《食品科学》：河南工业大学杨玉辉博士等：含硫氨基酸对代谢健康的影响及其检测方法研究进展

含硫氨基酸（SAA）是指在侧链上含有硫原子的氨基酸，包括蛋氨酸（Met）、半胱氨酸（Cys）和胱氨酸（(Cys)2）3 种。Met、Cys和(Cys)2三者之间的关系非常密切，它们的结构中都含有硫元素，所以被统称为SAA，化学结构式如图1所示。Met是唯一的含有硫醚的氨基酸，因此又被称为甲硫氨酸；Cys是一种脂肪族含有巯基（—SH）的极性α-氨基酸；(Cys)2是由两个Cys经过侧链巯基氧化成二硫键后形成的产物。

SAA是蛋白质质量评价的一个重要指标，也是食品氨基酸模式的重要评价标准之一。近年来，大量研究发现，不同的SAA摄入量会对机体代谢健康产生不同的影响：适量限制SAA摄入具有延长寿命、延缓衰老、降脂降糖、改善学习记忆功能以及抗肿瘤和癌症等有益于机体代谢健康的作用。

河南工业大学粮油食品学院的杨浩、崔桂芳、杨玉辉*等人就不同SAA摄入量对机体代谢健康的影响进行总结，也对食物中SAA含量检测的样品前处理方法以及测定方法进行较为全面的综述，并对优缺点和应用范围进行分析，以期为精准调控SAA的摄入量以及食物中SAA检测方法的选择提供理论参考。

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SAA在机体的代谢途径

在机体的代谢过程中，SAA的代谢途径主要有3 个，包括转基化途径、转硫途径和补偿代谢途径（图2）。1）转基化途径：Met在蛋氨酸腺苷转移酶的催化作用下，转化为S-腺苷蛋氨酸，S-腺苷蛋氨酸是体内主要的生物甲基供体，并且释放腺嘌呤核苷三磷酸；在甲基转移酶的催化作用下，S-腺苷蛋氨酸会将自身携带的甲基转移至待修饰的蛋白质、DNA和脂质等物质，自身则被转化为S-腺苷高半胱氨酸，在腺苷高半胱氨酸水解酶的催化作用下，S-腺苷高半胱氨酸转化为高半胱氨酸（Hcy）。Hcy既能通过转硫途径参与谷胱甘肽的合成，又能在甜菜碱高半胱氨酸甲基转移酶或5-甲基四氢叶酸高半胱氨酸甲基转移酶的催化作用下，分别由甜菜碱或5-甲基四氢叶酸提供甲基，经历再甲基化作用转化生成Met，完成Met循环。2）转硫途径：以Met循环中的Hcy为出口，Hcy在胱硫醚-β-合成酶和丝氨酸共同催化作用下生成胱硫醚，胱硫醚能被胱硫醚-γ-裂解酶水解，生成Cys和α-酮丁酸，Met的碳架由Hcy转移到α-酮丁酸上，Met上的硫醇基与丝氨酸聚合成Cys，Cys可用于牛磺酸、丙酮酸、无机硫和谷胱甘肽的合成，同时在此过程中产生硫化氢。此外，由于Cys中含有巯基（—SH），(Cys)2中含有二硫键（—S—S—），因此二者可以经过氧化还原互相转变。在脱氢酶的作用下，两个Cys的巯基缩合后形成二硫键合成一个(Cys)2；而在还原酶的作用下，二硫键会断裂，一分子(Cys)2会转化为两分子的Cys。3）补偿代谢途径：S-腺苷蛋氨酸除参与甲基化反应外，还能在S-腺苷蛋氨酸脱羧酶的催化作用下，脱羧并生成脱羧腺苷甲硫氨酸，作为氨丙基供体与腐胺共同参与亚精氨和精氨的合成，并代谢生成甲硫腺苷，甲硫腺苷经历一系列的酶促反应后最终转化为Met，这个代谢循环即为Met的补偿代谢途径。

