Biogenic Amines Reduction in Fermented Soybean Products using Phytochemical Addition

การลดไบโอเจนิกเอมีนในผลิตภัณฑ์ถั่วเหลืองหมักด้วยการเติมสารพฤกษเคมี

Name: Zhang Xiao

LCSH: Amines

LCSH: Botanical chemistry

LCSH: Soybean

Abstract: Biogenic amines (BAs) are of great concern as endogenous contaminants. Appropriate levels of BAs are beneficial to human health ; however, high levels of BA intake can cause toxic reactions, and even pose a threat to human health. Moreover, excessive levels of histamine (HM) and tyramine (TYM), two of the most toxic BAs, in the diet may result in allergic reactions. This study is aimed detecting the contents of BAs in fermented soybean products, isolating key strains capable of producing BAs, and developing effective phytochemicals for the reduction of BAs.The level of BA and its formation in fermented soybean foods were analyzed. The results indicated that phenylethylamine (PHM), HM, TYM and putrescine (PUT) were the dominant BAs in soy sauce products, and the total BA levels ranged from 6.46 mg/L to 317.49 mg/L. TYM was the predominant BA in thua nao, accounting for over half of the total BAs. The average total BAs content in dried thua nao was 342 mg/kg, which exceeded that in fresh thua nao (239 mg/kg). The calculated maximum estimated daily intake (EDI) and index of food safety (IFS) of TYM were 1.51 μg/kg/day and 0.008, respectively, among the age groups consuming thua nao, indicating a low risk to human health. Nevertheless, the acute risk index of TYM in fresh thua nao and dried thua nao among patients taking monoamine oxidase inhibitors (MAOIs) was greater than 80 %. Consequently, these results indicated that an adverse health effect is improbable for the general population after excessive consumption of TYM-contaminated thua nao ; however, it may have significant health implications for patients taking MAOIs. We discovered a good linear relationship between the HM and TYM contents in soy sauce products, and TYM showed a significant positive correlation with the total BAs in thua nao. Subsequently, the Bacillus tropicus-HT-31-2 and Millerozyma farinosa-HT-42-1 isolated from moromi, the fermented stage of soy sauce, demonstrated high levels of HM (43.62±3.46 mg/kg, 26.52±2.42 mg/kg) and TYM (26.03±3.13 mg/kg, 11.15±1.35 mg/kg) in the simulation medium, respectively. Meanwhile, Proteus mirabilis-T-24-2 from thua nao displayed a remarkable capacity for accumulating TYM, with levels reaching as high as 159.55±6.56 mg/kg in the simulation medium. Finally, the inhibition effects of seven phytochemicals on BAs formation were examined. Quercetin presented a good result in BAs inhibition, and the contents of PUT and HM decreased by 37.72% and 34.34%, respectively.The objective of this study is to provide a theoretical foundation for the control of BA level in soy sauce and thua nao. Moreover, this approach might enhance the comprehension of the research community and contribute to the progress of fermented soybean foods.

