Mayer reakciója az élelmiszeriparban. A hatások szociálpszichológiaiak. Kutatási példák: Nagyszabású oltási programok

Kosmachevskaya O.V.

("HiZh", 2012, 2. sz.)

PhD biológiából

Biokémiai Intézet. A.N. Bach RAS

Mindenki tisztában van azzal, hogy a normál és egészséges étel étvággyal, tapasztalt élvezettel járó étel; Bármilyen más étel, rendelésre, a számítások szerint már kisebb-nagyobb mértékben rossznak minősül...

I. P. Pavlov

A kémia névleges reakciókban gazdag, több mint ezer van belőlük. De a legtöbben keveset mondanak egy olyan emberről, aki távol áll a kémiától, azoknak valók, akik értik. Ebben a gazdag listában azonban van egy reakció, amivel mindannyian szembesülünk nap mint nap – amikor a tűzhelyhez megyünk valami finomat főzni, vagy reggeli kávét iszunk szendviccsel vagy sört este a barátokkal. Ez a Maillard-reakció, amely idén 100 éves. Franciaországban, Nancy-ben még egy jubileumi nemzetközi szimpóziumot is terveznek ennek a reakciónak szentelni.

Miért ilyen kitüntetések? Miért olyan figyelemre méltó? Igen, mert mindenütt jelen van és mindenki számára jól ismert. Ennek a reakciónak köszönhetően talajhumusz, szén, tőzeg, szapropel, gyógyiszap képződése következik be. De sokkal ismerősebb és vonzóbb dolgokról fogunk beszélni - a frissen főzött kávé, a sült kenyér és a sült hús felejthetetlen illatáról, a cipón és a szelet aranybarna kéregéről, ezeknek a termékeknek a csodálatos ízéről. Mert a fentiek mindegyike a Maillard-reakció eredménye.

Első karaj és forradalom

Nehéz elképzelni egy modern ember életét főzés nélkül, és a főzést sütés, főzés és sütés nélkül, bár minden más élőlény megteszi az élelmiszerek hőkezelését. Bizonyítékok vannak arra, hogy a Sinanthropes (Homo erectus pekinensis) már használt tüzet, és a modern Homo sapiens tűzön főzött, ahogy mondani szokás, születésétől fogva. Tehát a sült és főtt iránti szeretet nagyon régen kialakult. De mi késztette a primitív embert a tűzbe, majd megette? És akkor miért kezdett el mindenki feldolgozott élelmiszert enni?

Nem valószínű, hogy megtudjuk, mikor és hogyan történt. Nyilván valami oknál fogva nyers hús került a tűzbe, megsült, őseink pedig egyszerűen nem tudtak ellenállni, hogy illatos darabokat vegyenek a szájukba. Egyértelmű, hogy a sült darab só, ketchup és fűszerek nélkül is jobban ízlett, mint a nyers. Ez azonban csak a nem biológusok számára világos. Az evolúcióelmélet szerint az legyen ízletes, ami hasznos, ami értékes összetevőket tartalmaz (az édesség feleslegében árt, de ez a felesleg nem fenyegette őseinket). Hogy a sült étel miért tűnik finomnak, az nem triviális kérdés. Talán csak azért, mert a főtt étel könnyebben emészthető, és az ízlelőbimbók érzik ezt. A főtt ételt pedig hamarosan szentnek, „tűzszenteltnek” tekintették, mert az áldozat során, amikor a potenciális ételt tűzön égették el, annak egy részét füst formájában ajándékba ajánlották az isteneknek.

Érdekes módon, ha a jelenlegi emberszabású majmok sülni és szárnyalni tudnának, akkor biztosan ezt tennék. Richard Runham (Harvard) és Victoria Wobber (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) antropológusok azt találták, hogy a csimpánzok, bonobók, gorillák és orangutánok jobban szeretik a főtt ételeket, mint a nyers húst, sárgarépát vagy édesburgonyát. Hogy miről van itt szó - a késztermék lágyságában, jobb emészthetőségében vagy legjobb ízében - nem világos. Bár, mint tudjuk, a háziállatok is szívesen esznek "emberi" ételt.

Így vagy úgy, de a tűz, a serpenyők, a nyársak és a fazék a szakácsok és háziasszonyok fő eszközeivé váltak, a finom meleg étel pedig az egyik legolcsóbb öröm. Ahogy Jerome K. Jerome írta: "A jó lelkiismeret az elégedettség és a boldogság érzését adja, de a teli gyomor lehetővé teszi, hogy könnyebben és olcsóbban érd el ugyanazt a célt."

Ez a főzési mód azonban sokkal jelentősebb, globális következményekkel járt. Van egy furcsa elmélet, amely szerint az élelmiszerek hőkezelése antropogenetikai forradalomhoz vezetett, és kiindulópontként szolgált az ember kulturális fejlődésében. Őseink mindenevők voltak. Ez kétségtelen evolúciós előnyt adott, hiszen az elfogyasztott élelmiszerek változatossága nagy volt, de voltak hátrányai is: a nyers szálastakarmány rosszul emészthető volt, így sokat kellett enni, sok időt tölteni a táplálékszerzéssel. A szakértők számításai szerint a csimpánzok naponta több órát töltenek ételfogyasztással, a modern ember pedig valamivel több, mint egy órát (az éttermekben és bárokban való hosszú üldögélés nem számít, itt a legtöbb idő a kommunikációra telik). Kiderült, hogy az élelmiszerek hőkezelése az emésztés hatékonyságát ugrásszerűen megnövelte, csökkentette az erőforrásigényt, és szabadidőt és energiát adott őseinknek, amit a reflexióra, a világ megismerésére, a kreativitásra, az eszközök megalkotására fordíthattak. . Más szóval, a főzés lehetőséget adott a Homo sapiensnek, hogy valóban intelligenssé váljon.

Arról, hogy a cukrok, zsírok és fehérjék hogyan találkoznak egy serpenyőben

Csak elképzelni kell, hogy a jól sült húson vagy egy vekni friss kenyéren ropogós arany kéreg jelenik meg, amikor a nyál folyni kezd. Miért olyan ízletes és vonzó a rántott étel?

A három legfontosabb összetevő az élelmiszerekben felhasznált szerves anyagok részét képezi: szénhidrátok, zsírok és fehérjék. Nem foglalkozom ezen anyagok biológiai jelentőségével, mivel ez nyilvánvaló a Kémia és Élet olvasói számára. Ebben az esetben ezeknek az anyagoknak a kémiai szerkezetének néhány jellemzője lesz érdekelt. A szénhidrátok, amelyeket (CH 2 O) n általános képletű természetes polihidroxi-aldehideknek és polihidroxi-ketonoknak is neveznek, nemcsak -OH hidroxilcsoportokat tartalmaznak, hanem molekuláik részeként karbonil-C=O-t is.

A természetes zsírok, trigliceridek (glicerin és egybázisú zsírsavak észterei) molekuláiban karbonilcsoportok is szükségszerűen jelen vannak.

A fehérjék sokkal összetettebbek, polimerek, amelyek láncai sokféle aminosavból épülnek fel. Egy fehérje tulajdonságai közvetlenül függenek attól, hogy mely aminosavakból és milyen sorrendben keletkezik. A fehérjét alkotó 20 aminosav között van néhány kémiailag legsebezhetőbb: lizin, arginin, triptofán és hisztidin. Molekuláik szabad aminocsoportot (-NH 2), guanidincsoportot (-C (NH 2) 2), indol- és imidazolgyűrűket tartalmaznak.

