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1.2.2 美拉德反应研究发展概况
美拉德反应自1912年被法国化学家MaillaId发现以来，由于其在食品、医药领域中的重要影响，引起了各国化学家的兴趣。但由于食品的组分太复杂，要完全搞清楚美拉德反应的机理，仍是一件难事。为了研究美拉德反应的机理，人们通常用简单的几个原料，如某种氨基酸和糖类进行模拟反应，再研究反应的产物组成及生成途径。但至今，人们只是对该反应产生低分子量物质的化学过程比较清楚，而对该反应产生的高分子聚合物的研究尚属空白。
近三十年来，一些微量和超微量分析技术应用于食品化学领域的研究之中，如气相色谱、高压液相色谱、核磁共振谱、质谱以及气相色谱一质谱联用、气相色谱一红外光谱联用等，使美拉德反应化学的研究得到了极大发展。
另外，食品化学家近年来将动力学模型引入对美拉德反应的研究中。运用这种方法的优点在于不需要考虑美拉德反应复杂的反应过程，而只需要研究反应物、产物的质量平衡以及特征中间体的生成与损失来建立动力学模型，从而预测反应的速率控制点[10]。目前对于美拉德反应的研究主要有以下几个方面：美拉德反应过程中新的特征中间体及终产物的反应分离与鉴定，进一步揭示美拉德反应的机理；在反这些应香料的生产中如何控制反应条件使反应中生成褐色更多的特征香成分及反应香料稳定性的影响因素；研究美拉德反应中褐色色素、致癌杂环含氮化合物的形成的动力学过程，为食品加工处理提供有有效的控制点；美拉德反应产物对慢性糖尿病、心血二脱管疾病以及癌症等的病理学研究以及其对食品安全饱和性的影响。
目前世界公认的美拉德反应机理是Hodge[6]提出的其过程至今不清楚近年来有关美拉德反应的很多研究成果 都是Hodge的美拉德反应历程中未表示出来的 尤其是与食品工业密切相关的一些研究成果如风物质形成的动力学模型美拉德反应产物的抗氧化作用以及影响美拉德反应的因素等。
郭丽萍等以木糖和甘氨酸为底物，控制不同的物质的量进行美拉德反应，研究了物质的量与MRPs抗氧化能力之间的关系[11]。张严等研究了反应条件对MRPs的褐变程度荧光吸收强度以及其抗氧化活性的影响[12]。较完全的美拉德反应生成物有上千种，结构和性质十分复杂，刘平等通过超滤及葡聚糖凝胶色谱技术结合将美拉德产物按分子量大小分级成小于1000 ，1000～5000和大于5000u三个组分，大于5000u的美拉德产物在较低浓度下DPPH自由基清除率达90%[13]。
1.3 美拉德反应产物的毒理学活性
1.3.1 美拉德反应产物概述
美拉德反应的产物结构复杂,种类繁多且美拉德反应产物与反应时间、温度、ph值、溶剂等有重要关系,也和参与反应的糖和氨基酸、蛋白质等有很大关系,现今研究得较多也较清楚是包括糖基化最终产物和类黑素。
糖基化最终产物是在食品烹调的美拉德反应中作为终产物被首次确定[14],它是还原糖和蛋白质的氨基首先形成Schiff碱,Sch iff碱重排成稳定的Amadori产物,Amadori产物经过继续反应生成的稳定物质。糖基化最终产物结构分析的主要困难是反应中产生了很多产物,很难分离出单个糖基化最终产物。目前已经分离出多种糖基化最终产物的蛋白质交联产物,如pentosidin、CML、Pyrralin等。它在人体中的积累是随着年龄的增长而增加,糖基化最终产物在人体内被认为与多种疾病的发生有关,目前主要集中在糖基化最终产物引起糖尿病的研究上,而最近研究表明,糖基化最终产物在人体内的富积不仅容易诱发糖尿病,也容易诱发肾衰竭和心脏衰竭[15]。