食品中的嘌呤含量分布及在贮藏加工中变化研究进展

蔡路昀，张滋慧，曹爱玲，沈 琳，谢 晶，励建荣,*

（1.渤海大学食品科学与工程学院，辽宁 锦州 121013；2.萧山出入境检验检疫局，浙江 杭州 311208；3.大连东霖食品股份有限公司，辽宁 大连 116001；4.上海海洋大学食品学院，上海 201306）

嘌呤是组成核酸的有机化合物，在食品中广泛存在，也是生物体的重要内源性物质之一[1]。在人体内，嘌呤以嘌呤核苷酸的形式存在，参与人体的能量代谢，也是遗传物质DNA与RNA的重要组成部分[2]。人体内的嘌呤来源分为内源性和外源性，内源性约占80%，来自于体内的核酸氧化分解，外源性占20%，来自饮食摄入[3]。尿酸是嘌呤在人体代谢的终产物，在人体内可作为抗氧化剂抵御活性氧的侵害，尿酸供应对保护人体的血管很重要，但是频繁和大量摄入高嘌呤含量的食品会升高血清尿酸浓度，增加患高尿酸血症及痛风的风险[4]，所以嘌呤的摄入与痛风关系密切。我国目前关于食品中的嘌呤含量数据还不完全，因此建立食品中嘌呤含量的检测方法和测定不同食品中嘌呤含量分布对指导人们科学饮食具有重要意义。

1 食品中嘌呤的检测方法

1.1 前处理方法

食品中的嘌呤一般是以核酸中的嘌呤碱基形式存在，所以需要先通过水解将嘌呤分离出来再进行分析。目前样品的前处理方法有酸萃取、离子交换柱纯化、溶剂萃取、柱萃取和膜萃取[5]。常用的分离方法是酸水解，也可以通过酶解方法将嘌呤类物质分解成尿酸进行定量。

1.2 酸的选择

有研究发现水解酸的种类、水解时间以及水解温度的设定影响最终测得的嘌呤含量。传统采用高氯酸100 ℃水解样品，但易造成嘌呤物质的损失。自从Lou[6]采用三氟乙酸、甲酸、去离子水（体积比5∶5∶1）水解高嘌呤食品获得较佳的结果后，此方法被广泛应用。凌云等[7]研究了水解温度和水解时间对水解效果和嘌呤含量的影响，发现90 ℃水解12 min的效果最佳，与吕兵兵等[8]的实验结果一致。目前常使用强酸水解样品获得嘌呤，常用的酸是三氟乙酸和高氯酸，在后续的色谱分析中少量残留的高氯酸不影响色谱分析，而三氟乙酸需要净除，较费时间和溶剂。Fan Hui等[9]探究了水解冬虫夏草最佳水解酸的选择，比较了磷酸、盐酸、甲酸、高氯酸和硫酸的水解效果；结果表明高氯酸具有良好的酸水解能力，但同时也使部分嘌呤降解，所以研究者优化的酸水解条件是8 倍样品体积的纯高氯酸在95～100 ℃下酸化1 h。为消除其他代谢化合物对嘌呤检测的干扰，Kaneko等[4]采用酶处理并分析了色谱峰峰型，发现用黄嘌呤氧化酶处理豆腐后，腺嘌呤的含量明显下降，鸟嘌呤酶处理后黄嘌呤含量明显增加。

