趙藝飛，張仁堂, ，顏景焱，劉 靜

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018；2.山東土地鄉(xiāng)村振興集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 251000）

類(lèi)黑精（Melanoidins）作為美拉德反應(yīng)終產(chǎn)物，是還原糖和氨基酸經(jīng)過(guò)一系列的縮合聚合反應(yīng)生成的一種深色的復(fù)雜的大分子化合物[1-2]。由于受還原糖和氨基酸種類(lèi)、溫度、處理時(shí)間、pH等因素的影響，它的結(jié)構(gòu)和形成過(guò)程還不能被準(zhǔn)確解釋[3-4]。同時(shí)，美拉德反應(yīng)的發(fā)生一般會(huì)伴隨著其他非酶褐變的發(fā)生，如：焦糖化反應(yīng)、抗壞血酸褐變、脂質(zhì)褐變等[5-6]。美拉德反應(yīng)是一系列還原糖與含氮化合物的級(jí)聯(lián)反應(yīng)[7-8]，以上因素也會(huì)加劇反應(yīng)產(chǎn)物的不確定性[9]?，F(xiàn)階段研究發(fā)現(xiàn)的美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物有：5-羥甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural，HMF）、糠氨酸、雙乙酰、還原酮、3-脫氧葡萄糖酮、酮亞胺、醛亞胺等，這些中間產(chǎn)物可以進(jìn)一步與氨基化合物聚合，最終生成大分子物質(zhì)類(lèi)黑精。美拉德反應(yīng)發(fā)生在食品加工（如：高溫、油炸等）、運(yùn)輸以及儲(chǔ)藏的各個(gè)環(huán)節(jié)中[10]，類(lèi)黑精廣泛存在于人們那的日常飲食中（圖1），食品安全問(wèn)題成為了研究的重點(diǎn)[11-13]。

圖1 植物來(lái)源類(lèi)黑精相對(duì)含量[3]Fig.1 Relative content of melanoidins from plants[3]

本文植物源性類(lèi)黑精是指植物生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的類(lèi)黑精或者植物經(jīng)過(guò)高溫處理以后產(chǎn)生的類(lèi)黑精。除了植物來(lái)源類(lèi)黑精，還有動(dòng)物來(lái)源類(lèi)黑精——在動(dòng)物的加工過(guò)程中產(chǎn)生的類(lèi)黑精。相比較而言，植物源性類(lèi)黑精具有簡(jiǎn)單易得、樣本可重復(fù)性高、研究更廣泛的特點(diǎn)。近年來(lái)，對(duì)于植物源性類(lèi)黑精的功能作用研究不斷深入，但是對(duì)于類(lèi)黑精結(jié)構(gòu)的研究還不充分。本文就植物源性類(lèi)黑精展開(kāi)（圖2），對(duì)類(lèi)黑精的分離純化及結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行綜述，以期為以后類(lèi)黑精分離制備及深入研究提供參考；同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的植物源性類(lèi)黑精功能性質(zhì)研究進(jìn)行綜述，綜合分析類(lèi)黑精的安全性。

圖2 植物源性類(lèi)黑精研究方法Fig.2 Research methods of melanoidins from plants

1 類(lèi)黑精分離純化

目前，對(duì)于植物源性類(lèi)黑精的分離純化方法分為：大孔樹(shù)脂、超濾、凝膠層析和離子交換層析（表1）。類(lèi)黑精是一系列復(fù)雜的級(jí)聯(lián)反應(yīng)后期經(jīng)過(guò)脫水、環(huán)化、重排、異構(gòu)化、聚合等生成，所以結(jié)構(gòu)還不能被人們準(zhǔn)確的表征，這使得分離純化也復(fù)雜化，就目前方法而言，可以通過(guò)測(cè)定420 nm或470 nm處的吸光值大小來(lái)確定類(lèi)黑精的相對(duì)含量，或者是通過(guò)測(cè)定類(lèi)黑精中不同分子量的組成將其成分進(jìn)行區(qū)分。

