非酶糖基化反应又称美拉德反应，是一种广泛存在于食品生产过程中的褐变反应。还原糖与蛋白质或脂质通过非酶反应结合形成不可逆的非酶晚期糖基化终产物（AGEs）。食品加工过程中的美拉德反应往往涉及高温处理（如烘焙、烹饪、乳制品和饮料生产等），会导致营养物质的损耗和有害成分的产生， AGEs在人体中的积累与许多慢性退行性疾病如糖尿病和肾脏疾病的产生有着密切的联系，此外AGEs也是导致肿瘤形成和病变的原因之一。因此，寻找高效低毒的天然抑制剂成为研究热点。

马来酸酐（MA）是目前世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐原料，由于其含有共轭马来酰基，水解后具有很强的亲水性，化学性质非常活泼，易发生酰胺化反应和酯化反应，因此可以用于某些天然成分的改性。基于此，华南理工大学食品科学与工程学院的代杨艳、韩宇琴、黄惠华*等人采用MA对茶多酚（TP）进行化学改性，探究改性TP的结构、抗氧化活性及抗糖化能力，以期为改性TP作为非酶糖基化抑制剂在食品领域提供理论参考。

1、茶多酚结构表征

01

茶多酚组分分析结果

由图1可知，TP各组分得到很好的分离，主要成分为EGCG、ECG、C、EC、EGC等儿茶素单体以及CAF。与儿茶素单体及CAF标准品图谱对比，得到TP样品各组分的相对含量分别为EGCG 66.20%、ECG 22.06%、EC 3.91%、EGC 2.31%、CAF 1.16%、C 0.44%。

02

傅里叶变换红外光谱分析结果

TP、MA-TP和TP/MA物理混合样品的FTIR图如图2所示。3 444 cm －1 处吸收峰是苯环上Ar—OH的伸缩振动所引起；1 692 cm －1 处吸收峰是羰基C=O伸缩振动所引起；1 613、1 519、1 453 cm －1 处吸收峰是苯环面内C=C骨架振动所引起；1 340 cm －1 处吸收峰是苯环上O—H的面内弯曲振动所引起；1 236 cm －1 处吸收峰是C—O—C的反对称伸缩振动所引起；1 033 cm －1 处吸收峰是C—O—C对称伸缩振动所引起；969 cm －1 处吸收峰是C=C的反式伸缩振动所引起。

03

核磁共振光谱分析结果

由图3A1、B1中1H-NMR图谱可知，MA-EGCG各质子峰的化学位移与EGCG相近，但与EGCG相比，MA-EGCG 8位C上化学位移δ=5.92的质子峰消失，同时在化学位移δ=6.17、δ=7.83、δ=8.37、δ=8.55处新增了较强的质子峰，表明MA改性可能取代了8位C上的H，并根据新增质子峰推测可能发生了多取代反应，后续将通过质谱进行进一步结构鉴定。由图3A2、B2中13C-NMR图谱可知，MA-EGCG的化学位移与EGCG相近，新增了δ=127.30、δ=133.60、δ=138.13、δ=170.55处4个较强的峰，可能为MA结构中C=C、酯键中碳的化学位移。

2、茶多酚改性前后抗氧化活性比较

如图4所示，在质量浓度为20～100 μg/mL范围内，TP和MA-TP比VC具有更高的ABTS阳离子自由基清除率，说明TP和MA-TP均具有良好的抗氧化活性。但是当质量浓度低于100 μg/mL时，MA-TP的ABTS阳离子自由基清除率显著低于TP（P＜0.05），这可能是由于MA化学改性使TP分子结构上的部分活性羟基被取代，从而导致抗氧化活性下降。

3、改性茶多酚对非酶糖基化产物的影响

结果如图5A所示，各组别吸光度都随着加热反应时间的延长而明显上升，这与Kim等对葡萄糖-甘氨酸/二甘氨酸/三甘氨酸体系进行热处理的研究结果一致。但在相同加热反应时间内，各组A294 nm由低到高依次为MA-TP+Lys+Fru＜TP+Lys+Fru＜AG+Lys+Fru＜Lys+Fru。结果表明，随着加热反应时间的延长，大量前体物质生成；同时，MA-TP和TP具有优于阳性对照的前体物质抑制效果，并且MA改性提高了TP对前体物质的抑制能力，MA-TP对中间产物的较强抑制效果可能是其结构对前体物质的捕获能力增强所致。

