胡嘉漫，黃才歡,2，鄭 潔,2，歐仕益,2，李瑞陽，歐雋瀅

（1.暨南大學(xué)理工學(xué)院，廣東 廣州 510632；2.焙烤食品安全粵港聯(lián)合創(chuàng)新平臺，廣東 廣州 510632；3.暨南大學(xué)食品安全與營養(yǎng)研究院，廣東 廣州 510632）

丙酮醛（methylglyoxal，MGO）又名甲基乙二醛，是具有高反應(yīng)活性的α-二羰基化合物[1]。在食品加工過程中，MGO主要源于美拉德反應(yīng)中的Schiff堿和Amadori化合物[2]。MGO廣泛存在于面包、餅干、咖啡、奶酪、蜂蜜[3-4]和飲料（碳酸軟飲料）[5]以及香煙煙霧[6]中，食品在熱加工過程（油炸、焙烤）[7-9]甚至貯藏過程中[10]均會產(chǎn)生MGO。在生物體內(nèi)（包括人體中），MGO主要由糖酵解途徑產(chǎn)生，可通過3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮自發(fā)形成，在白醋、酒等發(fā)酵食品中也含有MGO[2,11]。MGO的口服半致死劑量為1 165 mg/kg，具有細(xì)胞毒性[12]。 其化學(xué)性質(zhì)非常活潑，可與食品組分形成有害衍生物，包括晚期糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end products，AGEs）、丙烯酰胺和4(5)-甲基咪唑[13]。MGO被人體攝入后，不僅會誘發(fā)體內(nèi)活性氧產(chǎn)生，而且容易通過血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺斫M織，損傷生物大分子，如蛋白質(zhì)、DNA、RNA、膜脂（含氨基的磷脂）等[14]。研究表明，MGO是高血糖和糖尿病并發(fā)癥的主要致病因素之一[15]，而且MGO、AGEs的形成和積累與衰老相關(guān)疾病密切相關(guān)，包括癌癥、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病和動脈粥樣硬化[16]。由此可見，降低MGO水平可能是抑制AGEs形成、預(yù)防和治療相關(guān)疾病的有效方法。

甲醛是最活潑的脂肪醛[17]，它既可以由食品內(nèi)源性產(chǎn)生，也可通過外源添加或環(huán)境污染存在于食品中[18]。甲醛是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，廣泛存在于人體內(nèi)和各種動植物組織中。食品在加工或貯存過程中會通過美拉德反應(yīng)和熱降解反應(yīng)生成甲醛，尤其是酒、面包等發(fā)酵性食品[19]。 甲醛已被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為第一類致癌物，是影響人類健康最危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)之一[20]。甲醛不僅可與視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)中賴氨酸的胺官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，而且還會與其他蛋白質(zhì)（包括許多酶）中的氨基發(fā)生反應(yīng)，這些生物催化劑功能的喪失會導(dǎo)致死亡[18]。

科學(xué)家們一直致力于研究降低或清除食品中MGO的方法。目前研究最多的MGO清除劑主要為多酚，包括茶多酚、槲皮素、白藜蘆醇和姜黃素等[21]。槲皮素可以在生理?xiàng)l件下[22]和小鼠體內(nèi)[23]通過捕獲MGO形成單或雙MGO-槲皮素加合物而清除MGO。盧永翎等[24]證明，槲皮素和MGO形成單和雙MGO-槲皮素加合物后仍對MGO具有清除作用。當(dāng)槲皮素的A環(huán)位置被MGO占據(jù)時(shí)，槲皮素的B環(huán)可再捕獲1個MGO形成三MGO-槲皮素加合物。但在有些模擬體系中，多酚會促進(jìn)其他有害物質(zhì)，如1-/3-脫氧奧蘇糖、HMF的形成，從而產(chǎn)生二次毒害[25-26]。 Jiang Kaiyu等[27]通過模擬唾液、胃液和腸液等消化體系，對豬肉、雞肉、奶粉和大豆分離蛋白進(jìn)行體外模擬胃腸消化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物對MGO具有清除作用，從而減輕了MGO對結(jié)腸癌Caco-2細(xì)胞的毒性。并在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建了模擬生理反應(yīng)體系[27]以及熱加工模擬體系[28]，兩種體系中MGO和氨基酸的濃度比為1∶10，模擬生理反應(yīng)體系的pH值為2.0或7.0、反應(yīng)溫度為37 ℃，模擬熱加工反應(yīng)體系的pH值為7.0、反應(yīng)溫度為160 ℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明對MGO具有消除作用的成分是蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物氨基酸，但氨基酸對MGO的清除機(jī)理尚待研究。

