海鮮嘌呤降解技術及低嘌呤產品研究進展

馮鈺瑤 陸瑛瑩 黃曉菊 黃亮華 李世方 李 瑜 米順利　

海鮮嘌呤降解技術及低嘌呤產品研究進展

馮鈺瑤1陸瑛瑩2黃曉菊1黃亮華1李世方3李 瑜1米順利1

（1.廣西中醫藥大學，廣西南寧 530200；2.廣西南南鋁加工有限公司，廣西南寧 530200；3.北海市海慶兄弟水產有限公司，廣西北海 536000）

痛風是由單鈉尿酸鹽晶體誘發的炎癥性疾病，引起痛風的原因，除了遺傳因素外，長期高嘌呤飲食和尿酸排泄障礙，均可導致高尿酸血癥，引發痛風。海鮮產品是消費者喜愛的高蛋白食品，同時也是日常誘發痛風發作的主要食物之一，因此開展降減海鮮嘌呤含量技術研究，開發低嘌呤海鮮產品具有重要的研究意義和市場價值。通過綜述相關技術及研究現狀，為低嘌呤海產品的產業化生產提供借鑒。

海鮮產品；痛風；嘌呤；尿酸

引言

嘌呤是組成核酸的重要物質，主要以嘌呤核苷酸的形式存在，在能量供應、代謝調節及組成輔酶等方面起著十分重要的作用，嘌呤在體內代謝最終生成尿酸[1]。尿酸過量在體內積累容易引發高尿酸血癥，在病程初期一般無明顯癥狀，因而不易察覺，通過抽血化驗才可檢測出血尿酸濃度增高，在此階段，病人應采取積極的應對措施，特別是注意低嘌呤飲食。如不加以控制，繼續長期高嘌呤飲食將引發高尿酸性關節炎，在此階段呈過飽和狀態的尿酸將會形成針狀結晶沉積在關節滑液中，引發炎癥、關節紅腫、疼痛，最終導致痛風發作。痛風是一種世界范圍內的人類代謝性疾病，全球痛風的發病率在0.20%～0.35%，根據《中國藥物應用與監測》統計數據顯示，我國高尿酸血癥患者的發病率已達到10%，約有1.3億的潛在人群，其中痛風患者已高達7800多萬人。究其原因，除了遺傳因素外，外源性日常飲食也是很重要的原因之一[2]。一個人如長期保持高嘌呤飲食，這些嘌呤物質會在機體內不斷代謝產生尿酸，當尿酸的產生量大于機體正常的排泄值時，就會引起血尿酸升高最終導致痛風發作[3]，嚴重者甚至可累及腎臟相關臟器損傷。現階段，痛風尚不能完全治愈，一旦誘發需終身治療。目前，國內外治療痛風的臨床方法基本一致，采取藥物控制、飲食調理和日常維護相結合的方式。目前，西醫上常用到的化學藥主要有非甾體類消炎藥、秋水仙堿、糖皮質激素、別嘌醇、非布司他、苯溴馬隆、丙磺舒等，中醫方面主要以抗炎、降尿酸、抗氧化的中藥復方為主，不管是何種藥物治療，患者都需要配合醫囑合理飲食[4]。

《2017年中國痛風現狀報告白皮書》顯示，我國的珠三角、環渤海、長三角等地區為痛風高發區，分析可能與日常飲食較多的海鮮類產品有關[5]。海鮮不僅蛋白含量高、脂肪含量少，而且營養物質豐富，大多屬于“白肉”食材，深受廣大消費者的喜愛，消費量巨大，世界海鮮消費量約1.44億噸/年，我國作為水產品消費大國以6500萬噸/年居于榜首。但由于海鮮及其產品嘌呤含量高，并不是所有人群都可以長期、大量食用。特別是對于痛風、先天性嘌呤代謝紊亂、高尿酸、尿酸排泄障礙等特定人群來說，如果不注意，將可能成為其“引痛于身”的“隱形殺手”[6]。

近年來，隨著消費者認知水平的不斷提高，越來越多的消費者已經清楚地認識到預防和治療痛風等相關疾病，不應該只是單獨的依賴藥物治療，而是要從源頭上下功夫，盡量減少日常飲食過程中嘌呤物質的攝入，因此低嘌呤產品[7]的市場需求也在不斷擴大。為了響應市場需求，科研人員對食物中的嘌呤物質開展了大量的研究，對其脫除和消減工藝進行了大量的探索。經過不斷反復地探索，在液體類低嘌呤類食品開發等方面取得了突破性進展，開發出了低嘌呤啤酒、低嘌呤豆漿等產品，但在固體類低嘌呤相關產品開發方面還未有成熟的技術方案，特別是低嘌呤海鮮產品尚處于探索性開發階段，目前研究主要集中在海鮮產品中嘌呤定性、定量和檢測方法方面。