1.3 检测方法

嘌呤的检测早在20世纪50年代就引起关注，目前有薄层色谱法、电泳法、纸层析法、气相色谱法、液相色谱法和离子色谱法等，较主流的检测方法是高效液相色谱法，其中反相液相色谱法尤适用于嘌呤代谢物的分离[5]。有学者通过不断改善色谱条件加快分离速率，其中包括微粒填料技术、化学键合技术等。陈红等[10]将制备出的厚朴酚键合硅胶固定相与碳十八烷基键合硅胶柱作对比，发现前者对嘌呤类物质的选择性和分离效果更好，并且可以弥补碳十八烷基键合硅胶柱单一靠疏水作用来分离物质的不足，分离嘌呤嘧啶等物质时能提供除疏水作用外的其他作用位点，如氢键和偶极作用等。目前用高效液相色谱法检测嘌呤含量集中在水产品、啤酒、豆类制品和肉类等，Kaneko等[4]建立了啤酒中嘌呤含量检测的反相液相色谱方法，改进该方法后能检测到啤酒中微量的嘌呤，将嘌呤检测限提升到了新的高度。吕铎等[11]在前人的基础上深入探讨了大豆的水解条件及高效液相色谱分离条件，建立的高效液相色谱技术能使大豆中的4 种嘌呤在12 min内完全分离，并且回收率达到89.19%～110.97%，有较好的准确性和重复性。表1列举了部分嘌呤检测水解及色谱条件。

表 1 嘌呤检测方法选择Fig. 1 A list of published purine detection methods

2 食品中嘌呤含量分布

Kaneko等[4]将检测的具有代表性的食品根据总嘌呤含量分为5 组：极低组（低于50 mg/100 g）、低组（50～100 mg/100 g）、中度组（100～200 mg/100 g）、高组（200～300 mg/100 g）、极高组（高于300 mg/100 g）常见食品中嘌呤含量分布见表2。

表 2 食品中的嘌呤含量分布Table 2 Distribution of purines in foodstuffs mg/100 g

2.1 动物性食品中嘌呤含量

2.1.1 水产品嘌呤含量

水产品作为高嘌呤含量食品之一，有关嘌呤含量的研究有大量数据。Lou[6]研究发现鱼和甲壳类的次黄嘌呤含量最高，贝类的腺嘌呤含量最高。Qu Xin等[31]研究发现海鲜的嘌呤含量主要取决于物种、部位和新鲜度。虾和田螺的嘌呤含量高于鱼和双壳类，鱼皮和肝脏的嘌呤含量高于鱼肉，主导嘌呤因海鲜种类不同而异。Kaneko等[4]的研究结果显示，检测的32 种鱼中有29 种含有较高的次黄嘌呤含量，这与Lou[6]的研究结果相符，一些有金属色的鱼皮所含的鸟嘌呤含量很高。鱼糜中超过80%的嘌呤是腺嘌呤和鸟嘌呤，大多数贝类、鱼卵和鱼制品中腺嘌呤和鸟嘌呤的含量超过总嘌呤含量的60%。

2.1.2 畜禽类嘌呤含量

Young等[32]评估了几种家禽不同组织部位的嘌呤含量，其中总嘌呤含量最高的部位是肝脏，且占比例较高的是腺嘌呤和鸟嘌呤，肌肉中次黄嘌呤含量最高，皮中的次黄嘌呤最少，经机械脱骨处理后的鸡肉有较低的嘌呤水平。Fukuuchi等[20]测得鸡肝中含有大量嘌呤，含量为312.2 mg/100 g，牛肝和猪肝中的嘌呤含量也较高，分别为219.8 mg/100 g和284.8 mg/100 g，并且腺嘌呤和鸟嘌呤占总嘌呤含量的59.3%～90.7%，与潘洪志等[25]检测结果一致，并且100 g内脏经体内消化产生的尿酸量为256～363 mg，说明食用内脏会极大升高体内尿酸水平。大多数肉类及其制品除内脏外的其他部位次黄嘌呤含量也很高，牛舌次黄嘌呤含量占总嘌呤的50.8%，压制火腿的次黄嘌呤高占80.9%。在鸡蛋和鹌鹑蛋中未检测到嘌呤。潘洪志等[25]利用高效液相色谱法检测了我国常见动物性食品的嘌呤含量，结果显示动物内脏和鱼、虾、蟹、贝类的嘌呤含量最高，其次是肉和肉制品，最低的是血液和汤类。凌云等[7]检测了三黄鸡、肉鸡、动物内脏、猪肉、羊肉、牛肉的嘌呤含量，结果发现大部分肉中的次黄嘌呤含量较高，但内脏中的鸟嘌呤含量高于次黄嘌呤，总嘌呤含量也处于较高水平。Rong Shengzhong等[21]检测对比了猪肉和牛肉不同组织部位嘌呤含量，发现猪臀尖和牛里脊的嘌呤含量最高分别达到150.7 mg/100 g和122.3 mg/100 g，在这两种肉中主要的嘌呤是次黄嘌呤和腺嘌呤，其中次黄嘌呤含量是所有样品中最高的。