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）是一種非蛋白質(zhì)氨基酸，屬于新資源食品。它廣泛存在于哺乳動物、植物和微生物中，尤其在谷物、茶葉、蔬菜等食品中含量較高。例如，在馬鈴薯中含量高達(dá)660 mg/kg[29]，僅次于天冬酰胺；在糙米中含量為236.6 mg/kg[30]。GABA參與多種代謝活動，具有很高的生理活性。在神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)方面也具有重要作用，如可以促進(jìn)神經(jīng)元生長，以及預(yù)防失眠、焦慮和抑郁等[31]。另外，GABA對高胰島素血癥還可能具有緩解作用[32]。

本實(shí)驗(yàn)采用模擬體系，研究14種氨基酸對MGO的消除效果，以對MGO消除效果好、食品中含量較高的GABA為對象研究其消除機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上，表征產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，研究可能的反應(yīng)機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

MGO（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%） 上海麥克林生化科技有限公司；甲醛（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%）、氫氧化鈉、鹽酸 天津大茂化學(xué)試劑廠；L-甘氨酸（Gly，99%）、GABA（99%）、L-絲氨酸（Ser，99%）、L-脯氨酸（Pro，99%）、L-丙氨酸（Ala，99%）、L-組氨酸（His，99%）、L-賴氨酸（Lys，98%）、L-甲硫氨酸（Met，99%）、L-纈氨酸（Val，99%）、L-異亮氨酸（Ile，99%）、L-精氨酸（Arg，99%）、L-天冬酰胺（Asn，99%）、L-半胱氨酸（Cys，99%）、L-色氨酸（Trp，99%）、2,4-二硝基苯肼（2,4-dinitrophenylhydrazine，DNPH） 北京百靈威科技有限公司；甲醇、乙腈（色譜純）、鄰苯二胺 德國默克試劑有限公司；氘代甲醇 美國Cambridge Isotope Laboratories公司；A-HG型十八烷基硅烷（octadecylsilane，ODS）鍵合相吸附劑 日本東京YMC公司；分離用有機(jī)溶劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-20AT高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀、8045三重四極桿液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（high performance liquid chromatographytandem mass spectrometry，HPLC-MS/MS）儀（配有電噴霧離子源） 日本島津儀器公司；N-1300型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 東京理化器械株式會社；SHA-BA恒溫振蕩器 江蘇金壇醫(yī)療儀器廠；X500R QTOF型高分辨質(zhì)譜儀 美國SCIEX公司；HR-200分析天平 日本A&D公司； 600 MHz Avance III型核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）儀 瑞士布魯克公司；Scientz-10N型真空冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 氨基酸對MGO的清除作用

用蒸餾水配制氨基酸（Pro、Ala、His、Lys、Met、Val、Ile、Ser、Arg、Gly、GABA、Asn、Cys、Trp）和MGO溶液，濃度均為50 mmol/L，將每種氨基酸溶液分別與MGO溶液按體積比1∶1混合，取4 mL混合溶液置于10 mL具塞比色皿中，于80 ℃水浴反應(yīng)4 h后，冷卻。參考吳泰鋼等[33]報(bào)道的檢測方法，利用鄰苯二胺對MGO進(jìn)行衍生反應(yīng)后，過0.22 μm有機(jī)微孔濾膜，采用HPLC儀檢測未被消除的MGO。檢測條件：ZORBAX SB-Aq色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相為體積分?jǐn)?shù)0.1%乙酸溶液和甲醇（30∶70，V/V），進(jìn)樣體積10 μL，流速1 mL/min，柱溫40 ℃；檢測波長314 nm。