1.1 大孔樹(shù)脂

大孔樹(shù)脂是一種多孔骨架結(jié)構(gòu)，根據(jù)極性可分為：非極性、中等極性和極性。在類(lèi)黑精純化過(guò)程中一般使用弱極性樹(shù)脂吸附，不同類(lèi)型大孔樹(shù)脂對(duì)不同來(lái)源植物源性類(lèi)黑精吸附效果見(jiàn)表2。由表2可知，不同來(lái)源的植物源性類(lèi)黑精具有不同的吸附特性，這可能是由于不同的美拉德反應(yīng)底物以及反應(yīng)條件的不同所導(dǎo)致。這也印證了美拉德反應(yīng)的復(fù)雜性，以及處理方式對(duì)于植物源性類(lèi)黑精的影響。但是，經(jīng)過(guò)大孔樹(shù)脂處理后的類(lèi)黑精溶液都表現(xiàn)出更高的抗氧化活性。

表2 大孔樹(shù)脂對(duì)植物源性類(lèi)黑精的吸附特性影響Table 2 Effect of macroporous resin on the adsorption properties of melanoidins from plants

1.2 超濾技術(shù)

超濾是一種膜分離技術(shù)，成為研究類(lèi)黑精的一個(gè)重要方法，在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。王月麗[18]依次使用不同分子量截留值的濾膜對(duì)黑蒜中類(lèi)黑精進(jìn)行分離得到四組不同分子量的類(lèi)黑精溶液，四組的分子量分別為：高分子量（＞50 kDa），中等分子量（10～50 kDa；1～10 kDa），低分子量（＜1 kDa），然后通過(guò)凝膠滲透色譜對(duì)四組類(lèi)黑精溶液進(jìn)行檢測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)，不同分子量的類(lèi)黑精溶液具有不同的吸收峰，中、高分子量組分中會(huì)含有低分子量組分的吸收峰，同時(shí)，高分子量組分的雜峰更少，分子量分布更集中。鄭佳佳[17]將類(lèi)黑精分別通過(guò)3、10、30、50 kDa的濾膜，得到相應(yīng)的組分。Wang等[8]分別用3.5 kDa或25 kDa濾膜過(guò)濾，得到大于3.5 kDa或25 kDa的類(lèi)黑精樣品。Wu等[19]將制備的黑蒜類(lèi)黑精樣品溶液通過(guò)50 kDa和10 kDa的濾膜，得到三個(gè)不同組分的類(lèi)黑精溶液。Zhao等[20]用12 kDa的濾膜截留黑蒜類(lèi)黑精提取液，保留高分子量組分備用。綜上，美拉德反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，通過(guò)超濾能夠分析不同分子量的相對(duì)含量，有助于分析反應(yīng)所處的階段，以更好地控制產(chǎn)品的品質(zhì)。同時(shí)，它具有操作簡(jiǎn)單，分離速度快、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，方便大規(guī)模制備樣品。但也應(yīng)考慮到，超濾不能將樣品中的其他物質(zhì)進(jìn)行分離，只是將樣品按照濾膜孔徑進(jìn)行分組。

1.3 層析技術(shù)

層析法是利用不同物質(zhì)理化性質(zhì)的差異而建立起來(lái)的技術(shù)。在類(lèi)黑精的分離中一般使用葡聚糖凝膠層析和離子交換層析或者同時(shí)使用兩種分離技術(shù)。鄭佳佳[17]聯(lián)合使用Sephadex G-50凝膠過(guò)濾層析和DEAE-Sepharose fast flow，發(fā)現(xiàn)最佳上樣濃度為50 mg/mL，不同的洗脫劑洗脫效果區(qū)別不大；同時(shí)，在最佳條件下，測(cè)定分離過(guò)程中多糖的含量變化，發(fā)現(xiàn)由于大分子量多糖與大分子量類(lèi)黑精分子量相近不能實(shí)現(xiàn)完全分離。Xu等[21]使用DEAE-Sepharose fast flow和Superdex對(duì)分子量大于3.5 kDa的食醋類(lèi)黑精進(jìn)行分離，得到四個(gè)不同的組分，發(fā)現(xiàn)其多為美拉德反應(yīng)初期產(chǎn)物，在290 nm具有較高吸收峰。綜上，葡聚糖凝膠層析和離子交換層析可以用于類(lèi)黑精的分離，但是不能排除多糖、蛋白等大分子量物質(zhì)的影響。

