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模拟胃液中重金属离子和槲皮素对NDMA形成影响的研究

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模拟胃液中重金属离子和槲皮素对NDMA形成影响的研究

作者：曾婷北京工业大学

学位级别：硕士

N-亚硝基二甲胺（NDMA）是N-亚硝基化合物（NOC）中结构最简单，但致癌性最强的物质之一。国际癌症研究机构（IARC）已将NDMA及其它三种NOC归类为2A类致癌物。研究发现人体暴露于NDMA有外源性和内源性两种途径，而且内源性途径约占总暴... 详细信息

N-亚硝基二甲胺（NDMA）是N-亚硝基化合物（NOC）中结构最简单，但致癌性最强的物质之一。国际癌症研究机构（IARC）已将NDMA及其它三种NOC归类为2A类致癌物。研究发现人体暴露于NDMA有外源性和内源性两种途径，而且内源性途径约占总暴露的60%。因此，有关内源性NDMA形成及抑制的研究已成为保护人体健康的重要研究内容。重金属污染在我国已相当严重，槲皮素是重要的天然中草药成分。但有关重金属及槲皮素对内源性NDMA形成影响的研究还鲜有文献报道。因此，本论文对重金属离子和槲皮素对内源性NDMA形成的影响展开研究，主要包括下几个部分：1.内源性NDMA形成反应体系——模拟胃液体系及检测方法的建立胃中的强酸性环境一直被认为是内源性亚硝胺形成的最重要的环境。因此，本论文主要模拟胃环境中NDMA的形成。模拟胃液体系的建立，包括模拟胃液组分的选取及比例的确定、内源性NDMA形成前体及其浓度的确定和模拟胃环境反应条件的确定。NDMA的分析检测方法是采用本组已建立的较成熟的固相萃取-气相色谱-质谱联用法;对于反应机理的研究，用离子色谱法跟踪检测反应中两种前体物质浓度的变化，进而推断反应机理。2.重金属离子对于模拟胃液中NDMA形成影响及作用机理的研究本论文选定在我国污染广泛且对人体健康威胁大的镉、汞和铅为研究对象。研究发现，模拟胃液中，不同浓度的三种重金属离子均能促进NDMA的形成，它们的最大促进率分别为19.9%、27.9%和13.8%。值得关注的是，当Pb(II)浓度低于食品和饮用水中的限量值时，0.005mg/L Pb(II)的促进率仍达到14%。机理研究表明，重金属离子与DMA之间的相互作用比与亚硝酸根的强。因此，重金属离子很可能是通过与DMA作用形成活性更强的中间体，从而促进NDMA形成的。本研究将有助于了解重金属污染环境的作用机理，对人体健康的维护具有理论指导意义。3.槲皮素对模拟胃液中NDMA形成抑制作用的研究槲皮素是一种具有抗氧化、抗自由基和抗癌变等功能的重要天然中草药成分，也是潜在的NDMA形成的抑制剂。本论文主要探讨槲皮素对内源性NDMA形成的影响。研究发现，改性水溶的槲皮素在0.01和0.1mg/mL浓度下均能促进NDMA的形成，而以相同浓度的维生素C（Vc）做对比实验，同样发现其具有促进作用;而浓度为1.0mg/mL时，Vc能有效抑制NDMA的形成，抑制率达到42.9%。很遗憾，由于水溶性槲皮素的量有限，无法完成1.0mg/mL浓度的实验。由此可见，在本研究体系中，Vc只有在较高浓度才能起到抑制作用。而在选用市售槲皮素的实验中，发现作为溶剂的乙醇对NDMA的形成具有抑制作用。而且乙醇的抑制率随浓度的上升而升高，10%的乙醇的抑制率达到约80%。此实验结果对减少内源性NDMA的形成，维护人体健康方面具有指导意义。

关键词： N-亚硝基二甲胺模拟胃液气相色谱-质谱重金属离子槲皮素

甲基萘醌MK-4对类胡萝卜素在模拟胃液中氧化的保护作用

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华中农业大学学报 2020年第2期39卷 102-111页

作者：熊豆谢笔钧孙智达华中农业大学食品科学技术学院武汉430070

为研究甲基萘醌MK-4对类胡萝卜素(β-胡萝卜素和番茄红素)氧化的保护作用,通过模拟胃液低pH条件下铁诱导的类胡萝卜素的氧化,评价了甲基萘醌MK-4对膳食类胡萝卜素保留率的影响,并以β-胡萝卜素为例,利用液相色谱-质谱(LC-MS)分别鉴定了... 详细信息

