低嘌呤食品的认识与发展

毛玉涛，王明力，2，*，张洪

（1.贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳，550003；2.贵州省发酵工程与生物制药重点实验室，贵州贵阳， 550003）

嘌呤是一类带碱性有两个相邻碳氮环的含氮有机化合物，是核酸的组成成分，也是生物体内一种重要的碱基，在人体内的代谢产物是尿酸。DNA和RNA中的嘌呤组成均为腺嘌呤和鸟嘌呤。此外，核酸中还发现有许多稀有嘌呤碱。嘌呤在作为能量供应、代谢调节及组成辅酶等方面起着十分重要的作用。人体内的嘌呤物质长期代谢紊乱，就会产生痛风。其临床特点为高尿酸血症，急性关节炎反复发作，痛风石形成，关节畸形，肾实质性病变等[1]。随着人们生活水平的不断改善，特别是饮食方式改变，痛风的发病率明显增多。认识和研究低嘌呤食品，去除食物中的嘌呤类物质，使其适合特殊人群食用，减免痛风病的发病率，具有重大的研究意义。本文就嘌呤、痛风病、食品中嘌呤物质的检测方法，目前国内外研究团体和本课题组对低嘌呤食品的研究以及低嘌呤食品发展方向进行了综述。

1 嘌呤代谢及其与痛风病

1.1 嘌呤代谢

嘌呤是一种组成人体蛋白质的重要成分，主要来源于食物或由人体内合成。常见的嘌呤主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤和次黄嘌呤4种[2]。食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白经胃酸作用，分解成核酸和蛋白质。核酸经小肠吸收消化，逐渐降解为核苷酸和核苷，并进一步分解（水解或磷酸解）成游离嘌呤碱或嘧啶碱。鸟瞟呤和腺嘌呤水解脱胺生成次黄嘌呤和黄嘌呤，最后都生成尿酸。尿酸是体内一些有害物质的有效清除剂，包括羟自由基、超氧负离子、单态氧和高铁血红素等[3]。因此，尿酸具有类似Vc的抗氧化功能，它可由肠粘膜吸收进入体液内，并随尿排出。正常人体内尿酸含量约1 000 mg～1 200 mg，每天经由细胞新陈代谢产生尿酸约500 mg，由饮食产生的约100 mg，而经由肾脏和汗液排泄尿酸约600 mg。如果每天尿酸的生成和排泄量相当，体内尿酸代谢处于平衡状态，但若生成过剩或排泄不足，就会使体内尿酸含量过高，将进一步引发高尿酸血症、关节炎、痛风等症状。

1.2 嘌呤与痛风病

嘌呤类化合物与人体健康密切相关，它不仅能够影响神经系统的活动，产生心血管效应，达到镇静、解痉，扩张血管的作用[4]，其代谢产物尿酸更是对人体健康有重要意义。人体内嘌呤的来源分为内源性和外源性，内源性约占总嘌呤的80%，来自于核酸的氧化分解，外源性约占总嘌呤的20%，来自于食物摄取。当体内嘌呤增多，就会产生较多的尿酸，而肾脏又不能及时将尿酸排出体外，就可引起高尿酸血症。当血中尿酸浓度大于6.39 mg/mL时，就会形成过饱和状态，尿酸析出，形成结晶沉积在关节、软骨、滑膜及肾脏组织中，引发组织的异物炎症反应，引起疼痛和功能障碍，导致痛风发作[5]。

目前研究发现，痛风病的发作与不良生活、饮食习惯密切相关。同时，随着我国人民生活水平的不断改善，生活质量得到很大程度的提高，饮食模式也产生了很大的变化，由粮谷类为主的传统膳食模式逐渐转变为高热量、高蛋白、高脂肪的膳食模式，从而出现痛风发病率逐年上升，发病年龄呈下降趋势[6]。

