基于共有醛类中间体阻断及环外游离氨基加合终产物消除的食源性杂环胺双效减控途径研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31871905
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C2010.食品安全与品质控制
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Heterocyclic amines (HAs) are hazardous substances generated by heat processing of food materials that rich in protein, and their carcinogenicity and mutagenicity could be attributed to the formation of DNA adduct through the exocyclic amino group. There are many kinds of HAs, and the same HAs could generate through different pathways. The present methods based on radical scavenging and phenylacetaldehyde trapping were just effective for blocking imidazoquino(xa)lines and PhIP formed by just one pathway of them, and the protein-bound states of HAs were also not considered, thus there are still high levels of HAs in the food systems. In order to reduce and control the HAs in food system, we plan to set targets of blocking the carbonyl of common aldehyde intermediates and eliminating the exocyclic amino group of HAs, and choose food material ingredients with bioactive amino and carboxyl groups (but not precursors of hazardous substances) such as proline, so as to block and eliminate the HAs of different chemical states in food systems by reaction of their amino group with carbonyl group of aldehydes as well as carboxyl group with exocyclic amino group of HAs. The isotope labeling method and multi-responses kinetics will be employed, to investigate the effects of processing parameters on HAs, their precursors, aldehyde intermediates, blocking and eliminating adducts, and the quantitative model of processing parameters-HAs-adducts, thus demonstrate the new pathway and mechanism of reducing and controlling HAs. The results of this project could provide technical basis for effective blocking the formation of HAs, and eliminating HAs that already exist in the food systems, thus effectively eliminate the potential hazard of food originated HAs.
杂环胺是富含蛋白质的食品原料在热加工过程中产生的危害物,可通过其环外游离氨基与DNA加合产生致癌致突变毒性。杂环胺种类众多,且同一杂环胺有多条生成途径。现有基于清除自由基和苯乙醛捕获的方法仅针对喹(喔)啉类和PhIP等单一生成途径的阻断,且未考虑与蛋白结合的存在状态,导致体系中仍存有大量杂环胺。为有效减控体系中的杂环胺,本项目拟以共有醛类中间体羰基阻断和终产物环外游离氨基消除为目标,采用具有活性氨基和羧基结构的脯氨酸等非危害物前体的食品原料组分,通过其氨基和羧基分别与醛类羰基和环外游离氨基加合,阻断和消除体系中不同状态的杂环胺;通过同位素示踪法及多响应动力学,研究不同加工条件对杂环胺及其前体、醛类中间体和加合物的影响规律;构建加工条件-杂环胺-加合物的量化关系模型,阐明减控杂环胺的新途径及机制。本研究成果可为有效阻断杂环胺的生成,并消除已经存在的杂环胺,从而有效去除其潜在危害提供技术支撑。