2.2 植物性食品中嘌呤含量

相较于动物性食品，植物性食品的嘌呤含量较低。毛玉涛等[3]总结了嘌呤含量特高、较高、较低和很低的食物，其中植物性食品嘌呤含量较低或者几乎不含，如芦笋、菜花、青豆、菠菜等，胡萝卜、芹菜、甘蓝、黄瓜、卷心菜等常见蔬菜嘌呤含量都很低。荣胜忠等[14]采用高效液相色谱法检测了我国常见植物性食品的嘌呤含量，发现不同种类植物性食品中嘌呤含量有明显差别；干菌干豆类及其制品、菌藻类和干果类的嘌呤含量较高；而蔬菜水果类及其制品和薯类等淀粉含量高的制品嘌呤含量较低，但因其含水量极低并不能将干类食品列为高嘌呤含量食品。Kaneko等[4]检测发现荞麦、大米、大麦和小麦粉嘌呤含量均低于50 mg/100 g，并且未检测到次黄嘌呤和黄嘌呤；豆类食品的结果与谷类类似，除纳豆之外包括豆腐、豆浆在内的大豆制品嘌呤含量均低于50 mg/100 g；裙带菜和紫菜的嘌呤含量虽然很高，但它们是干燥制品，并且在烹调中的用量很少，所以摄入人体的量可以忽略；所有谷类、豆制品和藻类的鸟嘌呤和腺嘌呤含量均占总嘌呤的60%以上；所有种类蘑菇的嘌呤含量在6.9～98.5 mg/100 g之间，并且60%以上是腺嘌呤和鸟嘌呤；检测的香蕉和草莓两种水果嘌呤含量极低；检测的38 种蔬菜中有70%嘌呤含量低于50 mg/100 g，香菜的嘌呤含量最高，为288.9 mg/100 g，但和海菜等一样其在烹调中用量很少，不能成为嘌呤的主要来源。综上，果蔬中的嘌呤含量不高，并且大部分都是不会造成血尿酸浓度升高的鸟嘌呤和腺嘌呤。

2.3 饮品中嘌呤含量

以往关于饮品嘌呤含量的研究表明啤酒和豆浆是嘌呤含量较高的两种饮品[16-17]。但Kaneko等[4]测定的豆浆嘌呤含量低于50 mg/100g，属于较低嘌呤含量食品；牛奶和酸奶等乳制品中的嘌呤含量低于13 mg/100 g，并且主导嘌呤是腺嘌呤和鸟嘌呤，属于嘌呤含量极低食品，可以推荐痛风患者饮用。Kaneko等[4]通过高效液相色谱和酶促峰迁移技术鉴定碱基，该方法准确、可重复，测得的嘌呤浓度如下：蒸馏酒0.7～26.4 μmol/L、常规啤酒225.0～580.2 mol/L、低麦芽啤酒193.4～267.9 mol/L、低麦芽低嘌呤啤酒13.3 mol/L。Fukuuchi等[20]在Kaneko的检测方法基础上进行改进，使检测酒类中嘌呤质量浓度的检测限低于0.007 5 mg/L。商曰玲等[33]检测了14 种成品啤酒的嘌呤质量浓度，其中总嘌呤质量浓度在28.6～79.4 mg/L之间，鸟嘌呤质量浓度较高，占总嘌呤量的52.73%～59.35%。