2 類(lèi)黑精結(jié)構(gòu)表征

類(lèi)黑精因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，很難被人們研究。為了簡(jiǎn)化研究，以及制備具有可重復(fù)性的類(lèi)黑精，有研究采用特定的還原糖和氨基酸來(lái)制備模型類(lèi)黑精，結(jié)果表明不同條件下生成的類(lèi)黑精也是不一樣的[22-23]。同時(shí)，類(lèi)黑精的具體結(jié)構(gòu)及生成機(jī)理仍不能進(jìn)行明確的表征和解釋。pH是美拉德反應(yīng)過(guò)程中影響反應(yīng)中間體和反應(yīng)速率的重要指標(biāo)[24]，同時(shí)反應(yīng)通常在中性或弱堿性的條件下發(fā)生反應(yīng)[25-26]。有研究發(fā)現(xiàn)，控制反應(yīng)過(guò)程中pH對(duì)生成的類(lèi)黑精種類(lèi)及結(jié)構(gòu)有影響，Kwak等[27]發(fā)現(xiàn)在恒定pH條件下電聚焦生成的條帶數(shù)量小于緩沖溶液條件下生成的，但是恒定pH條件下生成的類(lèi)黑精穩(wěn)定性更好。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，類(lèi)黑精中不只有大分子化合物，也包括一些小分子化合物[4]。紫外-可見(jiàn)光譜可測(cè)量類(lèi)黑精的特征吸收值，類(lèi)黑精的吸收值在400～500 nm之間，吸光值與濃度成正比?，F(xiàn)有的研究中，使用光學(xué)儀器等對(duì)其進(jìn)行表征，類(lèi)黑精中含有羥基、羰基、羧基等官能團(tuán)；含有熒光物質(zhì)，具有熒光特性[28]；熱降解后含有呋喃、羰基化合物、吡咯等物質(zhì)。同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)，類(lèi)黑精具有陰離子性[29]，帶負(fù)電荷[30]，可與金屬離子螯合[3]。類(lèi)黑精具有很高的抗氧化活性，這可能與類(lèi)黑精的陰離子負(fù)電性有關(guān)[22]。

2.1 紫外-可見(jiàn)光譜

紫外-可見(jiàn)光譜廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的定性、定量分析，在類(lèi)黑精的研究中也被廣泛使用。Wang等[8]測(cè)定模型類(lèi)黑精200～800 nm紫外-可見(jiàn)吸收光譜，得到樣品在275 nm和375 nm處有吸收峰。時(shí)川[31]測(cè)定紅棗棗皮類(lèi)黑精200～600 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸收值，結(jié)果表明其在470 nm處有最大吸收峰。王月麗[18]測(cè)定黑蒜類(lèi)黑精200～700 nm內(nèi)吸收波長(zhǎng)，結(jié)果顯示無(wú)明顯末端吸收波長(zhǎng)。由于類(lèi)黑精是一類(lèi)復(fù)雜的分子量不同的化合物，故而不能用單一的特征吸收峰來(lái)表示。也有研究引入摩爾消光系數(shù)來(lái)表征類(lèi)黑精的含量，用1 mol/L的葡萄糖發(fā)生美拉德反應(yīng)后的吸光度來(lái)表示類(lèi)黑精濃度。研究發(fā)現(xiàn)：在400～500 nm內(nèi)，模型類(lèi)黑精顏色與葡萄糖含量成正比[32-33]；現(xiàn)有的研究一般選用400、420、470或490 nm來(lái)表征美拉德反應(yīng)末期類(lèi)黑精含量[34-35]。綜上，紫外-可見(jiàn)光譜操作簡(jiǎn)單快速，具有很高的實(shí)用價(jià)值，可以用來(lái)判斷類(lèi)黑精的相對(duì)含量，但是由于類(lèi)黑精是一個(gè)混合物，故而不能對(duì)其進(jìn)行定量判斷。