Sebezhetőek, mert a felsorolt ​​csoportok még egy fehérjemolekula részeként is könnyen reakcióba lépnek a szénhidrátok, aldehidek és lipidek karbonilcsoportjával (C=O). (Más aminosavak esetében az aminocsoport csak akkor reagál, ha az aminosav szabad vagy terminális a polipeptidláncban.) Csak hőre, tűzre vagy tűzhelyre van szüksége. Ezt a reakciót az élelmiszer-kémia szacharoamin kondenzációs reakcióként vagy Maillard-reakcióként ismeri.

Felfedezésének története bonyolult kérdés. Úgy tartják, hogy Maillard volt az első, aki felfedezte a cukrok és az aminosavak aktív kölcsönhatását. Az igazságosság kedvéért azonban meg kell jegyezni, hogy először P. Brandes és Z. Shtoer figyelt meg ilyen reakciót 1896-ban, amikor a cukrot ammóniával hevítették.

1912-ben egy fiatal francia orvos és vegyész, Louis Camille Mayar elkezdte tanulmányozni az aminosavak és az étkezési cukrok, a glükóz és a fruktóz közötti kölcsönhatást. Kutatását az a vágy inspirálta, hogy megtalálja a polipeptidek szintetizálásának lehetséges módjait. Néhány órán keresztül vizes cukor- vagy glicerinoldatokat forralt aminosavakkal, és megállapította, hogy a reakcióelegyben összetett sárga-barna vegyület képződik. A tudós összetévesztette őket peptidekkel, és sietve közzétette az eredményeket a Compte Rendu de l "Academie des Sciences" folyóiratban. Ez azonban akkor történt, amikor a kutató a valóságot kívánta - ez általános dolog a tudományban. Ezt semmilyen kísérleti adat nem erősítette meg. spekulatív következtetés.K Mayar ezt megértette, folytatta a kutatást, és már a következő évben, 1913-ban nagy hasonlóságot fedezett fel a keletkező barna pigmentek és a talaj humuszanyagai között.Ezek nem peptidek, hanem valami más .

Az ilyen irányú kutatások pálcáját a Szentpétervári Egyetem Növényfiziológiai Laboratóriumának orosz tudósai vették fel. Nem sokkal Mayar után, 1914-ben S. P. Kostychev és V. A. Brilliant leírta az élesztő autolizátumban, az élesztősejtek önemésztésének termékében az aminosavak és cukrok reakciójában keletkező termékeket. Orosz tudósok aktívan vizsgálták az "új nitrogéntartalmú vegyületek" képződését, amelyek sötétbarnára színezik az oldatot, amikor glükózt vagy szacharózt adnak az élesztőautolizátumhoz, és bebizonyították, hogy a cukor és az aminosavak a szintézis anyagaként szolgálnak, amelyek könnyen reagálnak az élesztő beavatkozása nélkül. enzimek.

A problémában érintett összes kutató közül a fő eredményeket még mindig egy francia tudós szerezte meg, aki megállapította, hogy a cukor ketocsoportja (C \u003d O) kölcsönhatásba lép az aminosav aminocsoportjával (-NH 2) több szakaszban. Ezért a szacharoamin reakciót Maillard-reakciónak nevezik. 1910 és 1913 között a francia tudós mintegy 30 jelentést publikált, amelyek alapját képezték doktori disszertációjának „A fehérjék és szerves anyagok keletkezése. A glicerin és a cukrok hatása az aminosavakra.

De ahogy az a tudományban gyakran megtörténik, Maillard felfedezése élete során nem kapott kellő elismerést. Csak 1946-ban kezdte újra a tudósok érdeklődését ez a reakció. És ma már sokat tudunk a Maillard-reakcióról. Először is, ez nem egyetlen reakció, hanem folyamatok egész komplexuma, amelyek egymást követően és párhuzamosan mennek végbe enzimek részvétele nélkül, és barna színt adnak a reakciómasszának. A lényeg az, hogy karbonilcsoportok (cukrok, aldehidek vagy zsírok részeként) és aminocsoportok (fehérjék) jelen legyenek a reakcióelegyben. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen reakciócsomó számos különböző szerkezetű termék képződéséhez vezet, amelyeket a tudományos irodalom „glikációs végtermékként” emleget. Ebbe a csoportba tartoznak az alifás aldehidek és ketonok, valamint az imidazol, pirrol és pirazin heterociklusos származékai is. Ezek az anyagok - a szacharoamin kondenzáció termékei - felelősek a hőkezelésnek alávetett termékek színének, illatának és ízének kialakításáért. Ez a reakció a hőmérséklet emelkedésével felgyorsul, ezért főzés, sütés és sütés közben intenzíven megy végbe.

Melanoidinek: jó és rossz

A Maillard-reakció elmúltának ténye a kenyéren, a sült halon, a húson lévő aranybarna kéreg és az aszalt gyümölcsök barna árnyalata alapján ítélhető meg. A hőkezelt termék színét a Maillard-reakció utolsó szakaszában képződő, sötét színű, nagy molekulájú anyagok, a melanoidinek (a görög „melanos” szóból „feketét” jelent) adják. A standard melanoidinek színe azonban nem fekete, hanem vörös-barna vagy sötétbarna. A melanoidinek a humuszanyagokhoz hasonló fekete pigmenteket képeznek, csak ha túl erős volt a tűz, vagy megfeledkeztünk a serpenyőben sült krumpliról, a sütőben lévő lepényről és reménytelenül megégettük. Magát a "melanoidinek" kifejezést O. Schmideberg javasolta 1897-ben. (A „Kémia és élet” egyébként egyszer már foglalkozott a melanoidinek témájával; lásd 1980, 3.)

Kávé, kakaó, sör, kvas, desszertbor, kenyér, rántott hús és hal... Amíg mindezt isszuk-esszük, velünk van a Maillard-reakció és termékei, a melanoidinek. Körülbelül 10 g melanoidint fogyasztunk el naponta, ezért olyan fontos tudni előnyeiről és ártalmaikról.

Kémiailag a melanoidinek különféle szerkezetű, köztük heterociklusos és kinoid szerkezetű, szabálytalan polimerek széles skálája, amelyek molekulatömege 0,2-100 ezer dalton. Képződésük mechanizmusa meglehetősen bonyolult és nem teljesen ismert - túl sok köztes termék van, amely kölcsönhatásba lép egymással és a kiindulási anyagokkal.

A melanoidinek képződését számos aromás anyag megjelenése kíséri: furfurol, hidroxi-metil-furfurol, acetaldehid, formaldehid, izovalerialdehid, metilglioxál, diacetil és mások. Ők adnak felejthetetlen, étvágygerjesztő aromát a frissen sült kenyérnek, pilafnak, shish kebabnak... A.N. Baha V.L. Kretovich (később az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagja) és R.R. Tokarev azt találta, hogy a glükózoldatokban a leucin és a valin aminosavak jelenlétében a rozskenyér kéregének specifikus tónusai képződnek, glicin jelenlétében pedig karamell íz képződik. Mi nem az ízesítő és ízesítő adalékok beszerzésének módja?