Abstract: เอมีนชีวภาพ (BAs) ถือเป็นสิ่งที่น่ากังวลอย่างมากในฐานะสิ่งปนเปื้อนภายนอก เอมีนชีวภาพที่เหมาะสมมีประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ปริมาณเอมีนทางชีวภาพในระดับสูงอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เป็นพิษ และถึงขั้นคุกคามสุขภาพของมนุษย์ ซึ่งฮิสตามีนและไทรามีนเป็นเอมีนทางชีวภาพที่เป็นพิษมากที่สุดสองชนิดในอาหารที่อาจส่งผลให้เกิดอาการแพ้ได้ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจหาปริมาณเอมีนทางชีวภาพกับผลิตภัณฑ์ถั่วเหลืองหมักแยกสายพันธุ์หลักที่สามารถผลิตเอมีนทางชีวภาพ และพัฒนาพฤกษเคมีที่มีประสิทธิภาพในการลดเอมีนทางชีวภาพจากการวิเคราะห์ระดับเอมีนทางชีวภาพและการก่อตัวในอาหารถั่วเหลืองหมัก ผลการวิจัยพบว่าฟีนิลเอทิลเอมีน ฮิสตามีน ไทรามีน และพัตเรสซีน เป็นเอมีนทางชีวภาพที่โดดเด่นในผลิตภัณฑ์ซอสถั่วเหลือง และระดับเอมีนทางชีวภาพทั้งหมดอยู่ในช่วง 6.46 มิลลิกรัมต่อลิตร ถึง 317.49 มิลลิกรัมต่อลิตรไทรามีนเป็นเอมีนทางชีวภาพที่โดดเด่นในถั่วเน่า ซึ่งคิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของเอมีนทางชีวภาพทั้งหมด ปริมาณเอมีนชีวภาพทั้งหมดโดยเฉลี่ยในถั่วเน่าแห้งคือ 342 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ซึ่งมากกว่าปริมาณเอมีนสด (239 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม) การบริโภคไทรามีนโดยประมาณต่อวันสูงสุดที่คำนวณได้คือ 1.51 ไมโครกรัม/กิโลกรัม/วัน และ 0.008 ตามลำดับ ในกลุ่มอายุที่บริโภคถั่วเน่า บ่งชี้ว่ามีความเสี่ยงต่ำต่อสุขภาพของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ดัชนีความเสี่ยงเฉียบพลันของไทรามีนในถั่วเน่าสดและถั่วเน่าแห้งในผู้ป่วยที่ได้รับสารยับยั้ง monoamine oxidase ยังมากกว่า 80 %ดังนั้น ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าผลกระทบต่อสุขภาพไม่น่าจะเกิดขึ้นกับประชากรทั่วไปหลังจากการบริโภคถั่วเน่าที่ปนเปื้อนไทรามีนมากเกินไป แต่อาจมีผลกระทบต่อสุขภาพที่ร้ายแรงสำหรับผู้ป่วยที่รับประทาน MAOI เราพบความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีระหว่างปริมาณฮิตามีนและไทรามีนในผลิตภัณฑ์ซอสถั่วเหลือง และไทรามีนแสดงความสัมพันธ์เชิงบวกที่มีนัยสำคัญกับเอมีนทางชีวภาพทั้งหมดในถั่วเน่า ต่อมา Bacillus cereus-HT-31-2 และ Millerozyma farinosa-HT-42-1 ที่แยกได้จากโมโรมิ ระยะหมักของซอสถั่วเหลืองมีระดับฮีสตามีนสูง (43.62±3.46 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และ 26.52±2.42 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม) และไทรามีน (26.03±3.13 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และ 11.15±1.35 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม) ในตัวกลางจำลอง ตามลำดับ ในขณะเดียวกัน Proteus mirabilis-T-24-2 จากถั่วเน่า แสดงให้เห็นความสามารถที่น่าทึ่งในการสะสมไทรามีนด้วยระดับที่สูงถึง 159.55±6.56 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมในอาหารจำลอง สุดท้ายมีการทดสอบผลการยับยั้งของพฤกษเคมีทั้ง 7 ชนิดต่อการสร้างเอมีนทางชีวภาพพบว่า เควอซินทิน (Quercetin) แสดงผลที่ดีในการยับยั้ง BAs และปริมาณของ พัตเรสซีน (Putrescine) และ ฮิสตามีน (Histamine) ลดลง 37.72% และ 34.34% ตามลำดับวัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการสร้างพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการควบคุมระดับ BA ในซอสถั่วเหลืองและถั่วเน่า นอกจากนี้ วิธีการนี้ช่วยเพิ่มความเข้าใจของการวิจัยชุมชนและสนับสนุนความก้าวหน้าในด้านอาหารหมักจากถั่วเหลือง

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Surat Hongsibsong

Role: Advisor

Created: 2024

Modified: 2025-04-03

Issued: 2025-01-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Health Sciences Research

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	652755803.pdf	902.48 KB

ใช้เวลา

0.038598 วินาที