N
N
N
Niebiałkowe związki azotowe
N
W skład niebiałkowych związków azotowych w żywności wchodzą:
-wolne aminokwasy i produkty ich przemian
-peptydy
-kwasy nukleinowe i nukleotydy
-produkty metabolizmu nukleotydów
-TMAO
-lotne aminy
-amoniak
-glukozydy cyjanogenne
-alkaloidy
-związki - heterocykliczne składniki aromatu żywności
(tiazole, oksazole, pirole, pirazyny),itd.
-HAA
Największa zawartość  mięso, ryby
Wolne aminokwasy i peptydy
COOH
COOH
H2N H H
NH2
R R
D - aminokwas
L- aminokwas
Niektóre peptydy pochodzenia drobnoustrojowego
-dobra rozpuszczalność aminokwasów w wodzie (najlepiej  prolina,
najsłabiej cystyna i tyrozyna)
wykwity tyrozyny w solonych rybach
-większa rozpuszczalność w środowisku kwaśnym i zasadowym
Smak aminokwasów w roztworze wodnym
o pH 6-7
Aminokwas Izomer L Izomer D
Kwas asparaginowy obojętny obojętny
Cystyna obojętny obojętny
Tryptofan gorzki słodki
Tyrozyna gorzki słodki
Izoleucyna gorzki słodki
Leucyna gorzki słodki
Alanina słodki słodki
Seryna słodki słodki
Glicyna słodki
Struktura substancji a smak słodki
(wg Schallenberga)
substancja słodka
receptor
A-H---------B
B--------------H-A
Trójpunktowy model odczuwania smaku słodkiego
Å‚
Grupa o właściwościach hydrofobowych
0,525 nm
0,314 nm
B
AH
0,30 nm
Właściwości smakowe aminokwasów wynikają
z ich budowy przestrzennej
słodka
słodka
bez smaku
słodka
Glutaminian sodu  potencjator smakowy
-wywołuje wrażenie smakowe znane jako umami 
piÄ…ty podstawowy smak
O
O
NaO
OH
NH2
dodatek do przypraw
Glu wyizolowano z glutenu pszennego
Smak peptydów
" Zazwyczaj obojętny lub gorzki
" Peptydy kwasu glutaminowego i asparaginowego - smak kwaśny
" Estry peptydów kwasu asparaginowego słodkie :
 ASPARTAM (NutraSweet) : L-Asp-L-PheOMe 180 razy słodszy od
sacharozy
Smak słodki
Hydrofobowość peptydów decyduje o ich smaku
-gorzkie peptydy  pożądane np. w produkcji serów
Szczególnie gorzkie powstają na skutek hydrolizy hydro-
fobowego fragmentu ²-kazeiny
200 209
Pro  Val- Arg  Gly  Pro  Phe - Pro  Ile  Ile - Val
Peptyd 250 razy bardziej gorzki niż kofeina
Biologicznie czynne peptydy
z
ródÅ‚o: biaÅ‚ka mleka (²-laktoglobulina, Ä…-laktoalbumina, laktoferyna,
frakcje kazeinowe)
Oligopeptydy zbudowane z hydrofobowych aminokwasów,
odporne na peptydazy trawienne
Val-Pr-Pro
Tyr-Leu-Leu-Phe
Met-Pro-Phe-Pro-Lys-Tyr-Pro-Val-Gln-Pro-Phe
Izolowane z fermentowanych produktów mlecznych
Obniżają ciśnienie krwi  inhibitory konwertazy
angiotensyny
Występowanie aminokwasów
-kwas glutaminowy  sery, pomidory (0.6 i 0.25%)
-mięso ryb  bogate w histydynę, glicynę, alaninę, lizynę, taurynę
Tauryna - produkt degradacji cysteiny
-rola w trawieniu triacylogliceroli (sprzęganie z kwasami żółciowymi)
-neuromediator (ułatwia m.in. procesy uczenia się)
W mięsie dorszy, śledzi
NH
N
NH
OH
N
H2N
N
H
O
O
kreatynina
kreatyna
W soku buraka cukrowego:
O
NH2
HO
kwas ł-aminomasłowy
Siarkowe pochodne aminokwasów
Prekursory związków zapachowych
O NH2
CEBULA
S
COOH
sulfotlenek S-(prop-1-enylo)-cysteiny
O NH2
CZOSNEK
S
COOH
sulfotlenek S-allilocysteiny
 Aminokwasy niebiałkowe
i metabolity aminokwasów
H2N N
C
-w nasionach groszku pachnÄ…cego
-wywołuje latyryzm
²-aminopropionitryl
O
O
HN
Składniki herbaty
OH
NH2
teanina
O
O
O
N
N
H OH
H
OH
NH2
O NH2
5-N-metyloglutamina
5-N-etyloasparagina
