Kémia és élet - mindenütt jelenlevő Maillard-reakció

Biokémiai Intézet. Bach RAS

Minden tisztában vannak azzal, hogy a normális és egészséges élelmiszerek - van egy étel jó étvággyal, az étel örömet; bármely más élelmiszer, élelmiszer rendelések a számítás már elismerte, hogy kisebb vagy nagyobb mértékben a gonosz.

Először vágjuk, és forradalom

Nehéz elképzelni, hogy az élet a modern ember főzés nélkül, és a főzés főzés nélkül, sütésre, míg az összes többi élőlény csinálni anélkül, termikus élelmiszerek feldolgozása során. Bizonyíték van arra, hogy még Sinanthropus (Homo erectus pekinensis) használta a tüzet, mint a modern Homo sapiens főtt a tűz, hogy úgy mondjam, a születéstől. Annak érdekében, hogy a szeretet a grillezett és főtt alkotnak egy nagyon hosszú idő. De ami a primitív ember, hogy ételt a tüzet, majd megenni? Miért akkor minden elkezdett enni feldolgozott élelmiszerek?

Nem valószínű, hogy fogjuk tudni, hogy mikor és hogyan történt. Úgy tűnik, valamilyen oknál fogva, a nyers hús esett a tűzbe, sült, és őseink egyszerűen nem tudott ellenállni, hogy ne tegye a darabokat a szájban illatos. Egyértelmű, hogy a sült darab ízlés nyers túlszárnyal- só nélkül, ketchup és fűszerek. Ugyanakkor egyértelmű, ez csak nebiologam. Az elmélet szerint az evolúció legyen finom dolgokat, amelyek hasznosak, amely tartalmazza az értékes komponensek (túlzott édesség káros, de az őseink, ez a többlet nem fenyegeti). Miért tűnik finom sült - nem egy triviális kérdés. Talán csak azért, mert könnyebben emészthető főtt és az ízlelőbimbók érzem. És hamarosan, főtt étel volt látható, mint szent, „a megszentelt tűz”, mert abban az időben az áldozat, ahol a tűz égett egy esetleges étkezés azt a formáját füst ajánlotta fel, mint egy ajándék az isteneknek.

Érdekes, hogy ha a jelenlegi majmok képesek voltak sütés és szárnyalni, akkor minden bizonnyal csinálni. Az antropológusok Richard Ranem Harvard és a Victoria Uobber Evolúciós Antropológiai Max Planck Intézet megállapította, hogy a csimpánzok, bonobók, gorillák és orángutánok inkább főtt étel nyers, akár hús, sárgarépa vagy édesburgonya. Mi a baj - a lágyság a késztermék, a jobb emészthetőség vagy íz a legjobb - nem egyértelmű. Bár, mint tudjuk, háziállat is szívesen használják az „emberi” élelmiszer.

Különben is, a tűz edények, nyárs és serpenyők váltak a fő eszközei szakácsok és háziasszonyok, valamint egy ízletes meleg ételt - az egyik leginkább elérhető örömök. A szó a Jerome K. Jerome, „tiszta lelkiismerettel ad egyfajta elégedettség és a boldogság, de a teli gyomor lehetővé teszi, hogy az azonos cél elérésére nagyobb kényelemmel és alacsonyabb költség mellett.”

Azonban ez a módja a főzés teremtett sokkal jelentősebb globális hatások. Van egy érdekes elmélet, hogy a élelmiszerek hőkezelése járó Anthropogenetical forradalom és szolgált kiindulópontként a kulturális formáció a személy. Őseink mindenevők. Ez adta tagadhatatlan evolúciós előnyt, hiszen a különböző elfogyasztott étel nagyon jó volt, de hátrányai: nyers szálastakarmány emésztett rosszul, ezért kellett sokat enni, kiadások sok időt ételt. Szakértők becslése szerint a csimpánz költ táplálékfelvételt néhány órát egy nap, és a modern ember - egy kicsit több mint egy óra (sok helyet az éttermekben és bárokban nem számít, itt a legtöbb időt töltött kommunikáció). Kiderült, hogy az élelmiszerek hőkezelése drámaian nő az emésztés hatékonyságát, csökkentett erőforrásigény és adta őseink szabad időt és energiát, hogy lehetne költeni gondolkodás, a tudás, a világ, a kreativitás, az eszközök létrehozását. Más szóval, a főzés adott Homo sapiens egy lehetőséget, hogy egy igazán intelligens lény.

