烹饪鸡胸肉减少可透析的铁造成肌肉蛋白质的消化

文摘

本研究的目的是研究烹饪鸡胸肉的效果可透析的铁(一种的生产在体外从添加三价铁铁生物利用率的指标)。鸡胸肉肌肉被煮熟,烘烤,煎或炸。煮熟的样本与三价铁和提取的酸或混合消化胃蛋白酶和胰酶。总可透析的亚铁铁测量后提取或消化和生鸡肉样品相比。未煮过的样品,可透析的铁后显著提高提取和消化。所有的烹饪方法导致明显可透析的铁水平都降低了提取和消化。在大多数煮熟,消化样品可透析的铁没有大于铁片(没有样品)控制。煮熟的样品表现出低水平的组氨酸和巯基蛋白消化率却没有减少,除了炒样本。结果表明,烹饪后,如果任何可透析的铁的结果从肌肉蛋白质的消化。我们的研究表明,在煮熟的鸡肉,剩余acid-extractable组件是最可透析的铁的重要来源。

1。介绍

铁是一种重要的微量元素。最铁的饮食是nonheme形式和吸收较差(1]。铁的吸收会受到各种各样的膳食成分,但也承认,最有效的吸收增强剂抗坏血酸和肌肉组织2,3]。肌肉的影响被称为“肉”的因素。

肉效应的机制仍存在争议甚至经过几十年的研究,在很大程度上在体外系统。许多研究表明,肽来源于肌肉蛋白的酶消化,螯合铁,否则是不溶于上肠。在体外研究表明,半胱氨酸和组氨酸残基肽可以作为铁螯合剂(4- - - - - -6]。多肽还可以减少更多的可溶性和三价铁生物利用率亚铁形式通过半胱氨酸残基的作用7]。这两种机制可能会导致增加可透析的铁的含量。一些研究表明,非蛋白肌肉组件可能涉及(8]。

所有涉及人体受试者的研究(和大多数的在体外研究)用煮熟的肉或鱼作为源材料。然而,烹饪的影响本身却没有得到足够关注,尽管知道热量导致肌肉蛋白质巯基氧化(9)和巯基的结构通常被认为是负责肉的效果。我们已经表明,加热均匀,搅拌,肌浆在水浴的形成可透析的铁(10]。然而,这些数据不能用于估计烹饪完整组织部分的影响。烹饪是一个更复杂的物理现象不仅仅是加热浆,因为它涉及严重的温度梯度,脱水反应,褐变反应,不同的蛋白质结构改变。因为这是唯一可行的方法食用肉类,重要的是,其效果(s)被评估和理解。

因此,我们调查了烹饪的影响在生产的铁绑定组件在提取和消化。因为烹饪方法不同温度和加热的方法,我们研究了由四个不同的烹饪鸡胸肌的影响过程,常见的内部温度165°F (74°C),公认为“完成。“我们用鸡胸肉的肌肉由于其内源性铁含量较低。我们使用可透析的铁为铁物种可能生物利用率的一项指标。可透析的铁与人体生物利用度密切相关的系统,如这些,在有机酸螯合铁但不促进吸收缺席(11]。

2。材料和方法

2.1。材料

去皮、去骨鸡胸肉,冷冻但不冻结,获得了从当地超市。

透析膜来自光谱实验室,牧场Dominguez, CA,美国。为进行测量可透析的铁,光谱/超过1膜直径20.4毫米和分子量截止(MWCO) 6 - 8 kDa。膜都是浸泡在5毫米EDTA 2小时和冲洗几次蒸馏,去离子水前使用。

胃蛋白酶(7012页),胰液素(1750页),胆汁提取物、管道缓冲区,5、5′dithiobis (2-nitrobenzoic酸)(DTNB) diethylpyrocarbonate (DEPC)和ferrozineσ化学(美国密苏里州圣路易斯)。铁标准溶液包含1000 ppm三价铁是费舍尔化工、Fairlawn,新泽西。所有其他化学试剂级。蒸馏,用去离子水。

2.2。样品制备

修剪后去除可见的脂肪,一个鸡胸肉分为部分~ 100 g的肌肉,每7 - 8厘米直径。部分生鸡肉切成小块的约4毫米³。然后切碎的样品装在一个密封袋和存储在−40°C。其他部分都是煮熟的内部温度达到165°F (74°C),以一个探测器,通过以下四个过程之一。在沸水中加热沸腾:部分。烘焙:一部分是加热玻璃烤盘放在烤箱里设定在365°F甚至转交每十分钟,确保供暖。煎:一部分是放在三勺菜籽油加热到温度≥400°F的不锈钢锅;部分是把每十分钟。炸:一部分是淹没在加热到400°F的菜籽油和煮熟的温度。第二个乳房同时处理这两个部分被煮熟的过程同时在相同的条件下。所有的样品都在冰箱里冷却。 Fried samples were then patted with paper towels to remove excess oil and then dipped in hexane to remove further surface oil. Once cold, samples were weighed and ground in a spice blender to a size of ~2-3 mm³。所有样本分别分析了混合和部分蛋白质含量采用凯氏法[12]。样品装在一个密封的袋子和存储冻结在−40°C。