2 食物中的嘌呤含量

不同食物中的嘌呤含量均有不同，根据嘌呤的含量，可将食物分为四类。

2.1 嘌呤含量特高的食物

嘌呤含量特高的食物（每100克食物嘌呤含量为150 mg～1 000 mg）为胰脏、凤尾鱼、沙丁鱼、牛肝、牛肾、脑、肉汁等。

2.2 嘌呤含量较高的食物

嘌呤含量较高的食物（每100克食物嘌呤含量为75 mg～150 mg）为扁豆、鲤鱼、鳕鱼、大比目鱼、鲈鱼、梭鱼、鲭鱼、贝壳类水产、熏火腿、猪肉、牛肉、牛舌、小牛肉、鸡汤、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑、野鸡、兔肉、羊肉、鹿肉、肉汤、肝、火鸡、鳗及鳝鱼等。

2.3 嘌呤含量较少的食物

嘌呤含量较少的食物（每100克食物嘌呤含量＜75 mg）如芦笋、菜花、四季豆、青豆、豌豆、菜豆、菠菜、蘑菇、麦片、青鱼、鲱鱼、鲑鱼、鲥鱼、金枪鱼、白鱼、龙虾蟹、牡蛎、鸡、火腿、羊肉、牛肉汤、麦麸、面包等。

2.4 嘌呤含量很少或不含嘌呤食物

嘌呤含量很少或不含嘌呤食物的有谷类食品有精白米、富强粉、玉米、精白面包、馒头、面条、通心粉、苏打饼干；蔬菜类有卷心菜、胡萝卜、芹菜、黄瓜、茄子、苣荬、甘蓝、莴苣、刀豆、南瓜、偻瓜、西葫芦、番茄、萝卜、厚皮菜、芜青甘蓝、山芋、土豆、泡菜、咸菜、甘蓝菜、龙眼卷心菜；蛋类；乳类有各种鲜奶、炼乳、奶酪、酸奶、麦乳精；各种水果及干果类；糖及糖果；各种饮料包括汽水、茶、巧克力、咖啡、可可等；各类油脂；其他如花生酱、洋菜冻、果酱等。

根据食物中嘌呤含量的不同，痛风患者应谨慎选择食物，合理膳食。低嘌呤饮食、调整饮食结构，对提高痛风病人缓解率、降低血尿酸浓度具有较好的疗效[6]。痛风患者应禁用和尽量少食嘌呤含量高的食物，特别是急性期，应严格限制饮食中嘌呤和蛋白质的含量，以免体内生成的尿酸增加。具体来说限制嘌呤摄入量，禁酒，大量饮水，多摄入蔬菜水果，限制脂肪、蛋白质和热量，是治疗痛风病的有效措施。

3 食品中嘌呤物质的检测

20世纪初只有少数嘌呤为人们所知，20世纪以来，科学技术日新月异的发展，人们不断地发现了大量新的嘌呤及其衍生物。随着嘌呤代谢过程研究的不断深入，对检测的要求也越来高。嘌呤物质的检测方法，根据不同的检测对象，检测方法也不尽相同，目前国内外比较常见的检测方法主要有以下几种：

3.1 液相色谱法

刘春凤等[7]采用Sep－Pak C18萃取柱，建立了固相萃取－反相高效液相色谱法，检测了啤酒酿造辅料小麦中的腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤和次黄嘌呤，其最低检测限依次为 0.1、0.2、0.1、0.5 mg/L。凌云等[8]利用高效液相色谱法检测了肉类食品中的嘌呤物质，建立了肉类食品中嘌呤含量的多组分分析方法。曾满枝[9]采用高效液相色谱法分析南昆山白毛茶嘌呤类生物碱成分。此外，液相色谱法用于其他食物中嘌呤物质的检测也很多见。

随着柱填料的快速发展，反相色谱法的应用范围也逐渐扩大，是目前嘌呤最常用的分离模式。微粒填料技术、化学键合技术以及合适的流动相使反相色谱系统能有效、快速分离许多化合物[10]。