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SAA摄入量对代谢健康的影响

近年来，国内外大量的研究报道了摄入不同水平的SAA能够对机体代谢健康产生不同的影响，特别是在限制SAA摄入（以正常摄入量为基准，按照百分比的形式减少SAA摄入）和额外增加SAA摄入（以正常摄入量为基准，按照百分比的形式增加SAA摄入）条件下，其中具体的影响和可能的作用机制如下。

2.1 限制SAA摄入对代谢健康的影响

近年来，研究发现限制SAA摄入能够产生许多有益于机体代谢健康的作用，特别是限制Met摄入（与正常Met摄入量相比，该膳食中Met含量被限制在40%～86%之间）对代谢健康及慢性病预防等方面的作用受到国内外研究者的广泛关注。大量研究发现，将膳食中Met含量限制80%（不需要限制能量摄入）可延长果蝇、线虫及啮齿类动物寿命，其中潜在的作用机制主要有以下3 个：1）减少氧化应激。活性氧异常升高会通过诱导氧化应激和炎症共同作用加速衰老，缩短寿命。限制80% Met摄入显著减少机体活性氧的产生，提高还原型谷胱甘肽、还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽的比值以及抗氧化酶的水平，改善氧化应激，调节系统性炎症反应，进而延缓衰老相关疾病的出现，达到延长寿命的作用。2）激活自噬通路。研究发现，限制80% Met摄入能够激活机体自噬通路，上调自噬相关基因和蛋白的表达，清除错误折叠的蛋白质，增加受损和衰老细胞器的降解和回收，从而改善其代谢健康并延长寿命。3）改善肠道健康。研究发现，肠道健康对健康寿命和长寿具有重要影响，特别是肠道微生物变化可能不仅仅是健康变老时的表现，还可能在变老过程中直接影响寿命的长短。限制80% Met摄入能够改善肠道菌群组成，包括增加短链脂肪酸产生菌（如Bifidobacterium、Roseburia、Lactobacillus、Sutterella、Faecalibaculum、Coprococcus和Bacteroidales等）的丰度，降低炎症产生菌（Escherichia-Shigella、Anaerotruncus和Ruminiclostridium_9等）的丰度，降低肠道氧化应激和炎症，增强肠道黏膜免疫屏障，改善肠道健康，这可能是限制Met摄入延长寿命的另一机制。

另外，限制Met摄入也被证明具有优异的降脂降糖作用，能够预防和改善肥胖、糖尿病和心血管疾病等慢性代谢性疾病的发生发展，其中作用机制主要有以下3 个方面：1）增加成纤维细胞生长因子21（FGF-21）产生。FGF-21作为糖脂代谢保护因子，在降血糖、提高胰岛素敏感性以及改善脂质异常等方面发挥至关重要的作用。最近的研究表明，当Met摄入量限制在40%～70%范围内时，并未观察到体内FGF-21水平显著增加；然而，当Met摄入量限制在71%～86%范围内时，体内FGF-21水平则呈现出显著上升的趋势。已有文献证明，限制80% Met摄入通过刺激FGF-21信号因子应答，增加体内FGF-21水平，改善糖脂代谢紊乱，降脂降糖。因此，在脂代谢方面表现为促进白色脂肪组织的脂肪分解，增加脂肪细胞脂联素的分泌，降低胆固醇和甘油三酯水平；在糖代谢方面表现为促进棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取，改善葡萄糖稳态和胰岛素抵抗，增强机体的糖耐量，降低血糖和血清胰岛素水平。2）增加内源性硫化氢产生。内源性硫化氢作为重要气态信号分子，在促进糖脂代谢方面具有重要作用。限制80% Met摄入可增加血浆和多个组织中的内源性硫化氢水平，进而改善血脂异常以及维持葡萄糖稳态，从而达到降脂降糖的作用。因此，在脂代谢方面表现为促进脂肪分解相关基因的表达，抑制脂肪合成相关基因的表达，减少脂肪滴，抑制脂肪积聚，降低机体血脂水平以及脂肪含量；因此，在糖代谢方面表现为抑制葡萄糖诱导的胰岛细胞的胰岛素释放和成熟脂肪细胞中胰岛素刺激的葡萄糖摄取，提高脂肪细胞对葡萄糖的摄取。3）增加肠道短链脂肪酸产生。短链脂肪酸（如乙酸、丙酸和丁酸）是肠道微生物的代谢产物，在促进糖脂代谢方面扮演着非常重要的角色。限制80% Met摄入能够改善肠道菌群组成，增加肠道短链脂肪酸产生，改变肠道微生物代谢产物的水平，促进糖脂代谢，降脂降糖。因此，在糖脂代谢方面，增加短链脂肪酸产生菌和抗炎菌的丰度，降低促炎菌的丰度，降低肠道中内容物的pH值，抑制致病性肠道微生物的增殖，可改善肠道内环境，促进营养物质的吸收，促进糖酵解和三羧酸循环等代谢过程，促进糖脂代谢。此外，限制80% Met摄入被报道可以减少Hcy在海马区的积聚，降低海马区促炎细胞因子的水平，增加抗炎细胞因子的水平，改善海马区炎症反应，上调海马依赖性记忆相关基因表达，显著提高空间识别能力和新旧事物的鉴别指数，改善学习和记忆功能。限制80% Met摄入能够将癌细胞阻滞在S/G2期（细胞周期阻滞的一个异常位置），降低癌细胞甲基化率，破坏肿瘤启动细胞的致瘤能力，抑制癌细胞增殖，进而达到抗肿瘤和癌症的作用。