A hagyományos étel- és italreceptek olyan élelmiszer-feldolgozási lépéseket tartalmaznak, amelyek melanoidint termelnek. Például a sötét sörök a melanoidizált malátának köszönhetik gazdag színüket. Az ízek és aromák pedig a Maillard-reakció késztermékei, amelyeket külön-külön nyernek, és természetes színezékként és ízfokozóként adják hozzá az ételekhez és italokhoz. Ízek és fűszerek gyorséttermekhez - azonos eredetű. Például egy párolt szegy ízű étrend-kiegészítőt marhahús enzimes hidrolizátumának mikrohullámú szárításával állítanak elő.

A kérdés azonban a nyelv körül forog – veszélyesek ezek az anyagok? Hiszen csak azt hallod: ne egyél rántva, a sült kéreg mindenféle rákkeltő szemetet tartalmaz. Találjuk ki.

Napjainkban a tudományos irodalom hatalmas mennyiségű adatot halmozott fel a melanoidinek - antioxidáns, antimikrobiális, immunmoduláló - előnyös tulajdonságairól, valamint a nehézfém-ionok megkötő képességéről. A Maillard-reakciótermékek antioxidáns hatását először 1961-ben fedezték fel főtt hússal végzett kísérletek során. Aztán kiderült, hogy a főtt hús gátolja a lipidperoxidációt, a főzés során a marhahúsban képződő melanoidinek és maltol pedig gátló hatású.

Napjainkban a melanoidinek antioxidáns hatásának természetét tanulmányozó tudósok azt sugallják, hogy ez összefüggésben van ezen anyagok szerkezetével, amelyek heterociklusos és kinoid egységekben konjugált kettős kötések rendszerét tartalmazzák.

Ez a szerkezet teszi lehetővé számukra a szabad gyökök semlegesítését és a fémek befogását. És rendkívül hasznos a szervezet számára.

Például a vas (Fe 2+) megkötésével a melanoidinek nem teszik lehetővé, hogy a szervezetben kölcsönhatásba léphessen a hidrogén-peroxiddal, és erős oxidálószer és romboló - hidroxilgyök (HO.) képződésével alakuljon ki. Peroxil-lipid gyököket (ROO) is képesek regenerálni.

Egy másik előny az antimikrobiális aktivitás. A Food & Function folyóiratban nemrég megjelent cikkben (Ulla Mueller et al. Food & Function., 2011, 2, 265-272) a kávé melanoidinek antimikrobiális hatása a hidrogén-peroxid (H 2 ) képződésével függ össze. O 2), gátolja az Escherichia coli és a Listeria innocua baktériumok növekedését.

Az elmúlt években a kávé melanoidinokkal kapcsolatos kutatások arra késztetik a tudósokat, hogy elhiggyék, hogy csökkenthetik a rák kockázatát. Ezenkívül fokozzák a glutation-S-transzferáz családba tartozó enzimek szintézisét, amelyek semlegesítik a különböző xenobiotikumokat (Somoza V. et al. "Molecular Nutritin & Food Research". 2005, 49, 663-672). Koreai, Japán és német tudósok egy csoportja pedig patkányokon végzett kísérletekben kimutatta, hogy a pörkölt kávébab aromája (a Maillard-reakció eredménye) megváltoztatja egyes gének működését, és ezzel egyidejűleg fehérjék szintetizálódnak az agyban. amelyek csökkentik az alváshiány okozta stressz hatásait. Így tudományosan bebizonyosodott, hogy a kávé illatára ébredés jót tesz az agynak, ezért kellemes. Ez azonban egyáltalán nem jelenti azt, hogy reggeltől estig kell kávét inni. A kutatás vezetője, Yoshinori Masuo, az Egészségügyi Technológiai Kutatóközpont (Japán) neurológusa úgy véli, hogy az ember ivás helyett egyszerűen érezheti a kávészagot (Han-Seok Seo et al. "Journal of Agriculteral and Food Chemistry". 2008, 56 (12), 4665 -4673).

A melanoidinek jótékony tulajdonságai miatt nemcsak a főzésben és az élelmiszer-kémiában találtak alkalmazást. Ezen anyagok gyógyító tulajdonságait a népi gyógyászat ősidők óta alkalmazza. A rozskalász főzetét légúti megbetegedések kezelésére használják köptető bőrpuhító szerként; az árpamalátából készült borogatás ajánlott bőrgyulladás és aranyér esetén; Az árpaszemből készült főzetek a gyomor-bél traktus, a vesék, a húgyúti betegségek és az anyagcsere-rendellenességek kezelésére szolgálnak. A 19. századi Oroszországban népszerű volt az úgynevezett kórházi kvas, amelyet minden sebből felépülő katona étrendjébe beiktattak, hogy növeljék erejüket. Nyilván innen ered a mondás, hogy „sok embert mentett meg az orosz kvas”.

Mit szólsz a mához? A bőrbetegségek kezelésére szolgáló külső antiszeptikum - "Mitroshin folyadék" - a melanoidinok koncentrátuma, amelyet zab, búza és rozs hőkezelésével nyernek. A "Cholef" (fecholin) nevű gyógyszer, a búzacsíra sűrű kivonata, engedélyezett a progresszív izomdisztrófia különböző formáiban szenvedő betegek kezelésére. A Fehérorosz Köztársaság Nemzeti Tudományos Akadémia Állattenyésztési Tudományos és Gyakorlati Központja egy kísérleti tételt kapott az Ecolin-1 takarmány-antioxidáns adalékanyagból, amely malátacsírák és tőzeg hidrolizátumainak összetétele. A Sztavropoli Műszaki Intézetben a „PV” készítmény tejtermelési hulladékból készült, növénytermesztésben és állattenyésztésben biostimulánsként széleskörű felhasználásra ajánlott. Sajnos mindezeket a gyógyszereket helyben és kis tételekben állítják elő.

De térjünk vissza az elfogyasztott melanoidinokhoz. Igaz, az emésztőenzimek rosszul bontják le őket, és nem szívódnak fel a gyomor-bélrendszerben. Mínusznak tűnik? Ne rohanjunk. A melanoidinek ugyanazt a funkciót látják el, mint az élelmi rostok, javítják az emésztést és serkentik a bifidobaktériumok szaporodását, vagyis a prebiotikumok tulajdonságait mutatják. És ez inkább plusz.

És mégis, honnan jön a rákkeltő anyagokról szóló beszéd? Tény, hogy túl magas hőmérsékleten a Maillard-reakció során valóban mérgező vagy rákkeltő anyagok keletkezhetnek. Az akrilamid például 180°C feletti sütéskor vagy sütéskor jelenik meg, amikor a melanoidinok termikusan lebomlanak. Ezért nem szabad túlfőzni. De ami érdekes: a kutatók azt találták, hogy a Maillard-reakció egyes termékei serkentik a méreganyagok, köztük az akrilamid megkötésében részt vevő enzimek képződését. Modellkísérletekben pedig kimutatták, hogy a nagy molekulatömegű melanoidinek elnyomják a rákkeltő N-nitrozaminok képződését (Kato H et al. "Mezőgazdasági és biológiai kémia". 1987, vol. 51).

Természetesen a mínuszok számlájára írható az is, hogy a Maillard-reakció csökkenti a fehérjék biológiai értékét, hiszen a szervezetben leggyakrabban hiányzó aminosavak, különösen a lizin, treonin, arginin és metionin, cukrokkal kombinálva, hozzáférhetetlenné válnak az emésztőenzimek számára, és ezért nem emésztik meg. De látod, érdemes feláldozni az aminosavak egy kis töredékét az étel étvágygerjesztő megjelenése, illata és íze érdekében. Valójában e tényezők nélkül I. P. Pavlov szerint az élelmiszer teljes emésztése lehetetlen. Az ételnek finomnak kell lennie!

