中的应用。
进一步地，所述草豆蔻和姜黄素复合联用通过抑制由丙烯醛与亲核生物大分子反应形成的各种有害加合或交联产物在制备抑制环境或者食品中丙烯醛的抑制剂中的应用。
进一步地，所述草豆蔻和姜黄素复合联用通过捕获丙烯醛从而降低丙烯醛含量在制备抑制环境或者食品中丙烯醛的抑制剂中的应用。
其中，所述草豆蔻与姜黄素按质量比9-12：0.1组合作为丙烯醛抑制剂。
作为优选，所述草豆蔻与姜黄素按质量比10.64：0.1组合作为丙烯醛抑制剂。
本发明所述一种抑制食品中丙烯醛的复方香辛料添加剂，所述添加剂包括草豆蔻和姜黄素，所述草豆蔻和姜黄素的质量比为9-12：0.1。
作为优选，所述草豆蔻和姜黄素复方香辛料作为食品中丙烯醛抑制剂的应用。其能够预防人体慢性疾病的发生，例如由ACR引发的生物亲核大分子加合或交联导致的肿瘤、阿兹海默症、衰老、动脉粥状硬化或炎症。所述草豆蔻和姜黄素复方香辛料能够捕获丙烯醛从而降低丙烯醛含量。所述草豆蔻和姜黄素复方香辛料能够抑制由丙烯醛与亲核生物大分子反应形成的各种有害加合或交联产物。
本发明所述草豆蔻和姜黄素复方香辛料在清除ACR时，可以单独添加到食品中使用，也可以与其他天然或合成的ACR清除剂复配使用，达到降低ACR含量，减少人体摄入有害物质的目的。
作为优选，所述添加剂包括草豆蔻和姜黄素，所述草豆蔻和姜黄素的质量比为10.64:0.1。
进一步地，所述添加剂以草豆蔻和姜黄素作为主要成分，与其他物质复配共同使用，所形成的添加剂。
本发明所述的抑制食品中丙烯醛的复方香辛料添加剂在抑制食品中丙烯醛中的应用。
其中，所述草豆蔻和姜黄素在食品中的添加量9-12g/kg和0.1g/kg；优选添加量分别为10.64g/kg和0.1g/kg。
其中，所述食品包括烤肉或者煮肉。
通常化合物组合协同或拮抗计算方法有：金正均Q值法、参数法、等效线图解法、Chou-Talalay法则等，其中Chou-Talalay法则又称中位药效法，为Chou和Talalay教授于1984年共同建立的药物联用的定量方法，2005年Martin团队进一步开发出药物联合作用量-效分析软件CompuSyn，从定性定量的角度反映药物相互作用后引起药效学参数(如抑制效果等)发生的连续变化，并给出联合指数(combination index，CI)，其不仅能定量描述联合用药的协同作用、相加作用和拮抗作用，也能够对给定的量-效水平下的效应进行定性描述，其结果主要由抑制率-联合指数图(Fa-CI)表示。
表1天然产物联合作用的CI值区间及评价
Figure BDA0003802396100000031
Figure BDA0003802396100000041
本发明通过大量研究发现，在特定的添加比例范围下当0.1g/kg姜黄素和10.64g/kg草豆蔻可以有效抑制ACR，CI值为0.35，说明两者具有较好的协同作用，此时ACR抑制率达到76.62％。即添加少量姜黄素和草豆蔻可以大大提高了食品中的ACR抑制效率，同时在后续烤肉和煮肉中也有效证实了二者低剂量的显著协同作用。与现有技术相比，可以实现原料中的低剂量的添加而显著抑制食品中的丙烯醛。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明首次提出了草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用。本发明同时提出了一种抑制食品中丙烯醛的复方香辛料添加剂，其中特定比例的草豆蔻或者姜黄素组合物相比于单一草豆蔻或者姜黄素的添加，对食品中丙烯醛抑制能起到了更好的改善效果，有效提高对丙烯醛的抑制率，其抑制率可以到达70％以上，更为重要的是其中草豆蔻和姜黄素组合添加剂量小、安全性高、活性强，在肉类加工中作为食品添加剂更安全高效。
附图说明
图1为CAR、ALP、PIN以草豆蔻比例混合与CUR联合使用对ACR的联合作用指数Fa-CI曲线。
图2为在烤肉中加入草豆蔻(AKH)和姜黄素(CUR)单用/联用对ACR抑制活性的测定结果，采用Duncan’s多重比较法进行显著性检验，不同小写字母代表不同浓度之间的差异性显著(p<0.05)。
图3中A为测定烤肉中ACR-DNPH液相色谱图；B为在烤肉中加入1％草豆蔻和0.01％姜黄素后测定ACR-DNPH液相色谱图。
图4为在煮肉中加入草豆蔻(AKH)和姜黄素(CUR)单用/联用对ACR抑制活性的测定结果，采用Duncan’s多重比较法进行显著性检验，不同小写字母代表不同浓度之间的差异性显著(p<0.05)。
图5为不同添加量的草豆蔻(AKH)和姜黄素(CUR)联用对烤肉中ACR抑制活性的测定结果，采用Duncan’s多重比较法进行显著性检验，不同小写字母代表不同浓度之间的差异性显著(p<0.05)。
具体实施方式