2.2 傅里葉變換紅外光譜

不同植物源性類(lèi)黑精紅外光譜表征如表3所示，紅外光譜可以檢測(cè)待測(cè)樣品中所含有的官能團(tuán)，也可以比較相同官能團(tuán)的變化，從而對(duì)樣品進(jìn)行很好的分析。紅外光譜因掃描速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于類(lèi)黑精的結(jié)構(gòu)鑒定中，同時(shí)，也應(yīng)考慮到類(lèi)黑精是一個(gè)復(fù)雜的混合物，易受元素相互干擾和重疊峰的影響。

表3 不同植物源性類(lèi)黑精紅外光譜表征Table 3 Infrared spectral characterization of different melanoidins from plants

2.3 熒光光譜

熒光光譜是一種指紋鑒定技術(shù)，不同物質(zhì)具有不同的熒光特性。趙林芬等[37]通過(guò)熒光矩陣光譜研究云南小粒咖啡中類(lèi)黑精的熒光強(qiáng)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在10～80 ℃的溫度范圍內(nèi)，其熒光強(qiáng)度與溫度成反比；pH在5～10范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度較為穩(wěn)定；避光條件下，60 min內(nèi)熒光強(qiáng)度不發(fā)生顯著變化，光照條件下，熒光強(qiáng)度與時(shí)間成反比；在濃度低于0.5 mg/mL時(shí)，熒光強(qiáng)度與濃度成正比，在濃度大于10 mg/mL時(shí)，熒光強(qiáng)度與濃度不相關(guān)。Zhao等[20]在激發(fā)波長(zhǎng)375 nm，發(fā)射波長(zhǎng)400～600 nm處檢測(cè)熒光光譜，結(jié)果表明，最佳吸收波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)分別為370 nm和480 nm，這與其他類(lèi)黑精熒光特性一致，進(jìn)而可以推測(cè)不同來(lái)源的類(lèi)黑精可能含有相同的結(jié)構(gòu)單元[8]。綜上，類(lèi)黑精具有熒光特性，通過(guò)測(cè)定其發(fā)射出的一定波長(zhǎng)的輻射，可以對(duì)樣品中物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析。熒光光譜因靈敏度高、選擇性強(qiáng)、用樣量少、方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，同時(shí)，也應(yīng)該考慮到容易受相互元素干擾和疊加的影響，在類(lèi)黑精的檢測(cè)中由于含有多種物質(zhì)因此不能進(jìn)行定量分析。

2.4 氣相色譜-質(zhì)譜分析

不同植物源性類(lèi)黑精氣相色譜-質(zhì)譜表征如表4所示。Zhao等[20]對(duì)高靜水壓處理得到的黑蒜類(lèi)黑精溶液進(jìn)行熱解-氣相色譜-質(zhì)譜分析，鑒定出88種熱解產(chǎn)物，熱降解后的揮發(fā)性物質(zhì)主要由呋喃、羰基化合物、吡咯、吡嗪和吡啶組成。Wu等[19]用氣相色譜-質(zhì)譜對(duì)黑蒜樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明：從類(lèi)黑精樣品中共鑒定出26種揮發(fā)性化合物，其主要物質(zhì)為雜環(huán)胺和含硫揮發(fā)性物質(zhì)。綜上，氣相色譜-質(zhì)譜可以根據(jù)出峰的特點(diǎn)對(duì)樣品中所含有的物質(zhì)進(jìn)行定性，因其樣品用量少和檢測(cè)靈敏度高，廣泛應(yīng)用于類(lèi)黑精的測(cè)定，但是，它只能對(duì)已經(jīng)確定的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，不能檢測(cè)新物質(zhì)，對(duì)于美拉德反應(yīng)可能出現(xiàn)的新物質(zhì)結(jié)構(gòu)不能確定。

表4 不同植物源性類(lèi)黑精氣相色譜-質(zhì)譜表征Table 4 Gas chromatograph-mass spectrometer characterization of different melanoidins from plants