Betainy  trimetylowe pochodne aminokwasów
_
COO
N+
R
_
+
COO
N
-w korzeniu buraka cukrowego
trimetyloglicyna
OH
_
+
COO
N
-w mięsie, rybach, kiełkach zbóż
L-karnityna
Przemiany aminokwasów w czasie przechowywania
i przetwarzania
-enzymy endogenne
-procesy technologiczne
-działalność mikroflory
O
OH
NH2
N
N
N
H
H
H
tryptofan skatol indol
y
ródło zapachu zepsutych ryb
-uwalnianie amoniaku z aminokwasów
COOH
COOH
O2
O
H2N H
NH3 +
R
R
-rozkład aminokwasów siarkowych
O
- CO2
CH4 + CH3SH
HS
HS
OH
- NH2
etanotiol
kwas tiolopropionowy
O
HS
OH CH4 + H2S
NH2
- CO2
NH2
cysteina Cys
CH3NH2 + CH3SH
HS
aminoetanotiol
-dekarboksylacja aminokwasów
O
NH2
N
N
OH
- CO2
Aminy biogenne
NH2
N
N
H
H
histydyna
histamina
O
H2N
H2N
NH2
OH
NH2
żywność fermentowana
kadaweryna
lizyna
(sery,wino, piwo, kawa),
O
owoce, warzywa, mięso, ryby
oraz
OH
NH2
NH2 produkty silnie
HO
zakażone mikrobiologicznie
HO
tyrozyna
tyramina
O
NH2
OH
NH2
N
N
H
H
tryptofan
tryptamina
Inne z
ródła amin w żywności
-termiczny rozkład fosfolipidów
powstaje cholina, etanoloamina
-transaminacja aldehydów
COOH O
O
R'
RCH2NH2
H2N H C COOH
R C +
+
H
R'
- redukcja lub rozkład TMAO
N
N O
O
N
+ H C
H
H
Lotne aminy  zwiÄ…zki zapachowe piwa, wina, herbaty,
czekolady
NH2
NH2
HN
H2N
NH2
Dużo metyloamin występuje w rybach, mięsie, produktach mlecznych
Trimetyloamina  nośnik charakterystycznego zapachu rybiego, aromat surimi
Dodatek cytryny:
(CH3)3N + H+ (CH3)3NH+
nielotna sól amoniowa
N-nitrozoaminy
-udowodnione działanie rakotwórcze w stosunku do zwierząt
-najsilniejsze działanie wykazuje N-nitrozodimetyloamina
-powstajÄ… w reakcji amin z azotanami (III)
R R
HNO2
N H N N O
+
R' R'
R
R
N N O R O N O
HNO2
+ +
R N
R
R
Mechanizm reakcji nitrozowania amin II-rzędowych
2HONO H2O
O N O N O
+
+
+
O N O N O
+
H
N O
+
HONO
_
R
+
R
+
N N O
+ N O
N H
R
R
H
- H+
_
R
N N O
R
N-nitrozoamina
Szybkość reakcji zależy od:
-zasadowości amin
-odczynu środowiska
Największa szybkość przy silnie zasadowych aminach
w środowisku o pH=3.3
-temperatury (większe ilości N-nitrozoamin w smażonym bekonie,
tworzenie N-nitrozoamin w warunkach zamrażalniczych)
-obecności jodków, bromków (sprzyjają reakcji)
-obecności związków tiolowych (hamowanie reakcji ale także reakcje
transnitrozowania  środowisko zasadowe!!!)
-obecność przeciwutleniaczy (kwas askorbinowy, tokoferole)
ReagujÄ… z azotanami (III) hamujÄ…c reakcjÄ™
y
ródła N-nitrozoamin w diecie człowieka
-smażony boczek
-peklowane i wędzone produkty mięsne
-wędzone ryby
-piwo (w mniejszym stopniu (uff!))
O
N
Najczęściej występujące
O
N
N N O
nitrozoaminy w żywności
N
N-nitrozodimetyloamina N
(do kilkudziesięciu źg/100g)
N
N
O
O
N-nitrozopiperazyna
N-nitrozomorfolina
S
N
N
N
N
O
O
Prekursorem może być prolina:
N-nitrozopirolidyna N-nitrozotiazolidyna
- CO2
HNO2
N COOH N COOH
T N
H
N
N
prolina
O
O
N-nitrozopirolidyna
Rola formaldehydu w powstawaniu
N-nitrozoamin
O
H C
H
HSCH2 CH COOH
HSCH2CH2NH2
NH2
S
S
HOOC N
N
H
H
HNO2
HNO2
S
S
- CO2
HOOC N
N
N
O
N
kwas N-nitrozotiazolidynokarboksylowy
O
N-nitrozotiazolidyna
Alkaloidy purynowe
O
N
N
N
O N
O
O
N
H
HN
kofeina
N
N
N
O N
N
rośliny z rodzajów Cola,
O N
Coffea
teobromina
teofilina
stymulant oddziałujący na
korę mózgową
Glikoalkaloidy sterydowe
HN
N
O
HO
HO
solanidyna
tomatydyna
toksyczne
<200 mg/kg, ilość wzrasta w ziemniakach porośniętych