2.3。方法

所有的玻璃器皿的盐酸浸泡在2 N与蒸馏,然后冲洗几次,去离子水前使用。

2.3.1。来进行

消化过程是基于该方法最初被米勒et al。13),包括修改旨在减少多余的铁和控制最终博士过程已经被描述的细节(14]。

部分解冻鸡肌肉含2.0克蛋白质均质在80毫升水中3分钟,在一分钟。在三价铁(37.5μ摩尔数/ 2 g蛋白)和调整pH值2 37°C,样本与胃蛋白酶消化在37°C (pH值2)2小时。胃蛋白酶消化后调整pH值是用透析袋(6 - 8 kDa MWCO)包含足够的NaHCO₃中和滴定酸度(14]。其次是消化胆汁和胰液素/ /管道缓冲区(pH值6.5)2小时,如前所述[14]。胰酶消化后的最终pH值为6.5±0.1。

2.3.2。控制

铁片控制运行使用上述程序但用水代替鸡肉样品。

2.3.3。拔牙

提取(nondigested)样本准备鸡肌肉和铁使用下一节描述的过程2.3。1但由于省略蛋白水解酶。因此,pH值的样本中提取2两个小时然后用碳酸氢钠部分中和,然后提取2小时到达最后的pH值为6.5±0.1。

2.3.4。分析

在消化过程中,透析液和滞留物离心机在1.750 g×10分钟去除不溶性铁。整除的上层清液含可溶性铁混合1:1分别减少蛋白质沉淀剂和1:1与nonreducing蛋白质沉淀剂(14一夜之间),然后离开。第二天,样本再次离心除去不溶性蛋白质。最后分析了浮在表面的蛋白质和铁。

缩二脲蛋白测定的方法(15)使用牛血清白蛋白作为标准。

道达尔和二价铁测量与ferrozine spectrophotometrically如前所述[14使用FeC1]使用标准曲线生成₃(0 - 5毫克/毫升)在盐酸羟胺的存在。

总巯基和组氨酸含量测定蛋白质变性后spectrophotometrically如前所述[10]。

非蛋白巯基测定均质化肌肉样品含2.0克蛋白质,100毫升盐酸冷0.01 N包含0.01毫米EDTA为5分钟。匀浆离心机在3000 g×10分钟,上层的收集。透析袋(6 - 8 kDa MWCO)包含20毫升0.01 N HCl, 0.01毫米EDTA,放置在上层清液和透析被允许继续4人力资源在4°C晃动锥形烧瓶。透析液稀释4倍与0.2 M磷酸钠,pH值8.0,巯基Ellman测定的方法(16如上所述。

每个实验重复三次,除非另有说明。每个胃蛋白酶消化之后,2胰液素进行相同的样本。用单向方差分析数据进行了分析。意味着在数据1通过5比较重要的图基95%置信上限的方法。意味着在图6比较的意义吗以及两个独立样本的95%置信上限。

3所示。结果

烹饪后可透析的铁水平的影响提取如图1。只铁控制相比,生肌导致大约七倍可透析的铁和六倍可透析的二价铁。约占总数的64%可透析的铁是铁。烹饪导致水平的降低可透析的铁治疗,42 - 57%范围内。烹饪也导致水平的降低可透析的亚铁治疗,在35 - 79%之间。烹饪后的水平可透析的铁大于所有煮熟的铁片控制样本,除了炒样本,可透析的二价铁没有明显不同于控制。

烹饪鸡肌肉的影响可透析的铁后的水平消化如图2。只铁控制相比,生肌产生大约十倍可透析的铁和9倍可透析的二价铁。约占总数的42%可透析的铁是铁。相比提取(图1)消化过程导致四倍可透析的铁大约两倍半可透析的二价铁。烹饪导致水平的降低可透析的铁和可透析的二价铁,无论采用的方法。可透析的铁减少的范围从83%(油炸)89%(炒)。对于可透析的二价铁减少范围从58%(油炸)84%(炒)。烹饪后剩余的大部分可透析的铁是铁。烹饪后可透析的铁的水平没有显著不同的铁片控制,除了烤的鸡肉值略高的地方。

烹饪的影响水平的可溶性和可透析的蛋白质消化如图3。生鸡肉相比,溶性和可透析的蛋白质含量高的煮炒样品样本和较低;其他样本的值不变。煮熟的样品中蛋白质的比例,可透析的(衡量消化的程度)在61 - 73%的范围内,这是略低于原始样本(78%)。

总巯基和组氨酸残基的含量样品如图4。烹饪总巯基的水平减少了约15%沸腾和所有其他方法约40%。烹饪总组氨酸的水平减少了20 - 30%的烹饪方法。

烹饪的影响的内容acid-extractable非蛋白巯基图所示5。烹饪导致明显减少巯基为所有样本,尤其是油炸鸡肉的残留水平只有3%的生肌。

4所示。讨论

我们的研究表明,生肌,可透析的铁是由提取和消化,从而证实了早些时候的报道的两个不同的来源可透析的铁(17]。可透析的铁含有铁和二价铁物种;可能是螯合铁,而后者肯定是减少肌肉组件。