2.5 原子力顯微鏡

原子力顯微鏡可表征大分子的納米結(jié)構(gòu)構(gòu)象，能夠以更加直觀的方式觀察物質(zhì)的表面形態(tài)。Zhao等[20,43]用原子力顯微鏡（AFM）對(duì)高靜水壓處理黑蒜類(lèi)黑素的形態(tài)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明：未經(jīng)處理的類(lèi)黑精表面粗糙度（Ra）為0.305 nm、最大高度（Rmax）為17.5 nm、偏斜度為8.11和峰度為114；高靜水壓處理增加了Ra和Rmax，減少了黑色素樣品的偏斜和峰度。王月麗[18]用AFM對(duì)不同分子量黑蒜類(lèi)黑精形態(tài)進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)不同分子量類(lèi)黑精有不同的形貌特征，有球狀、棒狀、環(huán)狀、圓錐狀等；其中中分子量在1～10 kDa多處形成明顯清晰的排列，呈不規(guī)則的團(tuán)聚球狀結(jié)構(gòu)，分子量在10～50 kDa組分在云母片表面形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，多糖鏈呈卷曲旋轉(zhuǎn)狀。原子力顯微鏡可以直接得到待測(cè)樣品三維表面圖，且不需要特殊處理，對(duì)于類(lèi)黑精的研究具有很高的參考價(jià)值，但也會(huì)受探頭的影響，并且有成像范圍小、速度慢的局限。

2.6 核磁共振掃描

核磁共振是由原子核的自旋運(yùn)動(dòng)引起的，不同的原子核自旋運(yùn)動(dòng)的情況不同，以此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所含有的基團(tuán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。王月麗[18]測(cè)定了黑蒜類(lèi)黑精提取液核磁共振測(cè)1H和13C譜，結(jié)果表明：類(lèi)黑精中含有豐富的糖類(lèi)物質(zhì)，糖殘基異頭碳含有α-型和β-型，糖環(huán)構(gòu)型含有吡喃型和呋喃型。Mohsin等[40]借助核磁共振研究不同溫度下生成模型類(lèi)黑精的結(jié)構(gòu)區(qū)別。研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，N-H、C-N和C-H振蕩的尖銳信號(hào)容易出現(xiàn)不均勻展寬，可能是生成的小分子殘基合并到大分子骨架的原因；碳含量隨著溫度的升高而增加，而氫和氧的含量則隨著溫度的升高而減少，失去的氫和氧的摩爾比約為2:1。Ripper等[7]利用核磁共振技術(shù)研究咖啡類(lèi)黑精成分變化。研究發(fā)現(xiàn)，含有蛋白質(zhì)和多糖，類(lèi)黑精的分子量在烘焙期間先增加后減小，綠原酸可以保持完整結(jié)構(gòu)通過(guò)化學(xué)鍵與咖啡類(lèi)黑精共價(jià)鍵相連。Li等[28]研究發(fā)現(xiàn)模型類(lèi)黑精在美拉德反應(yīng)過(guò)程中能夠轉(zhuǎn)化為熒光納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，類(lèi)黑精在熱水中加熱會(huì)形成熒光納米顆粒，呋喃環(huán)的碳鍵斷裂，釋放出高碳?xì)浔冉M分，如CH=CH-、-C≡C-和苯衍生物。核磁共振光譜通常用來(lái)結(jié)構(gòu)解析，根據(jù)標(biāo)記1H和13C所呈現(xiàn)的峰，對(duì)樣品實(shí)現(xiàn)完整結(jié)構(gòu)解析，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)解析。但是，由于類(lèi)黑精是一組復(fù)雜的化合物，不是單一的物質(zhì)，因此其結(jié)構(gòu)鑒定會(huì)不可避免地受雜峰的影響。

3 類(lèi)黑精功能活性

隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)于飲食健康的要求提高，相比較單一關(guān)注食品的口感，更多的關(guān)注食品的健康以及營(yíng)養(yǎng)均衡[44-45]。類(lèi)黑精因廣泛存在于日常飲食中且具有其特殊的功能性質(zhì)，受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注[46-48]。據(jù)估計(jì)，普通人群每天攝入大約10～12 g來(lái)自所有可能的食物來(lái)源的類(lèi)黑精。現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)類(lèi)黑精具有多種有益人體健康的功能性質(zhì)。同時(shí)，類(lèi)黑精的攝入應(yīng)當(dāng)控制在一定的劑量范圍內(nèi)，且不應(yīng)過(guò)度夸大其作用，有研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)量的類(lèi)黑精可能有致敏、致突變、致癌的風(fēng)險(xiǎn)。下面對(duì)類(lèi)黑精的細(xì)胞毒性、預(yù)防肥胖、改善腸道菌群、抗癌等功能作用進(jìn)行綜述。

