美拉德反应生成AGEs的三个阶段

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你是不是永远都戒不掉脆脆的饼干,烤面包片,迷恋油炸土豆片

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他们都是你戒不掉的yyds,香脆又麻辣,孜然味、椒香味的都太好吃了吧。

烤羊肉和清水煮羊排,哪个更香?

烤面包和手撕面包,哪个更好吃?

哈哈哈,正常人都会选择第一个。为啥?

因为烤的东西,好吃啊,吃的就是烤糊、烤焦的那个味道, 有一种特殊的味道,很香。

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有很多食物,经过高温下烘烤,或者煎炸,味道都会比原来好上一万倍。

这是为什么?

这就是我们常说的一种生化反应,“美拉德反应”(Maillard Reaction)。

美拉德反应,在制造香气的时候,还会产生大量晚期糖基化终末产物(AGEs,影响人体代谢健康,加速让你衰老

今天,就来科普一下美拉德反应和AGEs

美拉德反应是如何形成AGEs

在科普美拉德反应之前,先来复习一个概念:

→什么是晚期糖基化终末产物(AGEs)

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晚期糖基化终产物 (AGEs) 是蛋白质或脂肪血液中的糖结合时形成的有害化合物,这个过程称为糖化。

AGEs 一般在食物中形成,暴露在高温下,比如烧烤、油炸或烘烤的过程中时,产生AGEs化合物的含量往往很高

摄入过多 AGEs时,身体无法正常代谢,长期积累下来,就会导致氧化应激,造成炎症,加速衰老,还会造成很多慢性疾病。

糖尿病患者,产生过多 AGEs 的风险会更高,会在体内积聚,因此,许多人呼吁将 AGE 水平作为整体健康的一个标志。

晚期糖基化终产物 (AGEs) 主要通过美拉德反应形成。

接着,我们来讲:

→什么是美拉德反应(Maillard Reaction)

首先,什么食物中AGEs的含量会相对更高?

答:烧烤、烘烤、煎炸、炒的食物等等。

这些烹饪方法会使食物的味道、气味和外观更好,而这里的原因就涉及到——美拉德反应

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1912年,法国科学家Louis-Camille Maillard 美拉德将氨基酸和糖类水溶液混合加热后,发现溶液呈黄棕色

(化学家路易斯·卡米拉·美拉德)

1913年,美拉德发表了一篇论文,解释当氨基酸在高温下与糖反应时会发生什么。

1953年,化学家约翰E.霍奇与美国农业部合作发表了一篇论文,将该反应正式命名为美拉德反应,并解释了美拉德反应的机制。

美拉德反应(Maillard Reaction),又称梅纳反应、梅拉德反应、羰胺反应,是广泛分布于食品工业行业的一类非酶褐变反应

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指的是食物中的还原糖(碳水化合物)与氨基酸或蛋白质在常温或加热时发生的一系列复杂反应,结果会生成黑色的大分子物质类黑精

除了产生类黑精外,反应过程中还会产生成百上千个不同气味的中间体分子,包括还原酮、醛和杂环化合物,从而散发出一种独特的香味

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当食物在高温下加工或烹饪时,氨基酸和还原糖之间会发生一种化学反应,形成美拉德反应产物 (MRP),产生不同的味道和棕色,因此美拉德反应常用于食品工业行业,使食品具有不同的味道、颜色和香气。

事实上,美拉德反应重要的不是颜色,而是味道和香气。

研究人员说它应该被称为“风味反应”,而不是“褐变反应”。因为反应产生的分子有很浓烈的香气。

但是,美拉德反应的同时也会生成大量晚期糖基化终末产物AGEs,长期大量摄入这种物质,会加速让你变老。

美拉德反应生成AGEs,一共经过3个阶段

美拉德反应生成AGEs的三个阶段

首先,葡萄糖以非酶促方式附着在蛋白质、脂质或 DNA 的游离氨基酸(主要是赖氨酸和精氨酸)上,形成希夫碱

希夫碱是一种具有碳氮双键的化合物,其中氮不与氢连接。

这一步取决于葡萄糖浓度,并在数小时内就可以发生,如果葡萄糖浓度降低,该反应是可逆的。

晚期糖基化终末产物AGEs的形成过程

在第二阶段,席夫碱经历化学重排并形成 Amadori 产物(也称为早期糖基化产物),生成结构相对更稳定的酮胺

Amadori 产物更稳定(血红蛋白 A1c 最典型),反应仍然是可逆的。

Amadori 产物积累,将经历复杂的化学重排(氧化、还原、和水合)并形成交联的蛋白质,生成羰基化合物。这个过程在数周或数月内发生,并且是不可逆的。

最后,二羰基化合物再次与蛋白质结合,通过一系列反应生成棕色的类黑素等物质,最终的褐色产品称为 AGEs。

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其中一些具有荧光特性,它们非常稳定,会在细胞内外积累并干扰蛋白质的正常功能。