实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
小豆蔻明、山姜素、乔松素和姜黄素在模拟加工条件下对ACR的半数抑制浓度(IC50)。
(1)实验材料与仪器
小豆蔻明(CAR、98％，西安天丰生物科技公司)；山姜素(ALP、98％，成都埃法生物科技公司)；乔松素(PIN、98％，西安天丰生物科技公司)；姜黄素(CUR、98％，上海麦克林生化试剂有限公司)；2,4-二硝基苯肼(DNPH·HCl，>97％，美国Sigma-Aldrich公司)；丙烯醛(ACR，98％水溶液，山东西亚化学工业有限公司)；乙腈(色谱纯，上海国药集团化学试剂有限公司)；纯净水(杭州哇哈哈集团有限公司)；磷酸二氢钠、磷酸氢二钠均为分析纯试剂(上海国药集团化学试剂有限公司)。
高效液相色谱仪：Agilent Technologies 1260(美国安捷伦公司)；ZQTY-70台式振荡培养箱(上海知楚仪器有限公司)；QL-861涡旋混合仪(江苏海门市其林贝尔仪器制造有限公司)；KQ-300B超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；PHS-3C数字式pH计(上海三信仪表厂)；FA2104N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司)。
(2)实验步骤
用0.1mol/L，pH 7.0的PBS配制ACR溶液，用DMSO配制CAR、ALP、PIN和CUR溶液。在2mL离心管中，分别加入0.5mL ACR溶液(0.5mmol/L)和0.5mL不同浓度的CAR(0.125、0.25、0.5、1、1.5、2.0mmol/L)、ALP(0.25、0.5、1、1.5、2.0mmol/L)、PIN(0.125、0.25、0.5、1、1.5、2.0mmol/L)、CUR(0.125、0.25、0.5、1、1.5、2.0mmol/L)，用DMSO代替多酚溶液作为空白，涡旋混匀后，置于100℃恒温水浴振荡器中反应1h，反应结束后取500μL反应液，加入300μLDNPH溶液，涡旋混匀后于37℃，220rpm恒温摇床避光衍生化2h后，使用HPLC法测定2,4-二硝基苯腙(ACR-DNPH)衍生物峰面积，计算上述四种不同多酚物质在模拟加工条件下对ACR的半抑制率IC50。
色谱条件：Kromasil 100-5C18色谱柱(250×4.6mm i.d.，5μm)，二极管阵列检测器，进样量20μL，柱温30℃，检测波长372nm，流动相A为乙腈、流动相B为超纯水(含0.1％甲酸)，流速1.0mL/min状态下以70％流动相A等度洗脱7.5min。
单用：配制CAR、ALP、PIN和CUR各自的IC50浓度溶液，加入同体积ACR(0.5mmol/L)后涡旋混匀，置于100℃恒温水浴振荡器中反应1h，取200μL过0.22μm有机滤膜后使用LC-MS/MS分析。
联用：固定CAR、ALP、PIN和CUR的体积比为1:1:1:1，配制CAR、ALP、PIN和CUR的四元联用的混合液，使得单独多酚的终浓度均为各自IC50，加入同体积ACR(2mmol/L)后涡旋混匀，后续方法同单用方法。分别检测单用和联用条件下CAR、ALP、PIN、CUR及其与ACR的产物。
检测CAR、ALP、PIN及其与ACR的产物液相条件：
色谱柱：kromasil 100-5C18色谱柱(250×4.6mm i.d.，5μm)；紫外检测器；柱温：35℃；检测波长：300nm；
洗脱条件：流动相：0.1％甲酸水溶液(A相)；乙腈溶液(B相)；流动相梯度：0-3min：40％B，3-15min：40-80％B，15-18：80％B，18-18.1：80-40％B，18.1-21min：40％B；流速：1.0mL/min；进样量：10μL。
检测CUR及其与ACR的产物液相条件：
色谱柱：kromasil 100-5C18色谱柱(250×4.6mm i.d.，5μm)；紫外检测器；柱温：20℃；检测波长：375nm；
洗脱条件：流动相：0.1％甲酸水溶液(A相)；乙腈溶液(B相)；流动相梯度：0-5min：30％B，5-8min：30-50％B，8-13min：50-90％B，13-15min：90-50％B，15-18min：50-30％B。流速：0.6mL/min；进样量：20μL。
c.质谱方法
电喷雾正离子化(ESI+)检测CAR、ALP、PIN及其与ACR的产物；电喷雾负离子化(ESI-)检测CUR及其与ACR的产物，扫描范围为m/z 50～1000，喷雾电压4000V，雾化气压45psi，辅助气压力5psi，毛细管温度280℃，裂解电压135V。
(3)实验结果
