高原 鞍山師范學院

功能性運動飲料最初起源于西方，直至二十一世紀才正式走入中國市場，并逐漸受到中國飲料市場的廣泛青睞，功能性運動飲料能夠及時補充能量，具有抗疲勞、提神醒腦的顯著效果，因此，受到年輕群體，特別是易勞群體的鐘愛，在飲料市場中具有十分廣闊的發(fā)展前景。

一、功能性運動飲料的基本現(xiàn)狀

功能性運動飲料是二十一世紀后才正式引入中國市場，在近些年中得到了飛速的發(fā)展，并逐漸搶占了巨大的飲料市場份額。隨著當前我國飲料市場消費者對產(chǎn)品多元化的需求發(fā)展，以及人民不斷增強的健身健康意識，功能性運動飲料將具備十分廣闊的發(fā)展前景。然而，當前我國功能性運動飲料市場監(jiān)督管理工作尚屬于初級階段，雖然功能性運動飲料一直以其抗疲勞、提神醒腦的優(yōu)點展示在消費者面前，但是其涵蓋的微量元素在攝入人體后會產(chǎn)生哪些潛在的風險其實并沒有被嚴苛的論證，產(chǎn)品的發(fā)展存在一定的安全隱患。

二、功能性運動飲料中微量元素的測定

依據(jù)調(diào)查顯示：市場中存在的全部功能性運動飲料所涵蓋的微量元素出了有益于人體的咖啡因、維生素B1、維生素B2、肌醇等物質(zhì)外，還涵蓋一些丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺，此外，還會存在一些茶多酚和蘆丁元素，這些微量元素在進入人體后隨著人體新陳代謝的進行會存在一些潛在風險，本文進行的微量元素測定將重點放在這些存在潛在風險的微量元素測定當中。

（一）丙酮醛和3-脫氧葡萄糖酮醛的檢測方法

首先，前處理衍生方法。丙酮醛和3-脫氧葡萄糖酮醛的衍生反應采用60mg/mL的鄰苯二胺水溶液，衍生劑與樣品溶液依照適當比例在反應瓶中進行混合，整個反應條件為：50rpm/min和60攝氏度，經(jīng)過30分鐘水浴反應后立即進行HPLC分析檢測。

其次，進行丙酮醛和3-脫氧葡萄糖酮醛檢測需采用高效液相色譜儀器，該儀器選用的參數(shù)為：固定相為HYPERSIL ODS-2C18（5μm，4.6mm*250mm）；流動相為A溶液為0.15%的醋酸，B溶液為乙腈，進行二元高壓梯度洗脫，具體的梯度洗脫程序為：0到10分鐘為8%-40%的B；10到12分鐘為40%-48%的B；12到13分 鐘 為48%-60%的B；13到15.5分鐘為60%-80%的B；15.5到20.5分鐘為80%的B；20.5到25.5分鐘為80%-45%的B；25.5到30.5分鐘為45%-8%的B，充分平衡。柱溫為25攝氏度，進樣量為20μL，流速為0.8mL/min，紫外檢測波長為313nm。

（二）丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛的檢測方法

首先，固相萃取凈化條件。對丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛富集純化采用HLB固相萃取柱。第一步：用5mL甲醇對固相萃取柱進行活化；第二步：用5mL超純水以1-2秒/滴的液體流速對固相萃取柱進行平衡淋洗；第三步：在保持固相萃取柱濕潤的條件下，用1mL樣品溶液進行上樣，并用5mL甲醇以2-3秒/滴的速度進行洗脫；第四步：將洗脫的液氮進行吹干，再經(jīng)1mL甲醇溶液進行復溶；最后進行HPLC分析檢測。

其次，進行丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛檢測需采用高效液相色譜儀器，該儀器選用的參數(shù)為：固定相為HYPERSIL ODS-2C18（5μm，4.6mm*250mm）；流動相為采用5/95的乙腈和v/v的水進行等度洗脫，柱溫為40攝氏度，進樣量為10μL，流速為0.6mL/min，丙烯酰胺的紫外檢測波長為210nm，5-羥甲基糠醛的紫外檢測波長為284nm。

（三）功能性運動飲料中丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺的含量測定

在選定完功能性運動飲料中存在的四種主要微量原色的檢測方法后，就要選擇科學的方式進行丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺的含量測定。本文隨機抽選市場中存在的6中不同類型的，且不同貨架期的在售功能性運動飲料，并分別準確提取0.900mL的飲料溶液置于衍生反應瓶當中，并將0.100mL的鄰苯二胺衍生劑加入衍生反應瓶中，兩者混合后進行衍生反應，之后進行HPLC分析檢測，該項操作需要對每一個待測定樣本進行3次檢測，碳酸型功能性運動飲料樣品在操作前需要進行5min以上的脫氣處理，經(jīng)過分析處理后的HPLC測定色譜圖如下：

圖1 丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛標準液HPLC色譜圖

圖2 丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛標準液HPLC色譜圖

依照三倍信噪比計算得出方法的檢出限，丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺分別為：42.2μg/L、96.8μg/L、4.66μg/L、6.90μg/L；依照十倍信噪比計算得出方法檢出限，丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺分別為：128μg/L、293μg/L、14.1μg/L、20.9μg/L。