后可透析的铁含量提取降低了所有的烹饪方法。然而,价值观仍大于对照组,表明烹饪没有完全摧毁了肌肉的组件负责。这些组件的本质是不确定的,但他们一定是热不稳定和一些,至少,必须还原能力。早些时候有报道称,谷胱甘肽(17)或葡糖氨基葡聚糖(8)可以作为可榨出的可透析的铁的来源。烹饪非蛋白巯基的含量减少,肌肉,主要是谷胱甘肽(9),这很可能占的水平可透析的二价铁后提取。后提取的可透析的铁含量几乎没有区别烹饪方法,除了炒样本,可透析的二价铁被显著降低。炒样本受到外部温度最高,因为它是接触超过400°F的锅表面;这种极端热可以解释观察到的降低值。

烹饪后可透析的铁水平的影响消化比萃取后的效果更加明显。减少,可透析的铁含量与铁片控制和显示,烹饪在很大程度上摧毁了鸡肌肉蛋白的增强效果。剩余之间没有显著差异水平的剩余可透析的铁和水平的可透析的二价铁在同一做样本,表明基本上都可透析的铁是铁。这表明,烹饪影响螯合铁铁的组件以及那些减少三价铁,对前者的影响尤为明显。

烹饪可以摧毁heat-labile氨基酸残基。我们观察到的组氨酸水平下降后烹饪为所有样本。组氨酸残基的肽肌肉已被证明有助于铁绑定(4)所以很可能组氨酸造成的破坏,至少在部分,水平减少可透析的三价铁。

二价铁的水平减少消化做样品可能是由于总巯基含量降低,这主要是半胱氨酸残基的肌肉蛋白质和已知热不稳定(9]。巯基的损失至少煮样本,可以预期,因为它被暴露在温度最低。

比例减少组氨酸和巯基残留在煮熟的样本少比观察均质鸡肌浆加热到相同的165°F(内部温度10),表明氨基酸残基的完整的组织不太热不稳定。在此基础上,人们会期望可透析的铁含量从完整的煮鸡胸肉会大于均质鸡。结果显示相反的,这意味着可透析的铁的下降水平不能占只需破坏这些氨基酸残基。

通过比较可透析的铁后的水平消化后的水平提取,如图6,它是可能的估计的区别产生的可透析的铁蛋白水解消化过程的一部分。很明显,在煮熟的样品可透析的铁后的水平提取和消化本质上都是相同的(意味着相差不到一μg铁)除了油炸样本;3在样本有一个区别μg但仍低于铁片控制(5的区别μ克)。这种比较表明,而原始样本的蛋白水解消化导致大量增加可透析的铁有很少或没有影响消化做样品;也就是说,烹饪的影响主要是否定。

水平可透析的铁后所有烹饪烹饪非常类似治疗尽管温度差异的样本暴露在做饭。这表明,内部温度达到相同的样本,可能是更重要的因素在确定的最终水平可透析的铁。

烹饪的影响水平的可透析的治疗蛋白的浓度不同而不同。减少消化会导致降低肽的水平,因为这些可能负责铁螯合他们可能有助于降低可透析的铁。然而,减少蛋白质含量可透析的观察只炒的样本,这似乎不太可能受损的蛋白质消化其他样品是一个重要因素。

烹饪的影响我们的发现是鲜明对比其他研究报告的烹饪效果可透析的铁。Kapsokefalou和米勒(18)报道,烹饪烤牛肉,用微波炉加热没有影响可透析的二价铁含量消化后,而我们发现所有治疗明显减少。他们发现烤了~总可透析的铁,减少25%的水平,仍明显高于对照组。我们发现所有的烹饪方法减少可透析的铁水平没有不同的控制,除了烤样品质量高。

Sørensen et al。19)确定加热猪肉的影响,温度在60 - 120°C,可透析的生产的二价铁从外生氯化铁。他们发现,增加热处理导致增加胃蛋白酶消化后可透析的二价铁,认为这可能是由于增加的可访问性蛋白质水解。然而,pepsin-pancreatin消化后他们发现只有非常低水平的可透析的铁生肌肉和没有热处理的效果。相比之下,我们发现高水平的可透析的铁生肌肉和烹饪后明显减少。Sørensen et al。19)也报道,加热猪肉在70°C和90°C硫醇组的增加引起的,而我们发现,所有的烹饪方法硫醇下降引起的。

5。结论

可透析的铁获得使用煮鸡肌肉主要来自可透析的源分子中可推断出的酸,但它是明显下降而生肌。烹饪否定消化肌肉蛋白生产铁扎肽的能力导致的形成可透析的铁,加热效应的机理尚不明确。因此,在系统可透析的铁是铁生物利用度的合理的代理,烹饪鸡肌肉的影响将显著减少“肉因素,主要通过其负面影响肌肉蛋白。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

这种材料是基于合作支持的工作状态研究,扩展,教育服务,美国农业部,麻萨诸塞州农业实验台,在项目没有。956年。

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