为研究甲基萘醌MK-4对类胡萝卜素(β-胡萝卜素和番茄红素)氧化的保护作用,通过模拟胃液低pH条件下铁诱导的类胡萝卜素的氧化,评价了甲基萘醌MK-4对膳食类胡萝卜素保留率的影响,并以β-胡萝卜素为例,利用液相色谱-质谱(LC-MS)分别鉴定了2种不同体系(不加MK-4,加入MK-4)中β-胡萝卜素的反应产物的种类和数量。结果表明:甲基萘醌MK-4对Fe(Ⅱ)诱导的类胡萝卜素氧化的保护效果最佳,保留率可提高至原来的2倍。在胃液中,当Fe(Ⅱ)存在时,不加MK-4时,β-胡萝卜素的反应产物涉及的种类和数量最多,包括顺式异构体、环氧化合物、醛类化合物以及降解产物4类,共计10种化合物;而加入MK-4后,β-胡萝卜素的反应产物减少至7种化合物,未检测到醛类化合物及降解产物。通过对比反应前后胶束中的MK-4的高效液相色谱图发现,MK-4对β-胡萝卜素的保护作用并不是消耗其自身。

关键词：甲基萘醌MK-4 模拟胃液 β-胡萝卜素番茄红素铁诱导氧化 LC-MS 氧化产物

模拟胃液中铜锌离子及乙醇和乙酸对NDMA形成影响的研究

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模拟胃液中铜锌离子及乙醇和乙酸对NDMA形成影响的研究

作者：张欧北京工业大学

学位级别：硕士

N-亚硝胺是一类具有很强致癌性的化合物,流行病学调查已表明它可能与人类的胃癌、食道癌和结肠癌等有关。而其中结构最简单的N-亚硝基二甲胺(NDMA)是致癌性最强的N-亚硝胺类物质之一。人类暴露于NDMA有外源和内源两种途径,其中内源性途... 详细信息

N-亚硝胺是一类具有很强致癌性的化合物,流行病学调查已表明它可能与人类的胃癌、食道癌和结肠癌等有关。而其中结构最简单的N-亚硝基二甲胺(NDMA)是致癌性最强的N-亚硝胺类物质之一。人类暴露于NDMA有外源和内源两种途径,其中内源性途径占总暴露的60%以上。因此关于内源性NDMA形成机理与抑制方法的研究一直是人类健康研究领域的热点。目前关于重金属Cu和Zn以及乙醇和乙酸对内源性NDMA形成影响的研究还鲜有报道。因此,本文从这几种物质出发,研究其在模拟胃液体系中对NDMA形成的影响,并进一步研究其影响机理,从而寻找可能的亚硝胺抑制方法。1.模拟胃液中铜锌离子对NDMA形成的影响本研究以水中含量较高的重金属Cu和Zn为研究对象,运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和离子色谱(IC)技术,考察模拟胃液反应体系中,不同浓度的Cu和Zn对以亚硝酸盐(NO)和二甲胺(DMA)为前体的体系中NDMA形成的影响。研究发现,Cu和Zn浓度分别达到5000 mg/L和2000 mg/L范围时,它们都能促进NDMA的生成。有趣的是,Cu和Zn浓度分别达到100 mg/L和100 mg/L范围时,对NDMA的形成有一定的抑制作用。值得注意的是,当Cu和Zn浓度达到饮用水限量值1.0 mg/L时,它们仍对NDMA的形成分别有16.9%和13.4%的促进。机理研究表明,Cu和Zn不能与NO和NDMA作用,但能与DMA发生相互作用。因此推测Cu和Zn对NDMA的促进作用,很可能是通过它们与DMA形成了比DMA具有更强反应活性的中间体,此中间体更容易在酸性条件下与NO反应,从而促进NDMA的生成。此作用机理与我们组前期探讨Pb、Cr和Hg对NDMA形成影响的研究结果一致。2.模拟胃液中乙醇和乙酸对NDMA形成的影响本研究运用GC-MS和IC技术并结合量子化学理论计算方法,研究了在模拟胃液条件下,乙醇和乙酸对以亚硝酸盐(NO)和二甲胺(DMA)为前体的体系中NDMA形成的影响。实验结果发现,乙醇在00%(V/V)浓度范围内能够抑制NDMA的生成;然而乙酸浓度在00%(V/V)范围内却能够促进NDMA的生成,且它们的抑制和促进作用具有浓度依赖性。进一步的实验结果表明两种物质都能与NO作用,可使体系中NO含量下降大约450%,而与体系中的DMA和NDMA没有相互作用。理论计算结果发现,乙醇和乙酸能与HONO和NO(NO在酸性条件下的存在形式)反应,此结果与实验中发现乙醇与乙酸均能与NO作用的结论相一致。理论研究还发现它们与NO分别反应生成的亚硝酸乙酯(EtONO)和乙酰亚硝酸(AcONO)具有完全不同的亚硝化能力。EtONO、AcONO和NO与DMA发生亚硝化反应生成NDMA的活性顺序是:AcONO>NO>>EtONO。这很可能是乙醇能够抑制NDMA的生成而乙酸却能促进其生成的主要原因。由此推断,有效的内源性N-亚硝胺的抑制剂需要满足两个条件:(1)物质应易与此环境中的NO反应,从而起到清除NO的作用;(2)以上反应的生成物应该具有较低的亚硝化能力。以上研究结果推翻了认为某物质只要能够清除体系中的前体物质NO,就具有能阻断亚硝胺生成能力的结论。进一步理论研究发现乙硫醇(EtSH)是一个潜在的NDMA的抑制剂,而Br￣是NDMA形成的催化剂,这些结论与实验结果相一致。此外,本研究还利用量子化学理论计算方法探讨了在燃烧后胺为吸附剂捕获CO系统(PCC)中,二乙醇亚硝胺(NDELA)的形成机理。研究中以广泛使用的二乙醇胺(DEA)为前体,以燃烧中可能生成的NO为亚硝化试剂。研究发现CO能与DEA反应生成中间体二乙醇氨基甲酸(DECA),该中间体与亚硝化试剂NO发生亚硝化反应的能垒明显高于DEA和NO生成NDELA的反应能垒。由此可见,CO在此反应过程中可以抑制NDELA的生成,其抑制机理是通过钝化胺降低胺的反应活性来实现的。本论文的研究不但扩展了人们对内源性N-亚硝胺形成机理的深入了解,还对寻找和开发N-亚硝胺的抑制剂具有指导意义,这对于维护人类健康,减少癌症发生具有积极意义。