A melanoidinok ártalmának vagy előnyeinek felméréséhez a probléma integrált megközelítésére van szükség, figyelembe véve az összes tényezőt és részletet, amelyek gyakran kölcsönösen kizárják egymást. Ezt nehéz megtenni. De van egy másik út is. Ma már a Maillard-reakcióhoz találtak katalizátorokat, inhibitorokat, tudjuk, hogy a közeg pH-ja, hőmérséklete, páratartalma, a komponensek aránya hogyan befolyásolja ennek a folyamatnak a lefolyását és a képződő anyagok spektrumát. Ezeket a paramétereket általában figyelembe veszik az élelmiszergyártásban. Más szóval, a Maillard-reakció szabályozhatóvá válik, így a kulináris feldolgozás során teljesen lehetséges szabványos termékek beszerzése, amelyek csak a szervezet számára előnyös tulajdonságokkal rendelkeznek.

Tan, kriptográfia és lepel

A Maillard-reakcióval nem csak a konyhában találkozhatunk.

Ha önbarnító termékeket használ (krémmel megkenve és napfény nélkül barnára), akkor ezt a reakciót figyeli meg a bőrén. Az önbarnító hatóanyaga a cukorrépából és cukornádból nyert dihidroxiaceton, valamint a glicerin fermentációja. A dihidroxi-aceton vagy származéka, az eritrulóz reakcióba lép a bőr keratin fehérjéinek aminosavaival, melanoidinek képződését eredményezve, hasonlóan a bőr természetes pigmentjéhez - a melaninhoz. Néhány órán belül, amikor a melanoidinek képződnek, a bőr természetes barna színt vesz fel. Ezt az eljárást gyakran használják testépítők és divatmodellek, akiknek gyorsan meg kell szerezniük egy gyönyörű bőrszínt.

Úgy gondolják, hogy a napozással ellentétben az önbarnítás lehetővé teszi a természetes barna bőrtónus elérését az egészség károsodása nélkül. Ez azonban nem egészen igaz. Az önbarnítónak van egy hátránya: nem védi meg a bőrt az UV sugárzástól, ahogy a természetes melanin pigmentek teszik. De ez a baj fele, valami más rosszabb. A melanoidinek fényérzékenyítők; amikor elnyelik a fényt, kémiai reakciókba lépnek, különösen szuperoxid anion gyök (O 2 -) képződésével. Ezért a melanoidinokkal borított bőr érzékenyebb a napfény hatására. 40 perc napozás után az ilyen bőr háromszor több szabad gyököt termel, mint a kezeletlen bőr.

És itt van a Maillard-reakció egy másik régi alkalmazása. Emlékszel Mihail Zoscsenko gyerekkori történetére: „Néha tintatartókat ehetsz” arról, hogy V. I. Lenin, hogy kijátssza az őröket, forradalmi szövegeket írt tejjel hétköznapi szépirodalmi könyvek lapjain? A tej egy klasszikus láthatatlan (szimpatikus) tinta. A tejjel írt szöveg kidolgozásához elegendő az üzenetet tartalmazó papírt gyertya felett felmelegíteni vagy vasalni. A láthatatlan szöveg láthatóvá válik, barna. Mi ez, ha nem a Maillard-reakció – a tejfehérjék kölcsönhatása a tejcukor-laktózzal! A szimpatikus tinta szerepére egyébként minden elérhető karbonil- és amincsoportot tartalmazó anyag, mint a nyál, izzadság, hagymalé és még sok más, alkalmas.

Az olaszországi Torino városában, a Keresztelő Szent János-székesegyházban őrzik az egyik legtiszteltebb és legtitokzatosabb keresztény ereklyét - a torinói lepel, vászon, amelybe a legenda szerint Arimatheai József betekerte a holttestét. Jézus Krisztus, miután levették a keresztről. Erre a vászonra ismeretlen módon Krisztus arcát és testét nyomták. A homályos sárgásbarna lenyomat megjelenésének oka a mai napig rejtély marad (lásd: Verkhovsky L.I. "Chemistry and Life", 1991, 12. sz.; Levshenko M.T. "Chemistry and Life", 2006, 7. sz.). Több változata is létezik, hogy milyen kémiai reakciók révén keletkezett a kép. A buktató azonban az, hogy a barna szín csak a belül festetlenül maradt rostok felületén van. Úgy tűnik, szacharoamin reakcióval van dolgunk.

Raymond Rogers, a Los Alamos-i Kaliforniai Egyetem Nemzeti Laboratóriumának kémikusai és Anna Arnoldi, a Milánói Egyetemről egy kísérlet során próbálták újraalkotni a vászonfestési módszert a szacharoamin reakció miatt. Kifejezetten ehhez a kísérlethez vászonszövetet készítettek az idősebb Plinius által 2000 évvel ezelőtt leírt technológia szerint. A Maillard-reakció végrehajtásához, amint azt már tudja, cukor- és aminocsoportokra van szükség. Honnan származik a cukor? Az a tény, hogy a szálakat, amelyekből a szövet készült, keményítővel vonták be, megvédve őket a sérülésektől. A kész szövetet a szaponinokat - felületaktív anyagokat - tartalmazó szappanfű (Saponaria officinalis) kivonatában mostuk. A keményítő poliszacharidot mono- és oligoszacharidokká hidrolizálják: galaktóz, glükóz, arabinóz, xilóz, fukóz, ramnóz és glükuronsav. Mivel a szövetet a napon szárították, a mosóvízből származó anyagok a szálak felületén koncentrálódtak.

A leírt technológiával előállított szövetet aminocsoportokat tartalmazó fehérjebomlási termékek - putreszcin (1,4-diaminobután) és cadaverin (1,5-diaminopentán) hatásának tették ki. Mindkét anyagot "hullagáznak" nevezik, mivel a fehérjék halál utáni bomlása során keletkeznek. A lenszövet felületén a keményítő hidrolízis termékei kölcsönhatásba léptek a putreszcinnel és a cadaverinnel, és valódi felületi színt kaptak. Tehát Rogers és Arnoldi megerősítette a hipotézist a lepelen látható kép szacharoamin eredetéről, és arról, hogy ez a reakció valóban megtörténhet, amikor a testet akkori vászonba csomagolták.

Melanoidinek az élet bölcsőjénél

Tekintettel a Maillard-reakció könnyedségére, feltételezhető, hogy az élet felbukkanásának hajnalán a Földön, a prebiotikus hidroszférában, azaz az elsődleges táptalajban a cukrok kölcsönhatása az aminosavakkal (aldehidek az aminokkal) ) aktív és mindenütt jelen volt. Ez pedig a melanoidin polimerek kialakulásához vezetett. D. Kenyon és G. Steinman 1969-ben fogalmazta meg először azt az elképzelést, hogy az abiogén úton kialakult melanoidinek a modern koenzimek prototípusai lehetnek. Ez a feltételezés pedig nem véletlenül született.