由表1可知，在模拟加工条件下姜黄素对ACR的抑制活性最好，添加量为0.440mmol/L时可以达到半抑制率，四种物质中山姜素的抑制活性较弱，IC50为0.735mmol/L。
表1多酚类化合物对ACR的半数抑制浓度(IC50)
Figure BDA0003802396100000061
当CAR、ALP、PIN和CUR以IC50比例四元联用与ACR混合反应时，小豆蔻明与丙烯醛的加合物(CAR-ACR-1)、山姜素与丙烯醛加合物(ALP-ACR)、乔松素与丙烯醛加合物(PIN-ACR-1、PIN-ACR-2)、姜黄素与丙烯醛加合物(CUR-ACR-1、CUR-ACR-2)均出现，且CUR含量大幅降低。定量分析发现，生成的加合产物的含量较同条件下上述四种原料以各自IC50比例单用抑制ACR的加合产物的含量均有所增长。如表2所示。其中ALP-ACR、CUR-ACR-1以及CUR-ACR-2生成量大幅提升，而CAR-ACR-1、PIN-ACR-1和PIN-ACR-2的含量变化不明显。由此推测，PIN和CAR在多酚四元联用抑制ACR反应中促进了ALP和CUR捕获ACR反应。
表2CAR、ALP、PIN和CUR单用/四元联用与ACR形成的加合物含量及较单用时的增长率
Figure BDA0003802396100000071
实施例2
草豆蔻中三种多酚天然比例与姜黄素在模拟加工条件下联用对ACR制活性分析
(1)实验材料与仪器
小豆蔻明(98％，西安天丰生物科技公司)；山姜素(98％，成都埃法生物科技公司)；乔松素(98％，西安天丰生物科技公司)；姜黄素(98％，上海麦克林生化试剂有限公司)；草豆蔻(桂味王餐饮有限公司)，2,4-二硝基苯肼(DNPH·HCl，>97％，美国Sigma-Aldrich公司)；丙烯醛(ACR，98％水溶液，山东西亚化学工业有限公司)；乙腈(色谱纯，上海国药集团化学试剂有限公司)；纯净水(杭州哇哈哈集团有限公司)；磷酸二氢钠、磷酸氢二钠均为分析纯试剂(上海国药集团化学试剂有限公司)。
高效液相色谱仪：Agilent Technologies 1260(美国安捷伦公司)；ZQTY-70台式振荡培养箱(上海知楚仪器有限公司)；QL-861涡旋混合仪(江苏海门市其林贝尔仪器制造有限公司)；KQ-300B超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；PHS-3C数字式pH计(上海三信仪表厂)；FA2104N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司)。
(2)实验步骤
按照草豆蔻中CAR、ALP和PIN含量为比例联用(即草豆蔻中CAR、ALP和PIN天然比例)，使得终浓度比为CAR:ALP:PIN＝0.511:0.305:0.807(mmol/L)。
具体配制浓度如下：
混合液A1：CAR：0.128mmol/L、ALP：0.076mmol/L、PIN：0.202mmol/L
混合液A2：CAR：0.256mmol/L、ALP：0.152mmol/L、PIN：0.404mmol/L
混合液A3：CAR：0.511mmol/L、ALP：0.305mmol/L、PIN：0.807mmol/L
混合液A4：CAR：1.023mmol/L、ALP：0.610mmol/L、PIN：1.161mmol/L
混合液A5：CAR：2.048mmol/L、ALP：1.220mmol/L、PIN：3.230mmol/L
上述不同浓度混合液A与ACR(0.5mmol/L)等体积混合，置于100℃恒温水浴振荡器中反应1h，反应结束后取500μL反应液衍生化，用HPLC检测ACR-DNPH含量，计算出混合液A对ACR的半数抑制浓度(IC50)，作为下一步CI测定的IC50。
配制同比例不同浓度的CAR、ALP和PIN的混合液，缩写为C+A+P，将不同浓度混合液与CUR等体积混合成反应液，使得反应体系中C/A/P液和CUR的浓度均为0.125*IC50、0.25*IC50、0.5*IC50、1*IC50、2*IC50、4*IC50，(Theoretical Basis,Experimental Design,andComputerized Simulation of Synergism and Antagonism in Drug CombinationStudies,Pharmacological Reviews,Vol.58,No.3,621-681)将反应液等体积与ACR(1mmol/L)混合，置于100℃恒温水浴振荡器中反应1h，反应结束后取500μL反应液，加入300μL DNPH溶液，涡旋混匀后于37℃，220rpm恒温摇床避光衍生化2h后，使用HPLC测定ACR-DNPH衍生物峰面积，应用CompuSyn软件，同时根据Chou-Talalay方程计算出联合作用指数CI。
