低嘌呤食品的認(rèn)識與發(fā)展

毛玉濤，王明力，2，*，張洪

（1.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽，550003；2.貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽， 550003）

嘌呤是一類帶堿性有兩個(gè)相鄰碳氮環(huán)的含氮有機(jī)化合物，是核酸的組成成分，也是生物體內(nèi)一種重要的堿基，在人體內(nèi)的代謝產(chǎn)物是尿酸。DNA和RNA中的嘌呤組成均為腺嘌呤和鳥嘌呤。此外，核酸中還發(fā)現(xiàn)有許多稀有嘌呤堿。嘌呤在作為能量供應(yīng)、代謝調(diào)節(jié)及組成輔酶等方面起著十分重要的作用。人體內(nèi)的嘌呤物質(zhì)長期代謝紊亂，就會產(chǎn)生痛風(fēng)。其臨床特點(diǎn)為高尿酸血癥，急性關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作，痛風(fēng)石形成，關(guān)節(jié)畸形，腎實(shí)質(zhì)性病變等[1]。隨著人們生活水平的不斷改善，特別是飲食方式改變，痛風(fēng)的發(fā)病率明顯增多。認(rèn)識和研究低嘌呤食品，去除食物中的嘌呤類物質(zhì)，使其適合特殊人群食用，減免痛風(fēng)病的發(fā)病率，具有重大的研究意義。本文就嘌呤、痛風(fēng)病、食品中嘌呤物質(zhì)的檢測方法，目前國內(nèi)外研究團(tuán)體和本課題組對低嘌呤食品的研究以及低嘌呤食品發(fā)展方向進(jìn)行了綜述。

1 嘌呤代謝及其與痛風(fēng)病

1.1 嘌呤代謝

嘌呤是一種組成人體蛋白質(zhì)的重要成分，主要來源于食物或由人體內(nèi)合成。常見的嘌呤主要有腺嘌呤、鳥嘌呤、黃嘌呤和次黃嘌呤4種[2]。食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白經(jīng)胃酸作用，分解成核酸和蛋白質(zhì)。核酸經(jīng)小腸吸收消化，逐漸降解為核苷酸和核苷，并進(jìn)一步分解（水解或磷酸解）成游離嘌呤堿或嘧啶堿。鳥瞟呤和腺嘌呤水解脫胺生成次黃嘌呤和黃嘌呤，最后都生成尿酸。尿酸是體內(nèi)一些有害物質(zhì)的有效清除劑，包括羥自由基、超氧負(fù)離子、單態(tài)氧和高鐵血紅素等[3]。因此，尿酸具有類似Vc的抗氧化功能，它可由腸粘膜吸收進(jìn)入體液內(nèi)，并隨尿排出。正常人體內(nèi)尿酸含量約1 000 mg～1 200 mg，每天經(jīng)由細(xì)胞新陳代謝產(chǎn)生尿酸約500 mg，由飲食產(chǎn)生的約100 mg，而經(jīng)由腎臟和汗液排泄尿酸約600 mg。如果每天尿酸的生成和排泄量相當(dāng)，體內(nèi)尿酸代謝處于平衡狀態(tài)，但若生成過?；蚺判共蛔?，就會使體內(nèi)尿酸含量過高，將進(jìn)一步引發(fā)高尿酸血癥、關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)等癥狀。

1.2 嘌呤與痛風(fēng)病

嘌呤類化合物與人體健康密切相關(guān)，它不僅能夠影響神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)，產(chǎn)生心血管效應(yīng)，達(dá)到鎮(zhèn)靜、解痙，擴(kuò)張血管的作用[4]，其代謝產(chǎn)物尿酸更是對人體健康有重要意義。人體內(nèi)嘌呤的來源分為內(nèi)源性和外源性，內(nèi)源性約占總嘌呤的80%，來自于核酸的氧化分解，外源性約占總嘌呤的20%，來自于食物攝取。當(dāng)體內(nèi)嘌呤增多，就會產(chǎn)生較多的尿酸，而腎臟又不能及時(shí)將尿酸排出體外，就可引起高尿酸血癥。當(dāng)血中尿酸濃度大于6.39 mg/mL時(shí)，就會形成過飽和狀態(tài)，尿酸析出，形成結(jié)晶沉積在關(guān)節(jié)、軟骨、滑膜及腎臟組織中，引發(fā)組織的異物炎癥反應(yīng)，引起疼痛和功能障礙，導(dǎo)致痛風(fēng)發(fā)作[5]。