3 贮藏及加工过程中嘌呤含量变化

食品中的嘌呤含量、质量与加工及贮藏过程密切相关，嘌呤含量的变化不仅可以指导不同食品的加工贮藏方式，同时也可以作为水产品保鲜的重要指标。痛风病人一般要求低嘌呤饮食，但后来有学者提出这种限制并无必要。Clifford等[34]研究指出每种食物的绝对和相对嘌呤含量不同，总嘌呤含量高的食品不一定导致得高尿酸血症的几率高。通常在食物中发现的嘌呤化合物只有腺嘌呤和次黄嘌呤会导致血清尿酸显著升高，这种现象在痛风患者中尤为显著。Clifford等[34]通过给血尿酸正常者、高尿酸血症和痛风病患者口服嘌呤，跟踪检测其血清和尿中的尿酸含量，结果发现口服次黄嘌呤和腺嘌呤会使血清尿酸水平升高，而口服鸟嘌呤和黄嘌呤并不影响血尿酸水平；除鸟嘌呤的其他3 种嘌呤均使尿中的尿酸水平升高。因此，研究食品中4 种嘌呤的含量以及能使尿酸水平升高的嘌呤含量对指导人们膳食搭配更有意义，且一些食物的限制应基于尿酸嘌呤的含量，而不仅是总嘌呤含量。下面分别讨论不同食品在贮藏和加工过程中的嘌呤含量变化，为食品的加工流通方法以及指导普通人群和痛风患者膳食提供参考。

3.1 贮藏过程中嘌呤含量变化

早在1988年，Lou[6]研究发现草虾在贮藏过程中腺嘌呤和次黄嘌呤含量逐渐下降，在室温和5 ℃贮藏条件Kp值（次黄嘌呤与腺嘌呤含量的比值）均升高，直到Kp值分别达到1.29和1.42，草虾的感官品质不可接受；室温和5 ℃条件下腺嘌呤含量的可接受下限分别是20.42 μmol/g和18.72 μmol/g。曲欣[13]探究了-40、-18、0、4、20 ℃贮藏条件下鲈鱼、对虾和菲律宾蛤仔的嘌呤含量变化，结果表明在0、4 ℃贮藏条件下3 种水产品的嘌呤含量均迅速下降后升高，腺嘌呤含量迅速降低后趋于平缓，次黄嘌呤含量逐渐升高，鸟嘌呤含量逐渐降低后趋于稳定，黄嘌呤变化不大；在20 ℃贮藏条件下3 种水产品的嘌呤总量先下降后上升，与Lou[6]测得的草虾在室温条件下的嘌呤含量变化一致。李永洙等[35]研究了蒙山草鸡肌肉贮藏过程中肌苷酸和次黄嘌呤含量的变化以探究肉鲜味变化规律，结果显示，室温条件下在鸡宰杀4～8 h内次黄嘌呤含量急剧上升，然后趋于平衡状态，其中鸡胸肉的次黄嘌呤含量显著高于鸡腿肉；冷藏条件下在3～4 d内次黄嘌呤含量急剧上升。吕兵兵[1]比较分析了25、4 ℃和-20 ℃贮藏条件下带鱼嘌呤含量变化，发现在贮藏过程中黄嘌呤含量均有大幅上升，鸟嘌呤、次黄嘌呤和腺嘌呤含量变化不明显。Pineirosotelo等[36]利用反相液相色谱法检测了海胆性腺的嘌呤含量，并且研究了不同贮藏温度对嘌呤含量的影响，发现罐藏和冷冻保存条件下，均使次黄嘌呤含量升高而腺嘌呤含量下降，这与Lou[6]研究草虾的结果是一致的。