Arról, hogy milyen cukrok, zsírok és fehérjék találtak egy serpenyőben

Meg kell bevezetni a ropogós arany a rántott hús vagy egy vekni friss kenyér, mint egy kezdő folyni nyáladzó. Miért sült étel annyira finom és vonzó nézni?

Három alapvető összetevői részét képezik a szerves anyagot használt élelmiszer: szénhidrátok, zsírok és fehérjék. Nem tér ki a biológiai jelentősége ezeknek az anyagoknak, mint a „Chemistry and Life” olvasók nyilván. Ebben az esetben mi érdekel néhány jellemzője a kémiai szerkezet ezen anyagok. Szénhidrátok, más néven a természetes polihidroxi-aldehidek és polihidroxi-ketonok általános képletű (CH 2) n. a saját molekulák tartalmaznak nem csak a hidroxilcsoportok OH, hanem karbonil-C = O.

A fehérjék vannak elrendezve sokkal bonyolultabb, azok a polimerek, amelyeknek láncok készülnek különféle aminosavak. A fehérje tulajdonságainak a közvetlenül függ, hogy milyen aminosavakat, és a szekvencia, amelyben képződött. Között a 20 aminosav alkotó fehérje, van néhány legsérülékenyebb egy kémiai szempontból: lizin, arginin, hisztidin és triptofán. A molekulák tartalmaznak szabad aminocsoport (-NH2), guanidin-csoport (-C (NH2) 2), indol és imidazol-gyűrű.

Melanoidineket: a jó és a rossz

A lényegében kémiai melanoidineket - széles szabálytalan polimerek változatos szerkezetű, beleértve a heterociklusos és kinoidális szerkezet, molekulatömege 0,2-100 tysyach dalton. A mechanizmus a kialakulásuk meglehetősen bonyolult és nem teljesen érthető - túl sok intermedierek, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással és a kiindulási anyagok.

A formáció melanoidinek kíséri több aromás: furfurol, hidroxi-metil-, acetaldehid, formaldehid, izovaleraldehid, metilglioxál, diacetil és mások. Adnak egy emlékezetes, finom aromájú frissen sült kenyér, pilaf, shish kebab. 1948-ban a szerző a laboratórium a Biokémiai Intézetben. Bach V.L.Kretovich (később levelező tagja az Orosz Tudományos Akadémia), és RR Tokareva találtuk, hogy a glükóz- jelenlétében leucin és valin aminosavak alkotnak, amelyek hang héja rozs kenyeret és jelenlétében glicin - karamell. Mi nem egy eljárás ízesítő adalékanyagok?

Azonban a pörgetést a nyelv a kérdés - nem az, hogy ezek a veszélyes anyagok? Végtére is, csak hallani, és nem enni sült ropogós kéreg tartalmaz rákkeltő anyag. Nézzünk szembe a tényekkel.

Ma a tudósok, akik tanulmányozzák a jellegét antioxidáns aktivitásának melanoidineket, azt sugallják, hogy ez együtt jár a szerkezet ezen vegyületek, amelyek tartalmaznak egy olyan rendszert a konjugált kettős kötést a heterociklusos kinoidális és linkek.

Azaz, egy ilyen szerkezet lehetővé teszi számukra, hogy semlegesíti a szabad gyökök és a befogó fémek. Ez rendkívül hasznos a szervezet számára.

Például, kötő vas (Fe 2+), meianoidinekként nem hagyjuk, hogy reakcióba lépjen a hidrogén-peroxid a szervezetben, hogy egy erős oxidálószer és romboló - a hidroxil gyök (HO •). Ők is vissza tudja állítani a lipid peroxid gyök (SZMSZ •).

