آنچه باید در مورد هیدروکسی متیل فورفورال HMF بدانید | قسمت سوم

آشنایی با اچ ام اف یا هیدروکسی متیل فورفورال یکی از ملزومات صنایع غذایی است. به ویژه اگر با عسل طبیعی سر و کار داشته باشید، میزان HMF موجود در عسل می تواند بیانگر کیفیت این ماده طبیعی باشد. البته همانطور که که می دانید این ماده فقط در عسل وجود ندارد و در بسیاری از مواد طبیعی دیگر نیز یافت می شود. 

در دو قسمت قبل از این مقاله به بیان برخی نکات در مورد اچ ام اف و ویژگی های آن پرداختیم. در این قسمت از مقاله علمی آشنایی با HMF قصد داریم به بحث پیرامون HMF موجود در دیگر مواد غذایی بپردازیم. اگر دو قسمت قبل از این مقاله را مطالعه نکرده اید، حتما از طریق لینک هاd زیر آن ها را مطالعه نمایید:

HMF در غذاها با متابولیت های ادراری همبسته است

به دنبال تجویز دهانی یا درون وریدی HMF به طور عمده به سه متابولیت اصلی متابولیزه می شود:

• 5- هیدروکسی متیل فوروییک اسید HMFA
• 5- فوران دی کربوکسیلیک اسید FDCA
• 5- (هیدروکسی متیل)-2- فورویل گلیسین HMFG

با تشکیل احتمالی محصول متابولیکی چهارم که 5- سولفوکسی متیل فورفورال  (SMF) نامیده می شود. به هر حال، مطالعات طراحی شده برای بررسی توزیع 5 - هیدروکسی متیل فورفورال-  [U-14C] برچسب شده ی رادیویی و متابولیت های آن توسط اتورادیوگرافی کل بدن آشکار کرده است که نه HMF و نه متابولیت های آن انباشته نمی شوند.

تخمین زده می شود که 80 تا 100 درصد از میزان کل رادیو اکتیویته در 24 ساعت اول بعد از تجویز آن آزاد می شود. هیدروکسی متیل فورفورال در ابتدا با اسید کربوکسیلیک اکسید می شود و با گلیسین آمیخته می شود و منجر به تشکیل 5- (هیدروکسی متیل)-2- فورویل گلیسین می گردد. غلظت گلیسین آزاد، مرحله محدود کننده سرعت در این مسیر است. متعاقبا، اچ ام اف  تحت اکسیداسیون بیشتر برای دستیابی به 2و5- فوران دی کربوکسیلیک اسید قرار می گیرد.

در مطالعه ای که در بدن انجام شد، وجود سه متابولیت در اوره به دنبال تجویز دهانی HMF برچسب گذاری شده (10 تا 500 mg/kg) گزارش شد که در آن مقادیر نسبی 2و5- فوران دی کربوکسیلیک اسید، 5- هیدروکسی متیل فوروییک اسید و 5- (هیدروکسی متیل)-2- فورویل گلیسین دفع شده به ترتیب 2–6، 78–85 و  5–8% بودند (بسته به گونه ها و دوزها). در انسان ها، اچ ام اف به طور کامل به دنبال تجویز دهانی (استفاده از آب آلوی برقانی خشک شده) کاملا پاک شد. به طور مشابه، در مطالعه بالینی دیگر توسط هارت استرمایر، نشان داده شد که HMF به طور کامل از طریق ادرار در طول 48 ساعت پس از تجویز دهانی 240 میلی گرم در روز دفع شد، در حالیکه 5- سولفوکسی متیل فورفورال در ادرار دیده نشد، همانطور که در مطالعات دیگر هم گزارش شده بود

HMF در محصولات غذایی مختلف

5- هیدروکسی متیل فورفورال علاوه بر اینکه در عسل یافت می شود در میوه های خشک  (> 1 g/kg)، محصولات حاوی قند، قهوه فوری (حداکثر 6.2 g/kg)، آب سیب، آب مرکبات، آب جو، کنیاک، شیر، گندم بو داده شده صبحانه، غذاهای پخته شده و فراورده های گوجه فرنگی هم موجود است. جالب است بدانید که 5- هیدروکسی متیل فورفورال از قند و کربوهیدرات ها بعد از پخت آزاد می شود که نشان می دهد اچ ام اف در رژیم غذایی طبیعی ما انسان ها موجود است.

ما چندین محصول غذایی مختلف شامل انواع نان، شیر، آبمیوه، گندم بو داده صبحانه، قهوه، شکلات، نوشیدنی های غیر الکلی، سرکه، آجیل و گوشت گریل شده در زندگی روزمره مان مصرف می کنیم. اکثر این محصولات قبل از مصرف تحت عمل آوری حرارتی قرار داده می شوند؛ از قبیل جوشاندن، پختن، بو دادن، پاستوریزه کردن و فرایندهای دیگر. این فرایند ها نه تنها برای خوردنی تر شدن محصولات انجام می شوند بلکه برای حفظ و نگهداری و ایجاد حس مطلوبتر (رنگ، عطر و طعم) هم انجام می شوند.

