本發(fā)明屬于生物抑制劑，具體涉及麥角硫因及其聯(lián)用作為丙烯醛抑制劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、丙烯醛(acr)是一種高毒性的不飽和醛，在外部環(huán)境中廣泛存在，如香煙、石化燃料(汽油或石油)、建筑火災(zāi)；其次，也可由食品加工和人體內(nèi)源性代謝產(chǎn)生。汽車尾氣和商業(yè)廚房油煙中有大量的acr排放量。在酒精飲料的釀造過程中，acr可通過微生物代謝的方式產(chǎn)生，例如成品白酒中acr的平均濃度可達(dá)到72.3μg/l，在威士忌中acr濃度范圍為700-11100μg/l，作為一種高水溶性的α,β-不飽和醛，acr可存在水體環(huán)境中。

2、在食品加工過程中，acr主要通過碳水化合物及氨基酸的熱降解、脂肪酸裂解、微生物發(fā)酵代謝等方式產(chǎn)生；其中，油炸和烘焙食品中acr含量整體較高，范圍為0.001-0.9mg/kg。在人體中，acr可以通過酶介導(dǎo)的多胺或蘇氨酸的氧化內(nèi)源性產(chǎn)生，也可以通過不飽和脂肪酸與活性氧(ros)的氧化而產(chǎn)生，還可以通過人體腸道中的微生物代謝產(chǎn)生。

3、作為一種高水溶性的α,β-不飽和醛，acr可迅速進(jìn)入生理組織。并因其具有強(qiáng)親電性，與細(xì)胞親核物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、dna、rna)有很高的反應(yīng)活性。與蛋白質(zhì)中的半胱氨酸、組氨酸和賴氨酸殘基反應(yīng)，影響免疫球蛋白抗原識別能力，進(jìn)而引起自身免疫性疾病(干燥綜合征、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)；與dna中的鳥嘌呤堿基反應(yīng)生成環(huán)狀加合產(chǎn)物，引起dna損傷進(jìn)而致癌和致突變；acr還可引起氧化應(yīng)激，導(dǎo)致神經(jīng)元損傷。

4、因此，尋找天然、安全、高效的物質(zhì)捕獲acr，以降低環(huán)境或者體內(nèi)acr的水平，并探究其機(jī)理是預(yù)防環(huán)境污染、以及防治慢性疾病的必要手段之一，具有重要的現(xiàn)實意義和理論價值。

5、研究發(fā)現(xiàn)的丙烯醛抑制劑主要有多酚和黃酮類化合物，包括槲皮素、兒茶素、木犀草素、染料木素、白藜蘆醇等。但這些天然活性物質(zhì)的顏色、氣味和溶解性限制了其在食品中的應(yīng)用，而且在高溫加工過程中其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，長效性和后續(xù)功效不顯著。

6、麥角硫因為白色結(jié)晶，易溶于水，水溶液呈無色，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，高溫下不易分解，2017年歐盟和美國食品藥品監(jiān)督管理局已批準(zhǔn)將其作為食品補(bǔ)充劑添加到食品當(dāng)中。麥角硫因具有多種生理活性功能，如抗氧化、細(xì)胞保護(hù)、抗炎癥、預(yù)防心血管疾病和糖尿病、預(yù)防神經(jīng)退行性疾病、治療精神性疾病以及延緩衰老等。目前國內(nèi)外對于麥角硫因作的研究主要集中在抗氧化活性及抗炎癥活性等方面，尚未發(fā)現(xiàn)麥角硫因在抑制丙烯醛方面的研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了麥角硫因作為丙烯醛抑制劑的應(yīng)用，可有效抑制環(huán)境中，食品加工、貯藏過程中產(chǎn)生的丙烯醛，減少內(nèi)源和外源暴露，提高食品安全性，并同時抑制環(huán)境和生物體中丙烯醛產(chǎn)生，對于提高環(huán)境保護(hù)，食品安全性，預(yù)防因不良飲食引發(fā)慢性疾病具有非常重要的現(xiàn)實意義和理論價值。