然而，也有研究发现，限制Met摄入超过86%会产生必需氨基酸剥夺反应。Met作为蛋白质代谢过程中蛋白质生物合成的底物，直接参与机体蛋白质的合成，并在原核生物中以甲基化的形式作为蛋白质合成的起始氨基酸，因此Met是原核和真核细胞中蛋白质合成的必需氨基酸，过量限制86% Met摄入则会导致机体蛋白质合成机制紊乱；此外，Met在代谢稳态过程中也发挥着至关重要的作用，谷胱甘肽作为一种内源性抗氧化剂，过量限制86% Met摄入会影响谷胱甘肽合成，诱导机体氧化应激；已有文献表明，针对断奶幼龄小鼠，过早的限制86% Met摄入会减少总体长以及血清胰岛素样生长因子I和生长激素信号的水平，使得骨骼肌中I型胶原蛋白降解增加，从而导致生长迟缓，骨量降低；在干预生长期雄性大鼠的研究中发现，长期限制80% Met摄入可降低骨量、骨小梁体积、骨矿化活性和骨矿含量，同时降低血清骨钙素和I型胶原C末端肽，从而抑制骨骼肌生长；胱硫醚-β-合成酶是一种通过转硫途径清除Hcy的酶，长期限制80% Met摄入会降低胱硫醚-β-合成酶的活性，从而导致Hcy含量增加，血清中总Hcy水平更高，诱发HHcy，进而具有诱导动脉粥样硬化发生的风险。

关于限制SAA摄入对代谢健康的影响已有相关的临床研究报道：一项临床研究招募了59 名年龄在18～45 岁超重或肥胖受试者，受试者限制64% SAA摄入，干预8 周后，受试者体质量和脂肪含量显著减少，脂肪分解相关基因的表达显著增加；另一项由健康成人受试者参与的临床研究表明，受试者限制65% SAA摄入，干预12 周后，受试者体质量和血浆总胆固醇和低密度脂蛋白水平显著降低，血浆中FGF-21显著升高。基于上述国内外大量的研究结果分析表明，对于中老年和患有肥胖、糖尿病等慢性代谢性疾病的人群，采用适量限制SAA摄入的方法将可能对机体代谢健康产生有益的影响；而对于婴幼儿、儿童和青少年等处于生长阶段以及疾病患者处于组织修复阶段的人群，则不能采用限制SAA饮食。另外，目前关于限制SAA不同摄入水平对相关慢病的干预效果尚缺乏人群和临床试验的研究；无论长期还是短期的干预，限制SAA饮食的适宜人群和限制剂量范围尚存在争议，也仍需进一步深入研究。