3.2 加工过程中嘌呤含量变化

Lou等[37]研究了罗非鱼糜加工过程嘌呤含量的变化，结果表明在鱼糜制作的漂洗工序，嘌呤总含量降低约60%，主要释放的嘌呤物质是次黄嘌呤单核苷酸，为了降低嘌呤含量的同时保持鱼糜的凝胶强度，选择10 min漂洗鱼糜2 次。Young[38]研究了在炖煮过程中肉仔鸡的不同组织部位嘌呤含量变化，发现炖煮过后鸡胸部位的腺嘌呤含量和腿部的鸟嘌呤含量有所升高，而鸡皮中4 种嘌呤含量均升高，分析这可能是鸡皮中的含氮成分如胶原蛋白的流失造成的；同时研究还发现烧烤过后鸡肉的腺嘌呤和鸟嘌呤含量升高，而次黄嘌呤含量保持不变或者降低，在汤汁中发现有大量次黄嘌呤、痕量的鸟嘌呤和腺嘌呤，说明在烧烤过程中水分和脂肪大量流失导致腺嘌呤和鸟嘌呤的相对含量升高。王新宴等[39]探索了水煮过程中黄花鱼和鲤鱼的4 种嘌呤含量变化，发现在水煮10 min内鱼肉嘌呤含量迅速降低，10～40 min降低缓慢，40～60 min保持稳定；相对应鱼汤中嘌呤含量在前10 min内迅速升高，10～60 min缓慢升高。Brulé等[40]研究了水煮和烧烤后牛排、牛肝以及黑线鳕鱼排的游离嘌呤和总嘌呤含量变化，结果显示生熟牛肝有最高的游离嘌呤和总嘌呤碱基含量，两种蒸煮方式均使牛排和牛肝游离的和总的腺嘌呤、鸟嘌呤含量升高，而次黄嘌呤和黄嘌呤含量有所降低，说明在烹调牛肉过程中次黄嘌呤和黄嘌呤流失较明显；黑线鳕蒸煮前后游离嘌呤和总嘌呤含量变化不明显。李志良等[15]分析了在啤酒发酵过程中嘌呤含量变化情况，发现随着发酵过程的进行，发酵液中的嘌呤含量有所降低，研究者分析是由于酵母细胞吸收利用了部分嘌呤类物质。骆锡能等[41]探究了黄豆在制成豆浆过程中嘌呤含量的变化，浸泡过程由于水分含量上升，浸泡后黄豆的嘌呤含量相对减少了55.4%；而成品豆浆干基的总嘌呤、腺嘌呤和鸟嘌呤含量均高于黄豆，是由于在均质过程中只有水溶性物质和嘌呤存在于溶液中，而豆渣的嘌呤含量约占黄豆的65%，说明在制作豆浆过程中只有35%的嘌呤溶解在溶液中。

4 低嘌呤食品的研发

近年来随着对痛风患病机理研究的深入，尽管发现遗传物质的作用越来越明显，但是对于有痛风病家族史和有痛风倾向的人群，过多摄入嘌呤含量高的食品也是痛风病的极大诱因之一；所以为了开发出适合高尿酸血症患者和痛风病患者选择的食品，满足此类特殊人群需要的同时扩大产品种类，学者们从原料、加工、贮藏等不同角度研究开发低嘌呤含量的食品，目前有低嘌呤啤酒、低嘌呤豆浆、低嘌呤鱼糜等。李惠萍等[42]通过调节原料、糖化配比和后处理工艺开发了一种低嘌呤含量啤酒的酿制方法，其中原料大麦麦芽嘌呤含量比小麦麦芽高，酿造用辅料玉米和糖浆相较于碎米和大米的嘌呤含量要低；因此采用低麦芽配比添加小麦麦芽、高浓度酿造再稀释工艺，最后用活性炭吸附嘌呤可以酿制出低嘌呤含量啤酒。康富帅等[43]对酿酒菌株进行诱变，采用常压室温离子束法和紫外线2 种方式诱变后的菌株酿制出的啤酒嘌呤含量与未诱变的菌株酿制的啤酒嘌呤含量相比降低了23%左右，并且传代10 次以后的菌株发酵性能、活力稳定，酿制出的啤酒品质也稳定；该研究将低嘌呤食品的研究和基因工程结合，既实现了学科间的跨越与结合，也为低嘌呤啤酒的开发开辟了新思路。李志良等[16]也研究发现活性炭可以通过吸附啤酒中的嘌呤使其嘌呤含量降低，但不利于啤酒的口感与色度，未来可以探索使用既能降低嘌呤含量又不影响啤酒品质的吸附剂。崔素萍等[44]以脱脂豆粕为原料研制出嘌呤含量低于150 mg/100 g的低嘌呤脱脂豆腐粉，并且进一步研究发现该豆腐粉经超声波处理后颗粒变大，表面微孔增多，蛋白质二级结构发生改变，进一步的动物实验结果显示小鼠的消化率提高，表明这是一种新型的有营养功能的低嘌呤食品。李慧慧等[45]采用先盐析再吸附的工艺制作豆浆，豆浆中的嘌呤含量降低65.87%，但蛋白质含量不变，营养物质没有流失，采用该工艺生产的豆浆嘌呤含量低、健康营养，可作为一种低嘌呤饮品。