目前研究發(fā)現(xiàn)，痛風(fēng)病的發(fā)作與不良生活、飲食習(xí)慣密切相關(guān)。同時(shí)，隨著我國人民生活水平的不斷改善，生活質(zhì)量得到很大程度的提高，飲食模式也產(chǎn)生了很大的變化，由糧谷類為主的傳統(tǒng)膳食模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦邿崃俊⒏叩鞍?、高脂肪的膳食模式，從而出現(xiàn)痛風(fēng)發(fā)病率逐年上升，發(fā)病年齡呈下降趨勢[6]。

2 食物中的嘌呤含量

不同食物中的嘌呤含量均有不同，根據(jù)嘌呤的含量，可將食物分為四類。

2.1 嘌呤含量特高的食物

嘌呤含量特高的食物（每100克食物嘌呤含量為150 mg～1 000 mg）為胰臟、鳳尾魚、沙丁魚、牛肝、牛腎、腦、肉汁等。

2.2 嘌呤含量較高的食物

嘌呤含量較高的食物（每100克食物嘌呤含量為75 mg～150 mg）為扁豆、鯉魚、鱈魚、大比目魚、鱸魚、梭魚、鯖魚、貝殼類水產(chǎn)、熏火腿、豬肉、牛肉、牛舌、小牛肉、雞湯、鴨、鵝、鴿子、鵪鶉、野雞、兔肉、羊肉、鹿肉、肉湯、肝、火雞、鰻及鱔魚等。

2.3 嘌呤含量較少的食物

嘌呤含量較少的食物（每100克食物嘌呤含量＜75 mg）如蘆筍、菜花、四季豆、青豆、豌豆、菜豆、菠菜、蘑菇、麥片、青魚、鯡魚、鮭魚、鰣魚、金槍魚、白魚、龍蝦蟹、牡蠣、雞、火腿、羊肉、牛肉湯、麥麩、面包等。

2.4 嘌呤含量很少或不含嘌呤食物

嘌呤含量很少或不含嘌呤食物的有谷類食品有精白米、富強(qiáng)粉、玉米、精白面包、饅頭、面條、通心粉、蘇打餅干；蔬菜類有卷心菜、胡蘿卜、芹菜、黃瓜、茄子、苣荬、甘藍(lán)、萵苣、刀豆、南瓜、僂瓜、西葫蘆、番茄、蘿卜、厚皮菜、蕪青甘藍(lán)、山芋、土豆、泡菜、咸菜、甘藍(lán)菜、龍眼卷心菜；蛋類；乳類有各種鮮奶、煉乳、奶酪、酸奶、麥乳精；各種水果及干果類；糖及糖果；各種飲料包括汽水、茶、巧克力、咖啡、可可等；各類油脂；其他如花生醬、洋菜凍、果醬等。

根據(jù)食物中嘌呤含量的不同，痛風(fēng)患者應(yīng)謹(jǐn)慎選擇食物，合理膳食。低嘌呤飲食、調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，對提高痛風(fēng)病人緩解率、降低血尿酸濃度具有較好的療效[6]。痛風(fēng)患者應(yīng)禁用和盡量少食嘌呤含量高的食物，特別是急性期，應(yīng)嚴(yán)格限制飲食中嘌呤和蛋白質(zhì)的含量，以免體內(nèi)生成的尿酸增加。具體來說限制嘌呤攝入量，禁酒，大量飲水，多攝入蔬菜水果，限制脂肪、蛋白質(zhì)和熱量，是治療痛風(fēng)病的有效措施。