2.2 额外增加SAA摄入对代谢健康的影响

鉴于SAA在机体代谢中的重要作用，许多研究探究了额外适量增加SAA摄入对机体代谢健康的影响。研究发现，适量额外增加50% Met摄入可下调关节炎小鼠中萎缩素第一型基因表达，上调胰岛素样生长因子基因表达，从而减轻关节炎小鼠的炎症反应；也有研究认为，适量额外增加43% Met摄入通过激活关键AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）信号通路改善机体代谢健康，显著降低血糖水平，改善胰岛素敏感，降低血清天冬氨酸氨基转移酶和丙氨酸氨基转移酶水平，减轻肝细胞脂肪变性，改善肝细胞结构，并使肝功能恢复正常，增加超氧化物歧化酶活性，改善肝脏炎症，从而改善饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎；此外，适量额外增加74% Met摄入可以下调促炎基因和致纤维化基因的表达，促进蛋氨酸亚砜还原酶的表达和激活核呼吸因子2抗氧化通路，促进谷胱甘肽的合成，增强内源抗氧化能力，从而减轻动脉粥样硬化诱导的氧化应激；Met作为主要甲基供体，适量额外增加52% Met摄入可以调节一碳循环过程中代谢产物，如甲硫腺苷和胱硫醚-β-合成酶，并通过激活AMPK和沉寂信息调节因子，下调葡萄糖代谢相关的基因，进而改善葡萄糖稳态。

近年来，以肉食为主的高蛋白高SAA膳食模式日益普遍，导致SAA的摄入量逐渐增加，当摄入高SAA含量的食物时，机体中SAA水平会显著增加。世界卫生组织发布的报告显示，成人对SAA的日需求量为15 mg/kg体质量（其中Met为10.4 mg/kg体质量，Cys为4.1 mg/kg体质量）。最近一项研究统计表明，成年人每天SAA摄入量的平均值高达57 mg/kg体质量，是世界卫生组织报告中推荐需求量的3.8 倍。由于过量的SAA摄入已经被证明与许多目前高发的慢性代谢性疾病的发生发展密切相关，因此过量SAA摄入（特别是Met）对机体代谢健康的影响已成为食品营养领域的研究热点。基于动物实验研究发现，当额外增加100% Met摄入时，开始对机体代谢健康产生不利的影响。最新一项研究发现，额外增加100% Met摄入会诱导肝脏脂肪变性、肠道菌群紊乱以及肠道屏障功能受损等不利于机体代谢健康的影响。Hcy作为Met代谢的中间产物，Hcy水平异常升高会对机体的代谢健康产生不利影响。研究发现，额外增加200% Met摄入会导致体内Hcy的水平异常升高，高水平的Hcy会抑制抗氧化酶的活性，并能通过自身氧化释放活性氧，诱导氧化应激，增加促炎细胞因子和下调抗炎细胞因子，进而诱导血管炎症反应，诱发HHcy和动脉粥样硬化的发生。总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇是衡量血脂水平的重要标志物。额外增加200% Met摄入也被报道会引起总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇的水平升高，高密度脂蛋白胆固醇水平降低，促进脂肪酸合成酶的增加，引起脂质在肝脏和脂肪组织中过度积累，进而诱发血脂异常等相关代谢疾病发生。另外，额外增加200% Met摄入还会促进脂质积累，上调脂肪细胞蛋白2和过氧化物酶体增殖物激活受体γ的基因表达来促进3T3-L1前脂肪细胞中的脂肪生成，从而导致脂质在动脉内皮沉积，进而增加患动脉粥样硬化的风险。高水平的Hcy与神经退行性疾病密切相关，是诱导认知功能障碍重要风险因素。也有研究报道了额外增加200% Met摄入引起的Hcy升高，促进海马组织中Tau蛋白的磷酸化，降低短链脂肪酸产生菌的丰度，增加血浆和海马中炎症因子的水平，降低海马突触中的蛋白合成能力以及星形胶质细胞的纤维化，下调海马依赖性记忆相关基因表达，进而诱导认知功能障碍的发生。

关于额外增加SAA摄入对代谢健康的影响已有相关的临床研究报道：一项由253 名艾滋病患者参与的临床研究显示，实施为期24 周的额外适量增加32% SAA摄入，受试者CD4+T淋巴细胞数量和总淋巴细胞数量显著增加，进而增强机体免疫力；另一项临床研究发现，额外增加500% SAA摄入导致了血浆Hcy浓度增加，这会增加人体患心血管疾病的风险。基于上述国内外大量的研究结果分析表明，虽然SAA对机体代谢健康至关重要，但是额外补充需注重剂量的控制，过多的补充可能会对机体代谢健康产生许多不利的影响，甚至可能会诱发相关疾病的发生。另外，在不同生理阶段和病理阶段条件下，机体对SAA的需求量不同，目前的研究仍缺乏不同人群对SAA精准需要量的全面评估分析。

SAA摄入量对代谢健康的影响如图3所示。

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食物中SAA检测的前处理方法

食物中SAA含量测定分为游离SAA含量和总SAA（即游离态的和结合态的SAA之和）含量的测定，游离SAA含量可直接取样测定或提取后测定，结合态SAA需要将蛋白质水解后才能测定。由于食物中SAA主要以结合态的形式存在于食物中，因此通常以总SAA含量表示食物中SAA的具体含量。总SAA含量测定需要进行样品前处理，主要包括酸水解法和氧化水解法等，不同处理方法各具特点。

3.1 酸水解法

酸水解法的原理是将食物中蛋白质充分水解，肽键打开，释放出单个氨基酸。目前常用的方法是：称取试样置于盐酸溶液中，在110 ℃条件下真空水解24 h，蛋白质被水解成单一氨基酸，充分溶解后离心，取上清液经离子交换色谱法分离，随后用茚三酮柱后衍生法进行测定。酸水解法能水解含有Met、Cys和(Cys)2含量的样品，适用于所有食物。Baxter等通过酸水解前处理方法检测了牛奶蛋白中Met含量。酸水解法的优点是水解彻底，操作简单，缺点是SAA含有的—S—键在水解过程中很容易被破坏，Met在盐酸水解过程中易氧化为蛋氨酸砜，且部分(Cys)2转变成Cys或其他相关的衍生物，导致酸水解过程中SAA损失较为严重，一般损失可达到20%。因此，酸水解法的缺点是准确性较低，导致结果偏低。

3.2 氧化水解法

针对SAA在酸水解过程中的不稳定性和易氧化性，氧化水解法的原理是采用过甲酸试剂可将SAA氧化成对酸性稳定的产物，再用盐酸水解后测定其水解液中SAA的氧化产物——磺基丙氨酸和蛋氨酸砜。目前常用的方法是：称取试样置于过甲酸溶液，随后加入盐酸溶液，在110 ℃真空水解24 h，充分溶解后离心，上清液中SAA的氧化产物（磺基丙氨酸和蛋氨酸砜）能与茚三酮显色稳定且可在氨基酸分析仪上较好地分离测定，而不受其他物质的干扰。氧化水解法能水解含有Met、Cys和(Cys)2含量的样品，适用于玉米粉、全蛋粉、婴幼儿配方乳粉、黄豆和鱼肉等食物。叶颖慧等通过氧化水解前处理方法检测了黄豆中SAA含量。氧化水解法的优点是结果比较准确，缺点是操作复杂、耗时较长。

3.3 二硫苏糖醇氧化水解法

二硫苏糖醇氧化水解法的原理是还原剂巯基化合物（巯基乙酸、巯基乙醇和二硫苏糖醇等）可打断SAA上的二硫键，生成磺基丙氨酸及相应的二硫化物。目前常用的方法是：称取试样置于盐酸溶液，在110 ℃真空水解24 h，随后加入二硫苏糖醇进行反应。二硫苏糖醇氧化水解法能水解含有Met、Cys和(Cys)2含量的样品，适用于乳及乳制品等食物。李玉玲通过二硫苏糖醇氧化水解前处理方法检测了奶粉中SAA的含量。二硫苏糖醇氧化水解法的优点是操作简单，且二硫苏糖醇被用于SAA中二硫键的还原，对于SAA具有保护作用，缺点是随二硫苏糖醇使用量的增加Met回收率逐渐降低，影响样品中Met含量。

3.4 叠氮化钠氧化水解法

利用巯基活性重金属主要与Cys结合的特性，叠氮化钠氧化水解法的原理是叠氮化钠将Cys以及(Cys)2同时氧化为磺基丙氨酸。目前常用的方法是：称取试样置于盐酸、苯酚和叠氮化钠溶液中，在110 ℃真空水解24 h，随后在70 ℃条件下赶酸3 次，最后进行盐酸定容。叠氮化钠氧化水解法能水解含有Cys含量的样品，主要包括鱼肌肉等食物。张忠义等采用叠氮化钠氧化水解前处理方法检测了鱼肌肉中Cys含量。叠氮化钠氧化水解法的优点是操作简单、专属性强，只需在水解液中加入足够浓度的叠氮化钠溶液即可，缺点是具有局限性。

SAA检测的样品前处理方法及优缺点如图4所示。

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食物中SAA检测的测定方法

目前国内外研究已经报道了许多测定食物中SAA的方法，常用的方法主要包括柱前衍生化高效液相色谱法、柱后衍生化氨基酸分析仪检测法和分光光度分析法等。

4.1 衍生化间接分析法

衍生化间接分析法主要包括柱前衍生化高效液相色谱法和柱后衍生化氨基酸分析仪检测法。柱前衍生化高效液相色谱法固定相通常采用C18键合硅胶，而流动相采用极性溶剂或弱酸盐缓冲液，流动相通常使用甲醇或者乙腈，其极易对环境造成污染。柱后衍生化氨基酸分析仪检测法不需要柱前衍生，而是先采用阳离子交换树脂进行分离，再利用柱后茚三酮衍生化分光光度法进行检测。此外，因为使用的是柱后衍生，因此对于杂质的干扰，复杂的样品也能进行很好的分离和分析。Xu Jiale等通过高效液相色谱法对固体饮料（牛奶和水果提取物）中Met等4 种氨基酸组成进行分析，该方法进样量为10 μL，检测限为0.75 μg/L，线性范围为0.75～37.31 μg/L。柱前衍生化高效液相色谱法优点是灵敏高、快速、使用范围广、分析时间短以及样品消耗量低，缺点是需要衍生化反应、衍生化引入干扰、衍生试剂的毒性大、操作复杂。因此，该方法适用于对于微量或者痕量SAA的检测分析。柱后衍生化氨基酸分析仪检测法优点是柱后衍生减少干扰、灵敏度与精确度较高、自动化程度高以及重现性比较好，缺点是用途单一、仪器设备比较昂贵。因此，该方法适用于大量常规样品或者未知复杂样品中SAA的分析检测。

4.2 分光光度分析法

分光光度分析法是实验室常见SAA检测方法之一。SAA和茚三酮的反应是一种定量化检测SAA含量的反应。茚三酮与氨基在弱酸性且加热条件下发生反应，生成紫色的化合物（λmax＝570 nm），根据SAA的结构式可知，在一般情况下，化合物所呈现的颜色深浅与SAA的浓度呈正相关。因此，样品在一定范围内的吸光度被检测到，根据所得到的吸光度可以计算出SAA相应的浓度。Shcherbatykh等采用分光光度法和荧光法相结合检测膳食补充剂中Met和Cys的含量，该方法线性关系良好（R2＞0.999）、成本低、方法简单。刘毅等采用分光光度法检测酱油中Cys的含量，该方法线性关系良好（R2＞0.999），线性范围为1.00～10.00 mg/L。分光光度分析法优点是操作方便快捷、设备廉价，缺点是易受共存物质干扰、试剂毒性较大、准确度较低。因此，该方法更适用于SAA的总量测定。

4.3 其他方法

除了以上常见的几种食品中SAA检测方法外，研究人员还利用电位滴定法、液相色谱-质谱联用法、电化学分析法、荧光分析法和超高液相色谱法等方法进行SAA的检测。

薛林科等建立一种采用选择性铁氰化钾氧化自动电位滴定法，可同时测定药剂中Cys和(Cys)2含量，回收率为97.0%～100%，此方法优点是测定结果可靠，缺点是滴定试剂毒性大。因此，该方法更适用于各类复杂SAA的测定。Yang Jialin等通过液相色谱-质谱联用法测定蜂蜜中Met含量，R2＞0.997，检出限和定量限分别为0.1 mg/kg和0.3 mg/kg，此方法优点是灵敏度高、相关性好以及分析时间短，缺点是仪器设备较昂贵。因此，该方法更适用于大批量样品的测定。姜瑞等采用电化学分析法测定酸奶和果汁中具有电活性的Cys含量，回收率为92.0%～107.0%，RSD值小于3.6%，此方法优点是操作简单、灵敏度较高，缺点是非电活性的氨基酸需要衍生化处理。因此，该方法更适用于测定具有电活性的SAA。Yang等采用通过荧光和比色化学传感器结合的方法检测饮用水中Cys含量，这种荧光探针可以检测到100 nmol/L浓度的饮用水中Cys，此方法优点是灵敏度高，缺点是仪器设备较昂贵。因此，该方法更适用于测定单组分SAA的含量。高玲等采用超高效液相色谱法检测螃蟹中Met和(Cys)2含量，线性关系良好（R2＞0.999），线性范围为10.0～200.0 mg/kg，这种方法优点是操作简单、相关性好，缺点是分析时间长。因此，该方法更适用于少量样品的测定。

SAA的检测方法及其优缺点如图5所示。

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SAA精准营养的实现方法及应用

目前，实现SAA精准营养仍面临诸多挑战，主要源于人类膳食来源的多样性及复杂性、不同个体对SAA需求存在差异以及不同SAA摄入水平对机体代谢健康产生的不同影响。基于现有文献分析，SAA精准营养的实现主要有两大途径：一是额外增加SAA摄入，只需增加高SAA食物摄入或额外补充SAA即可实现；二是限制SAA摄入，由于天然含蛋白质的食物均含有SAA，且没有安全、健康的靶向可调控的降解方法。严格限制SAA摄入的实现一直以来都是该领域研究的难题，目前已确定实现限制SAA摄入主要有以下3 种方法：1）调整饮食结构：天然食物中SAA含量存在很大差异，如植物性来源食物中SAA含量与动物性来源食物中SAA含量相比普遍较低，且植物性蛋白质中SAA的含量大多数都低于动物性蛋白质。基于此，采用严格的纯素食饮食限制SAA摄入，进而将可能降低机体的SAA水平。也有研究认为，以特定比例氨基酸混合物（严格限制SAA比例）作为膳食蛋白质的来源，而其他的营养成分中不含有SAA，摄入这种膳食配方粉将可能精准调控SAA的摄入量。2）酶处理靶向降解食品中SAA：研究发现许多微生物中存在一种靶向降解Met的酶，命名为蛋氨酸裂解酶（MGL），该酶促反应能够将Met靶向降解，通过异源表达该酶，并将其应用到食品的加工过程中生产低SAA食品。3）益生菌发酵降低食品中SAA：Zhao Quanlu等从解脂耶氏酵母中筛选出一株能够分泌MGL的酵母菌菌株，利用该菌株进行发酵可有效降低食品中的Met含量。除此之外，也有研究发现部分种类乳酸菌具有降解Met的功能，如干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌等。然而，目前还没有研究对相关的乳酸菌进行筛选，并探究这些乳酸菌对食品中SAA的降解效果。

人工智能（AI）技术近年来快速发展，在食品领域被广泛应用。通过AI技术将可能为SAA精准营养的实现和应用提供可能：首先，通过大量的动物模型实验结合临床人群实验建立不同性别、年龄段、生理和病理等状态下人群对SAA适宜需要量的数据库；其次，通过快速精准的检测方法精确测定食物或食物蛋白中的SAA含量，建立全食物SAA含量数据库；最后，通过构建AI模型为不同人群或个体生成个性化的膳食方案，然后通过干预效果实时反馈，优化机器学习，并对AI模型进行修正。

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结 语

本综述通过SAA摄入量对代谢健康影响的国内外研究进展分析表明，适量限制SAA摄入会产生降脂降糖、抗肿瘤和癌症、改善认知功能和延长寿命等许多有益于机体代谢健康的影响；但过量限制SAA摄入则会产生诱导蛋白质合成紊乱、生长迟缓、氧化应激和动脉粥样硬化的发生等不利于机体代谢健康的影响；适量额外增加SAA具有缓解关节炎、改善非酒精性脂肪性肝炎、改善氧化应激以及改善葡萄糖稳态等许多有益于机体代谢健康的作用；但过量额外增加SAA会产生机体糖脂代谢失衡、认知功能障碍、心血管疾病和动脉粥样硬化等许多有害于机体代谢健康的影响。随后通过食品中SAA检测方法的国内外研究进展分析发现，样品前处理方法主要包括酸水解法、氧化水解法和二硫苏糖醇氧化水解法等，结合方法的优缺点分析可以看出氧化水解法是目前最优的样品前处理方法；测定方法主要包括衍生化间接分析法和分光光度分析法等，结合方法的优缺点分析可以看出衍生化间接分析法是目前最优的测定方法。

然而，不管是限制SAA摄入还是额外增加SAA摄入都需要严格控制剂量，SAA在影响机体代谢健康的过程中就像是一把“双刃剑”，适宜的限制剂量和适宜的额外增加剂量会对机体产生许多有益的影响，而过低和过高的摄入量都将可能会对机体产生有害的影响，甚至诱导疾病的发生。此外，目前SAA摄入量对机体代谢健康产生这些完全不同影响的具体机制和规律仍不清楚，且对于不同生理阶段、不同病理状态、不同环境条件下人群对SAA的最适需求量也不清楚，未来的研究需要细化明确这些临床数据，以实现精准SAA营养的目的。另外，目前食品中SAA检测的样品前处理方法和测定方法均存在一定的缺陷，未来的研究需要充分利用多学科的知识和技术开发更加简单、快捷、智能、精准的检测方法，为建立全食物SAA含量数据库提供技术支持。通过综述不同SAA摄入量对代谢健康的影响及其检测方法，有望为人类通过更新检测方法精确掌握食品中SAA含量，并通过调整饮食结构、合理搭配食谱有效地控制SAA的摄入量，为保持机体的代谢健康以及预防和改善慢性代谢疾病提供新的思路和理论参考。

通信作者：

杨玉辉，博士/博士后，河南工业大学粮油食品学院硕士生导师，主要从事于膳食蛋氨酸限制预防代谢综合征的机制和低蛋氨酸食品的开发以及粮油食品加工过程中蛋白质发生氧化的规律及其调控策略和机制研究。目前主持中国博士后面上项目、河南省科技攻关、河南省科技研发计划联合基金、河南省高等学校重点科研项目等项目6 项；已发表中英文论文40余篇（其中SCI论文38 篇，EI论文4 篇），

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第一作者：

杨浩，河南工业大学粮油食品学院2022级硕士研究生，研究方向为食品组分与营养健康，已发表中英文论文2 篇（其中SCI论文1 篇，EI论文1 篇）；申请发明专利4 项。

本文《含硫氨基酸对代谢健康的影响及其检测方法研究进展》来源于《食品科学》2025年46卷第11期364-374页，作者：杨浩，崔桂芳，鲁嫚嫚，王亚新，谢岩黎，杨玉辉。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20241121-155。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网