另外,除了美拉德反应,还有3条途径也可以形成AGEs。

葡萄糖的自氧化和脂质通过氧化应激的增加过氧化为二羰基衍生物是另一种形成 AGEs 的途径。

或者还可以通过多元醇途径,葡萄糖通过醛糖还原酶转化为山梨糖醇,然后通过山梨糖醇脱氢酶的作用转化为果糖。果糖代谢物(如 3-磷酸果糖)然后转化为 α-乙醛并与一元酸相互作用形成 AGEs 。

美拉德反应:好一把双刃剑

没有美拉德反应,就没有很多美味的食物。

美拉德反应让食物更美味,吃起来更香,但是生成的糖基化终末产物AGEs却对人体有害,会促氧化,导致炎症

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研究发现,AGEs在身体组织中大量积累,与动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、终末期肾病、类风湿性关节炎、肌肉减少症、白内障和其他退行性眼科疾病、帕金森病有关

晚期糖基化终产物 (AGEs) 的形成还与血糖控制相关。

The formation of advanced glycation end-products (AGEs) correlates with glycemic control. 

另外,氧化应激是阿尔兹海默症的主要危险因素,研究人员对正常对照和阿尔茨海默病患者脑组织的比较发现,年龄匹配的对照中 AGE 和 RAGE 表达较高

此外,有证据表明,在某些情况下,RAGE 介导了淀粉样肽的血脑屏障转运。

那么,怎么尽量降低体内的AGEs水平呢?

怎样降低AGEs水平

下面这些办法可以降低AGEs,让自己变美,抗衰老。

→改变烹饪方法

减少AGEs 摄入量的一个有效方法就是选择更健康的烹饪方法

比如,如果经常烧烤,煎炸,可以换成尝试炖、煮、蒸的烹饪方式

同时,控制好温度和时间,尽量在相对较低的温度下和较短时间内烹饪,会有助于降低 AGEs的形成。

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另外,研究发现,在烹饪肉类的时候,适量加入一些、番茄汁或柠檬汁酸性成分,可以减少高达 50% 的 AGE 产生。

或者,可以尽量选择用陶瓷厨具进行烹饪,也可以减少 AGE 的产生。

→少吃AGEs含量高的食物

一般油炸高度加工的食物中AGEs产物水平会更高。

少吃过度加工的淀粉类食物,尤其是烤制、煎制,或者膨化处理的薯片类制品,多选择新鲜蔬菜,新鲜肉食作为食材原料。

不吃的土豆,千万不要长期放在冰箱储存,可能会导致烹饪过程中丙烯酰胺的水平增加。

锅巴,烤馍,烤饼,等容易烤焦的食物,也要尽量少吃,对于烤面包,也尽量吃浅棕色部分。(最好还是不要吃)

→多吃抗氧化食物

研究发现,天然抗氧化剂,比如维生素 C 和槲皮素,可以阻碍 AGEs 产物的形成.

可以适当多摄入一些抗氧化食物,比如姜黄中的姜黄素,白藜芦醇蓝莓和覆盆子等深色水果中抗氧化剂含量比较丰富。

或者补充抗氧化剂,比如肌肽。

→多运动

除了饮食,不当的生活方式也会导致 AGE 水平升高。

研究发现,积极的生活方式,比如定期锻炼,避免接触二手烟环境,也可以帮助减少体内 AGEs 的水平。

一项针对 17 名中年女性的研究发现,那些每天运动,增加步数的人的 AGE 水平会降低。

关键的瘦龙说

美拉德反应,虽然可以让食物的味道更好,更香。

但也有一定的副作用,产生的醛类物质、丙烯酰胺都是有微毒的。

产生的晚期糖基化终末产物AGEs,还会加速让你变老。

所以,尽量还是少吃烧烤、高温煎炸的东西,如果还是喜欢吃,建议用烟点高的好油,比如椰子油、橄榄油哦。

另外,烹饪的时候,注意控制温度,尽量不要让食物焦糊的太厉害。

除了这些,还要注意少吃糖,少吃淀粉,适量多喝茶。

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原文地址:http://www.chinalowcarb.com/science-of-the-maillard-reaction/

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