由图5B可知，不同反应组A 420 nm 随着加热反应时间的延长明显增大，而在相同加热时间下，各组A 420 nm 由低到高依次为MA-TP+Lys+Fru＜TP+Lys+Fru＜AG+Lys+Fru＜Lys+Fru。上述结果表明，随着加热时间的延长，棕色物质快速生成并积累，与上述前体物质有相似的增长趋势。

4、茶多酚及其改性衍生物对二羰基化合物的抑制作用

图6为3 种α-二羰基化合物标准品及模拟体系反应液经过OPD衍生化后在315 nm波长处的HPLC图，可以看出模拟体系反应液中3 种α-二羰基化合物GO、MGO、3-DG得到了较好的分离。3 种α-二羰基化合物GO、MGO、3-DG的标准曲线方程分别为y=6.360 1x+0.015 5、y=8.555 7x+0.016 9、y=11.031 9x+0.001 2，决定系数R2均大于0.999 8，表明3 种化合物标准曲线的线性关系良好。

图7A为GO浓度随加热时间的变化，在加热过程中GO浓度开始阶段迅速升高，随后下降，变化趋势与黄启瑞等的研究结果相似，这可能是由于在反应初期GO快速生成，进入非酶糖基化反应末期阶段其被消耗。完全糖基化组和阳性对照组的GO浓度在加热2 h达到最大，而TP和MA-TP抑制组在加热3 h达到最大。

图7B为MGO浓度随加热时间的变化，各组MGO浓度随加热时间的延长而增加，这与吕梦莎等的研究结果相似，但在相同的加热时间下，MA-TP、TP抑制组和阳性对照组中MGO浓度显著低于完全糖基化处理组，表明MA-TP、TP和AG对MGO的生成均具有良好的抑制效果；同时MA-TP抑制组中MGO浓度始终显著低于TP组（P＜0.05），抑制率最高为40.33%（3 h时），表明MA-TP对MGO的抑制能力也强于TP，同样说明经过MA改性后，MA-TP更有利于对MGO的捕获；图7C为3-DG浓度随加热时间的变化，各组3-DG浓度随加热时间的延长而增加。

5、茶多酚及其衍生物对戊糖素的抑制作用

由图8可知，在反应初期，MA-TP和TP处理组中的戊糖素含量增长速率较慢，随着加热时间的延长，各组别中戊糖素含量明显增加。在整个反应时间内，MA-TP和TP处理组中戊糖素荧光强度显著低于完全糖基化组和阳性对照组（P＜0.05），表明MA-TP和TP对戊糖素的生成均具有较好的抑制能力，同时两者对前期抑制效果较好，0.5 h时抑制率分别高达88.43%和84.81%，后期抑制效果可能因样品部分消耗而有所下降。

6、茶多酚及其改性衍生物对总体荧光性AGEs的抑制作用

由图9A可知，0～1 h内，Fa对照体系MA-TP+Lys和TP+Lys中荧光强度逐渐提高，随后处于稳定状态，而Fa对照体系AG+Lys和Lys中荧光强度曲线互相重合，并且在加热过程中基本保持不变。MA-TP+Lys组中荧光强度显著高于TP+Lys组（P＜0.05），表明经过MA改性后，MA-TP更易与Lys结合。

另一方面，从图9B可以看出，在0～2 h内，MA-TP和TP反应体系中荧光性AGEs生成速率缓慢增加，随后迅速增加，这可能是由于反应前期MA-TP和TP与Lys结合，随着反应进行抑制剂逐渐消耗而所导致。同时，比较各组荧光性AGEs的含量，由高到低依次为Lys+Fru＞AG+Lys+Fru＞TP+Lys+Fru＞MA-TP+Lys+Fru（P＜0.05），表明经过MA改性，MA-TP对总体荧光性AGEs的生成具有更好的抑制能力，抑制率最高为95.4%（0.5 h时）。

结 论

通过MA-TP、TP和AG对Lys-Fru体系中各二羰基化合物（GO、MGO、3-DG）、戊糖素和总体荧光性AGEs抑制能力的实验，证明三者均可抑制糖基化反应。进一步对比发现MA-TP对非酶糖基化抑制作用优于TP和AG，尤其在反应中后期，说明经过MA改性，可以有效提高TP的热稳定性，对抑制高温下的糖基化反应产生积极作用，提高TP的抗糖基化能力。同时，MA-TP易与氨基酸或Amadori产物结合，占据非酶糖基化的交联位点，使糖基化后期的交联无法有效进行，进而抑制了荧光性AGEs的生成。

本文《马来酸酐改性茶多酚对非酶糖基化的抑制作用》来源于《食品科学》2021年42卷23期42-50页，作者：代杨艳，韩宇琴，廖兵武，廖晶，黄惠华。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201120-212。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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