Hála a hasznos tulajdonságait a melanoidinek volna használni nemcsak a főzéshez és élelmiszer-kémia. A népi gyógyászatban ősidők óta alkalmazott gyógyító tulajdonságait ezeket az anyagokat. Broth rozs fülek használják légúti betegségek kezelésére, mint egy köptető bőrpuhító szer; borogatást árpamaláta ajánlott bőrgyulladások és aranyér; erőleves árpamagból betegségek kezelésére a gyomor-bél traktus, a vese, húgyúti és metabolikus rendellenességek. A XIX században Oroszország népszerű volt az úgynevezett kórház kuvasz, amely bekerült az étrendben minden katona, felépülés sérülés, emelő erők. Úgy tűnik, innen a mondás: „az orosz kvász mentett sok ember.”

És mi most? Kívül antiszeptikus kezelésére szolgáló szer, bőrbetegségek - „Mitroshina folyadék” - jelentése melanoidineket kapott koncentrátum hőkezelő zab, búza és a rozs. A gyógyszer az úgynevezett „Holef” (feholin) vastag kivonat búzacsíra jóváhagyott betegek kezelésére különböző formái izomsorvadás, progresszív. A tudományos és gyakorlati Központ Állattenyésztési a National Academy of Sciences a Belarusz Köztársaság kapott kísérleti tétel takarmány antioxidáns-kiegészítők „Ekolin-1”, ami egy készítmény hidrolizált maláta kelbimbó és a tőzeg. Stavropol Polytechnic Institute hulladék tejtermelés nem gyógyszer „MF” ajánlott széles körben használják a növényi és az állattenyésztés, mint biostimulant. Sajnos, ezeknek a gyógyszereknek a helyben előállított, kis és

De térjünk vissza a melanoidineket hogy eszünk. Ezek ugyan, rosszul megemésztett az emésztőenzimek és a nem szívódik fel a gyomor-bél traktusban. Úgy tűnik, a mínusz? Ne siess. Melanoidinek ugyanazt a funkciót, mint a rost, javítja az emésztést és serkentik a bifidobaktériumok szaporodását, azaz mutatnak prebiotikus tulajdonságokkal. És ez valószínűleg egy plusz.

Tan, a kriptográfia és lepel

Ha egy cserzőanyag (bekent krémet és elkezdte barna nélkül a nap), akkor látod a reakciót a bőrén. A hatóanyag barnító - dihidroxi-aceton nyert cukorrépa és cukornád, valamint a fermentációs glicerin. Dihydroxyacetone vagy Erythrulose származékát reagáltatjuk a fehérjék aminosavai a bőr keratin ezáltal melanoidineket Hasonló a bőr természetes pigment - melanin. Néhány órán belül megalakult melanoidineket a bőr lesz leégés természetes színét. Ezt az eljárást gyakran használják a testépítők és a modell, akiknek szükségük van, hogy gyorsan megszerezni gyönyörű bőr tónusát.

Úgy véljük, hogy ellentétben a napozás szolárium biztosítja a természetes barna árnyalatú bőr nélkül káros az egészségre. Ez azonban nem igaz. A szolárium, van egy hátránya: nem védik a bőrt a ultraibolya besugárzással, akárcsak a természetes melanin pigment. De ez nem olyan rossz, rosszabb, mint mások. Melanoidineket - fényérzékenyítők abszorpciója után a fény, belépnek egy kémiai reakció, különösen a kialakulását a szuperoxid gyök anion (O2 • -). Ezért bevont melanoidineket bőr érzékenyebb a napfényre. 40 perc elteltével az napozás ilyen bőr képződik háromszor több szabad gyököket, amikor összehasonlítjuk a kezeletlen bőrt.

A textília szerint ismertetett technológia, a kutatók dolgozott bomlástermékek tartalmazó fehérjék amino - putreszcin (1,4-diamino-bután) és kadaverin (1,5-diamino-pentán). Mindkét anyagok az úgynevezett „holttest gázok”, ahogy azok kialakulnak bomlása által fehérje a halál után. A felszínen a textília keményítő hidrolízis-termékei kölcsönhatásban vannak a putreszcin és a kadaverin állítottuk elő, és valóban felületi elszíneződés. Tehát Rogers és Arnold megerősítette azt a feltevést a származási saharoaminnom kép a lepel, és hogy ez a reakció valóban képes lesz a helyzet, amikor a testet csomagolva egy vászonnal abban az időben.