3 食品中嘌呤物質(zhì)的檢測

20世紀(jì)初只有少數(shù)嘌呤為人們所知，20世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，人們不斷地發(fā)現(xiàn)了大量新的嘌呤及其衍生物。隨著嘌呤代謝過程研究的不斷深入，對檢測的要求也越來高。嘌呤物質(zhì)的檢測方法，根據(jù)不同的檢測對象，檢測方法也不盡相同，目前國內(nèi)外比較常見的檢測方法主要有以下幾種：

3.1 液相色譜法

劉春鳳等[7]采用Sep－Pak C18萃取柱，建立了固相萃?。聪喔咝б合嗌V法，檢測了啤酒釀造輔料小麥中的腺嘌呤、鳥嘌呤、黃嘌呤和次黃嘌呤，其最低檢測限依次為 0.1、0.2、0.1、0.5 mg/L。凌云等[8]利用高效液相色譜法檢測了肉類食品中的嘌呤物質(zhì)，建立了肉類食品中嘌呤含量的多組分分析方法。曾滿枝[9]采用高效液相色譜法分析南昆山白毛茶嘌呤類生物堿成分。此外，液相色譜法用于其他食物中嘌呤物質(zhì)的檢測也很多見。

隨著柱填料的快速發(fā)展，反相色譜法的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，是目前嘌呤最常用的分離模式。微粒填料技術(shù)、化學(xué)鍵合技術(shù)以及合適的流動(dòng)相使反相色譜系統(tǒng)能有效、快速分離許多化合物[10]。

3.2 離子交換色譜法

嘌呤中的離解基團(tuán)較多，當(dāng)離解為陰離子或陽離子時(shí)，可以利用離子交換色譜法對嘌呤物質(zhì)進(jìn)行檢測。Luliu等[11]用陰陽離子交換分離嘌呤類物質(zhì)，分析了硝酸、硫酸、磷酸、酒石酸4種不同的流動(dòng)相，發(fā)現(xiàn)用硝酸作淋洗液時(shí)信噪比好，而且保留時(shí)間短。Erkki[12]成功地采用陰離子交換法，主要是以四硼酸鉀一氯化銨緩沖液為淋洗液，乙醇作為有機(jī)改進(jìn)劑，提高了嘌呤和嘧啶堿分離率。

由于早期離子色譜柱制備技術(shù)以及進(jìn)樣方式的限制，樣品分析的流速低，溫度高，耗時(shí)長，往往需要上百分鐘，因而液相色譜法等被廣泛采用后，離子色譜法在嘌呤檢測中的應(yīng)用就并不多見了[10]。

3.3 電泳法

當(dāng)嘌呤中的解離基團(tuán)為氨基和烯醇基團(tuán)[10]，毛細(xì)管電色譜法在嘌呤檢測方面得到了廣泛的應(yīng)用。Bonoli等[13]提出一種簡單、快速、靈敏的毛細(xì)管電泳，同時(shí)測定8種兒茶素以及咖啡因、茶堿和可可堿。Wang等[14]發(fā)現(xiàn)在電泳法中，緩沖液中加入β－環(huán)糊精可以明顯改善嘌呤的分離度。李存紅等[15]建立的毛細(xì)管區(qū)帶電泳方法，同時(shí)分離和測定了啤酒中的11種嘌呤和嘧啶類成分，研究得出的最佳分離條件為：17.5 mmol/L硼砂+35%乙腈的水溶液作運(yùn)行緩沖液，運(yùn)行電壓為25 kv，毛細(xì)管溫度為298 K。

與色譜技術(shù)相比，現(xiàn)代電泳法具有高效、快速、進(jìn)樣體積小、測定成本低、靈敏度高、抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

