Токсические свойства белков, Термический распад белков

Продукты термического распада белков

Среди продуктов термического распада белков встречаются соединения, придающие им мутагенные свойства. Термически индуцированные мутагены образуются в белоксодержащей пище в процессе ее обжаривания в масле, выпечки, копчения в дыму и сушки. Мутагены содержатся в бульонах, жареной говядине, свинине, домашней птице, жареных яйцах, копченой и вяленой рыбе. Некоторые из них вызывают наследственные изменения ДНК, и их воздействие на здоровье человека может быть от незначительного до летального.

Так, гетероциклические ароматические амины (ГАА) по мнению ряда ученых – самые сильные мутагенные соединения, известные в настоящее время.

Они формируются в ходе термической обработки пищевого сырья и полуфабрикатов главным образом животного происхождения, как правило, при температуре выше 150°С. Исследователями доказано мощное мутагенное воздействие указанных соединений на микроорганизмы и выраженный канцерогенный эффект в опытах на животных. Есть основания полагать, что именно ГАА ответственны за определенную часть онкологических заболеваний человека.

Как показывают результаты исследований, наиболее важные факторы формирования мутагенных химических веществ – температура и продолжительность процесса кулинарной обработки.

Мутагенная активность мясного фарша, жаренного основным способом при 200°С, примерно в 2 раза выше, чем у такого же образца, но жаренного при 150°С.

Кроме того, уровень мутагенов существенно увеличивается в случае продолжительность процесса более чем 10 мин.

В модельных опытах показано, что при прогревании смеси креатина (всегда имеется в мясе, рыбе), глицина (аланина) и глюкозы при 130°С обнаруживается высокая мутагенная активность. Изъятие хотя бы одного компонента из данной смеси приводит к полной утрате мутагенных свойств. Делается вывод о роли трех главных предшественников (аминокислот, углеводов и креатина) в образовании пищевых мутагенов. Предполагается, что в образовании ГАА участвуют реакции Майера (меланоидинообразования), реакции распада по Стреккеру (с образованием альдегидов и других летучих продуктов); креатин преобразуется в его гетероциклическую форму — креатины, которые далее участвуют в реакциях формирования конденсированных мутагенных гетероциклических аминов. На рисунке приведены формулы ГАА:

 Продукты термического распада белков

Токсические свойства белков

Токсические свойства белков при термической обработке выше 200°С или при более низких температурах, но в щелочной среде, могут обусловливаться не только процессами деструкции, но и реакциями изомеризации остатков аминокислот из L- в D-форму. Присутствие D-изомеров понижает усвояемость белков.

В сильнощелочных средах, особенно при высоких температурах, некоторые остатки аминокислот претерпевают ряд специфических превращений. Так, аргинин превращается в орнитин, цитруллин, мочевину и аммиак, а цистеин – в дегидроаланин с выделением сероводорода:

дегидроаланин

Реакционноспособный дегидроаланин конденсируется с остатками лизина, орнитина и цистеина боковых цепей и образует межмолекулярные поперечные связи в белках:

Лизиноаланин, орнитиноаланин, лантионин

В реакцию конденсации могут вступать остатки аргинина, гистидина, треонина, серина, тирозина и триптофана. Питательная ценность белков с новыми поперечными связями ниже, чем у белков с нативной структурой, поэтому образование их в технологических процессах производства пищевых продуктах нежелательно. К тому же в опытах на крысах показано, что образование, например, лизиноаланина стимулирует нефрокальциноз, диарею и облысение.

 

 

 

Ссылка на основную публикацию