一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性N-亚硝基化合物含量的方法

本发明涉及槟榔加工，具体涉及一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法。

背景技术：

1、槟榔是常绿棕榈科植物槟榔的干燥成熟种子，其具有促消化、降血糖、抗氧化、抗炎和抑菌等活性，全球约有6亿～12亿的槟榔食用者，对我国尤其海南省有着较高的经济价值。2004年，槟榔被世界卫生组织国际癌症研究机构认定为一级致癌物。槟榔蕴含有丰富的天然活性物质，生物碱含量较高，而槟榔碱是槟榔中生物碱含量最高的活性物质。2020年《柳叶刀》将槟榔碱定为2b致癌物，槟榔碱被认定为槟榔疑似致癌的关键活性成分。而槟榔生物碱中含有仲胺和叔胺，在咀嚼槟榔时，通过硫氰酸盐作为亚硝化催化剂与亚硝酸盐反应，在唾液中进行亚硝化反应，生成多种槟榔特有的复杂n-亚硝基化合物，目前已知的有n-亚硝基去甲槟榔碱(n-nitrosoguvacoline，ngl)、n-亚硝基去甲槟榔次碱(n-nitrosoguvacine，ngc)、n-亚硝基异丙酸(n-nitrosonipecotic acid，nnip)、3-甲基亚硝胺丙腈(3-methylnitrosaminopropionitrile，mnpn)和3-甲基亚硝胺丙醛(3-methylnitrosaminopropionaldehyde，mnpa)。这五种n-亚硝基化合物可以通过氧化应激与细胞内其他大分子相互作用，从而增大口腔癌变的风险。在弱酸性的口腔环境中，亚硝酸盐容易受到氢离子攻击，失掉一个水分子，形成亚硝基阳离子。槟榔碱受到亚硝基阳离子攻击，电子重排，一方面可能丢掉甲基，结合氮氧双键，形成ngl；另一方面也可能丢掉氮氢氧离子，再次重排，并接受氮氧双键的二次攻击，第三次重排，发生开环反应，四次重排，生成mnpa。进一步地，mnpa经过氮原子与氧原子的催化，最终生成mnpn。

2、目前，槟榔生物碱亚硝化反应的阻断技术仍未见有相关研究。因此降低n-亚硝基去甲槟榔次碱、n-亚硝基去甲槟榔碱、3-甲基亚硝胺丙腈、3-甲基亚硝胺丙醛和n-亚硝基异丙酸五种n-亚硝基化合物含量的方法研究十分迫切，可以为槟榔产品的安全食用研究提供有效的加工方法参考。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：针对上述的技术问题，本发明的目的是提供一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，通过在槟榔生物碱的亚硝化体系中加入阻断剂，让槟榔生物碱与亚硝酸钠在加入阻断剂的环境中进行亚硝化反应，能够有效降低特异性n-亚硝基化合物(n-亚硝基去甲槟榔次碱、n-亚硝基去甲槟榔碱、3-甲基亚硝胺丙腈、3-甲基亚硝胺丙醛和n-亚硝基异丙酸)的含量，能够提高槟榔产品食用安全性，同时具有操作简单、成本低的优点。

2、技术方案：一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，在槟榔生物碱的亚硝化体系中加入阻断剂，让槟榔生物碱与亚硝酸钠在加入阻断剂的环境中进行亚硝化反应。

3、进一步的，所述阻断剂为亲核试剂、还原剂或兼具亲核和还原的试剂。

4、进一步的，所述亲核试剂为苯亚磺酸钠和l-半胱氨酸。

5、进一步的，所述还原剂为l-抗坏血酸、甘氨酸和l-脯氨酸。

6、进一步的，所述兼具亲核和还原的试剂为(+)-儿茶素、阿魏酸和绿原酸。

7、进一步的，所述阻断剂的物质的量＞槟榔生物碱的物质的量。

8、进一步的，所述方法中阻断剂与槟榔生物碱的物质的量比为10:1。

9、进一步的，所述n-亚硝基化合物为n-亚硝基去甲槟榔碱、n-亚硝基去甲槟榔次碱、n-亚硝基异丙酸、3-甲基亚硝胺丙腈和3-甲基亚硝胺丙醛。

10、进一步的，所述的降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，步骤如下：在含有32mmol/l槟榔生物碱和44.8mmol/l亚硝酸钠的ph为4的缓冲液中，加入530mmol/l的阻断剂，37℃、90rpm、避光反应24h。