色谱条件：Kromasil 100-5C18色谱柱(250×4.6mm i.d.，5μm)，二极管阵列检测器，进样量20μL，柱温30℃，检测波长372nm，流动相A为乙腈、流动相B为超纯水(含0.1％甲酸)，流速1.0mL/min状态下以70％流动相A等度洗脱7.5min。
(3)实验结果
CAR、ALP和PIN不是食品添加剂，不允许直接添加在食品中使用，但是三者通常在草豆蔻中以一定比例共存，三者按天然比例混合后的IC50为(0.311CAR+0.186ALP+0.491PIN)mmol/L。草豆蔻可以作为CAR、ALP和PIN的载体与姜黄素(IC50为0.44)联用，抑制加工过程中产生的ACR。图1表明，在模拟加工条件下(按肉的密度约为1g/cm3)当草豆蔻添加量在4.27-60.80g/kg范围内，与姜黄素以10.64:0.1的比例组合时，对ACR有协同抑制作用。根据GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中姜黄素作为食品添加剂在复合调味料中，最大使用量达0.1g/kg，当0.1g/kg姜黄素和10.64g/kg草豆蔻与ACR一起添加到模拟系统中时，CI值为0.35，说明两者具有协同作用，此时ACR抑制率达到76.62％。即少量添加草豆蔻和姜黄素就可以显著提高ACR抑制效率。
实施例3
草豆蔻与姜黄素联用于烤肉抑制ACR协同作用
(1)实验材料与仪器
小豆蔻明(98％，西安天丰生物科技公司)；山姜素(98％，成都埃法生物科技公司)；乔松素(98％，西安天丰生物科技公司)；姜黄素(98％，上海麦克林生化试剂有限公司)；山姜素-丙烯醛(98％，实验室自制)；小豆蔻明-丙烯醛(98％，实验室自制)；姜黄素-丙烯醛(98％，实验室自制)；2,4-二硝基苯肼(DNPH·HCl，>98％，Tokyo ChemicalIndustry)；丙烯醛(ACR，98％水溶液，分析纯，山东西亚化学工业有限公司)；乙腈(色谱纯，上海国药集团化学试剂有限公司)；纯净水(杭州哇哈哈集团有限公司)；磷酸二氢钠、磷酸氢二钠均为分析纯试剂(上海国药集团化学试剂有限公司)。草豆蔻(桂味王餐饮有限公司)。
高效液相色谱仪：Agilent Technologies 1260(美国安捷伦公司)；ZQTY-70台式振荡培养箱(上海知楚仪器有限公司)；QL-861涡旋混合仪(江苏海门市其林贝尔仪器制造有限公司)；KQ-300B超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；PHS-3C数字式pH计(上海三信仪表厂)；FA2104N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司)。
(2)实验步骤
1)烤肉的制作
将猪肉样品清水洗净后切成5×5×3cm正方形块状，分为四组(每组500g猪肉)，按以下配方添加：
A组：3g盐、3g生抽、3g蚝油、5g料酒、5g食用油、5.32g草豆蔻
B组：3g盐、3g生抽、3g蚝油、5g料酒、5g食用油、0.05g姜黄素
C组：3g盐、3g生抽、3g蚝油、5g料酒、5g食用油、5.32g草豆蔻、0.05g姜黄素
D组：3g盐、3g生抽、3g蚝油、5g料酒、5g食用油
以上四组腌制，用手抓匀腌制液，密封容器中4℃腌制2h。腌制完毕后将猪五花肉置于CRTF32K烤箱，180℃下烤制20min(每隔10min翻面)。烤制结束将样品储存在-80℃下以备进一步分析。
2)煮肉的制作
同步骤1)将猪肉样品清水洗净后切成2cm正方形块状，分为四组(每组500g猪肉)，同步骤1)添加配方，加入肉量的1.5倍水，大火煮沸后改用小火慢煮，熬煮2h。煮制结束后将样品储存在-80℃下以备进一步分析。
3)抑制ACR活性研究
粉碎猪肉样品，分别称取3.0g样品置于50mL离心管中，加入5.0mL蒸馏水，涡旋混合3min后超声萃取60min，8000r/min离心10min，取上清液。再向离心管中加入5.0mL 50％的甲醇水溶液，涡旋混合后超声萃取60min，8000r/min离心10min，再次取上清液，将两次上清液合并混匀，8000r/min离心15min，取上清液进行衍生化，用高效液相色谱检测ACR-DNPH衍生物含量，计算单一香辛料和复方香辛料对ACR的抑制作用。
(3)实验结果
由图2可知，当10.64g/kg草豆蔻(1％)和0.1g/kg姜黄素(0.01％)组合使用时，烤猪肉样品中ACR的抑制率达到70.54％，接近图1中模型系统的结果(76.62％)，远高于单独使用草豆蔻和姜黄素时观察到的17.74％和12.39％。图3也显示，在烤肉中加入1％草豆蔻和0.01％姜黄素，ACR-DNPH衍生物色谱峰明显下降。由图4可知，当1％草豆蔻和0.01％姜黄素组合使用时，煮猪肉样品中ACR的抑制率达到51.58％，远高于单独使用草豆蔻的9.82％和姜黄素的8.98％。因此，作为一种常见的香料，草豆蔻可以作为CAR、ALP和PIN的载体与姜黄素复配后，协同抑制烤猪肉和煮肉中产生的ACR。