2、技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述麥角硫因或其加合產(chǎn)物作為丙烯醛抑制劑的應(yīng)用。

3、本發(fā)明所述麥角硫因或其加合產(chǎn)物在制備環(huán)境中、食品加工或者生物體內(nèi)丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

4、其中，所述麥角硫因能夠抑制由丙烯醛與親核生物大分子反應(yīng)形成的各種有害加合或交聯(lián)產(chǎn)物在制備環(huán)境中、食品加工或者生物體內(nèi)丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

5、其中，所述麥角硫因能夠捕獲丙烯醛形成加合產(chǎn)物，從而降低活性羰基化合物含量，從而在制備環(huán)境中、食品加工或者生物體內(nèi)丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

6、作為優(yōu)選，所述麥角硫因在制備抑制環(huán)境水體、大氣中產(chǎn)生的丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

7、作為優(yōu)選，所述麥角硫因在制備抑制食品或者食品加工中產(chǎn)生的丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

8、作為優(yōu)選，所述麥角硫因在制備人體內(nèi)丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用，其能夠預(yù)防人體慢性疾病的發(fā)生，例如由丙烯醛引發(fā)的生物親核大分子加合或交聯(lián)導(dǎo)致的腫瘤、阿茲海默癥、衰老、動脈粥狀硬化或炎癥。

9、本發(fā)明所述麥角硫因或其加合產(chǎn)物在清除丙烯醛時，可以單獨(dú)添加到食品或保健制品中使用，也可以與其他天然或合成的丙烯醛清除劑復(fù)配使用，達(dá)到降低環(huán)境和人體丙烯醛含量，減少人體攝入有害物質(zhì)的目的。

10、其中，所述加合產(chǎn)物包括麥角硫因與丙烯醛的一加合產(chǎn)物一egt-acr-1,其結(jié)構(gòu)如下所示：

11、

12、其中，所述加合產(chǎn)物包括麥角硫因與丙烯醛的一加合產(chǎn)物二egt-acr-2，其結(jié)構(gòu)如下所示：

13、

14、本發(fā)明所述的一種環(huán)境中、食品加工中的丙烯醛抑制劑，所述抑制劑以麥角硫因為抑制劑中唯一的成分，或者作為主要成分與其他物質(zhì)復(fù)配共同使用形成制劑，在制備丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

15、本發(fā)明所述含麥角硫因美味牛肝菌在作為丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

16、本發(fā)明所述麥角硫因和γ-氨基丁酸或者5'-鳥苷酸二鈉二元聯(lián)用作為丙烯醛抑制劑。

17、本發(fā)明所述麥角硫因和γ-氨基丁酸或者5'-鳥苷酸二鈉二元聯(lián)用在制備環(huán)境中、食品加工或者生物體內(nèi)丙烯醛抑制劑中的應(yīng)用。

18、作為優(yōu)選，麥角硫因和γ-氨基丁酸以3:1的摩爾比進(jìn)行復(fù)配時，當(dāng)麥角硫因的濃度在0.3-9.6mmol/l，γ-氨基丁酸的濃度在0.1-3.2mmol/l的范圍內(nèi)，二者聯(lián)用具有協(xié)同增效抑制acr的作用(ci<0.9)。

19、作為優(yōu)選，麥角硫因和5'-鳥苷酸二鈉以ic50的摩爾比進(jìn)行復(fù)配時，在0.125ic50-2ic50的范圍內(nèi)，麥角硫因的濃度范圍為0.281-4.498mmol/l，5'-鳥苷酸二鈉的濃度范圍為0.520-8.312mmol/l的條件下，二者聯(lián)用具有協(xié)同增效抑制acr的作用(ci<0.9)。

20、麥角硫因作為丙烯醛抑制劑的一種新應(yīng)用，即其能夠快速有效捕獲acr以控制其含量，避免其與生物大分子內(nèi)的親核基團(tuán)(如氨基、巰基、羥基和咪唑基)結(jié)合，形成交聯(lián)產(chǎn)物，妨礙機(jī)體功能正常行使。麥角硫因可作為acr的清除劑，抑制體內(nèi)及食品加工過程中產(chǎn)生的acr，從而阻斷acr與親核生物大分子反應(yīng)形成的各種有害加合或交聯(lián)產(chǎn)物對人體造成危害。