3.2 离子交换色谱法

嘌呤中的离解基团较多，当离解为阴离子或阳离子时，可以利用离子交换色谱法对嘌呤物质进行检测。Luliu等[11]用阴阳离子交换分离嘌呤类物质，分析了硝酸、硫酸、磷酸、酒石酸4种不同的流动相，发现用硝酸作淋洗液时信噪比好，而且保留时间短。Erkki[12]成功地采用阴离子交换法，主要是以四硼酸钾一氯化铵缓冲液为淋洗液，乙醇作为有机改进剂，提高了嘌呤和嘧啶碱分离率。

由于早期离子色谱柱制备技术以及进样方式的限制，样品分析的流速低，温度高，耗时长，往往需要上百分钟，因而液相色谱法等被广泛采用后，离子色谱法在嘌呤检测中的应用就并不多见了[10]。

3.3 电泳法

当嘌呤中的解离基团为氨基和烯醇基团[10]，毛细管电色谱法在嘌呤检测方面得到了广泛的应用。Bonoli等[13]提出一种简单、快速、灵敏的毛细管电泳，同时测定8种儿茶素以及咖啡因、茶碱和可可碱。Wang等[14]发现在电泳法中，缓冲液中加入β－环糊精可以明显改善嘌呤的分离度。李存红等[15]建立的毛细管区带电泳方法，同时分离和测定了啤酒中的11种嘌呤和嘧啶类成分，研究得出的最佳分离条件为：17.5 mmol/L硼砂+35%乙腈的水溶液作运行缓冲液，运行电压为25 kv，毛细管温度为298 K。

与色谱技术相比，现代电泳法具有高效、快速、进样体积小、测定成本低、灵敏度高、抗污染能力强的优点。

3.4 层析法

随着纸层析法迅速发展，其定量的方法在核酸组成分析方面取得了一定的成果。李忠[16]将无粘合剂的氧化铝薄层层析法应用于嘌吟化合物的分离和鉴定。该法最大的特点是分离效率高，且能分离各种性质极相类似的物质。吕武清[17]采用薄层扫描法对金水宝胶囊中的腺嘌呤含量进行测定。测定波长为260 nm，参比波长 300 nm，结果表明点量样在 0.24 μg～1.44 μg 之间与斑点面积积分值呈良好的线性关系，回收率为100%（n=4），斑点在24 h内稳定，方法快捷简便，并测得五批金水宝胶囊中的腺嘌呤含量（mg/g）分别为：0.452，0.479，0.366，0.418，0.384。

3.5 微分脉冲伏安法

微分脉冲伏安法是目前伏安方法中灵敏度最高的方法之一，将其应用与嘌呤的检测具有一定的实际意义。杨运发[18]利用阳极微分脉冲伏安法测定了尿样中的黄嘌呤。建立了黄嘌呤的阳极微分脉冲伏安行为，研究表明在0.1 mol/L NaOH底液中，黄嘌呤产生一个灵敏的氧化峰，峰电位为0.60 V左右，峰电流与浓度在0.05 mg/L～100 mg/L范围内呈良好的线性关系。此方法大部分有机生化物质互不干扰，因此研究者认为还可以推广到其他各种生物体液中嘌呤的检测中去。

3.6 气象色谱法

随着气相色谱的发展，将嘌呤的检测推进到一个崭新的阶段，实现了微量级的快速检测。但是由于气相色谱检测嘌呤需要衍生化，操作条件苛刻，应用气象色谱法检测嘌呤物质的报道越来越少。

3.7 转换检测法

另外也可以通过酶解方法将嘌呤类物质分解为尿酸后再进行检测[8]。Dale等使用凝胶柱、电泳等对啤酒中的核苷酸、核苷和嘌呤进行分步收集、分别测定。此外，Somers等[19]对麦汁和啤酒中的核苷酸类物质利用紫外吸收原理进行了测定。

4 低嘌呤食品的研究现状

目前对低嘌呤食品的研究，无论是研究对象还是脱除方法都比较少见。主要集中在液体类饮品，尤其是啤酒中嘌呤的去除。此外，大豆食品在我国健康饮食中扮演着极为重要的角色，因此，对豆制品中嘌呤去除的研究也得到了广泛关注。

