天冬酰胺一水合物非动

棕色和米色脂肪是一类特殊的“产热脂肪”，能够将代谢底物氧化产生的能量转化为热能，是哺乳动物及人类新生儿在寒冷环境下维持体温的重要手段之一，在进化上具有重大意义。近年来，肥胖、糖尿病等代谢性疾病日益流行，能量过剩是此类疾病的共同特征。产热脂肪具有高代谢活性和可诱导性，同时参与维持机体的能量代谢稳态，因而受到人们的关注，产热功能的调节机制和激活信号成为重要的研究课题。糖和脂肪酸是产热脂肪的两大“燃料”，其代谢途径及信号通路已有大量报道。然而，氨基酸是否能作为代谢底物或信号分子调节产热脂肪的功能，目前尚知之甚少。2021年10月27日，复旦大学潘东宁课题组和唐惠儒课题组合作在EMBO Journal上发表了题为 Asparagine reinforces mTORC1 signaling to boost thermogenesis and glycolysis in adipose tissues的研究成果。该研究发现，天冬酰胺通过激活mTORC1信号通路，启动脂肪组织产热和糖酵解，促进白色脂肪米色化，从而提高小鼠对寒冷环境的耐受能力，在肥胖情况下改善胰岛素敏感性、缓解体重增长。天冬酰胺（Asparagine, Asn）属于非必需氨基酸。哺乳动物细胞广泛表达天冬酰胺合成酶（Asparagine synthetase, ASNS），该酶以天冬氨酸为底物，由谷氨酰胺提供氨基，合成天冬酰胺。白血病母细胞（leukemic blasts）缺乏Asns表达，无法合成天冬酰胺，依赖外源摄取。因此，临床上使用天冬酰胺酶（asparaginase, ASNase）作为急性淋巴细胞性白血病的治疗手段，通过清除循环中的天冬酰胺，使白血病细胞由于缺乏天冬酰胺而凋亡。值得注意的是，接受该疗法的患者中，分别有20%和67%出现了高血糖和高血脂。此外，循环中天冬酰胺的水平与代谢综合征、肥胖的发生呈负相关。这些现象引起了本文作者的关注：天冬酰胺是否能影响全身能量代谢？为了探究这一问题，作者改变小鼠循环中天冬酰胺的水平，观察代谢和产热指标的变化。实验发现，在饮水中添加天冬酰胺，提高循环天冬酰胺水平，小鼠在4℃冷暴露时的体温维持能力显著提高，白色脂肪中出现更多米色化细胞；全身耗氧量、产热量均显著增加。另一方面，给予天冬酰胺酶，清除循环中的天冬酰胺，则出现相反的表型。在使用高脂饮食诱导肥胖的同时，给小鼠饮水中添加天冬酰胺，天冬酰胺组肥胖小鼠对β3肾上腺素受体激动剂反应敏感，体重增长减缓，血清胰岛素和血脂水平下降，糖耐量改善。这说明，天冬酰胺确实能促进脂肪组织产热、改善全身能量代谢。天冬酰胺发挥上述作用的机制是什么呢？作者采用代谢组学与同位素标记-靶向代谢流分析手段，发现添加天冬酰胺后，细胞内糖酵解中间产物（果糖-6-磷酸，果糖-1,6-二磷酸）显著增加。与之一致地，糖酵解关键酶（己糖激酶HK2、磷酸果糖激酶PFKL、丙酮酸激酶PKM）蛋白水平显著上调。进一步研究发现，天冬酰胺可激活mTORC1信号通路，上调4E-BP1和S6K的磷酸化水平，从而促进糖酵解关键酶的翻译；天冬酰胺对产热的激活作用，则依赖于mTORC1对Pgc1α的诱导。本研究首次报道了天冬酰胺对脂肪组织产热和糖酵解的激活作用，发现口服补充天冬酰胺能有效改善全身代谢、缓解肥胖进程。这一研究成果完善了我们对氨基酸调节产热脂肪功能的认识，并为利用天冬酰胺作为营养补充来预防和缓解肥胖提供了实验基础。复旦大学基础医学院博士生徐英江和施亭为本文共同第一作者，基础医学院潘东宁研究员和生命科学学院、人类表型组研究院唐惠儒教授为本文共同通讯作者。