21、本發(fā)明中麥角硫因、γ-氨基丁酸以及5'-鳥苷酸二鈉都具有耐高溫，水溶性好及溶液呈透明無色的性質(zhì)，并且都可作為食品添加劑或膳食補(bǔ)充劑直接添加到食品中，因此本發(fā)明首次將性質(zhì)相似的麥角硫因與γ-氨基丁酸以及5'-鳥苷酸二鈉分別進(jìn)行二元聯(lián)用測定模擬體系中對acr的抑制率，運(yùn)用compusyn軟件根據(jù)chou-talalay計算方法計算聯(lián)合作用指數(shù)ci，發(fā)現(xiàn)其ci值都小于0.9，具有明顯協(xié)同增效的作用，進(jìn)而將麥角硫因與γ-氨基丁酸以及5'-鳥苷酸二鈉聯(lián)用作為新型復(fù)合丙烯醛抑制劑應(yīng)用到食品體系中，清除食品加工過程中產(chǎn)生的acr，并且驗證了使用美味牛肝菌作為麥角硫因和γ-氨基丁酸的載體，使用草菇作為5'-鳥苷酸二鈉的載體將不同種類的食用菌進(jìn)行復(fù)配添加到烘焙配方中，也可發(fā)揮協(xié)同增效作用清除食品體系中的acr。

22、本發(fā)明首次證明了麥角硫因具有抑制acr的活性，并通過合成了新化合物egt-acr-1和egt-acr-2兩個加合產(chǎn)物驗證了麥角硫因是通過捕獲acr形成加合產(chǎn)物來發(fā)揮其抑制作用的機(jī)理。本發(fā)明首次將多種非多酚黃酮類acr抑制劑進(jìn)行聯(lián)用測定其抑制效果并成功證明麥角硫因與γ-氨基丁酸以及5'-鳥苷酸二鈉二元聯(lián)用對acr的清除具有協(xié)同增效作用。此外，又首次以富含這幾種化合物的食用菌作為載體，將菌菇粉添加到曲奇餅干和重油蛋糕中，改良餅干和蛋糕的配方以增加其營養(yǎng)價值的同時，其中含有的麥角硫因、γ-氨基丁酸以及5'-鳥苷酸二鈉又可發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)清除食品加工過程中產(chǎn)生的acr。

23、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

24、本發(fā)明提出了麥角硫因的一種新應(yīng)用，即首次其能夠有效控制丙烯醛的含量，避免其進(jìn)一步與人體必需氨基酸或親核生物大分子反應(yīng)形成的各種不可逆的有害加合或交聯(lián)產(chǎn)物。

25、麥角硫因可作為丙烯醛的抑制劑，清除環(huán)境、體內(nèi)以及食品加工過程中產(chǎn)生的丙烯醛，并進(jìn)一步阻斷丙烯醛誘導(dǎo)的有害交聯(lián)產(chǎn)物形成，預(yù)防其對人體造成的危害。除此以外，麥角硫因已被歐盟和美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)添加在食品當(dāng)中，作為丙烯醛抑制劑具有較高的安全性，且可與其他食品中可添加的丙烯醛清除劑復(fù)配使用進(jìn)一步提高抑制效果。另外，麥角硫因作為食用菌中含量較為豐富的活性成分，直接以食品的形式添加或食用，可避免外源添加的限制，從而能在食品加工或生物體內(nèi)更好地發(fā)揮抑制丙烯醛的作用。本發(fā)明首次將多種非多酚黃酮類acr抑制劑進(jìn)行聯(lián)用測定其抑制效果并成功證明麥角硫因與γ-氨基丁酸以及5'-鳥苷酸二鈉二元聯(lián)用對acr的清除具有協(xié)同增效作用。