关键词：模拟胃液 NDMA 铜离子锌离子乙醇乙酸

不同蛋白质包埋壁材对益生菌在人体模拟胃液中的保护效果

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食品工业科技 2012年第13期33卷 60-63页

作者：邹强袁鹏刘小鸣赵建新田丰伟张灏陈卫江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室无锡江苏214122

为了提高益生菌在人体胃液中的存活率,本研究以大豆蛋白(SPI)、乳清蛋白(WPI)、酪蛋白(Casein)、明胶(Gelatin)为壁材,采用转谷氨酰胺酶交联的乳化凝胶方法,将Lactobacillus gasseri和Bifidobacterium bifidum包埋于蛋白质胶囊中,通过... 详细信息

为了提高益生菌在人体胃液中的存活率,本研究以大豆蛋白(SPI)、乳清蛋白(WPI)、酪蛋白(Casein)、明胶(Gelatin)为壁材,采用转谷氨酰胺酶交联的乳化凝胶方法,将Lactobacillus gasseri和Bifidobacterium bifidum包埋于蛋白质胶囊中,通过测定这两种益生菌在人体模拟胃液中的存活率,结果表明:相比于未经过包埋处理的细胞,包埋于蛋白质微胶囊中的细胞具有较高的存活率,并且还发现大豆蛋白微胶囊对菌的保护效果最好,明胶微胶囊最差。对于Lactobacillus gasseri,在加和未加胃蛋白酶的模拟胃液中,菌在这四种蛋白质微胶囊中的D值分别为:73.1、59.7、63.9、47.3min及246.6、240.5、220.0、90.2min。对于Bifidobacterium bifidum,在加和未加胃蛋白酶的模拟胃液中,菌在这四种蛋白质微胶囊中的D值分别为:31.7、24.2、22.7、18.7min和124.3、103.5、97.6、47.8min。除此之外,还比较了蛋白质的四种理化特性(乳化能力,凝胶强度,乳化稳定性、渗透性),其结果:乳化能力大小为SPI>Casein>WPI>Gelatin,凝胶强度大小为Gelatin>SPI>Casein>WPI,模拟胃液的渗透性大小为Gelatin>SPI=Casein>WPI,缓冲能力大小为Casein>WPI=SPI>Gelatin。通过上述结果可以推测蛋白质的缓冲能力与保护效果有很大的相关性,但缓冲能力并不是唯一决定因素,蛋白质其它的理化性质都有可能影响其保护效果。