1.3.2 GABA對MGO和甲醛的同時(shí)消除作用

向10 mL鋼管中分別加入一定體積的GABA、MGO溶液和甲醛，使其終濃度分別為40、4 mmol/L和4 mmol/L， 用0.1 mol/L的NaOH溶液或鹽酸將體系pH值調(diào)為7.0，反應(yīng)液（總體積6 mL）充分混勻后于160 ℃下分別反應(yīng)5、15、30、45、60 min。采用同樣的反應(yīng)體系，于10 mL具塞比色管中加入GABA、MGO溶液和甲醛各2 mL，其終濃度分別為40、4 mmol/L和4 mmol/L，用0.1 mol/L的NaOH溶液或鹽酸調(diào)節(jié)體系pH值為2.0或7.0，溶液混勻后在37 ℃下水浴反應(yīng)2 h。

反應(yīng)結(jié)束后，參考Jiang Kaiyu等[27]的檢測方法，以DNPH衍生法測定體系中MGO和甲醛的剩余量。具體方法如下：蒸餾水調(diào)節(jié)至相應(yīng)pH值，用其將待測溶液稀釋10 倍后取200 μL于5 mL試管中，再加入1.8 mL乙腈和1 mL 12.5 mmol/L DNPH溶液（以體積比9∶1的乙腈-濃鹽酸為溶劑配制），混勻后于60 ℃水浴衍生2 h。衍生反應(yīng)后樣品過0.22 μm有機(jī)微孔濾膜待HPLC儀（配有SPD-M20A光電二極管陣列檢測器）檢測。檢測條件：ZORBAX SB-Aq色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相為超純水-乙腈（30∶70，V/V），進(jìn)樣體積10 μL，流速1.2 mL/min，柱溫40 ℃；檢測波長352 nm（甲醛衍生物）和425 nm（MGO衍生物）。甲醛和MGO均以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)衍生后進(jìn)樣，每個標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)后，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得出樣品中甲醛和MGO的剩余量。

1.3.3 反應(yīng)產(chǎn)物的初步鑒定

利用HPLC儀以及HPLC-MS/MS儀對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢測。選擇ZORBAX SB-Aq色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）。HPLC分析程序設(shè)置如下：流動相為體積分?jǐn)?shù)0.1%乙酸溶液和甲醇（95∶5，V/V），進(jìn)樣體積1 μL，流速0.6 mL/min，柱溫40 ℃，檢測波長220 nm。HPLC-MS/MS 分析程序設(shè)置如下：流動相為體積分?jǐn)?shù)0.1%乙酸溶液和甲醇（95∶5，V/V），進(jìn)樣體積0.1 μL，流速 0.4 mL/min，柱溫40 ℃；離子源為電噴霧離子源，掃描范圍m/z50～800，離子源溫度300 ℃，去溶劑化溫度250 ℃，毛細(xì)管電壓4 000 V，掃描速率1 000 Da/s，碰撞能量30 eV。

1.3.4 加合物的制備及分離純化

分別取GABA、MGO溶液和甲醛于裝有30 mL去離子水的100 mL三角瓶中，終濃度分別為0.2、0.1 mol/L和0.1 mol/L，于37 ℃水浴反應(yīng)12 h。反應(yīng)后通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將反應(yīng)液濃縮得到1 mL樣品，樣品經(jīng)0.22 μm有機(jī)微孔濾膜過濾后用膠頭滴管滴加到反相硅膠層析柱（ODS填料）上端，通過柱層析法分離純化反應(yīng)產(chǎn)物。參照鄒照佳等[34]的方法裝柱和平衡層析柱。玻璃層析柱規(guī)格為30 mm×600 mm，反相硅膠填料體積350 mL，體積分?jǐn)?shù)5%甲醇溶液作為洗脫液，等度洗脫，流速3 s/滴，各餾分體積為5 mL。采用碘熏法監(jiān)測餾分的成分，具體操作如下：利用毛細(xì)管吸取少量餾分點(diǎn)于定性濾紙上，將定性濾紙置于裝有硅膠和少量單質(zhì)碘的磨口廣口瓶中進(jìn)行顯色反應(yīng)。取顯深棕色的餾分過0.45 μm微孔濾膜后于HPLC和HPLC-MS/MS測定加合物的純度，最后合并高純度的餾分，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑，用去離子水復(fù)溶后進(jìn)行冷凍干燥收集固體樣品。

1.3.5 加合物的結(jié)構(gòu)鑒定

將純度大于95%的餾分，采用HPLC-MS/MS對加合物進(jìn)行初步鑒定，獲得一級、二級質(zhì)譜，分析條件同1.3.3節(jié)。另外，采用高分辨質(zhì)譜儀（離子源為電噴霧離子源，掃描范圍m/z50～1 500）分析目標(biāo)加合物樣品，獲得精確相對分子質(zhì)量。取25 mg固體樣品溶于600 μL氘代甲醇中，采用NMR儀（600 MHz）獲得目標(biāo)加合物的1H NMR、13C NMR和Dept-135譜圖。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel軟件處理，以±s表示。應(yīng)用SPSS 25.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05，差異顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸對MGO的清除作用

如圖1所示，所有氨基酸對MGO均具有一定消除能力，半胱氨酸對MGO的消除率最高（90%）；其次為賴氨酸、GABA和甘氨酸，消除率分別為78%、77%和70%。消除率超過50%的氨基酸還有絲氨酸（59%）、丙氨酸（51%）、甲硫氨酸（54%）、色氨酸（63%）、精氨酸（61%）和組氨酸（62%）。半胱氨酸消除效果最好的可能原因是其不僅含有氨基，可以與MGO的醛基反應(yīng)形成Schiff堿，而且還含有更加活潑的巰基，能與MGO反應(yīng)生成半縮硫醛或縮硫醛。

圖1 氨基酸對MGO的清除作用Fig. 1 Elimination capacity of methylglyoxal by amino acids

2.2 GABA同時(shí)消除MGO和甲醛的能力

利用鄰苯二胺作為衍生劑檢測MGO的剩余量，評價(jià)在甲醛存在下GABA對MGO的消除作用。在37 ℃、pH 2.0或7.0條件下，GABA對MGO的消除能力如表1所示。結(jié)果表明，GABA在pH 7.0的中性反應(yīng)體系中對MGO的清除能力比在pH 2.0的酸性體系中強(qiáng)；在含甲醛的反應(yīng)體系中，GABA對MGO的清除效果較不含甲醛的反應(yīng)體系更好。在pH 7.0、不加甲醛時(shí)，GABA對MGO的消除率只有59.6%，加入甲醛后，GABA對MGO的消除率增至81.2%。這說明甲醛的存在可以促進(jìn)GABA對MGO的消減。

表1 37 ℃下GABA對MGO的消除率Table 1 Elimination rate of methylglyoxal by GABA at 37 ℃

利用DNPH同時(shí)對甲醛和MGO進(jìn)行衍生，測定160 ℃反應(yīng)體系中甲醛和MGO的剩余量，以此評價(jià)熱加工模擬體系中GABA對甲醛和MGO的同時(shí)消除效果。如表2所示，隨著加熱時(shí)間的延長，甲醛和MGO持續(xù)減少，直到30 min后，兩種羰基化合物剩余量基本穩(wěn)定。模擬體系加熱5～15 min，GABA對甲醛的消除率不到40%，對MGO的消除率只有45%左右，而加熱30 min，GABA對甲醛和MGO的消除率分別達(dá)到了91.3%和78.8%。在高溫加熱模擬體系中，GABA對MGO和甲醛均具有良好的消減效果。這一發(fā)現(xiàn)說明，當(dāng)食品體系中MGO和甲醛同時(shí)存在時(shí)，GABA不僅可以更好地消除MGO，而且還可能顯著降低甲醛含量。

表2 160 ℃下GABA對MGO和甲醛的消除率Table 2 Elimination rates of methylglyoxal and formaldehyde by GABA at 160 ℃

2.3 反應(yīng)產(chǎn)物的分離純化

37 ℃水浴2 h，GABA-甲醛-MGO反應(yīng)產(chǎn)物的HPLC圖如圖2A所示。除GABA（4.020 min）外，產(chǎn)物中還有一個較高的峰（10.157 min，目標(biāo)產(chǎn)物），經(jīng)紫外全波長掃描，得知產(chǎn)物的最大吸收波長為220 nm（圖2B）。

圖2 GABA與甲醛和MGO共同反應(yīng)后產(chǎn)物的HPLC圖譜（A）及 目標(biāo)產(chǎn)物的紫外全波長掃描圖（B）Fig. 2 HPLC chromatogram (A) and ultraviolet spectrum (B) of the reaction products of GABA, formaldehyde and methylglyoxal

GABA和產(chǎn)物的保留時(shí)間明顯不同，說明兩者的極性相差較大，因此，本研究采用反相硅膠層析柱（ODS填料）分離純化目標(biāo)產(chǎn)物。如圖3所示，采用反相硅膠純化后，只有一個單一峰，說明純化效果良好。DNPH被用作醛類和酮類的顯色劑，而純化后的目標(biāo)產(chǎn)物不能使DNPH顯色，說明產(chǎn)物中沒有醛基或酮基。碘熏法是一種利用有機(jī)物遇碘蒸氣能顯黃色或黃棕色的顯色方法。利用碘熏法監(jiān)測餾分，餾分中含有純化產(chǎn)物時(shí)，碘蒸氣吸附于產(chǎn)物上而顯棕色。含有氮原子和不飽和鍵，尤其是含有環(huán)內(nèi)雙鍵的化合物會使碘顯色更明顯?？梢钥闯?，濾紙上的產(chǎn)物為深棕色，說明目標(biāo)產(chǎn)物保留了GABA的氮原子，且可能含有碳碳雙鍵或環(huán)。

圖3 純化后目標(biāo)產(chǎn)物的HPLC圖以及碘熏法顯色情況Fig. 3 HPLC chromatogram of purified product and color development using iodine fuming

2.4 加合物的結(jié)構(gòu)鑒定

純化產(chǎn)物的HPLC-MS/MS一級、二級質(zhì)譜和高分辨質(zhì)譜圖分別如圖4A～C所示。一級質(zhì)譜圖中的2個峰分別為[M+H]+m/z255和[M+Na]+m/z277，可以確定目標(biāo)產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量為254。由高分辨質(zhì)譜儀分析得到加合物的準(zhǔn)確相對分子質(zhì)量為254.133 9，分子式為C12H18N2O4。不飽和度（缺氫指數(shù)）常用來衡量有機(jī)化合物的不飽和程度，泛指結(jié)構(gòu)中不飽和鍵（如雙鍵）和環(huán)數(shù)的總和[35]。高分辨質(zhì)譜結(jié)果顯示，該產(chǎn)物的不飽和度為5，推測其可能結(jié)合了兩分子GABA，除了2個羧基以外，還有可能是MGO和甲醛的醛基分別和兩分子GABA的氨基形成兩分子Schiff堿（含有2個雙鍵），此外，還有可能含有一個不飽和度為1的環(huán)狀化合物。由二級質(zhì)譜圖可知，目標(biāo)產(chǎn)物脫去2個羧基和1個亞甲基得到m/z151的碎片峰，再分別脫去2個亞甲基和3個亞甲基得到m/z123和m/z109的碎片峰，綜上所述，可以由目標(biāo)產(chǎn)物得到的最小碎片峰以及醛基和氨基的反應(yīng)機(jī)理推斷，可能形成了1個咪唑環(huán)。

圖4 純化產(chǎn)物的MS1（A）、MS2（B）和高分辨質(zhì)譜圖（C）Fig. 4 MS1 (A), MS2 (B) and high resolution mass spectrum (C) of the purified product

經(jīng)純化后的目標(biāo)產(chǎn)物的13C、1H NMR譜和Dept-135譜圖如圖5所示。由Dept-135譜圖可知目標(biāo)加合物含有6個亞甲基，與加合物結(jié)合的兩分子GABA上的亞甲基數(shù)目對應(yīng)。13C NMR譜中共包含12個碳信號，其歸屬如下：δ176.51（—COOH）、31.64（—CH2COOH）、25.27（—CH2CH2COOH）、46.16（—CH2CH2CH2COOH）、176.44（—COO-）、31.71（—CH2COO-）、25.74（—CH2CH2COO-）、48.81（—CH2CH2CH2COO-）、135.56（環(huán)內(nèi)—NCH＝N+）、119.38（環(huán)內(nèi)—NCH＝C）、131.86（環(huán)內(nèi)—CH＝C—N+）、7.59（—CH3）。由1H NMR譜可知加合物包含9種氫類型，分別為：δ2.36（—CH3，3H）、2.29（—CH2COOH，2H）、2.11 （—CH2CH2COOH，2H）、4.19（—CH2CH2CH2COOH，2H）、2.34（—CH2COO-，2H）、2.13 （—CH2CH2COO-，2H）、4.20（—CH2CH2CH2COO-，2H）、7.38（環(huán)內(nèi)—NCH＝C，1H）、8.92（環(huán)內(nèi) —NCH＝N+，1H）、3.31（CH3OD）、4.89（D2O）。氫譜中化學(xué)位移為δ7.38和δ8.92的兩組峰分別與咪唑環(huán)上的兩種氫原子對應(yīng)。NMR結(jié)果表明該化合物為3-(3-羧丙基)-1-(3-羧丙基)-4-甲基-1H-咪唑。

圖5 目標(biāo)加合物的1H NMR譜（A）、Dept-135譜（B）、13C NMR譜（C）Fig. 5 1H NMR spectrum (A), Dept-135 spectrum (B) and 13C NMR spectrum (C) of the adduct

結(jié)合HPLC-MS/MS的圖譜數(shù)據(jù)，碎片離子m/z169表示[—CH2CH2COO-]和[—CH]的損失，而m/z109是帶有1個甲基的咪唑環(huán)。因此，推測其反應(yīng)機(jī)理為：兩分子GABA捕獲一分子MGO和一分子甲醛，GABA的氨基與甲醛反應(yīng)生成中間產(chǎn)物Mannich堿，該反應(yīng)在常溫下就可發(fā)生。由于N原子的吸電子效應(yīng)，導(dǎo)致α-C上正電荷堆積，另一分子GABA與之發(fā)生親核加成反應(yīng)形成另一個含2個亞氨基的中間產(chǎn)物；2個亞氨基同時(shí)進(jìn)攻MGO的2個羰基碳，形成一個五元環(huán)化合物，然后分子內(nèi)脫去兩分子H2O，形成咪唑鹽（圖6）。由于活潑中間產(chǎn)物Mannich堿的形成、以及加成和脫水反應(yīng)都在分子內(nèi)發(fā)生，使得反應(yīng)非常容易進(jìn)行，因此，MGO的消除效率大大提高。GABA在馬鈴薯中的含量很高，僅次于天冬酰胺，在噴霧干燥的馬鈴薯片中含量為660 mg/kg[29]。因此，GABA可能與油炸或烘焙等熱加工過程中產(chǎn)生的MGO和甲醛形成該產(chǎn)物。

圖6 GABA與MGO和甲醛同時(shí)反應(yīng)的可能機(jī)制Fig. 6 Possible mechanism for the simultaneous reaction of GABA with methylglyoxal and formaldehyde

3 結(jié) 論

在37（生理?xiàng)l件）、80 ℃和160 ℃下，GABA均能有效消減MGO（消除率在77%以上），甲醛的加入促進(jìn)了 GABA對MGO的消減。經(jīng)產(chǎn)物分離純化和結(jié)構(gòu)表征，GABA同時(shí)與MGO和甲醛反應(yīng)，產(chǎn)生一個相對分子質(zhì)量為254（最大吸收波長220 nm）的含氮五元環(huán)化合物，其形成機(jī)理是：2 分子GABA與1 分子甲醛和1 分子MGO通過親核加成反應(yīng)脫去3 分子水后形成咪唑鹽。本研究結(jié)果表明，在消化和熱加工過程中，補(bǔ)充GABA能有效清除MGO和甲醛，避免其危害人體健康；但產(chǎn)物（咪唑鹽）的安全性還有待進(jìn)一步研究。