A tény az, hogy a melanoidinek konjugált kettős kötésekkel rendelkező szerkezeteket tartalmaznak, amelyek elektrontranszport tulajdonságokat kölcsönöznek a polimereknek. Emiatt a melanoidin mátrixok utánozhatnak néhány tipikus sejtben lezajló biokémiai reakciót: oxidoreduktáz, hidroláz, szintáz stb. Ezen túlmenően ezek a polimerek képesek megkötni a nehézfémeket, amelyek számos enzim működésében fontos szerepet játszanak. Éppen ezért az ilyen polimerek képződése kiindulópontként szolgálhat a biokémiai reakciók főbb típusainak kialakulásában. A. Nissenbaum, D. Kenyon és J. Oro 1975-ben azt feltételezték, hogy a melanoidinek olyan protoenzimatikus rendszerek, amelyek mátrixszerepet játszottak az élet keletkezési folyamataiban, mielőtt a magasabb specifitású rendszerek kialakultak.

a Biokémiai Intézetben. A.N. A Bach RAS munkatársai a Laboratory of Evolutionary Biochemistry munkatársai évek óta modellezik a prebiológiai evolúció folyamatait, és tanulmányozzák a melanoidin pigmentek szerepét a széntartalmú vegyületek szövődményeiben. A biológiai tudományok kandidátusa T.A. Telegina és munkatársai ezekben a kísérletekben bebizonyították, hogy a melanoidinek katalitikus aktivitással rendelkeznek, különösen elősegítik az alaninok közötti peptidkötések kialakulását. A melanoidin pigmenteket szilikagélre vitték fel, és ultraibolya fénnyel besugárzott kvarcoszlopba helyezték, amelyen alanin oldat keringett. Ennek eredményeként di-, tri- és tetraalanin peptideket kaptunk. Sőt, koncentrációjuk tízszer magasabb volt, mint a dialanin koncentrációja, amelyet egy módosítatlan szilikagéllel végzett kísérletben kaptak. Ez az eredmény megmutatta a melanoidin mátrixok előnyét a szervetlen mátrixokkal szemben az abiogenezis folyamatában.

Maillard reakció és karbonil stressz

A Maillard-reakcióról és termékeiről szóló történetünk nem lenne teljes, ha elhallgatnánk, hogy ez a reakció az emberi szervezetben is előfordul. A már említett orosz tudósok, P. A. Kostychev és V. A. Brilliant először figyeltek erre. Maillarddal ellentétben ők alacsonyabb hőmérsékleten, 30-55°C-on hajtották végre a cukor-amin reakciót, majd felvetették, hogy sejtekben is előfordulhat. Íme, amit 1916-ban a Birodalmi Tudományos Akadémia Izvesztyiájában megjelent cikkükben írtak: „Így az aminosavak enzimek beavatkozása nélkül is reakcióba lépnek a cukorral. (...) A tudomány jelen állása szerint természetesen teljesen önkényes lenne az ilyen szabadon lezajló, élettani jelentőségű reakciók tagadása, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a cukor és az aminosavak reakciójához szükséges feltételek könnyen előfordulhatnak az élő sejtek protoplazmájában, mivel ott a reakcióban részt vevő anyagok koncentrációja nagyon lehetséges.

Valójában ma már biztosan ismert, hogy ez a reakció az emberi szervezetben is előfordul, hozzájárulva bizonyos patológiák kialakulásához. A kutatók figyelme most a glikációra, a biológiai makromolekulák Maillard-reakció általi nem enzimatikus módosítására összpontosul, amikor a lipidperoxidáció és a cukorbetegség során felhalmozódó aktív karbonilvegyületek kölcsönhatásba lépnek a fehérjékkel.

Az aktív karbonilvegyületek öregedéssel vagy cukorbetegséggel járó felhalmozódása miatt úgynevezett karbonil-stressz alakul ki. Mindenekelőtt a hosszú élettartamú fehérjék szenvednek, vagyis a glikát: hemoglobinok, albuminok, kollagén, kristályok, alacsony sűrűségű lipoproteinek. A következmények a legrosszabbak. Például az eritrocita membránfehérjék glikációja kevésbé rugalmassá, merevebbé teszi, aminek következtében a szövetek vérellátása romlik. A kristályok glikációja miatt a lencse zavarossá válik, és ennek következtében szürkehályog alakul ki. Az így módosított fehérjéket kimutathatjuk, ami azt jelenti, hogy az érelmeszesedés, a diabetes mellitus és a neurodegeneratív betegségek markereiként szolgálnak. Ma a glikált hemoglobin (HbA 1c) egyik frakciója a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek fő biokémiai markerei közé tartozik. A HbA 1c 1%-os csökkenése 20%-kal csökkenti a cukorbetegség bármely szövődményének kockázatát.

Laboratóriumomban, a Biokémiai Intézetben. AN Bach, kifejlesztettünk egy kísérleti rendszert, amely szimulálja a karbonil stressz körülményeit. Aktív karbonilvegyületként metilglioxált használtunk. Kiderült, hogy a lizin és a metilglioxál kölcsönhatása olyan szabadgyök-termékeket eredményez, amelyek képesek csökkenteni az oxidált hemoglobint. Ennek köszönhetően a nitrogén-monoxid (NO) hatékonyabban kötődik a hemcsoport vasához, vagyis a hemoglobin nitrozilációja következik be. Egyes esetekben nitrigemoglobin képződik, és ezek a folyamatok közvetlenül a vérben is előfordulhatnak, például cukorbetegeknél. Az ilyen módosított hemoglobinok működésének jellemzőit még tanulmányozni kell.

A nitrimioglobin képződése miatt egyébként a kolbász vagy sonka úgynevezett nitrites zöldülése következhet be, ha megsértik a hús nátrium-nitrittel (E250 élelmiszer-adalékanyag) történő feldolgozásának technológiáját. Bár általában azért adják hozzá, hogy a húskészítmények étvágygerjesztő rózsaszín színt kapjanak (nem tévesztendő össze a hemcsoport normál termékromlása miatti tönkremenetele miatti zöldüléssel!).

A Maillard-reakcióról és a melanoidinokról szóló történet véget ért. Bár talán, ahogy Kozma Prutkov mondta, ez a vég kezdete, amivel a kezdet véget ér. A cikkben csak néhány vonás jelzi a Maillard-reakció "mindenhol való jelenlétét", de reméljük, hogy az olvasónak van első elképzelése a cukrok és aminosavak között zajló folyamatok fontosságáról a természetben.

Racionalitásunk másik próbája, hogy ugyanazt a kérdést két különböző, de logikailag azonos módon tesszük fel, és megnézzük, hogy ugyanazt a választ kapjuk-e. Dr. Jones elmondja páciensének, Johnnak, hogy az emberek 10%-a meghal az elektív műtétek során. Eközben egy másik rendelőben Dr. Smith elmondja páciensének, Joannak, hogy a műtéten átesett betegek 90%-a túléli. Figyelembe véve a kapott információ azonosságát, John és Joan egyformán beleegyezne a műveletbe? Ha úgy reagálnak, mint a kísérletben résztvevők többsége, akkor John intuitív módon nagy szorongást fog érezni, miután megtudja, hogy 10%-uk haldoklik. Még az orvosok is azt találták, hogy jobb olyan műtétet ajánlani, amelynek túlélési aránya 93%, mint egy 7%-os halálozási arányú.