关键词：益生菌蛋白质微胶囊包埋模拟胃液

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柿单宁在模拟胃液中的絮凝特性研究

西北农业学报 2014年第1期23卷 177-182页

作者：赵贝塔刘邻渭李旋王小勇西北农林科技大学食品科学与工程学院陕西杨凌712100

分析柿单宁与蛋白质和卵磷脂等在模拟胃液环境中的絮凝趋势,探讨胃柿石的形成原因。以牛心柿的生柿、脱涩硬柿和后熟软甜柿为试材,提取并测定其总、游离和缩合单宁含量;选取美国药典的模拟胃液配方,采用透射比浊法,对比分析生柿、熟软... 详细信息

分析柿单宁与蛋白质和卵磷脂等在模拟胃液环境中的絮凝趋势,探讨胃柿石的形成原因。以牛心柿的生柿、脱涩硬柿和后熟软甜柿为试材,提取并测定其总、游离和缩合单宁含量;选取美国药典的模拟胃液配方,采用透射比浊法,对比分析生柿、熟软柿中单宁与模拟胃液,及与含有蛋白质、卵磷脂的模拟胃液作用产生的絮凝趋势。结果表明:生柿游离单宁的含量(7.076g/L)高于脱涩硬柿(3.962g/L)和后熟软柿(3.679g/L),其缩合单宁的含量(4.002g/L)低于脱涩硬柿(7.392g/L)和后熟软柿(7.538g/L);生柿、熟软柿中单宁与模拟胃液作用均有较强絮凝趋势,它们与含有蛋白质或卵磷脂的模拟胃液作用可产生更强的絮凝趋势;参试物絮凝趋势从强到弱依次为明胶>牛血清>卵磷脂>干酪素,生柿>熟软柿和脱涩硬果。柿果形成胃柿石的主要原因是其单宁含量较高,并与摄入不当(空腹、同时摄入明胶或牛血清类蛋白质)有关。

关键词：柿单宁模拟胃液絮凝比浊法

EPSPS蛋白和PAT蛋白的模拟胃液消化稳定性分析

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卫生研究 2020年第3期49卷 453-457页

作者：毛德倩王艳萍王倩杜克贺胡贻椿李敏杨晓光杨丽琛中国疾病预防控制中心营养与健康所国家卫生健康委微量元素营养重点实验室北京100050 北京汇智泰康医药技术有限公司北京101111

目的研究5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)蛋白和膦丝菌素乙酰转移酶(phosphinothricina cetyltransferase,PAT)蛋白在模拟胃液中的消化稳定性。方法参照中华人民共和国国家标准(农业部869号公告-2-2007)模拟胃肠液外源蛋白质消化稳定性试验方法中模拟胃液的配方,在体外建立模拟胃液消化体系,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(dodecyl sulfate,sodium salt-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和蛋白印迹(Western blot),分析EPSPS蛋白和PAT蛋白在模拟胃液中不同消化时间点的降解情况。结果EPSPS蛋白和PAT蛋白均在15 s内消化完全,SDS-PAGE和Western blot蛋白免疫印迹均未检测到蛋白残留,EPSPS蛋白和PAT蛋白在模拟胃液中极易被消化。结论EPSPS蛋白和PAT蛋白经过胃液消化后,不具有免疫原性。

关键词： EPSPS蛋白 PAT蛋白模拟胃液消化稳定性转基因食品食品安全

不同来源木聚糖酶在模拟胃液和肠液中的稳定性评价

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饲料工业 2013年第14期34卷 21-24页

作者：姚丹丹钱宇英石学刚杰能科(中国)生物工程有限公司江苏无锡214028 丹尼斯克动物营养广东广州510620

试验研究了市售8种不同来源木聚糖酶在模拟胃、肠液中的稳定性。分别将不同来源木聚糖酶产品在模拟胃、肠液中培养0、1、2和3 h后测定其酶活存留率,用以评估不同来源木聚糖酶在模拟胃、肠液中的稳定性。结果表明:8种木聚糖酶在模拟胃、... 详细信息