5 结 语

目前美国、英国和日本都提出了预防和治疗高尿酸血症和痛风的指南和建议。为了预防高尿酸血症和痛风，日本推荐每日摄入的膳食嘌呤应低于400 mg。英国风湿病协会和风湿病卫生专业人士协会发布的痛风治疗指南中提出了酒类消费、膳食和生活方式影响代谢综合征和痛风的患病率，建议痛风患者调节饮食结构，加强锻炼，减少酒精和嘌呤摄入，及时治疗心血管类疾病[46]。美国风湿病研究院也提出了痛风病的非药物和药物治疗的官方指南[47]。2004年有研究通过对4万余名无痛风病史的男性跟踪调查发现，有730 例确立为新的痛风病例，其中相较于肉类摄入量最低的男性，肉类摄入量最高者患多发性痛风的危险度增加1.41，摄入海鲜的风险度增加1.51，并且发现随着乳制品摄入量的增加，痛风患病率有所降低，富含嘌呤的蔬菜的消费水平和总蛋白摄入量与患痛风风险增加无关[1]。2012年一项关于上海男性饮食习惯、富含嘌呤食品、高蛋白食品摄入与高尿酸血症的相关性的研究显示：动物源性蛋白质的摄入与高尿酸血症的患病率呈正相关；相反，植物源性蛋白质的摄入与患病率呈负相关，海鲜的大量摄入与患病率相关性较大；而高嘌呤含量蔬菜和肉类的摄入没有与患病率没有表现出相关性[48]。有学者根据食品中4 种嘌呤碱基的含量将食品分为两类：一类是腺嘌呤和鸟嘌呤含量较高的食物；一类是主要含次黄嘌呤的食物[4]。而痛风和高尿酸血症患者的总嘌呤及次黄嘌呤的消耗是临床上重要的考虑因素。综上，总嘌呤含量少并主要含鸟嘌呤和腺嘌呤的食物有利于痛风患者的健康，这类食品包括蔬菜、水果、谷类、乳制品、蛋类等。嘌呤、次黄嘌呤含量高的食品应少食用，这类食品包括畜禽肉、贝类等。目前，我国关于食品中嘌呤含量的研究存在以下不足：1）未建立统一的检测技术，检测方法单一；2）相关数据缺乏有效性和稳定性，数据库数据不足，缺乏参考性。基于以上问题，笔者认为未来应着重探究检测嘌呤的统一检测方法，建立我国常见食品的嘌呤含量分布数据库，为指导高尿酸血症和痛风患者的营养治疗提供理论依据。未来的研究方向应与基因组学、转录组学、代谢组学的方法结合。根据我国目前研究情况，相关学者应继续检测我国传统食品及居民常选择食品的嘌呤含量，丰富和完善具有我国特色食品的嘌呤含量数据库，从而为指导我国居民及痛风病患者健康饮食提供科学借鉴。