根据之前的研究结果(Dual effects of cardamonin/alpinetin and theiracrolein adducts on scavenging acrolein and the anti-bacterial activity fromAlpinia katsumadai Hayata as a spice in roasted meat,Food&Function,2022,13,7088-7097)，54％的ACR去除需要在烤猪肉中添加6％的草豆蔻；现在，仅添加1％草豆蔻和0.01％姜黄素，可以去除70.54％的ACR。在之前的研究中(CN111657419A)，姜黄素和槲皮素协同捕捉在烤鸡翅中形成的ACR(72％)，并且其中需要加入0.03％的姜黄素和0.03％的槲皮素。然而，除日本外，大多数国家不允许将槲皮素用作食品添加剂，而1％草豆蔻和0.01％姜黄素在肉类加工中更安全高效。
此外，进一步实验研究发现：按上述方法在烤肉中不同添加量的对比，由图5可知当添加量为0.7％草豆蔻+0.007％姜黄素时，抑制率为40％，显著低于1％草豆蔻+0.01％姜黄素；当添加量为1.3％草豆蔻+0.013％姜黄素时抑制率为71.18％，添加量为2％草豆蔻+0.02％姜黄素时抑制率为70.01％，与1％草豆蔻+0.01％姜黄素添加量的效果没有显著性差异，但是该配比超过了GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中姜黄素作为食品添加剂在复合调味料中的最大使用量达0.1g/kg，不能应用。
按照上述实验方法，将草豆蔻与槲皮素/山奈酚/高良姜素/芦丁按10.64g/kg:0.1g/kg配比添加到上述烤肉中，由表3可知，这几种复配组合对丙烯醛的抑制率远低于草豆蔻与姜黄素的组合。
表3不同配方组合对烤肉中ACR抑制活性的测定结果
Figure BDA0003802396100000111
实施例4
实施例4与实施例3的处理方法相同，不同之处在于：在烤猪肉样品中按9g/kg草豆蔻和0.1g/kg姜黄素组合添加，或者在烤猪肉样品中按12g/kg草豆蔻和0.1g/kg姜黄素组合添加。

Claims (10)

1.草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述草豆蔻和姜黄素复合联用在制备抑制环境或者食品中丙烯醛的抑制剂中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述草豆蔻和姜黄素复合联用通过抑制由丙烯醛与亲核生物大分子反应形成的各种有害加合或交联产物在制备抑制环境或者食品中丙烯醛的抑制剂中的应用。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述草豆蔻和姜黄素复合联用通过捕获丙烯醛从而降低丙烯醛含量在制备抑制环境或者食品中丙烯醛的抑制剂中的应用。
5.根据权利要求1-4任一所述的应用，其特征在于，所述草豆蔻与姜黄素按质量比9-12：0.1组合作为丙烯醛抑制剂。
6.一种抑制食品中丙烯醛的复方香辛料添加剂，其特征在于，所述添加剂包括草豆蔻和姜黄素，所述草豆蔻和姜黄素的质量比为9-12：0.1。
7.根据权利要求6所述的复方香辛料添加剂，其特征在于，所述添加剂以草豆蔻和姜黄素作为主要成分，与其他物质复配共同使用，所形成的添加剂。
8.一种权利要求6所述的抑制食品中丙烯醛的复方香辛料添加剂在抑制食品中丙烯醛中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述草豆蔻和姜黄素在食品中的添加量分别为9-12g/kg和0.1g/kg；优选添加量分别为10.64g/kg和0.1g/kg。
10.根据权利要求8或者9所述的应用，其特征在于，所述食品包括烤肉或者煮肉。
CN202210985512.2A 2022-08-17 2022-08-17 草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用 Active CN115500495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210985512.2A CN115500495B (zh) 2022-08-17 2022-08-17 草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210985512.2A CN115500495B (zh) 2022-08-17 2022-08-17 草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115500495A true CN115500495A (zh) 2022-12-23