近日，欧盟委员会公布了精密检测食品中丙烯酰胺含量的建议。丙烯酰胺是一种致癌和有遗传性的毒性物质，由糖和一种叫做天冬酰胺酸(asparagine)的氨基酸在高温烹煮后产生，作为美拉德反应(Maillard reaction,)而闻名，常见于棕色的油炸和烘烤食品中。　　自从2002年发现油炸和烘焙食品中丙烯酰胺含量严重超标后，CIAA(欧盟食品及饮料工业联合会)已设立了toolbox的手段以减少食品中丙烯酰胺的含量。　　欧盟委员会意识到了对会员国进行检测的重要性，并要求会员国及时向欧洲食品安全局(EFSA)提供风险信息，时间为每年的6月1日，从2011年6月1日开始。　　上个月公布的数据显示，某些类别中丙烯酰胺含量有所下降，如薯片、速溶咖啡、咖啡及替代产品等，大麦和菊苣中的含量则偏高。　　新的欧盟委员会建议中表示，应该采用2007年公布的丙烯酰胺条例333/2007，并设定了样品中的最低值。会员国应该对一下10个类别的产品进行检测：　　l 即食薯条　　l 薯条　　l 家常菜种预熟的薯条和土豆产品　　l l 早餐谷类食品　　l 饼干、薄脆饼干、脆皮面包　　l 咖啡和咖啡替代品　　l 婴儿食品(非谷物加工类)　　l 婴幼儿谷类加工食品　　l 其他产品

导读 据中新网报道，近日，香港消委会在5款饼干中检出致癌物丙烯酰胺，其中就包括大家耳熟能详的大品牌“奥**原味迷你饼干”，这5款饼干均为马来西亚生产，香港消委会称长期摄入饼干中的丙烯酰胺会导致人的生殖出现问题，而马来西亚卫生部则回应，这些饼干含有的致癌物丙烯酰胺含量没有超过欧盟标准，他们检测出这5款饼干中丙烯酰胺含量为每公斤246微克，而欧盟标准为每公斤350微克，对人的健康威胁不大。关于食品中含有可能致癌物丙烯酰胺的报道层出不穷。那么，食品中丙烯酰胺的成因是什么？它的致癌性究竟如何？我们又该怎样快速准确测定食品中丙烯酰胺的含量呢？下面我们将——梳理。 美拉德反应与丙烯酰胺 在烹饪界，美拉德反应一直普遍存在。每次你做烤面包、烤牛排、烘焙咖啡豆… … 的时候，当温度达到140-160°C，它都可能快速发生。美拉德反应的真正魅力，并不仅仅在于颜色的变化，而是风味和香气，所以，它也被称为“风味反应”。 在高温下，氨基酸（来自蛋白质）和还原糖（葡萄糖、果糖、乳糖等），激烈地碰撞和重组，产生数百种化合物，从而使这些食物散发出了诱人的香味。美拉德反应原理 然而，美拉德反应中也会生成醛、杂环胺等有害副产物，其中最让人心有余悸的就是丙烯酰胺。 由于谷物类和马铃薯含有较高浓度的天冬酰胺和还原糖，以它们为原料的饼干、薯片等食品在加工过程中往往会有丙烯酰胺生成，是人体摄入丙烯酰胺的主要来源。 管控要求 2017年欧盟发布法规（EU）2017/2158，制定减少食品中丙烯酰胺含量的缓解措施和基准水平，并于附件IV中规定了各类食品的丙烯酰胺基准值，如下表所示。国内目前没有食品中丙烯酰胺相关限量标准。 检测标准 现有的丙烯酰胺检测标准如下表所示。岛津对应方案 利用硅烷化衍生法处理样品，建立了GCMS和GC-MS/MS两种快速测试方法，并对数据进行了比较分析。【方案一 GCMS检测方案】样品中加乙腈后超声提取，离心后取上清液加入丙烯酰胺-13C3内标和MSTFA+1%TMCS衍生试剂，然后在烘箱中衍生，冷却至室温后用GCMS分析。内标法定量。丙烯酰胺色谱图和校准曲线如下所示。某面包样品未检出丙烯酰胺 面包样品色谱图 【方案二 GC-MS/MS检测方案】样品中加乙腈后超声提取，离心后取上清液加入MSTFA+1%TMCS衍生试剂于烘箱中衍生，冷却至室温后用GC-MS/MS分析。外标法定量。丙烯酰胺色谱图和校准曲线如下所示。 对某品牌饼干样品进行处理并检测，样品中检出极微量的丙烯酰胺，浓度为3.98μg/kg，远低于欧盟设定的饼干中350μg/kg基准水平值。 饼干样品色谱图 【两种测试方案对比】GCMS方法的加标量为25 μg/kg，GC-MS/MS的加标量为5 μg/kg，都低于欧盟（EU）2017/2158法规的最小基准值40 μg/kg（婴幼儿食品），两种测试方案的回收率和重复性结果良好，如下表所示。 GCMS和GC-MS/MS方法结果对比结束语 本着“为了人类和地球的健康”的愿景，岛津公司向您推荐食品中丙烯酰胺的两种测试方法-GCMS和GC-MS/MS法，以便帮助企业快速准确测定食品中丙烯酰胺含量，为食品安全和消费者健康保驾护航。