3.4 層析法

隨著紙層析法迅速發(fā)展，其定量的方法在核酸組成分析方面取得了一定的成果。李忠[16]將無粘合劑的氧化鋁薄層層析法應(yīng)用于嘌吟化合物的分離和鑒定。該法最大的特點(diǎn)是分離效率高，且能分離各種性質(zhì)極相類似的物質(zhì)。呂武清[17]采用薄層掃描法對金水寶膠囊中的腺嘌呤含量進(jìn)行測定。測定波長為260 nm，參比波長 300 nm，結(jié)果表明點(diǎn)量樣在 0.24 μg～1.44 μg 之間與斑點(diǎn)面積積分值呈良好的線性關(guān)系，回收率為100%（n=4），斑點(diǎn)在24 h內(nèi)穩(wěn)定，方法快捷簡便，并測得五批金水寶膠囊中的腺嘌呤含量（mg/g）分別為：0.452，0.479，0.366，0.418，0.384。

3.5 微分脈沖伏安法

微分脈沖伏安法是目前伏安方法中靈敏度最高的方法之一，將其應(yīng)用與嘌呤的檢測具有一定的實(shí)際意義。楊運(yùn)發(fā)[18]利用陽極微分脈沖伏安法測定了尿樣中的黃嘌呤。建立了黃嘌呤的陽極微分脈沖伏安行為，研究表明在0.1 mol/L NaOH底液中，黃嘌呤產(chǎn)生一個(gè)靈敏的氧化峰，峰電位為0.60 V左右，峰電流與濃度在0.05 mg/L～100 mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。此方法大部分有機(jī)生化物質(zhì)互不干擾，因此研究者認(rèn)為還可以推廣到其他各種生物體液中嘌呤的檢測中去。

3.6 氣象色譜法

隨著氣相色譜的發(fā)展，將嘌呤的檢測推進(jìn)到一個(gè)嶄新的階段，實(shí)現(xiàn)了微量級的快速檢測。但是由于氣相色譜檢測嘌呤需要衍生化，操作條件苛刻，應(yīng)用氣象色譜法檢測嘌呤物質(zhì)的報(bào)道越來越少。

3.7 轉(zhuǎn)換檢測法

另外也可以通過酶解方法將嘌呤類物質(zhì)分解為尿酸后再進(jìn)行檢測[8]。Dale等使用凝膠柱、電泳等對啤酒中的核苷酸、核苷和嘌呤進(jìn)行分步收集、分別測定。此外，Somers等[19]對麥汁和啤酒中的核苷酸類物質(zhì)利用紫外吸收原理進(jìn)行了測定。

4 低嘌呤食品的研究現(xiàn)狀

目前對低嘌呤食品的研究，無論是研究對象還是脫除方法都比較少見。主要集中在液體類飲品，尤其是啤酒中嘌呤的去除。此外，大豆食品在我國健康飲食中扮演著極為重要的角色，因此，對豆制品中嘌呤去除的研究也得到了廣泛關(guān)注。

4.1 啤酒中嘌呤物質(zhì)的去除

啤酒營養(yǎng)豐富，素有“液體面包”之稱，但是，由于啤酒中嘌呤含量相對較高（40 mg/L～100 mg/L），令痛風(fēng)病人望而生畏。因此，很多研究者致力于低嘌呤啤酒的研發(fā)。王海容等[20]利用幾種常見的吸附劑，如殼聚糖、活性炭、分子篩、硅膠、人造沸石對啤酒進(jìn)行處理，最終得到的結(jié)果為活性炭和殼聚糖對嘌呤的吸附效果最好，最高吸附率可分別達(dá)到68.2%和42.8%。林先軍[21]建立了啤酒中嘌呤類物質(zhì)的反相離子對色譜（PR—IPC）分析方法，利用活性炭和人造沸石，將成品啤酒中的總嘌呤含量分別下降75%和65%，并將100P啤酒中嘌呤類物質(zhì)含量降至10 mg/L。雷崑[22]以不同濃度的殼聚糖加入啤酒中，吸附以高氯酸水解出的嘌呤堿基，用高效液相色譜法測定吸附前后4種嘌呤堿基含量。結(jié)果顯示：殼聚糖能有效吸附啤酒中的嘌呤堿基及核酸衍生物，降低啤酒中的嘌呤含量，且當(dāng)殼聚糖濃度為0.01 g/10 mL，反應(yīng)平衡時(shí)間約60 min時(shí)，能去除啤酒中一半以上的核酸衍生物中的嘌呤，實(shí)驗(yàn)最高去除率達(dá)71.1%。