2 海鮮及其產品中嘌呤含量

不同的食物中嘌呤物質的含量大不相同，蔡路昀等[8]按嘌呤含量將食品分為非常高嘌呤組、高嘌呤組、中嘌呤組、較低嘌呤組、極低嘌呤組五類，其中主食類（米、面類制品、淀粉、高粱、通心粉、馬鈴薯、紅薯、山芋等）、蛋類、奶類、素菜類、水果類、飲料類、干果類多數為低嘌呤食物，而動物內臟、啤酒、豆漿、醬油、水產品、海鮮及其加工品等多含有高的嘌呤或非常高的嘌呤物質。由表1可以看出[9-11]，消費者日常食用的海鮮，除了金烏賊外嘌呤含量小于100 mg/100 g為較低嘌呤組外，其它海鮮的嘌呤含量均位于中嘌呤組及以上，其中消費者日常大量食用的三文魚、白鯧魚、鰹魚、沙丁魚、磷蝦、小蝦米、皮皮蝦、牡蠣的嘌呤含量位于高嘌呤組范圍，而文蛤、蝦干、干蝦仁、烤蝦的嘌呤含量更是高達300 mg/100 g以上，不僅不適合特定人群不適合食用，而且健康人群若長期、大量食用也可能會引發高尿酸血癥、痛風等疾病發生。

表1　海鮮及其產品中嘌呤含量分布

3　海鮮產品中嘌呤物質檢測方法

嘌呤的檢測方法從20世紀開始就引起了科研工作者的關注，經過不斷地探索，同時隨著檢測技術不斷成熟，檢測設備的更新換代，用于檢測嘌呤的方法越來越豐富，定性和定量檢測結果也越來越精確，目前，行業內用于海產品中嘌呤檢測的主要方法有高效液相色譜法[12]、毛細管電泳法[13]以及離子對交換法[14]等。

3.1　高效液相色譜法

在眾多嘌呤檢測方法中色譜法使用頻率最高，其中以靈敏度高、操作簡便、準確度高的反相液相色譜檢測法應用最為廣泛，檢測技術也最為成熟。檢測海鮮產品中的嘌呤物質，需要先對原料中的嘌呤物質進行水解分離，通常情況下采用酸水解的方法，然后以C18柱為檢測柱，以冰乙酸、甲醇、四丁基氫氧化銨、磷酸二氫鉀和水的混合液為流動相進行上機檢測[25]。其中按流動相的不同，可分為有緩沖鹽溶液檢測法和無緩沖鹽溶液檢測法[16]。一般情況下，有緩沖鹽溶液檢測法更容易對鳥嘌呤、腺嘌呤、黃嘌呤、次黃嘌呤四種嘌呤進行定性、定量分析，但檢測過程中緩沖鹽使用不當容易對色譜柱造成損害，特別是使用后要及時沖洗柱子，要注意保護好檢測柱。高效液相色譜法定性、定量檢測海鮮中嘌呤物質含量的常用色譜條件如表2所示。

表2　常用高效液相色譜法測定嘌呤色譜條件

3.2　毛細管電泳法

毛細管電泳是帶電粒子，在高壓直流電場驅動下，依據各組分之間淌度和分配系數的差異而實現分離的電泳分離技術方法，也叫做高效毛細管電泳（HPCE），是20世紀80年代發展起來的一種高效分離分析方法，不僅是凝膠電泳技術的延伸，同時也是高效液相色譜分析的補充。該檢測手段因為檢測快速、低耗、方法靈敏、適用范圍廣等特點，成為了日常分析領域的常用技術方法，其中依據大分子物質的分子量大小進行分離的毛細管凝膠電泳（CGE），通常用于分離蛋白質和核苷酸片段[17,18]。