11、上述降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法在制备槟榔产品中的应用。

12、有益效果：

13、1、本发明的降低槟榔中特异性n-亚硝基化合物(n-亚硝基去甲槟榔碱、n-亚硝基去甲槟榔次碱、n-亚硝基异丙酸、3-甲基亚硝胺丙腈和3-甲基亚硝胺丙醛)含量的方法能够有效降低特异性n-亚硝基化合物的含量。

14、2、亚硝基阳离子的形成依赖酸性环境，但口腔中天然存在的弱酸环境导致亚硝基阳离子不可避免地存在，所以破坏槟榔碱与氮氧双键的结合是阻断槟榔碱亚硝化的最优路径。本发明利用亲核试剂、还原剂或兼具亲核和还原的试剂作为阻断剂，抑制了槟榔生物碱亚硝化生成的5种特异性n-亚硝基化合物，依据电子重排反应的机理，亲核试剂(如苯亚磺酸钠和l-半胱氨酸)凭借其优异的亲“电正性”，竞争性地与亚硝基阳离子或亲电中间体结合，阻断槟榔碱的亚硝化反应。同理，还原剂(如l-抗坏血酸、甘氨酸和l-脯氨酸)可以直接与亚硝酸钠反应，大量消耗反应体系中的亚硝酸钠，从而降低与槟榔碱反应的亚硝酸钠含量。兼具亲核和还原的试剂(如(+)-儿茶素、阿魏酸和绿原酸)一方面直接与亚硝酸钠反应，一方面与槟榔碱竞争亚硝基阳离子，优先与亲电中间体结合，阻断槟榔碱的亚硝化反应，抑制n-亚硝基化合物的生成。

15、3、本发明方法还具有操作简单、成本低、提高槟榔产品食用安全性的优点。

技术特征：

1.一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：在槟榔生物碱的亚硝化体系中加入阻断剂，让槟榔生物碱与亚硝酸钠在加入阻断剂的环境中进行亚硝化反应。

2.根据权利要求1所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述阻断剂为亲核试剂、还原剂或兼具亲核和还原的试剂。

3.根据权利要求2所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述亲核试剂为苯亚磺酸钠和l-半胱氨酸。

4.根据权利要求2所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述还原剂为l-抗坏血酸、甘氨酸和l-脯氨酸。

5.根据权利要求2所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述兼具亲核和还原的试剂为(+)-儿茶素、阿魏酸和绿原酸。

6.根据权利要求1所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述阻断剂的物质的量＞槟榔生物碱的物质的量。

7.根据权利要求1所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述方法中阻断剂与槟榔生物碱的物质的量比为10:1。

8.根据权利要求1所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于：所述n-亚硝基化合物为n-亚硝基去甲槟榔碱、n-亚硝基去甲槟榔次碱、n-亚硝基异丙酸、3-甲基亚硝胺丙腈和3-甲基亚硝胺丙醛。

9.根据权利要求1所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法，其特征在于，步骤如下：在含有32mmol/l槟榔生物碱和44.8mmol/l亚硝酸钠的ph为4的缓冲液中，加入530mmol/l的阻断剂，37℃、90rpm、避光反应24h。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性n-亚硝基化合物含量的方法在制备槟榔产品中的应用。

技术总结
本发明提供了一种降低槟榔生物碱亚硝化反应中特异性N‑亚硝基化合物含量的方法，在槟榔生物碱的亚硝化体系中加入阻断剂，让槟榔生物碱与亚硝酸钠在加入阻断剂的环境中进行亚硝化反应。本发明方法通过在槟榔生物碱的亚硝化体系中加入阻断剂，让槟榔生物碱与亚硝酸钠在加入阻断剂的环境中进行亚硝化反应，能够有效降低特异性N‑亚硝基化合物(N‑亚硝基去甲槟榔次碱、N‑亚硝基去甲槟榔碱、3‑甲基亚硝胺丙腈、3‑甲基亚硝胺丙醛和N‑亚硝基异丙酸)的含量，能够提高槟榔产品食用安全性，同时具有操作简单、成本低的优点。

技术研发人员：马玲君,李晓慧,季俊夫,胡小松,陈芳
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13