3.1 細(xì)胞毒性

目前研究類(lèi)黑精細(xì)胞毒性的細(xì)胞系有人結(jié)腸癌細(xì)胞（CaCo-2細(xì)胞），人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系（HUVEC細(xì)胞），LS180結(jié)腸癌細(xì)胞，小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞（RAW 264.7細(xì)胞），3 T3-L1 鼠成纖維細(xì)胞等。Noelia等[49]研究普通面包、軟面包和餅干中類(lèi)黑精對(duì)于CaCo-2細(xì)胞和HUVEC細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用，研究發(fā)現(xiàn)：軟面包中類(lèi)黑精以及其模擬體外消化產(chǎn)物對(duì)兩種細(xì)胞系均不產(chǎn)生毒性作用；普通面包對(duì)于HUVEC細(xì)胞的細(xì)胞毒性存在劑量關(guān)系，類(lèi)黑精樣品在100 μg/mL細(xì)胞毒性顯著，經(jīng)過(guò)體外模擬消化類(lèi)黑精樣品在200 μg/mL細(xì)胞毒性顯著，顯示細(xì)胞毒性隨劑量增加；餅干中的類(lèi)黑精提取物對(duì)HUVEC細(xì)胞具有細(xì)胞毒性，但其經(jīng)過(guò)體外模擬消化以后細(xì)胞毒性消失。Langner等[50]研究發(fā)現(xiàn)，從加熱的馬鈴薯纖維中分離的類(lèi)黑精對(duì)體外培養(yǎng)的LS180結(jié)腸癌細(xì)胞有抗增殖作用，與馬鈴薯纖維提取物和高分子量類(lèi)黑精相比，低分子量類(lèi)黑精顯示出明顯更強(qiáng)的改變特定分子靶點(diǎn)的潛力。

3.2 預(yù)防肥胖

肥胖是一個(gè)主要的公共衛(wèi)生問(wèn)題，可導(dǎo)致額外的代謝綜合征，如脂肪肝、血脂異常、糖尿病、高血壓和動(dòng)脈硬化。Wu等[51]以高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠為研究對(duì)象，通過(guò)口服不同濃度的黑蒜類(lèi)黑精提取液，研究類(lèi)黑精對(duì)于肥胖的調(diào)節(jié)作用，研究發(fā)現(xiàn)：口服黑蒜類(lèi)黑精提取液的小鼠體重和白色脂肪組織明顯降低，且高劑量組具有更好的效果；明顯緩解血脂紊亂，促進(jìn)脂質(zhì)代謝，增加糖耐量。Eriko等[52]從黑醋中提取一種新型寡葡聚糖-類(lèi)黑精，發(fā)現(xiàn)其對(duì)3 T3-L1小鼠成纖維細(xì)胞成脂具有顯著抑制作用。Sara等[5]研究黑蒜提取物對(duì)高脂高糖飲食誘導(dǎo)的雄性大鼠代謝作用影響，發(fā)現(xiàn)：黑蒜提取物可促進(jìn)小鼠機(jī)體代謝，促進(jìn)基因表達(dá)和瘦素受體mRNA水平降低，從基因?qū)用孀C明黑蒜的預(yù)防肥胖，促進(jìn)代謝作用。Wu等[53]研究發(fā)現(xiàn)，高劑量晚期糖基化產(chǎn)物會(huì)改變腸道菌群，不利于碳水化合物和脂質(zhì)的代謝；而低劑量的晚期糖基化產(chǎn)物會(huì)促進(jìn)代謝，阻止或者逆轉(zhuǎn)早期糖尿病的進(jìn)程。由此可知，一定劑量的類(lèi)黑精可以達(dá)到預(yù)防小鼠肥胖的效果，類(lèi)黑精對(duì)于人體是否具有預(yù)防肥胖的效果還有待進(jìn)一步的科學(xué)研究。