با این وجود، عمل آوری زیاد با وارد کردن ترکیبات غیر مغذی، مضر و نامطلوب یا کاهش ارزش غذایی هم تاثیرات معکوسی ایجاد می کند. در طول عمل آوری حرارتی و حفظ و نگهداری، واکنش میلارد یا واکنش قهوه ای شدن غیرآنزیمی نیز ممکن است اتفاق بیفتد، که در آن واکنش، HMF یک محصول رایج است که میزان تشکیل آن بستگی به عمل آوری و شرایط حفظ و نگهداری دارد.

در ادامه این مقاله در این قسمت و قسمت بعدی، به معرفی وجود اچ ام اف در فراورده های غذایی و خوراکی ها می پردازیم. قطعا این تحقیقات می تواند برای شما جالب توجه باشد.

قند

قند، نوعی دی ساکارید است که متشکل از فروکتوز و گلوکز می باشد. این ماده منحصرا از چغندر قند و نیشکر تولید می شود. اگرچه فرایندهای استخراج و تصفیه خیلی ساده هستند، 5- هیدروکسی متیل فورفورال در نتیجه ی حرارت و گرما تشکیل می شود.

در یک تحقیق، پولوکووا و سیمکو، شکرهای سفید و قهوه ای بازارهای محلی در براتیسلاوا، پایتخت جمهوری اسلواکی را مورد بررسی قرار دادند. به محض آماده شدن نمونه های قند، مقادیر HMF با کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا همراه با ردیاب آرایه دیود  (HPLC-DAD) در 284 nm تعیین شدند. جالب است که شکر سفید بدون اچ ام اف بود؛ اما معلوم شد شکر قهوه ای حاوی (0.17–6.45 mg/kg) است.

وجود HMF در شکر قهوه ای ممکن است به علت افزودن شیره قند برای آماده سازی محافظت شده در دمای 50 درجه سانتیگراد باشد. به طور مشابه، دانشمندی به نام ریزنر به کمک همکارانش با استفاده از ردیاب آرایه دیود، محدوده های مشابهی از غلظت اچ ام اف (11.9–16.4  و 12.3–23.3 mg/kg ) را به ترتیب برای شکرهای سفید و قهوه ای تیره پیدا کردند.

غلات

طبق نظریه محققان نروژی و آلمانی، غلات و فراورده های آن شامل نان، از شایع ترین منابع قرارگیری انسان در برابر HMF هستند. میزان تشکیل هیدروکسی متیل فورفورال در غلات و فراورده های آن بستگی به عوامل زیادی دارد که شامل درجه حرارت، فرایند تخمیر خمیر، فعالیت آب و وجود میوه ها، غلات و سایر طعم دهنده ها یا افزودنی ها (از قبیل کاکائو، مالت، ساکارز، گلوکز، نمک و عسل) است.

محققی به نام مانکوسکا غلظت 5- هیدروکسی متیل فورفورال را در 41 محصول غذایی مورد بررسی قرار داده است. نان گندم با کران بری (توت قرمز) گزارش شده است که حاوی بالاترین مقدار اچ ام اف (210 mg/kg) است که بعد از آن گندم بو داده صبحانه (85.09 mg/kg) قرار دارد. پایین ترین مقدار HMF گزارش شده در کیک اسفنجی بدون گلوتن و بلغور جوی دوسر بوده است. غلات شیرین صبحانه محتوی  25.55 میلی گرم در هر کیلوگرم HMF بودند که بالاتر از غلظت هیدروکسی متیل فورفورال میانگین (18.40 میلی گرم در هر کیلوگرم) در فراورده های نانی بود.

در مطالعه ای دیگر، غلظت هیدروکسی متیل فورفورال میانگین در غلات یعنی دانه های مخلوط (240 mg/kg)، برشتوک (7–114 mg/kg) و غلات بر پایه گندم (6–132 mg/kg) هم بالا بود. به علاوه، غلظت HMF در انواع مختلف آردها، شامل گندم، گندم کامل، آرد نان و آرد گندم سیاه مورد بررسی قرار گرفتند. غلظت اچ ام اف در نان تهیه شده با آرد گندم سیاه بالاترین مقدار بود (میانگین 26.88 mg/kg) که شاید به دلیل میزان اسید آمینه بالا باشد.

انواع مختلفی از میوه های خشک (کشمش، کران بری، خرما، توت فرنگی، انگور فرنگی و سیب) به فراورده های غلات اضافه می شوند که به طور معمول به بالاتر رفتن غلظت HMF کمک می کنند. کمترین غلظت هیدروکسی متیل فورفورال (6.06 mg/kg) گزارش شد در محصولات ترد که حاوی کشمش و آلو هستند موجود است. از طرف دیگر، میوه های قرمز از قبیل سیب ها، توت فرنگی ها و انگور فرنگی بالاترین غلظت HMF را به محصولات غذایی می دهند. به طور مشابه، نان حاوی میوه های خشک دارای غلظت هیدروکسی متیل فورفورال بالاتری نسبت به نان سفید است که نشان می دهد کمک کننده اصلی اچ ام اف میوه های خشک هستند.

این تنها بررسی 2 مورد از مواد غذایی برای وجود میزان HMF درون آن ها بود. در قسمت بعدی مقاله به موارد بیشتری اشاره خواهد شد.