2) треонина
3) метионина
4) лейцина
Реакция Майяра — неферментативное взаимодействие карбонильных групп восстанавливающих сахаров с аминогруппами аминокислот и белков. Наиболее уязвима ε-аминогруппа лизина, которая вступает в реакцию с глюкозой, фруктозой и другими восстанавливающими сахарами с образованием оснований Шиффа, а затем продуктов перегруппировки Амадори. В результате часть лизина становится химически связанной и перестаёт быть доступной для протеолиза и всасывания.
Снижение содержания доступного лизина особенно характерно для продуктов, подвергнутых интенсивному нагреванию, сушке или длительному хранению: молочных смесей, сухого молока, хлебобулочных изделий, мясных и зерновых продуктов. При этом общее количество лизина по данным химического анализа может сохраняться, тогда как его биологическая доступность и усвояемость уменьшаются. Это ухудшает аминокислотную полноценность белка, поскольку лизин является незаменимой аминокислотой и часто выступает лимитирующей аминокислотой в злаковых продуктах.
Треонин, метионин и лейцин также могут повреждаться при тепловой обработке, но для них реакция Майяра не является основным механизмом утраты доступности. Метионин преимущественно подвергается окислению, а лейцин отличается сравнительно низкой реакционной способностью в отношении карбонильных соединений. Поэтому именно блокирование ε-аминогруппы лизина служит классическим примером нутритивно значимого последствия реакции Майяра.
| Этап или фактор | Основной процесс | Значение для пищевой ценности | Характерный признак |
|---|---|---|---|
| Исходные субстраты | Восстанавливающий сахар и свободная или белковая аминогруппа | Определяют потенциальную интенсивность реакции | Наличие глюкозы, фруктозы, лактозы или мальтозы |
| Ранняя стадия | Образование основания Шиффа | Начинается блокирование реакционноспособной аминогруппы | Процесс обратим на начальных этапах |
| Промежуточная стадия | Перегруппировка Амадори и формирование кетоаминов | Снижается количество физиологически доступного лизина | Фуразиновые производные, включая фурозин, могут использоваться как маркеры |
| Поздняя стадия | Образование высокомолекулярных меланоидинов и конечных продуктов гликирования | Ухудшаются цвет, вкус, переваривание и белковая ценность продукта | Потемнение и появление характерного жареного аромата |
| Лизин | Реакция ε-аминогруппы боковой цепи с карбонильными соединениями | Наиболее выраженное уменьшение доступной фракции среди перечисленных аминокислот | Снижение усвояемости при сохранении части общего содержания |
| Метионин | Преимущественно окисление серосодержащей группы | Потери возможны, но механизм отличается от типичного блокирования лизина | Образование сульфоксида и сульфона метионина |
| Факторы ускорения | Повышение температуры, увеличение продолжительности обработки, доступность сахаров и благоприятная влажность | Возрастает степень гликирования белков и потери доступного лизина | Интенсивнее протекает при термической обработке и хранении сухих смесей |
Выраженность реакции зависит не только от температуры, но и от времени, активности воды, pH и соотношения сахара с белком. Умеренная влажность часто способствует реакции сильнее, чем полностью сухая среда, поскольку обеспечивает подвижность реагирующих компонентов. В профилактике потерь пищевой ценности используют щадящие режимы нагревания, сокращение времени хранения и ограничение избыточного контакта белковых продуктов с восстанавливающими сахарами. Оценивать необходимо именно доступный или реакционноспособный лизин, а не только его суммарное содержание.