Régóta tudjuk, hogy a felmérésekben a szóválasztás befolyásolhatja a válaszokat. Egy szavazatszámlálás során az amerikaiak 23%-a mondta azt, hogy a kormány túl sokat költ "a szegények megsegítésére". 53%-uk azonban úgy gondolta, hogy a kormány túl sokat költ szociális segélyekre. A legtöbben pozitívan állnak hozzá a "külföldi országoknak nyújtott segélyek csökkentéséhez" és a "más országok éhezők megsegítésére" fordított kiadások növeléséhez. A "valaminek megtiltása" egyenértékű lehet a "nem megengedéssel". 1940-ben az amerikaiak 54%-a azt mondta, hogy be kell tiltani az antidemokratikus beszédet, és 75%-a azt mondta, hogy ne engedjük meg. Ezeknek a megfogalmazásoknak némi jelentésárnyalatuk van? A "keretezési hatásról" szóló legújabb tanulmányok olyan szavakat szinonimák közé soroltak. A fogyasztók ösztönösen jobban szerették a 75%-ban sovány darált marhahúst, mint a 25%-ban zsírt tartalmazó marhahúst. Az emberek nagyobb meglepetésnek adnak hangot, amikor megtudják, hogy egy esemény 20-hoz 1, mint 10-hez fordul elő, de nagyobb valószínűséggel fogadnak, ha az esély 10 a 100-hoz, mint 1 a 10-hez. 10 főiskolai hallgatóból kilenc gondolja úgy, hogy az óvszer hatékony a HIV-fertőzés elleni védelem, ha "95%-os a sikeresség", de csak 4 diák tartja hatékonynak az óvszert, ha a sikertelenség aránya 5%.

Észrevetted, hogy a kerethatás milyen hatással van a fogyasztók mindennapi viselkedésére? Egyes üzletek (és a legtöbb légitársaság) hatalmas felárakat vetnek fel normál áraikon, hogy hatalmas kedvezményeket tudjanak nyújtani a gyakori "kiárusítások" során. Ha az X bolt 300 dollárról 200 dollárra csökkentené egy CD-lejátszó árát, az jobb ajánlatnak tűnne, mintha pontosan ugyanazt a CD-lejátszót vásárolná meg az Y üzletben, ahol állandóan ugyanazon a 200 dolláros áron adják. Az emberek elfogadhatják az 5%-os fizetésemelést 12%-os inflációs környezetben, de tiltakoznak a 7%-os fizetéscsökkentés ellen nulla inflációs környezetben. A fogorvosom nem számít fel külön díjat, ha késve fizetünk; 5% kedvezményt ad, ha azonnal és készpénzben fizetjük a látogatást. Elég okos ahhoz, hogy rájöjjön, hogy egy esetleges elvesztett engedményként bemutatott díj intuitív módon kevésbé bosszantó, mint egy kiegészítő díj, noha lényegében ugyanaz.

Változó ítéleteink ismét emlékeztetnek bennünket intuíciónk határaira. Az intuitív reakciók gyorsak és gazdaságosak, de néha irracionálisak. Azok az emberek, akik megértik a kerethatás erejét, felhasználhatják a döntéshozatal befolyásolására. A fiatal szerzetes visszautasította, amikor megkérdezte, tud-e dohányozni imádkozás közben. – Tegyél fel még egy kérdést – tanácsolta neki egy hozzáértő elvtárs. – Kérdezd meg, tudsz-e imádkozni dohányzás közben.

Bizonyíték az intuíció hatékonyságára

• A vak látása (vakságban a látási ingerekre reagál) és a prosopagnosia (az arcok felismerésének képtelensége) az agykárosodásban szenvedő emberek azon képessége, hogy "láthatatlant lássanak", amikor testük olyan dolgokra és arcokra reagál, amelyek nem felismerhetők öntudat.
• Mindennapi érzékelés - komplex információáramlások azonnali párhuzamos feldolgozása és integrálása.
• Az automatikus információfeldolgozás a kognitív robotpilóta, amely alapvetően végigvezet minket az életen.
• Intuitív tanulás kisgyermekeknek – nyelvtanítás és a fizika alapjai.
• Jobb agyfélteke gondolkodás – az agyhasadtsággal rendelkező emberek olyan tudásról tanúskodnak, amelyet nem képesek verbalizálni.
• Az implicit memória azt jelenti, hogy megtanulunk valamit csinálni anélkül, hogy tudnánk, hogy tudjuk.
• Megosztott figyelem és alapozás - az információk automatikus feldolgozása az alagsorba telepített radar megfigyelői által.
• Vékony szeletek – azonosítsa a tulajdonságokat a viselkedés megfigyelése alapján néhány másodpercen belül.
• Az attitűdök kettős rendszere – mivel két módja van a megismerésnek (tudattalan és tudatos) és két módja az emlékezésnek (implicit és explicit), intuitív ("bélérzés") és racionális szinten lévő attitűdökkel reagálunk.
• A szociális és érzelmi intelligencia egy olyan intuitív know-how, amely lehetővé teszi önmaga megértését és kezelését társas helyzetekben, valamint érzelmek észlelését és kifejezését.
• A test bölcsessége – ha azonnali reakcióra van szükség, az agy érzelmi pályái a kéregén kívül futnak; néha az előérzetek megelőzik a racionális megértést.
• Társadalmi intuíció - spontán következtetéseink egy személy tulajdonságairól, az erkölcsi intuícióról, a hangulat fertőző képességéről és az empátia (szimpátia) pontosságáról.
• Intuitív tapasztalat - a tudattalan tanulás, a szakértő tanulás, az implicit megértés és testünk rendkívüli képességeinek jelenségei.
• Kreativitás (kreativitás) - időnként új és értékes ötletek spontán megjelenése.
• A heurisztika azok a mentális parancsikonok és hüvelykujjszabályok, amelyek általában nagyszerűen működnek.

Egy tucat intuitív téveszme

• Emlékek felépítése - Aktuális hangulatunk és félretájékoztatásunk hatására hamis emlékeket formálhatunk és kétes tanúvallomásokat tehetünk.
• Saját elménk félreértelmezése – gyakran nem tudjuk, miért tesszük, amit teszünk.
• Saját érzéseink félreértelmezése - Rosszul jósoljuk meg saját érzelmeink intenzitását és időtartamát.
• Hamis előrejelzések saját viselkedésünkről – önmagunkkal kapcsolatos intuitív előrejelzéseink gyakran teljesen megalapozatlannak bizonyulnak.
• Visszafelé torzulások – visszatekintve az eseményekre abból a hamis előfeltevésből indulunk ki, hogy mindig is tudtuk, hogy ez így fog végződni.
• Defenzív önbecsülés-torzulások – A felfújt önbecsülést többféleképpen jelenítjük meg.
• Túlzott magabiztosság – saját tudásunk intuitív értékelése általában nem annyira helyes, mint inkább magabiztos.
• Alapvető attribúciós hiba - mások viselkedését az ő hajlamaiknak tulajdonítjuk, lekicsinyítve a helyzet észrevétlen körülményeit.
• A hiedelmek tartóssága és a megerősítési tévedés – részben abból adódóan, hogy a megerősítő információkat részesítjük előnyben, a hiedelmek gyakran még azután is fennmaradnak, hogy alapjaikat meghiúsították.
• Reprezentativitás és hozzáférhetőség – A gyors és gazdaságos heurisztika elhamarkodottsá és "piszkossá" válik, ha logikátlan és helytelen ítéletekhez vezet.
• Keretezési hatás – az ítéletek megfordulnak attól függően, hogy ugyanaz az információ hogyan jelenik meg.
• A korreláció illúziója – a kapcsolat intuitív észlelése ott, ahol az hiányzik

Az intuíció erősségei és veszélyei

Az intuíció erősségeiről és kudarcairól a végtelenségig beszélhetünk. De biztos vagyok benne, hogy ez a hat fejezet elég ahhoz, hogy megerősítse a modern pszichológia két nagyszerű gondolatát - hogy életünket sokkal nagyobb mértékben irányítja a "földalatti" intuitív gondolkodás, mint azt gondolnánk, és hogy intuíciónk, bár rendkívül hatékony a teljesítmény szempontjából gyakran olyan hibákhoz vezet, amelyeket meg kell értenünk. Ezért az intuíció – az a képességünk, hogy irányítsuk, irányítsuk a tudást a racionális elemzés előtt – elképesztő potenciál, ugyanakkor tele van elképesztő veszélyekkel. Az emberi elme feltűnő módon megmutatja nekünk finom, leírhatatlan lehetőségeit, valamint azokat a tulajdonságait, amelyek miatt Madeleine L'Engle kijelentette: "A meztelen elme rendkívül pontatlan eszköz."