试验研究了市售8种不同来源木聚糖酶在模拟胃、肠液中的稳定性。分别将不同来源木聚糖酶产品在模拟胃、肠液中培养0、1、2和3 h后测定其酶活存留率,用以评估不同来源木聚糖酶在模拟胃、肠液中的稳定性。结果表明:8种木聚糖酶在模拟胃、肠液中的稳定性差异较大,在模拟胃液中,耐受性最好的是酶Ⅳ、酶Ⅶ和酶Ⅷ,3 h后存留率分别为:105%、98%和106%;耐受性最差的为酶Ⅰ,3 h后存留率仅为4%;在模拟肠液中,耐受性最好的是酶Ⅰ,3 h后存留率为99%;耐受性最差的为酶Ⅳ,3 h后存留率为44%。

关键词：模拟胃液模拟肠液木聚糖酶

腌制肉糜在热处理及模拟胃液中亚硝酸盐变化及亚硝胺生成特点研究

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腌制肉糜在热处理及模拟胃液中亚硝酸盐变化及亚硝胺生成特点研究

作者：邵利君江南大学

学位级别：硕士

肉糜制品是肉制品中的一大类,为了保持其色泽及抑制微生物的生长,生产过程中通常采用亚硝酸盐进行腌制,而热处理是最常见的肉糜加工单元操作,研究腌制肉糜热处理及模拟胃液中亚硝酸盐及亚硝胺的变化规律,对于防控亚硝酸盐及亚硝胺危害,... 详细信息

肉糜制品是肉制品中的一大类,为了保持其色泽及抑制微生物的生长,生产过程中通常采用亚硝酸盐进行腌制,而热处理是最常见的肉糜加工单元操作,研究腌制肉糜热处理及模拟胃液中亚硝酸盐及亚硝胺的变化规律,对于防控亚硝酸盐及亚硝胺危害,指导人们安全健康饮食有着重要意义。目前,国内外系统性地研究腌制肉糜热处理致过程及模拟胃液中亚硝酸盐的变化规律亚硝胺的产生研究较少,本文在前人研究的基础上,系统地研究了腌制肉糜在不同的热处理强度和模拟胃液中的变化特点。具体如下: 以肉糜为材料,研究腌制、常压蒸煮、高压蒸煮单元加工条件及NaNO添加量对肉糜中NaNO残留量的影响。考察建立NaNO添加量、腌制时间、煮制时间、蒸煮温度对NaNO残留量的预测模型,并对模型进行验证。结果表明:腌制阶段,NaNO残留量与NaNO添加量呈显著正相关,与腌制时间呈显著负相关;蒸煮阶段,NaNO残留量与NaNO添加量呈显著正相关,与蒸煮温度与时间呈负相关;动力学模型分析表明,高压蒸煮对NaNO残留量下降速率的影响比常压蒸煮大,不同温度对NaNO残留量的影响极其显著(P模拟胃液条件下亚硝酸盐及亚硝胺的变化,结果表明:在模拟胃液条件下,亚硝酸盐随消化时间的增加而显著下降(P<0.01),亚硝胺含量也随着消化时间的延长出现减少的趋势。

关键词：热处理腌制肉糜亚硝酸盐亚硝胺模拟胃液

如何服用钙片才能达到更好的效果——钙片在模拟胃液中溶解性实验

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实验室研究与探索 2011年第11期30卷 40-43页

作者：李吉妍薛云张卫马荔上海中学上海200231 上海交通大学化学化工学院上海200240

选取3种具有代表性的主要成分分别为无机酸钙、有机酸钙、有机钙钙片为研究对象,根据人体的特点以及食物在胃中消化过程,选择合适的溶液作为模拟胃液,构造类似人体消化食物的各种环境,重点研究钙片溶解转化为可吸收的Ca2+情况,采用双波... 详细信息

选取3种具有代表性的主要成分分别为无机酸钙、有机酸钙、有机钙钙片为研究对象,根据人体的特点以及食物在胃中消化过程,选择合适的溶液作为模拟胃液,构造类似人体消化食物的各种环境,重点研究钙片溶解转化为可吸收的Ca2+情况,采用双波长分光光度法测定溶液中Ca2+的含量。实验结果表明:3种不同钙源的钙片在胃液中溶解情况无明显差别;钙片应在两餐之间服用;如果片剂中注明的含量较高如600 mg/片,应分开多次服用;在服用钙片期间应尽量避免和碳酸类、酒精类饮品等同食。

关键词：钙片模拟胃液溶解度双波长分光光度法