4.1 啤酒中嘌呤物质的去除

啤酒营养丰富，素有“液体面包”之称，但是，由于啤酒中嘌呤含量相对较高（40 mg/L～100 mg/L），令痛风病人望而生畏。因此，很多研究者致力于低嘌呤啤酒的研发。王海容等[20]利用几种常见的吸附剂，如壳聚糖、活性炭、分子筛、硅胶、人造沸石对啤酒进行处理，最终得到的结果为活性炭和壳聚糖对嘌呤的吸附效果最好，最高吸附率可分别达到68.2%和42.8%。林先军[21]建立了啤酒中嘌呤类物质的反相离子对色谱（PR—IPC）分析方法，利用活性炭和人造沸石，将成品啤酒中的总嘌呤含量分别下降75%和65%，并将100P啤酒中嘌呤类物质含量降至10 mg/L。雷崑[22]以不同浓度的壳聚糖加入啤酒中，吸附以高氯酸水解出的嘌呤碱基，用高效液相色谱法测定吸附前后4种嘌呤碱基含量。结果显示：壳聚糖能有效吸附啤酒中的嘌呤碱基及核酸衍生物，降低啤酒中的嘌呤含量，且当壳聚糖浓度为0.01 g/10 mL，反应平衡时间约60 min时，能去除啤酒中一半以上的核酸衍生物中的嘌呤，实验最高去除率达71.1%。

4.2 大豆中嘌呤物质的去除

豆制品是我国人民长期食用的传统食品，在改善食品营养状况方面起到重要作用，但是豆制品因含有对痛风等病人健康有影响的嘌呤物质，一般嘌呤高达300 mg/100 g，直接影响到人类的身体健康，使其食用性受到了限制。

谢俊旭[23]等采用简易化学方法对大豆中的嘌呤物质进行脱除。该研究控制温度与盐浓度两个变量。以80℃，NaCl浓度0.6 mol/L，pH6.5的条件，搅拌 10 min，使得嘌呤去除率达到了78.5%，且大豆蛋白回收率可维持在84.7%。另外，针对pH为4.5的生豆乳沉淀所得大豆蛋白，经过不同组合简易方法处理后，将其嘌呤含量从原来的307.4 mg/100 g，降至60.8 mg/100 g，得到80%的嘌呤去除率。刘少林[24]运用超声波提取法去除大豆中的嘌呤，该研究设计无重复观察值的二因素实验，考察温度和提取时间对超声波提取大豆中嘌呤的影响。研究表明：温度对超声波提取的影响较显著，当样品在40℃条件下超声提取30 min，脱除率相对较高，可达到65.02%。

同时，本课题组[25]采用盐处理法对豆浆中的嘌呤物质进行去除。对比了NaCl和CaCl2两种盐对嘌呤的去除效果，研究结果表明，CaCl2对嘌呤的去除效果优于NaCl，当CaCl2添加浓度为0.7 mol/L，pH值为6.0，于90℃下恒温搅拌45 min时，豆浆中嘌呤的去除率达到最高为45.33%。

5 展望

随着人们生活水平的不断提高以及对健康和营养的深刻认识，人们对食品种类和摄入量的要求更加趋向于精细化。低嘌呤食物不仅是痛风病人的焦点所在，同时也是当代绿色饮食的发展方向。低嘌呤食品的研究可以深入到嘌呤的结构及其代谢机理；从酶、酸碱度、化学反应等多个角度进行研究；研发安全可靠的嘌呤去除剂，在食品加工环节中直接加以应用，以达到嘌呤快速有效的去除。例如，在嘌呤含量相对较高的海产品以及动物肝脏的速食罐头中，可以考虑在对原料预处理工艺中，先对其进行嘌呤物质的脱除，再进行深加工，从而拓宽其消费群体。另外，大多数肉类的嘌呤含量都相对较高，因此可以考虑研发肉类嘌呤去除剂，以调味品的方式在烹调过程中添加，达到嘌呤去除的目的。总之，随着研究的逐渐深化以及技术不断改革，食品中嘌呤物质的去除将会拥有更广阔的范围并获得更好的去除效果，为痛风病人带去福音，也为大众健康饮食提供可参考依据。

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