食品中的高级脂质过氧化终产物（ALEs）：形成机理研究及抑制剂探寻

The oxidative degradation of lipids during storage and processing not only leads to the quality deterioration of nutritional value in foodstuff, but also gives rise to some toxic substances that are of risk to human health. One of the causations involved in these damaging effects is the generation of reactive carbonyl substances. These substances possess reactivity towards biological nucleophiles, leading to the formation of Advanced Lipid peroxidation End products(ALEs). Elevated ALEs levels are demonstrated to be related to a series of human diseases, and ALEs also could be absorbed and accumulated through diets. In this research project, detection of ALEs (MDA-Lys，FDP-Lys，HNE-Lys，CML, etc.) in foodstuff will be accomplished by utilizing DNPH derivatization, fluorescence spectrophotometry, western blotting/ELISA，LC-MS/GC-MS, etc. Meanwhile, with the analysis of the quality and quantity of reactive carbonyl substance, the relationship of ALEs and reactive carbonyl substance will be established with the revealing of the mechanism of ALEs formation. Based on these findings, possible ALEs inhibitors will be applied to the food system. Changes in the variety and quantity of ALEs influenced by the addition of ALEs inhibitors will be monitored. Structural alternation of the inhibitors will also be in studied in order to unravel the mechanism involved in ALEs inhibition.

高级脂肪氧化终产物（ALEs）是脂肪氧化过程中产生的活性羰基化合物和蛋白质中的亲核基团发生反应，形成的交联产物。ALEs在生物体和食品中都有生成，其过度摄入和积累会对人类的健康产生威胁。本课题将针对典型的ALEs（MDA-Lys，FDP-Lys，HNE-Lys，CML等）在简单模拟食品体系以及食品应用实例中的存在进行系统性的定性定量分析，建立监测ALEs（DNPH衍生，荧光分析，western blotting/ELISA，LC-MS/GC-MS等方法）的稳定平台。同时，结合体系中ALEs的前体物质活性羰基化合物的种类与浓度，得到两者之间的对应关系，明确ALEs可能的生成机制。在此基础上，本课题将探讨添加有效的抑制剂对食品中ALEs的影响。对抑制剂添加前后体系中ALEs性质、含量的变化，以及抑制剂在反应前后的结构变化，揭示其对食品中ALEs生成可能的抑制机理，提高含ALEs食品的安全性。

本课题主要研究了探索高级脂质过氧化终产物（ALEs）在食品体系中的生成以及ALEs抑制剂添加对食品体系中ALEs的种类和含量的影响。首先建立了稳定的模拟食品体系的ALEs生成的平台。反复摸索了ALEs生成的脂肪酸的种类、氧化的环境、蛋白质的种类的各项条件。利用各种方法DNPH法，荧光法、SDS-PAGE与Western Blot法研究了对体系中的总ALEs和特殊ALEs（MDA和HNE相关MDA）进行了检测分析。以葡萄籽提取物（GSE）为代表，完成了植物多酚（提取物）对ALEs生成的抑制效果研究和机理阐述。通过定量分析添加GSE前后反应体系中ALEs的种类和含量的变化，发现葡萄籽提取物对抗ALEs生成的有效性。通过扫描电镜可以观察BSA蛋白质微观晶体结构。结果表明，在有催化氧化脂肪酸的体系中，BSA 原本排列规则，呈现完整的颗粒状晶体结构被破坏，蛋白质交联成一团，结构变得不规则。但GSE并未改善体系中蛋白质（BSA）的晶体状态未有显著的改变。在GSE抑制ALEs生成的机理阐述中，除了检测了GSE抗氧化活性（总酚含量，ABTS值，FRAP值），还对ALEs的前体物质醛酮类物质中的代表性物质（MDA和GO）与GSE的直接互作关系进行了研究。利用HPLC的检测方法，对MDA和GO进行反应前后的定量测定，显示GSE具有直接清除MDA和GO的能力。在前期的简单模型与检测的基础之上，以富含脂肪酸和蛋白质的鱼肉类产品为研究对象。对马鲛鱼盐溶性蛋白在催化氧化环境中ALEs的生成进行了检测。GSE（50-200ppm）的添加均抑制了MDA相关的ALEs生成，且有剂量-反应关系。本课题的研究成果表明了无论在简单的模拟食品体系还是在复杂的真实的食品体系中，ALEs都能生成，尤其是MDA相关的特殊ALEs。同时富含植物多酚的植物提取物对ALEs的生成有阻遏作用。这种阻遏作用可能与其抗氧化性有关，或跟其直接清除醛酮类物质有关。本课题成果为减少ALEs从食品中的摄入提供新的方法思路和理论支持。