Melanoidineket az élet bölcsője

Az a tény, hogy az összetétele a melanoidineket tartalmaz struktúrák konjugált kettőskötést, amelyek a polimerek az elektron-szállítási tulajdonságok. Ezért melanoidinképző mátrix lehet utánozni néhány jellegzetes biokémiai reakciók előforduló sejtekben :. oxido-reduktáz, egy hidroláz, szintáz, stb Ezen kívül, ezek a polimerek képesek megkötni a nehézfémeket, amelyek fontos szerepet játszanak a függvényében számos enzim. Ezért a kialakulását az ilyen polimerek szolgálhat kiindulási pontként a kialakulását az alapvető típusa biokémiai reakciók. A.Nissenbaum, D.Kenon és Dzh.Oro 1975 feltételezték, hogy melanoidineket - protofermentnye ez a rendszer szerepét játssza a mátrix a folyamat az élet eredete, hogy a megjelenése rendszerek nagymértékben specifikusak.

Biokémiai Intézetben. AN Bach RAS személyzet evolúciós biokémia labor évekig szimulálni folyamatok prebiotikus evolúció és szerepének vizsgálata pigmentek melanoidinképző szövődménye széntartalmú vegyületek. A biológiai tudományok kandidátusa, TA Telegina munkatársaival ezekben a kísérletekben bizonyították, hogy melanoidineket katalitikus aktivitással, különösen elősegítik a kialakulását közötti peptidkötések alaninra. Melanoidinképző pigmentek alkalmazták szilikagél és helyezzük egy kvarc oszlop, UV besugárzott, amelyen keresztül a cirkuláló oldat alanin. Ennek eredményeként kaptuk di-, tri- és tetraalaninovye peptidek. Sőt, azok koncentrációja tízszer nagyobb, dialanina koncentrációt, amely vegyületet a kísérletben a módosítatlan szilícium-dioxid gél. Ez az eredmény azt mutatja, előnyt szervetlen mátrixok melanoidinképző során ősnemzés.

Mivel a felhalmozódása aktív karbonilvegyületek, amely bekövetkezik a öregedés vagy diabétesz, fejleszti az úgynevezett karbonil stressz. Az első, hogy az érintett, azaz glikiruyutsya, hosszú élettartamú fehérjék: hemoglobin, albumin, a kollagén, a krisztallinok, alacsony sűrűségű lipoprotein. A legkellemetlenebb következményeit. Például, a glikációs fehérjék eritrocita membránok teszi, hogy kevésbé hajlékony, inkább merev, ami a rossz vérellátás a szövetekben. Mivel a felhős szemlencse glikálásának, és ennek következtében, fejleszteni szürkehályog. Az így módosított fehérjék tudjuk észlelni, és ezért markerként szolgálhat az atherosclerosis, a diabetes, a neurodegeneratív betegségek. Ma, az egyik frakció a glikált hemoglobin (A1c) - közül a nagy biokémiai markerek diabétesz és szív-érrendszeri betegségek. Csökkentett A1C szint 1% csökkenti a bármely diabetes komplikációk 20%.

Saját laboratóriumában a Biokémiai Intézetben. Bach, az általunk kifejlesztett egy kísérleti rendszert, amely szimulálja a feltételeket karbonil stressz. Mint aktív karbonilvegyületet használtuk metil-glioxál. Azt találtuk, hogy a kölcsönhatás a lizin metil-glioxál kapott szabad gyök termékek, amely visszaállítja oxidált hemoglobin. Ennek köszönhetően a nitrogén-oxid (NO) hatékonyabban kötődik a hem-csoport vasat, azaz bekövetkezik nitrosylation hemoglobin. Egyes esetekben képződött nitrigemoglobin, ilyen eljárásokra is történhet közvetlenül a vérben, mint például a cukorbetegek. Jellemzői működésének ilyen módosított hemoglobin még meg kell vizsgálni.

Mellesleg, képződése miatt nitrimioglobina előfordulhat az úgynevezett tétele nitrit kolbász vagy sonka, ha törött húsfeldolgozó technológia Nátrium-nitrit (élelmiszer-adalékanyag E250). Bár ez általában hozzá, hogy a húskészítmények étvágygerjesztő rózsaszín (nem tévesztendő össze a környezetbarátabb által okozott pusztítás a hemcsoportot eredményeként normális romlása a terméket!).