CN115500495B CN115500495B (zh) 2023-08-22

Family

ID=84501292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210985512.2A Active CN115500495B (zh) 2022-08-17 2022-08-17 草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115500495B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116439344A (zh) * 2023-03-10 2023-07-18 宿迁市产品质量监督检验所 辛弗林或者橙皮苷和辛弗林二元联用作为丙烯醛抑制剂的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102166338A (zh) * 2011-03-31 2011-08-31 青岛大学 草豆蔻与生姜组合物、其制备方法及其在制备癌症放、化疗中减毒增效药物中的用途
JP2013189385A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Kinki Univ β‐セクレターゼ阻害剤及びβ‐セクレターゼ阻害剤を含む飲食品
CN111657419A (zh) * 2020-06-15 2020-09-15 南京师范大学 姜黄素作为丙烯醛抑制剂的应用
CN113080382A (zh) * 2021-03-31 2021-07-09 南京师范大学 小豆蔻明作为丙烯醛抑制剂的应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102166338A (zh) * 2011-03-31 2011-08-31 青岛大学 草豆蔻与生姜组合物、其制备方法及其在制备癌症放、化疗中减毒增效药物中的用途
JP2013189385A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Kinki Univ β‐セクレターゼ阻害剤及びβ‐セクレターゼ阻害剤を含む飲食品
CN111657419A (zh) * 2020-06-15 2020-09-15 南京师范大学 姜黄素作为丙烯醛抑制剂的应用
CN113080382A (zh) * 2021-03-31 2021-07-09 南京师范大学 小豆蔻明作为丙烯醛抑制剂的应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116439344A (zh) * 2023-03-10 2023-07-18 宿迁市产品质量监督检验所 辛弗林或者橙皮苷和辛弗林二元联用作为丙烯醛抑制剂的应用
CN116439344B (zh) * 2023-03-10 2024-03-29 宿迁市产品质量监督检验所 辛弗林或者橙皮苷和辛弗林二元联用作为丙烯醛抑制剂的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN115500495B (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhandari et al. Bitterness and toxicity in wild yam (Dioscorea spp.) tubers of Nepal
CN105029537B (zh) 一种卤汤的制备方法和卤藕的制备方法
Xue et al. Non-precursors amino acids can inhibit β-carbolines through free radical scavenging pathways and competitive inhibition in roast beef patties and model food systems
Yao et al. Determination of heterocyclic amines in braised sauce beef