4.2 大豆中嘌呤物質(zhì)的去除

豆制品是我國人民長期食用的傳統(tǒng)食品，在改善食品營養(yǎng)狀況方面起到重要作用，但是豆制品因含有對痛風(fēng)等病人健康有影響的嘌呤物質(zhì)，一般嘌呤高達(dá)300 mg/100 g，直接影響到人類的身體健康，使其食用性受到了限制。

謝俊旭[23]等采用簡易化學(xué)方法對大豆中的嘌呤物質(zhì)進(jìn)行脫除。該研究控制溫度與鹽濃度兩個(gè)變量。以80℃，NaCl濃度0.6 mol/L，pH6.5的條件，攪拌 10 min，使得嘌呤去除率達(dá)到了78.5%，且大豆蛋白回收率可維持在84.7%。另外，針對pH為4.5的生豆乳沉淀所得大豆蛋白，經(jīng)過不同組合簡易方法處理后，將其嘌呤含量從原來的307.4 mg/100 g，降至60.8 mg/100 g，得到80%的嘌呤去除率。劉少林[24]運(yùn)用超聲波提取法去除大豆中的嘌呤，該研究設(shè)計(jì)無重復(fù)觀察值的二因素實(shí)驗(yàn)，考察溫度和提取時(shí)間對超聲波提取大豆中嘌呤的影響。研究表明：溫度對超聲波提取的影響較顯著，當(dāng)樣品在40℃條件下超聲提取30 min，脫除率相對較高，可達(dá)到65.02%。

同時(shí)，本課題組[25]采用鹽處理法對豆?jié){中的嘌呤物質(zhì)進(jìn)行去除。對比了NaCl和CaCl2兩種鹽對嘌呤的去除效果，研究結(jié)果表明，CaCl2對嘌呤的去除效果優(yōu)于NaCl，當(dāng)CaCl2添加濃度為0.7 mol/L，pH值為6.0，于90℃下恒溫?cái)嚢?5 min時(shí)，豆?jié){中嘌呤的去除率達(dá)到最高為45.33%。

5 展望

隨著人們生活水平的不斷提高以及對健康和營養(yǎng)的深刻認(rèn)識，人們對食品種類和攝入量的要求更加趨向于精細(xì)化。低嘌呤食物不僅是痛風(fēng)病人的焦點(diǎn)所在，同時(shí)也是當(dāng)代綠色飲食的發(fā)展方向。低嘌呤食品的研究可以深入到嘌呤的結(jié)構(gòu)及其代謝機(jī)理；從酶、酸堿度、化學(xué)反應(yīng)等多個(gè)角度進(jìn)行研究；研發(fā)安全可靠的嘌呤去除劑，在食品加工環(huán)節(jié)中直接加以應(yīng)用，以達(dá)到嘌呤快速有效的去除。例如，在嘌呤含量相對較高的海產(chǎn)品以及動(dòng)物肝臟的速食罐頭中，可以考慮在對原料預(yù)處理工藝中，先對其進(jìn)行嘌呤物質(zhì)的脫除，再進(jìn)行深加工，從而拓寬其消費(fèi)群體。另外，大多數(shù)肉類的嘌呤含量都相對較高，因此可以考慮研發(fā)肉類嘌呤去除劑，以調(diào)味品的方式在烹調(diào)過程中添加，達(dá)到嘌呤去除的目的。總之，隨著研究的逐漸深化以及技術(shù)不斷改革，食品中嘌呤物質(zhì)的去除將會擁有更廣闊的范圍并獲得更好的去除效果，為痛風(fēng)病人帶去福音，也為大眾健康飲食提供可參考依據(jù)。

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