3.3　離子對交換法

離子對色譜（IPC）能夠簡化離子和非離子化合物的分離。嘌呤類物質在pH＞3時帶負電荷，因此IPC可作為其定性、定量的分析工具。其中反相離子對色譜（RP-IPC）兼有反相高效液相色譜和離子色譜的特點，保留了反相液相色譜操作簡單、柱效高的優點，不但適用于分離離子型化合物，也可用于分離中性化合物[19]。離子對色譜法測定海鮮中的嘌呤物質時，流動相一般為甲醇-水或是乙腈-水，其PH、濃度和柱溫等都會直接影響最終嘌呤物質的分離和檢測效果。

4 海鮮嘌呤降減方法

4.1　吸附法

吸附劑作為能夠從氣體或液體等流體中吸附其他成分的固體物質被人們熟知，品種繁多且在日常的生產和生活中應用廣泛。吸附劑通常無毒副作用、易于去除，應用在食品加工業生產過程中可有效吸附有害成分、消除異味、提高產品質量[20-22]。大多數嘌呤類物質以嘌呤堿基結構存在，含有極性基團，容易被吸附劑吸附，所以吸附法可用于降解食品中的嘌呤物質含量，生產低嘌呤產品。但受分離難易程度的影響，目前吸附法主要成功應用在生產液體類低嘌食品，例如：低嘌呤啤酒和低嘌呤豆奶，在非液體類低嘌呤食品生產中較少應用。通常使用的吸附劑有硅藻土、活性炭、殼聚糖、海藻酸鈉等[23,24]。

4.1.1活性炭

活性炭是一種多孔的顆粒固體碳，具有較大的比表面積，是最常見的、最經濟的吸附物質。根據來源可以分為植物源活性炭、動物源活性炭、礦物質源活性炭、再生活性炭和其它原料的活性炭。根據形狀又可以分為粉末型活性炭、顆粒型活性炭、柱狀活性炭、無規則型顆料活性炭、球狀活性炭等。以植物源的活性炭又稱木質活性炭，主要有椰殼炭、果殼炭、木質炭等，其中粉末狀木質活性炭在食品工業生產中使用方便且效果好，最為常見。

4.1.2硅藻土

天然硅藻土的主要成分是SiO2，是由單細胞藻類-硅藻死亡以后的硅酸鹽遺骸經過沉積形成的，因具有特殊的多孔構造且無毒、吸附性能強、懸浮性能好，常常被作為工業吸附劑和填料使用，以及用于污水處理化、空氣凈化、臭味吸附、濕度調節等多個方面，此外在食品加工過程中也常作為吸附劑用于水質凈化、異味消除等方面。

4.1.3殼聚糖

殼聚糖是由大自然中存在的幾丁質經過脫乙酰反應后制備的，通常最主要制備原料為水產/海鮮加工后的下腳料，如：蝦殼和蟹殼等。近年來，隨著研究的不斷深入，殼聚糖的功能及作用不斷被發掘，不斷應用于食品、醫藥、農業、日化、工業廢水處理等領域。其中作為一種天然、無毒的吸附劑、絮凝劑、保鮮劑在食品工業中的廣泛應用是最為成功且被大眾熟知的。

4.1.4海藻酸鈉

海藻酸鈉，是從海藻中提取的一種天然多糖類物質，其應用范圍廣泛。在食品工業生產過程中主要作為添加劑使用，其中在冰淇淋、奶油和干乳酪等生產過程中可作為穩定劑，在色拉、布丁、果醬、番茄醬等生產過程中可作為增稠劑與乳化劑，在糕點以及冷凍制品生產中作為保水劑，同時由于具有成膜性可用于新型保鮮劑的開發。目前全球年產量約為3萬噸，其中約有1千噸應用于食品工業生產，其余主要用于制藥及其他工業方面。

4.2　微波處理法

微波提取技術是利用微波能來進行物質提取的一種技術，既適用于工業化大生產中的大量原料提取，也適用于實驗階段的小量樣品提取，在食品和藥品功能成分的提取方面應用頻率較高。研究表明，微波能促進海鮮產品細胞內溫度快速升高，隨著溫度升高，細胞內壓力不斷增大，當細胞內壓力大于細胞壁能承受的最大壓力時，細胞將會破裂，細胞內嘌呤物質將會大量溶出。程慶紅等[25]采用微波輔助技術對牡蠣和貽貝中的嘌呤物質進行降減，結果表明微波處理法具有時間短、降減率高等優點，而且溶劑為純水，無毒安全。但是微波處理過程中，產品溫度會發生不同程度的升高，很容易引起海鮮產品蛋白質變性，同時細胞內其它營養物質也容易流失，容易影響產品品質，不適于對溫度較敏感的原料類低嘌呤海鮮產品的工業化生產。