Feng et al. Effects of adding red wine on the physicochemical properties and sensory characteristics of uncured frankfurter-type sausage
Yu et al. Effect of natural spices on precursor substances and volatile flavor compounds of boiled Wuding chicken during processing
CN115500495B (zh) 草豆蔻和姜黄素复合联用作为丙烯醛抑制剂的应用
Choe et al. Effects of green tea leaf, lotus leaf, and kimchi powders on quality characteristics of chicken liver sausages
CN113080382B (zh) 小豆蔻明作为丙烯醛抑制剂的应用
Song et al. N-Nitrosamines in Chinese foods
Zhang et al. Vegetable extracts: Effective inhibitors of heterocyclic aromatic amines and advanced glycation end products in roasted Mackerel
Piotrowski et al. Studies on aroma of cured ham
Zhang et al. Cyanidin and rutin inhibit the formation of heterocyclic aromatic amines in chemical modeling systems and smoked chicken drumsticks
He et al. Effects of blackberry polysaccharide on the quality improvement of boiled chicken breast
Zhang et al. Vinegars inhibiting of the generation of BaP in barbecued pork sausages by decreasing the pH and free radical scavenging
Cho et al. Effect of extract of perilla leaves on the quality characteristics and polycyclic aromatic hydrocarbons of charcoal barbecued pork patty
Hee et al. Formation mechanisms, detection methods and mitigation strategies of acrylamide, polycyclic aromatic hydrocarbons and heterocyclic amines in food products
Wang et al. Water distribution and key aroma compounds in the process of beef roasting
CN110169560B (zh) 一种香辛料提取物和香辛料提取物脂质体及制备方法和应用
Yang et al. Processing stage-guided effects of spices on the formation and accumulation of heterocyclic amines in smoked and cooked sausages
Papavergou et al. Tetrahydro‐ß‐carboline carboxylic acids in smoked foods
CN111657419A (zh) 姜黄素作为丙烯醛抑制剂的应用
CN112083100A (zh) 一种同时检测辣椒或辣椒制品中的多种挥发性成分的方法
Zhou et al. Effects of white ginseng on quality characteristics and volatile flavor compounds of roast chickens
Yu et al. The impact of natural spices additions on hazards development and quality control in roast beef patties

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant