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茶源外泌体样纳米颗粒的分离方法对烤鸡中杂环胺抑制及感官增强效应的多机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:Applied Food Research 6.2
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本研究针对热加工肉类中致癌性杂环胺(HAs)的生成问题,创新性地采用免疫亲和(IM)、超速离心(UC)和聚乙二醇沉淀(PEG)三种方法分离茶花外泌体样纳米颗粒(CSENs)。研究发现0.50% PEG-CSENs能通过清除自由基和抑制活性羰基中间体双重途径,实现MeIQx、PhIP等关键HAs的100%抑制,同时电子舌分析证实其显著提升鲜味和丰富度感官指标。该成果为开发兼具食品安全保障和风味增强功能的天然添加剂提供了新思路。
高温烹饪赋予肉类诱人风味的同时,也伴随着令人担忧的健康隐患——杂环胺(Heterocyclic Amines, HAs)的形成。这类强致癌物质自1939年被发现以来,已被证实与多种癌症密切相关。在烤鸡、煎牛排等美食背后,隐藏着由美拉德反应和自由基连锁反应共同催化的健康危机。传统解决方案往往顾此失彼:要么牺牲风味追求安全,要么妥协健康保全口感。
怀化学院生物与食品工程学院的研究团队独辟蹊径,将目光投向中国传统饮品茶叶中的天然活性载体——外泌体样纳米颗粒(Exosome-like Nanoparticles, ELNs)。研究人员创新性地比较了免疫亲和、超速离心和聚乙二醇沉淀三种分离技术获得的茶源纳米颗粒(CSENs),系统评估了它们对烤鸡胸肉中HAs的抑制效果及感官改良作用。这项发表在《Applied Food Research》的研究揭示,PEG法提取的CSENs在0.50%添加浓度下,不仅能完全抑制MeIQx、PhIP等关键致癌物的生成,还可显著提升食物的鲜味感知,实现了食品安全与感官品质的双赢。
研究团队运用纳米颗粒追踪分析(NTA)和动态光散射(DLS)表征颗粒特性,通过UPLC-MS/MS精确测定17种HAs含量,结合电子舌系统量化感官参数,并采用电子自旋共振(ESR)技术追踪自由基清除动态。实验设计涵盖从纳米载体制备到终产品评价的全链条研究。
在"不同CSENs的表征"部分,研究揭示PEG法提取的颗粒虽粒径较大(212.38 nm),但展现出最优的HAs抑制活性。通过"CSENs对烤鸡胸肉中HAs含量的抑制效应"研究发现,0.50% PEG-CSENs使游离态MeIQx和PhIP分别降至未检出水平和0.51 ng/g,对结合态HAs的抑制率最高达86.9%。"理化参数与感官特性分析"显示,该处理组在保持肉质纹理的同时,使鲜味指标提升172%,苦味降低161%。
机制研究表明("PEG CSENs对HAs中间产物的抑制效应"),CSENs通过将苯乙醛含量降低31.4%,显著阻断Strecker降解途径;同时使活性羰基化合物GO和MGO分别减少22.6%和24.6%。ESR谱图("PEG CSENs对自由基水平的影响")直观显示0.50%添加组使自由基总量降至对照组的68%,证实了其通过淬灭自由基中断HAs生成链式反应的双重作用机制。
这项研究开创性地将植物源外泌体应用于热加工食品风险控制领域,突破性地解决了传统抗氧化剂功能单一的技术瓶颈。PEG-CSENs展现的"抑毒增鲜"双重功效,为开发新一代智能型食品添加剂提供了理论依据和实践范式。特别值得注意的是,研究所用的茶花资源在中国广泛分布,这使得技术转化具有显著的原料优势和成本效益。未来研究可进一步解析CSENs中起关键作用的生物活性组分(如特定miRNA或酚类物质),为精准化设计食品功能因子指明方向。
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