4.3　超聲波處理法

超聲波常常被用于輔助提取，在海鮮嘌呤降減時，可利用超聲波的機械效應和空化效應瞬時加壓和減壓破壞細胞壁，促進海鮮中嘌呤的快速溶出，以達到嘌呤降解效果。程慶紅等[26]對超聲波提取貽貝中嘌呤物質的方法進行了研究，張慧滋等[27]研究了超聲波對帶魚和沙丁魚嘌呤脫除的影響，結果表明，超聲波對貽貝、沙丁魚、帶魚體內嘌呤的脫除都有明顯的效果。超聲波處理過程不需要加熱、同時也不會發生化學反應，可確保海鮮產品的安全性，對體積較小的海鮮中嘌呤的降減或脫除能起到很好的輔助作用。

4.4　高溫烹調法

呂兵兵等[28]研究了清蒸、水煮、油炸、燒烤等高溫烹調方法對帶魚嘌呤脫除效果的影響；孫宏[29]研究了水煮方式對大菱鲆魚片內的嘌呤脫除的影響；王新宴等[30]研究了水煮過程中黃花魚和鯉魚魚片中嘌呤含量的變化；任麗琨[31]研究了水煮方式對海水魚及魚皮中嘌呤脫除效果的影響；潘洪志等[10]研究了不同烹飪方法對青蝦嘌呤含量的影響，研究結果表明，水煮、蒸煮、油炸、油炸等高溫烹調方式均能使海鮮中嘌呤物質得到不同程度的降減，其中水煮對海鮮中嘌呤脫除的效果最明顯。水煮過程中，除了添加一些調味料外，一般不會引入有毒、有害物質，可保證食品的安全性，因此，高溫水煮方式可應用于熟制低嘌呤海鮮的生產過程。

5 結束語

尿酸血癥及痛風發病率逐年上升，越來越多的消費者對高嘌呤食材產生了懼怕和顧忌的心理。隨著認知水平和健康飲食意識的不斷提高，“低嘌呤”飲食成為了“痛風”“高尿酸”“尿酸代謝缺陷”等特殊人群的追求，低嘌呤海鮮產品的市場需求量將會繼續不斷擴大。現階段，尚未見到低嘌呤海鮮產品銷售，雖然研究人員利用吸附法、超聲波處理法、微波處理法和高溫烹飪法對海鮮中嘌呤實施降減取得了一定的進展，但各種方法都存在一定的局限，目前大多處于探索和小試實驗階段，未能實現“低嘌呤”海鮮產品的標準化、工業化生產。分析原因主要有：現階段的研究工作大多集中在小試實驗階段，尚未開展后續研究且產業化生產配套設備缺乏；可有效降低海鮮產品中嘌呤含量的技術工藝，多數需要對原料進行破碎處理，產品形態與市場需求脫節較嚴重，無法實現市場化。因此，建議開展低嘌呤海鮮產品產業化生產工藝研究應采取“研究端”“產業端”雙管齊下的策略，研究工作不僅需要與現有生產工藝緊密結合、而且要積極開發可以配合產業化、規模化生產所需的生產、加工設備。

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Research Progress of Seafood Purine Degradation Technology and Low-Purine Products

Gout is an inflammatory disease induced by monosodium urate crystals. In addition to genetic factors, long-term high-purine diet and uric acid excretion disorder can lead to hyperuricemia and gout. Seafood is a high-protein food favored by consumers, and it is also one of the main foods that induce gout. Therefore, it is of great significance and market value to carry out technical research on reducing purine content in seafood and develop low-purine seafood products. By summarizing the relevant technologies and research status, this paper provides a reference for the industrialized production of low-purine seafood.

seafood products; gout; purine; uric acid

TS254.4

A

1008-1151(2022)07-0029-04

2022-05-16

廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目（2019KY0332、2022KY0305）；廣西重點研發計劃（桂科AB21220021）；廣西中醫藥大學海洋藥物研究院團隊科研專項經費項目子課題（2018ZD005-A12）；廣西八桂學者專項經費（05019055）；

馮鈺瑤（1992－），女，廣西中醫藥大學助理研究員，碩士，從事海洋生物資源高值化利用研究工作。

米順利（1983－），男，廣西中醫藥大學高級工程師，碩士，從事海洋生物資源高值化利用研究及大健康產品開發工作。