3.3 改善腸道菌群

腸道菌群被稱(chēng)為是“人類(lèi)的第二大腦”，“被遺忘的器官”以及“人類(lèi)的第二基因組”。越來(lái)越多的研究表明，腸道菌群與人體健康息息相關(guān)。Wu等[51]通過(guò)對(duì)C57BL/6小鼠盲腸提取物的細(xì)菌進(jìn)行16S rRNA基因測(cè)序，研究微生物菌群的豐富度和多樣性，發(fā)現(xiàn)：腸道微生物環(huán)境得到改善，阿克曼氏菌科、乳酸桿菌科、埃格特菌科等增加，瘤胃菌科、弧菌科、坦納菌科等減少。Wu等[54]通過(guò)對(duì)高脂飲食小鼠灌喂不同分子量黑蒜類(lèi)黑精溶液，研究黑蒜類(lèi)黑精對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的晝夜腸道菌群失調(diào)的作用，研究發(fā)現(xiàn)：高分子量和低分子量的類(lèi)黑精均能緩解高脂飲食引起的晝夜菌群失調(diào)，并且高分子量組相較于低分子量組具有更好的效果。Perez-burillo等[55]研究不同食物來(lái)源的類(lèi)黑精對(duì)腸道菌群的影響，發(fā)現(xiàn)：類(lèi)黑精可以不被胃腸消化而成為腸道微生物發(fā)酵作用底物，增加短鏈脂肪酸的產(chǎn)生，促進(jìn)雙歧桿菌等有益菌的生長(zhǎng)，釋放酚類(lèi)物質(zhì)并促進(jìn)其吸收；類(lèi)黑精被認(rèn)為是潛在的益生元制劑。

3.4 抗癌作用

癌癥是全世界疾病死亡率上升的一個(gè)主要原因，造成嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)擔(dān)。Wang等[56]研究黑蒜提取液對(duì)小鼠免疫力產(chǎn)生的作用，發(fā)現(xiàn)注射黑蒜提取液的腫瘤細(xì)胞治愈率為50%，并且未治愈的腫瘤細(xì)胞大小是對(duì)照組的一半；注射黑蒜提取液的小鼠脾細(xì)胞中IFN-?、TNF-α、IL-2細(xì)胞因子分泌量增加，促使自然殺傷細(xì)胞活性明顯增強(qiáng)。Langner等[50]從烤馬鈴薯中分離出高分子量和低分子量的類(lèi)黑精并作用于人類(lèi)結(jié)腸癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)高分子量和低分子量的類(lèi)黑精提取液對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞均有抗增殖作用，其中低分子量組分效果優(yōu)于高分子量組分。

4 結(jié)論與展望

類(lèi)黑精是美拉德反應(yīng)后期一種特殊的功能分子，具有預(yù)防肥胖、改善腸道菌群、抗癌等功能性質(zhì)。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)過(guò)量的類(lèi)黑精會(huì)有致癌作用。美拉德反應(yīng)發(fā)生在我們飲食的方方面面，加熱高溫都會(huì)促使其反應(yīng)的發(fā)生，因此隨著人們飲食安全意識(shí)的不斷提高，越來(lái)越重視食品安全。就目前的發(fā)現(xiàn)，一部分研究通過(guò)葡萄糖和特定的氨基酸反應(yīng)來(lái)簡(jiǎn)化美拉德反應(yīng)過(guò)程，減少不可控因素；一部分研究通過(guò)提取具體的食品中類(lèi)黑精，對(duì)其結(jié)構(gòu)及功能性質(zhì)進(jìn)行研究。類(lèi)黑精廣泛存在于我們?nèi)粘ｏ嬍?，因此?duì)于其安全性的研究非常重要，只有了解劑量-效應(yīng)的關(guān)系，才能讓其更好的發(fā)揮有益作用。同時(shí)，類(lèi)黑精作為美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，通過(guò)對(duì)它的研究，有助于美拉德反應(yīng)機(jī)理的研究。在未來(lái)對(duì)于類(lèi)黑精的研究，希望可以通過(guò)新的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步解析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能基團(tuán)和組合方式，同時(shí)，通過(guò)動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究其有害作用的劑量-效應(yīng)關(guān)系，以便更好的造福人類(lèi)。