近日，来自斯坦福大学的研究团队发现高温烹饪食物损害健康的一大罪证——高温烹饪食物会破坏食物中的DNA，而这些被损害的DNA会通过代谢整合进新细胞或者被摄入小鼠的肠道基因组大量吸收，进而导致新宿主的DNA双链断裂。换言之，高温烹调诱发的DNA损伤，或具有遗传风险！

△https://doi.org/10.1021/acscentsci.2c01247

日常饮食中，人们在关注平衡膳食时往往只会留意三大营养素——碳水化合物、蛋白质和脂肪，却忽视了DNA。DNA是哺乳动物细胞中的重要大分子之一，约占细胞质量的0.3%；这意味着，当你食用一块500g的牛排时，约摄入>1g的DNA。

但是DNA的体外热稳定性并没有预想中好——维持在95°C的长时间加热，就能加速DNA中胞嘧啶向尿嘧啶转化的脱氨基反应，这也是体外高温引起DNA损伤的最常见形式。然而，烹饪食物的温度往往高于95°C，且加热时间会持续数分钟至数小时不等，这意味着食物中的DNA在高温的洗礼下早已变得“面目全非”。

为了观察到具体的变化情况，研究者测试了碎牛肉（瘦肉率80%）、碎猪肉（瘦肉率80%）和土豆，在煮沸（约100°C）20min或烤箱设定的220°C温度下烤15min后，三种食物DNA的损伤结构。

结果显示，与最初的生食相比，热加工后食物中的DNA出现了明显的损伤。对比来说，肉类的DNA损伤量高于土豆，高温烹调（烘烤220°C）效果更甚。

就绝对值而言，最常见的损伤形式是2’-脱氧尿苷（dU，核苷酸中胞嘧啶变为尿嘧啶）和8羟基脱氧鸟苷（8-oxo-dG，鸟嘌呤氧化），在烘烤前后分别增加了10倍和3.5倍；如果与对照水平相比，则是dU和8,5′-环嘌呤-2′-脱氧核苷（约8倍）增加的倍数最大。

△加热后食物中DNA损害量明显增加

 当然，一开始的细胞并不会任由这些“破坏者DNA”摆布，当少数dU进入细胞内，它们会启动修复途径来清除。但当dU浓度一高，修复途径就显得“捉襟见肘”了，这些受损的2’-脱氧核苷被细胞摄取后不断累积，最终诱导线粒体和基因组DNA损伤。

可见，dU具有遗传毒性，能够损伤基因功能并促进突变，使细胞发展为无法自控地复制的癌细胞。

△DNA受损对细胞的影响

 为了验证高温烹饪食物损害健康，研究者使用小鼠模型进行了模拟。通过口服的方式，每日给小鼠喂食2mg的dU。在持续一周的喂养之后，小鼠小肠gDNA中存在的dU水平明显高于对照组，十二指肠和空肠中每百万个gDNA碱基中增加了2000dU，分别升高了15倍和3.5倍。

研究者总结道，高温烹调后食物DNA有着更高的dU水平，在食用之后会被小肠绒毛中肠细胞吸收，这些受损成分会直接进入核苷酸的补救合成途径，最终整合成为小鼠的细胞DNA，进而诱发遗传风险。

△dU喂养之下小鼠体内的变化以及遗传风险

综上所述，本研究提出了一个很新颖的观点——高温烹饪对食物本身DNA损害，或会被摄食者吸收并改变其DNA，进而产生遗传风险。而该机制，与此前发现的高温产生杂环胺等小分子物质的影响是独立的。

参考资料：

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