三、功能性運動飲料中微量元素的潛在風險分析

（一）丙酮醛和3-脫氧葡萄糖酮醛對人體的潛在風險分析

丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛具有生物活性和化學活性兩種結(jié)構(gòu)，是美拉德反應中的重要中間活性產(chǎn)物，但是，丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛很容易導致食品營養(yǎng)的損失，進而產(chǎn)生有害物質(zhì)。首先，丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛兩種微量元素可以很容易的進行蛋白修飾，進而發(fā)生蛋白反應，引起功能性運動飲料中的蛋白質(zhì)變性，該反應的最終代謝產(chǎn)物為末期糖化終產(chǎn)物，能夠誘導細胞損傷并存在潛在毒性；其次，丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛極易對DNA進行修飾，進入人體后，與DNA進行反應產(chǎn)生末期糖化終端產(chǎn)物，同時還能夠發(fā)生磷脂反應，誘導具有慢性疾病史的產(chǎn)生；此外，部分科學家還認為丙酮醛與牙周炎的發(fā)病有著不可分割的關(guān)系，該來誘導因素還需要進行進一步確認。

（二）丙烯酰胺和5-羥甲基糠醛對人體的潛在風險分析

首先，科研證明，5-羥甲基糠醛能夠誘發(fā)并且促進結(jié)腸小囊的異常生長，且具備一定程度的基因毒性，人體過量攝入含有5-羥甲基糠醛的飲料容易導致DNA突變或者基因鏈斷裂，因此，5-羥甲基糠醛對腫瘤的惡化具有一定程度的誘導作用。同時，5-羥甲基糠醛會對上呼吸道、眼睛、皮膚等粘膜產(chǎn)生刺激，同時對人體內(nèi)臟以及橫紋肌造成損傷，雖然5-羥甲基糠醛的毒副作用在科學理論中還不夠明確，但是一旦長時間積累后，它的對人體的潛在危害是毋庸置疑的，5-羥甲基糠醛也具備神經(jīng)毒性。

其次，功能性運動飲料中的丙烯酰胺微量元素具有較強的組織滲透性，能夠通過人體口腔和呼吸道進入人體，由于丙烯酰胺是世界衛(wèi)生組織公認神經(jīng)毒素，該微量元素進入人體后會通過選擇性抑制中樞神經(jīng)和外周系統(tǒng)酶來對糖的代謝過程進行干擾。同時，丙烯酰胺還會通過影響細胞蛋白的方式對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生損害。此外，丙烯酰胺還兼具遺傳毒性和生殖毒性等多重毒性，不僅能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)造成損傷，產(chǎn)生幻覺和頭暈的現(xiàn)象，還會具備致癌的潛在威脅。

（三）功能性運動飲料中各種組成對有害微量元素的影響

首先，市場中存在的多數(shù)功能性運動飲料會添加?；撬岷唾嚢彼犷惖陌被幔诠咸烟菨{保持不變的條件下，加入?；撬岷唾嚢彼釙Ρ?、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺等微量元素的產(chǎn)生有不同的促進作用，這些有害微量元素的產(chǎn)生會給人體帶來潛在風險。

其次，茶多酚多數(shù)由茶葉中提取出來，具有多種活性物質(zhì)，具備較強的抗氧化能力，目前市場中多數(shù)的功能性運動飲料都會添加不同量的茶多酚，然而茶多酚會對丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛、5-羥甲基糠醛和丙烯酰胺等有害微量元素產(chǎn)生影響。研究表明：茶多酚能夠阻斷丙酮醛的生成，3-脫氧葡萄糖酮醛和5-羥甲基糠醛的生成量也不會產(chǎn)生明顯變化，但是會大幅提升丙烯酰胺的生成量，會給人體神經(jīng)系統(tǒng)帶來潛在的風險。

第三，蘆丁是一種黃酮類的天然化合物，其自身具有清除自由基的能力，可以幫助人類抑制慢性疾病，但是與茶多酚相同的是，功能性運動飲料添加蘆丁后會不同程度的降低丙酮醛、3-脫氧葡萄糖酮醛以及5-羥甲基糠醛的產(chǎn)生量，但是在數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析中，該變化數(shù)值P并不具備顯著成果，相反，蘆丁的加入會加速丙烯酰胺的產(chǎn)生量，增強美拉德反應的初始階段反應速率，進而給人體健康帶來一定的潛在風險。

綜上所述，功能性運動飲料是近年來我國飲料市場中誕生的一種新興產(chǎn)品，在我國未來飲料市場當中具有十分廣闊的發(fā)展前景，雖然功能性運動飲料具有諸多優(yōu)勢，但是其內(nèi)含的微量元素對人體帶來的潛在影響尚不得而知，因此，相關(guān)部門要加強對功能性運動飲料中微量元素的測定以及潛在風險分析，進而全面推動我國功能性運動飲料的高質(zhì)量發(fā)展，為我國消費者創(chuàng)造一個更加安全和健康的市場消費環(huán)境。