Tiszteletben tartva belső tudásunk erősségeit és gyengeségeit, mire kell következtetnünk? Az ítéletalkotás és a következtetések levonása során – az üzleti életben, a politikában, a sportban, a vallásban és a mindennapi élet más területein – az ügyes emberek hallgatnak belső hangjukra, de tudják, mikor kell rátenni a racionális, valóságalapú kritikai gondolkodás gyeplőjét. Az esetek többségében robotpilóta érzékelése és intuíciója elég jó; talán csak azért léteznek, mert segítettek őseinknek túlélni és utódokat hagyni. De a mai világban a pontosság néha a legfontosabb. Ha arról van szó, a hatalom gyeplőjének a kezükben kell vennie az elmét. A Szabadság-szobor az értelem fáklyáját tartja a kezében. A szabadság az értelem fényében virágzik.

Miközben a következő fejezetben a sporttal, karrierrel, befektetéssel, kockázatértékeléssel, szerencsejátékkal és spiritualitással kapcsolatos népszerű állításokat vizsgáljuk, emlékezzünk egy dologra: a bölcsesség a kiábrándultsággal és a tudás megszerzésével jár. „Ahhoz, hogy valakit megszabadítsunk a tévedéstől, adni kell, nem pedig venni” – mondta Schopenhauer. "Az az igazság, hogy tudjuk, hogy valami hamis." A sporttól a spiritualitásig mindenben az intuíció erősségeinek és gyengeségeinek elkülönítése felkészít bennünket arra, hogy jobban gondolkodjunk és cselekedjünk.

Ha intuíciónkat – sejtéseket, belső hangunkat és ösztönös érzéseinket – összehasonlítjuk a rendelkezésre álló bizonyítékokkal, javítjuk gondolkodásunk minőségét.

© D. Myers. Intuíció. Lehetőségek és veszélyek. Szentpétervár: Péter, 2010.
© Megjelent a kiadó engedélyével

A hevítés során fellépő, aminosavak és cukor közötti folyamatokat okozó kémiai kombinációt Maillard-reakciónak nevezik. Nevét Louis Camille Maillard francia orvosnak köszönheti, aki ezt a jelenséget vizsgálta.

Gyakran előfordul az elemek kölcsönhatása a hús sütésénél, és ez a kenyérsütés során is megtörténhet, amikor a melegítés hatására sajátos szag szabadul fel, atipikus szín és íz alakul ki. Mindezt a termékek nem enzimatikus barnulása kíséri. Az élelmiszer mellett az emberi szervezetben megnövekedett glükóztartalom lehet az ok. A Maillard-reakció termékei a sejttörmelék, salak képződésének az eredménye, amely megváltoztathatja a sejt teljesítményét, megzavarhatja a normális működését.

A reakció kialakulása és lefolyása

A sejtképlet, szerkezeti összetétel minden változásának megvannak a maga periódusai, beleértve a Maillard-reakciót is. A szakaszok egymás után jönnek létre, egy bizonyos szakaszon áthaladva.

Első szakasz

Ez az a kondenzációs lépés, amelyben a cukor karbonilcsoportja rekombinálódik aminosavakkal, ami kémiai reakciót okoz a fehérjével vagy peptiddel. Egy ilyen közösség hatására szubsztituált aldozil-amin kezd kialakulni. Egyszerűen fogalmazva, a cukor dehidratálódik és víz keletkezik. A Maillard-reakció után az oxigénatom közelében lévő molekulák szerkezete megváltozni kezd, és az összetétel átrendeződik, közbenső komponensek keletkeznek, amelyek a sötétedési reakciót okozzák.

Második fázis

Ebben a szakaszban az Amadori reakció eredményeként keletkezett termék bomlása és bomlása megy végbe. A körülményektől függően a bomlás három különböző módon történhet. Így az aminosavak oxidációval és karbonilvegyületek hatására bomlanak le, amelyek a ketózaminok bomlásakor keletkeznek. Továbbá a savak katalízise miatt megindul a dekarboxilezési folyamat, ami szén-dioxid felszabadulásához vezet, ami hozzájárul a transzaminációs reakció megindulásához. Ez arra utal, hogy a Maillard-reakció zajlik. A melanoidin képződését az aroma megjelenése igazolja.

Harmadik szakasz

A termék polimerizációja és sötétedése sült szag kialakulásával. A Maillard-reakció ebben a szakaszban késik, az összes körülményekkel együtt. Megtörténik a reaktív elemek polimerizációja, amelyet éles kellemetlen szag kísér. Ez magában foglalhatja az égett, avas vagy egyedi termékek, például hagyma, káposzta, valamint oldószer vagy aceton szagát, ami azt jelzi, hogy Maillard-reakció zajlik.

A termékpéldák nem korlátozódnak a kellemetlen szagokra, a folyamatot kellemes székletürítés kísérheti, ha édességről, kávéról vagy sült kenyérhéjról van szó. A negativitás ebben az esetben azért következik be, mert az összetevők fogyasztói felhasználása egyszerűen ismeretlen.

Mi fenyegeti a reakciót az ember számára

Az a tény, hogy ma az élelmiszeripar Maillard reakciótermékek hatalmas készletét használja a gyártás során. Ez szükséges a kellemes illat és íz biztosításához. De a Maillard-reakció az élelmiszeriparon kívül előfordulhat élő emberi szervezetben is. Amikor az állapot stabilizálódik, a fehérjék és a cukor kombinációja nagyon lassú, így a szervezetnek van ideje felszívni a termékeket. A cukorszint emelkedése esetén gyorsulás indul meg, a felszívódás nem teljes, ami súlyos betegségeket előidéző ​​méreganyagok felhalmozódásához vezet. A cukorbetegek érzékenyek a reakciókra. Ezért a Maillard-reakcióval látásproblémáik lehetnek, és szöveti rendellenességek is megfigyelhetők.

Változó biomolekulák

A Maillard-reakció, amelynek képlete képes a biomolekulák módosítására, nagy károkat okoz a működő szervezet különböző szerveiben. Ez a kollagénből származik, amely a szövetekben, inakban, csontokban található, és testsúlyonként jelentős mennyiséget tesz ki. A szerkezet megváltozásakor a szöveti komponens megsérül, idő előtti ráncok jelenhetnek meg, a bőr petyhüdtté válik, elveszti természetes szépségét, és ez az életkor miatt a kelleténél korábban következik be. Ezért a cukorbetegek hajlamosak az úgynevezett korai öregedésre.

A főzés mint reakcióforrás

A Maillard-reakció a főzésben vezető szerepet tölt be, mivel számos adalékanyagot és ízesítőt használnak. Napjainkban szinte minden élelmiszeripari terméket kémiai élelmiszer-adalékanyagokkal töltenek meg. De nem minden táplálékkiegészítő lehet előnyös a szervezet számára, mert ez nem természetes termék, hanem kölcsönható molekulákból mesterségesen létrehozott részecske.