结项摘要

本项目拟通过分析杂环胺的生成途径和分子结构入手,采用食品组分中的非杂环胺前体氨基酸与各类杂环胺的共有醛类中间体反应以阻断其生成,同时采用这些氨基酸与体系中已经生成的杂环胺反应直接消除其生成,通过中间体阻断和终产物消除两种共有途径以期更加有效地减控食品体系中的杂环胺。通过分析不同种类杂环胺生成模拟体系中的醛酮类化合物,并考察醛-肌酸酐模拟体系中的杂环胺的生成规律,确认了苯甲醛和苯乙醛是吡啶类杂环胺,丙酮醛和乙二醛是喹(喔)啉类杂环胺的关键中间体。系统考察了脯氨酸、组氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、精氨酸和亮氨酸等六种非危害物前体氨基酸及其组合对葡萄糖/肌酸酐/苯丙氨酸、葡萄糖/肌酸酐/甘氨酸、葡萄糖/肌酸(酐)、葡萄糖/肌酸(酐)/苯丙氨酸+色氨酸+苏氨酸等单类或多类杂环胺生成模拟体系,结果发现组氨酸-脯氨酸组合在1:3的质量比时对葡萄糖/肌酸酐/苯丙氨酸体系中的PhIP有最高的抑制率达96%,同时对苯乙醛有最高的清除率45%。半胱氨酸-脯氨酸的组合在4:1的质量比下对葡萄糖/肌酸酐/甘氨酸模拟体系中的MeIQx的抑制率最高达62%,同时对丙酮醛的清除率最高达71%,在1:4的质量比下则对乙二醛的清除率最高可达49%。添加1%的组氨酸、亮氨酸或甲硫氨酸几乎可抑制葡萄糖/肌酸(酐)/苯丙氨酸模拟体系中100%的PhIP,且它们均可以与PhIP反应,其中脯氨酸可直接消除最多达23%的PhIP。在葡萄糖/肌酸(酐)/苏氨酸模拟体系中,甲硫氨酸最多可直接消除44%的MeIQx,亮氨酸最多可直接消除16%的MeIQ。以上结果表明,一些非前体氨基酸不仅能通过与共有醛类中间体反应阻断杂环胺的生成,还能直接与杂环胺反应直接消除已经生成的危害物。在以上结果的基础上建立烤牛肉饼和西式熏煮香肠实际食品体系,发现1%的组氨酸和0.5%的亮氨酸分别能抑制牛肉饼中达44%和43%的总游离态杂环胺,1%的组氨酸对总结合态杂环胺的最高抑制率可达50%。在西式熏煮香肠体系中,1%的组氨酸+1%的亮氨酸+1%的脯氨酸组合抑制总游离态杂环胺的能力最强达46%,该组合对总蛋白结合态杂环胺的抑制效果也最强达34%。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Release mechanism between sarcoplasmic protein-bound and free heterocyclic amines and the effects of dietary additives using an in-vitro digestion model
使用体外消化模型研究肌浆蛋白结合胺和游离杂环胺之间的释放机制以及膳食添加剂的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Food Chemistry
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    Xue Chaoyi;Chen Qiaochun;He Zhiyong;Qin Fang;Wang Zhaojun;Chen Jie;Zeng Maomao
  • 通讯作者:
    Zeng Maomao
基于蛋白结构修饰的热加工食品伴生危害物形成及抑制研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    食品安全质量检测学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈阳;何志勇;秦昉;陈洁;曾茂茂
  • 通讯作者:
    曾茂茂
肉制品中3类有害物质的来源与控制方法研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    肉类研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    江黎雯;薛超轶;何志勇;王召君;秦昉;陈洁;徐正华;曾茂茂
  • 通讯作者:
    曾茂茂
Synergistic inhibitory effects of selected amino acids on the formation of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP) in both benzaldehyde- and phenylacetaldehyde-creatinine model systems
苯甲醛和苯乙醛肌酐模型系统中选定氨基酸对 2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并[4,5-b]吡啶 (PhIP) 形成的协同抑制作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of Agricultural and Food Chemistry
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Deng Peng;Xue Chaoyi;He Zhiyong;Wang Zhaojun;Qin Fang;Oz Emel;Chen Jie;Sheikha Aly Farag El;Proestos Charalampos;Oz Fatih;Zeng Maomao
  • 通讯作者:
    Zeng Maomao
Release profiles of beef myofibril protein-bound heterocyclic amnies and effects of dietary components on in vitro digestion
牛肉肌原纤维蛋白结合杂环胺的释放曲线以及膳食成分对体外消化的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Food Research International
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Xue Chaoyi;Chen Qiaochun;He Zhiyong;Qin Fang;Wang Zhaojun;Chen Jie;Zeng Maomao
  • 通讯作者:
    Zeng Maomao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

大豆分离蛋白乳状液稳定性的几种分析方法比较
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张芬芬;曾茂茂;何志勇;陈洁
  • 通讯作者:
    陈洁
食品体系中晚期糖基化终产物的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中成药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    兰山;郑宗平;何志勇;曾茂茂;陈洁
  • 通讯作者:
    陈洁
液相色谱-质谱联用法结合主成分分析考察食品中前体物质对杂环胺生成的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    分析化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曾茂茂;李洋;何志勇;秦昉;陈洁
  • 通讯作者:
    陈洁
热加工处理对奶茶体系中茶多酚生物可及性的影响
  • DOI:
    10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013458
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    食品与发酵工业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐洁琼;陈赛赛;曾茂茂;秦昉;何志勇;陈洁
  • 通讯作者:
    陈洁
大豆浓缩蛋白制备新工艺及其对产品性质的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    食品与机械
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩丽华;曾茂茂;陈洁;黄小林
  • 通讯作者:
    黄小林

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

曾茂茂的其他基金

基于代谢组学探索高温加工食品中杂环胺类有害物质的生成途径及控制方法
  • 批准号:
    31101287
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码