A termékek használatának eredménye a Maillard reakció lehet. A képlet az élelmiszeriparban használt hatékony termék előállításához szükséges anyagok felhasználásától függ. Másrészt a teremtés eredménye nem különbözik a természetes összetevők révén elérttől. De az atomok halmaza és elrendezése az ipari termelésben jelentősen eltérhet, ami az elfogyasztott élelmiszerek végeredményét egészségkárosítóvá teszi.

A probléma az, hogy az ízesítő élelmiszer-adalékanyagok ipara a lehető leggyorsabban fejlődik, mert olyan új ízeket, aromákat kell kialakítani, amelyek elősegítik a gyors értékesítést, a lakossági keresletet, és ez Maillard-reakcióhoz vezethet. A finom illatú, mintha a szájban olvadó steak sokkal jobban vonzza az embert, mint egy darab házi hagymás szelet, éppen ezért a lakosságnak függővé kell válnia az ilyen termékektől, ami azt jelenti, hogy az ízek előállítása nem marad meg kereslet nélkül legalább a következő évtizedben.

otthoni konyha

Saját főzés esetén Maillard reakció léphet fel. A húspörkölés hozzájárul egy bizonyos aroma, sajátos íz megjelenéséhez, bár a termék nyers formában nem rendelkezik ezekkel a tulajdonságokkal. Ez annak köszönhető, hogy a különböző anyagok kölcsönhatása során, amelyek más elemekkel kombinálódnak, mindenféle részecskék születnek, amelyek eltérő természetű képződményekkel rendelkeznek. Ezek a folyamatok okoznak kellemes illatot. A húskészítmények mellett ide tartozik a kávé, a kenyér, az édességek és még sok más. Ezek a reakciók az elemek melegítés közbeni kölcsönhatásából fakadnak, ezért a termékek saját konyhájában történő felhasználásánál nagyon óvatosnak kell lennie. A helytelen arányok, az aromák túlzott hozzáadása stb. csendben a Maillard-reakció okaivá válnak. Gyakran ízesítőket, Rollton vagy Maggi kockákat, különféle sütéshez használt ízesítőket, amelyek reakciót kiváltó elemekkel telítenek, adnak hozzá az ízletesség érdekében. Ezt használják az ipari vállalkozások élelmiszer-adalékanyagok gyártásához, hogy a főzéshez használt fűszerekkel fűszerezzék az embert.

Emellett az ilyen adalékokat folyamatosan használják a kávézókban, ahol tömegesen kínálják a sült krumplit, steakeket, hamburgert, sajtburgert stb.. Ez azért történik, hogy a kellemes íz és a gazdag illat folyamatosan csábítson. Az emberi szervezet nem bánja, ha többszöri látogatás után megismétli ennek az ételnek a fogyasztását, mert elkezdődik a függőség, és a házi étel már nem csábító.

Hogyan védje meg magát

A Maillard-reakciónak nincs konkrét modellje, mert sok olyan elemvegyület vesz részt benne, amelyek összetételében legalább fehérje van. Ráadásul a reakció ellen nincs gyógyszer, csak vannak olyan komponensek, amelyek egy ideje minimálisra csökkenthetik vagy megnyugtathatják a már megkezdett változást. Ezért egészségének megőrzése érdekében először ellenőriznie kell a vércukorszintet. Idősebb korban végezzen vizsgálatokat a cukorbetegség megjelenésének kizárására.

Érdemes megtagadni a közétkeztetési helyeket is, ahol a fő termékek a sült ételek. Otthoni főzéshez érdemes minimalizálni az aromák és fűszerek használatát, és inkább a párolást részesíteni előnyben. Lehetetlen teljesen kizárni azokat a termékeket, amelyek olyan elemeket tartalmaznak, amelyek kiválthatják a Maillard reakciót, mivel a modern ipar ezen a területen szinte minden élelmiszeripart megragadt. Csak az marad, hogy megvédje magát, ha kockázatos ételeket fogyaszt a legkisebb mennyiségben.

A piros kéreg a lepényen a Maillard reakció következménye.

Maillard reakció (angol Maillard reakció) közötti kémiai reakció aminosavÉs cukor, ami általában melegítéskor jelentkezik. Ilyen reakció például a hús sütése vagy a kenyérsütés, ahol a melegítés során a főtt étel jellegzetes illata, színe és íze képződik. Ezeket a változásokat a Maillard-reakciótermékek képződése okozza. Együtt karamellizálás a Maillard-reakció a nem enzimatikus barnulás egyik formája. A francia kémikus és orvos után nevezték el Louis Camille Maillard, aki az elsők között vizsgálta a reakciót az 1910-es években.

Kémia

A reakció több lépésből áll:

1. A cukor reaktív karbonilcsoportja (nyílt konformációjában) reakcióba lép az aminosav nukleofil csoportjával, és instabil N-szubsztituált glikozil-amint és vizet képez.
2. A glikozil-amin spontán módon megy keresztül átcsoportosítva Amadorités ketózaminná alakul át
3. A ketozaminok a későbbi reakciók során átalakulhatnak

• redukciók,
• rövid szénláncú hidrolitikus termékek (diacetil, aszpirin, piruvaldehid stb.) ill
• barna nitrogén polimerek és melanoidinek

A különböző cukrok reakcióképessége eltérő. A cukrok reakcióképessége a következő sorrendben történik: pentóz > hexóz > diszacharid. Például, fruktóz 100-200-szor aktívabb, mint szőlőcukor. A Maillard-reakció számos termék képződéséhez vezet, néha meglehetősen összetett és gyakran feltáratlan szerkezettel.

Ipar

élelmiszeripar számos Maillard reakcióterméket gyárt, amelyeket arra használnak, hogy kívánatos ízeket és szagokat kölcsönözzenek az élelmiszereknek.

Gyógyszer

A Maillard-reakció nem csak a főzés során lép fel. Ez a reakció között fehérjékés a cukrok élő szervezetben is előfordulnak. Normál körülmények között a reakció sebessége olyan lassú, hogy termékeinek van ideje eltávolítani. A vércukorszint éles emelkedésével azonban a cukorbetegség a reakció nagymértékben felgyorsul, a termékek felhalmozódnak és számos rendellenességet okozhatnak (pl. hiperlipidémia). Ez különösen kifejezett a vérben, ahol a károsodott fehérjék szintje meredeken emelkedik (például glikozilált hemoglobin a cukorbetegség mértékének mutatója). A megváltozott fehérjék felhalmozódása a lencsében súlyos látásromlást okoz cukorbetegeknél. A Maillard-reakció néhány késői termékének, valamint termékeinek felhalmozódása oxidáció, ami az életkorral jelentkezik, az életkorral összefüggő szöveti változásokhoz vezet. Eddig nem találtak olyan gyógyszert, amely gátolná a Maillard-reakciót a szervezetben, bár egyes szerek (aminoguanidin) jelentősen csökkentik a reakciót in vitro . A leggyakoribb késői reakciótermék az karboxi-metil-lizin, derivált lizin. A fehérjék összetételében a karboxi-metil-lizin a teljes mennyiség biomarkereként szolgál oxidatív stressz szervezet. Az életkorral felhalmozódik olyan szövetekben, mint pl kollagén bőr, és cukorbetegség esetén emelkedett.

reakciótermékek