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新型健康食品植物甾醇李陽陽,尚小玉(天津天獅集團有限公司,天津,301700)摘 要:本文總結近年來對新型健康食品植物甾醇的研究進展,包括結構與理化性質、來源、食用安全性,重點介紹其生理活性及應用。 關鍵詞:植物甾醇;膽固醇;抗氧化New health foodPhytosterolLI Yang-yang, SHANG Xiaoyu(Tianjin Tiens Group, Tianjin 301700, China)Abstracts:This paper is related to the research progress of phytosterol including its structure, physicochemical property, source, security, physiological activity and application.Key words:Phytosterol, Cholesterol, Antioxidation1.結構與理化性質1897年人們首次用“phytosterol”一詞來描述植物來源的甾醇,植物甾醇是植物中的一種活性成分,在結構上與膽固醇很相似,是3位羥基的甾體化合物,以環(huán)戊烷全氫菲為主體骨架。植物甾醇的種類很多,甾醇的雙鍵被飽和后稱為甾烷醇,酯化后稱為甾醇酯,化學結構的變化并不影響其生理功能,有的還有一定的增強作用1。現(xiàn)已確認了40多種植物甾醇,其中以-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇為主,這些甾醇的結構與膽固醇結構基本相似,都屬于4-無甲基甾醇。植物甾醇一般為片狀或粉末狀白色固體,分子中碳原子數(shù)一般為27-31,甾醇熔點較高,在100以上,最高達到215,甾醇的比重略大于水,不溶于水、堿和酸,常溫下微溶于丙酮和乙醇,溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚等,甾醇的化學性質主要表現(xiàn)在活性的羥基和雙鍵上,C17位上的烴鏈基及構型也使各種甾醇的性質在某些方面出現(xiàn)差異,如甾醇能被氧化生成酮,在高溫條件下發(fā)生分解和升華。2.來源植物甾醇有游離型和酯化型兩種, 游離型植物甾醇在堅果、豆類中含量較多,最常見包括- 谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、燕麥甾醇等, 谷類食物中以酯化型植物甾醇為主,常見的有- 谷甾醇阿魏酸酯、豆甾醇阿魏酸酯等。植物甾醇廣泛存在于植物的根、莖、葉、果實和種子中,不同植物種類其含量不同2。如玉米胚芽油含8.0915.57gkg、菜籽油含5.139.79gkg、米糠油含32.25gkg、小麥胚芽油含19.70gkg。玉米、黑麥、小麥、大麥和燕麥中總甾醇含量分別為1780mgkg、1100mgkg、760mgkg、830mgkg、520mgkg。新鮮蔬菜中,總甾醇含量為50370mgkg(濕重),250400mgkg(干重)。水果和漿果中,總甾醇含量為60750mgkg(濕重),3702930mgkg(干重)3。* 作者簡介:李陽陽,女,碩士研究生,天津天獅集團有限公司 全球研發(fā)中心 抗氧化項目研發(fā)專員3.生理活性由于植物甾醇在化學結構上類似于膽固醇,對防治前列腺疾病和乳腺疾病有較好的作用,許多研究者認為,它在體內能表現(xiàn)出一定的激素活性,并且無激素的副作用。-谷甾醇具有類似氫化可的松和羥基保泰松的功能,有較強的抗炎作用。天然植物甾醇對皮膚有溫和的滲透性,可以保持皮膚表面水分,促進皮膚新陳代謝,抑制皮膚炎癥、老化、防止日曬紅斑,還有生發(fā)養(yǎng)發(fā)之功效。研究證明,植物甾醇對機體某些癌癥的發(fā)生和發(fā)展有一定抑制作用,如乳腺癌、胃癌、腸癌等4 。天然植物甾醇具有良好的抗氧化性,可作為食品抗氧化劑及營養(yǎng)添加劑,但植物甾醇的抗氧化作用的具體機理有待進一步研究證實。劉慧瓊等通過測定半夏中-谷甾醇對Fenton 反應產(chǎn)生的羥自由基的清除率、對黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶的作用下產(chǎn)生的超氧陰離子的抑制率及其在豬油中的抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)-谷甾醇具有清除羥自由基和抑制超氧陰離子的作用,且-谷甾醇的抗氧化活性隨著其在豬油中濃度的增大而增強5。2004年顧莞婷等研究結果提示,植物甾醇可能通過抑制低密度脂蛋白的生成來降低血脂, 同時影響肝臟內源性膽固醇的合成, 并且可能通過提高機體抗氧化酶活性達到抗氧化效果6。植物甾醇最為引人注目的是其具有降低血液中膽固醇的功效。生活習慣的改變使許多人都處于高膽固醇界限的邊緣,健康研究人員發(fā)現(xiàn)當血清中膽固醇的水平大于200mg/dl時,心臟病及動脈硬化癥的風險就大大增加。Cholestatin中的天然植物甾醇能夠有效降低高膽固醇水平,免除患者使用大量強效降膽固醇的士他汀類藥物(statin)而產(chǎn)生的副作用。許多研究證明,補充植物甾醇能明顯降低血液中總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL)含量,而不降低高密度脂蛋白(HDL)和甘油三酯含量,使LDL/HDL比值降低,并且沒有任何明顯的副作用7 。Blair 等在實驗中還證明了植物甾醇對高脂血癥有輔助治療效果8。另外還有研究證明,植物甾醇的不同服用方式(一次服或分三餐服) 降脂效果幾乎相同9。植物甾醇降低血液中膽固醇含量的作用機理仍不明確,目前提出了不同的機制:(1)植物甾醇可能在消化道中與膽固醇形成混合結晶,使其沉淀,呈不溶解狀態(tài)而排出體外, 從而減少膽固醇的吸收。(2)由于植物甾醇的疏水性大于膽固醇,它們可能替代小腸內腔膽汁酸微膠束中的膽固醇,造成微膠束中膽固醇濃度下降,使之不能運送到達小腸微絨毛的吸收部位,并且在小腸微絨毛膜吸收膽固醇時和膽固醇相互競爭吸收位點,競爭結合膽固醇受體,從而降低膽固醇的吸收。但是Plat等研究顯示,植物甾醇并非是從混合微膠束替換膽固醇以阻止膽固醇的吸收10。(3)植物甾醇可能降低膽固醇在腸細胞中的酯化率, 從而減少膽固醇從乳糜微粒中的排出量11。然而在Caco-2細胞中,并沒有發(fā)現(xiàn)谷甾醇對?;o酶A膽固醇酰基轉移酶(ACAT) 的活性有影響12。4.應用植物甾醇可用于治療前列腺腫瘤和調節(jié)高膽固醇,也可以用作抗炎癥調節(jié)劑。醫(yī)藥上谷甾醇軟膏及片劑、栓劑薄膜等則用于治療口腔潰瘍病、支氣管哮喘、放射性皮炎、宮頸炎、外陰白斑等,由谷甾醇和其它植物原料組成的片劑有較強的平喘、止咳、去痰作用,可用于治療慢性氣管炎和支氣管哮喘等。植物甾醇酯和甾烷醇酯作為調節(jié)膽固醇藥物,同時能減輕動脈粥樣硬化。植物甾醇能降低血中膽固醇,防止前列腺疾病,抗癌,具有抗炎癥和抗病毒作用13。植物甾醇常用作皮膚細胞促進劑、抗炎劑、傷口愈合劑和非離子乳化劑,常以衍生物的形式作為乳化劑和調節(jié)劑。甾烷醇酯具有持水性,被廣泛用作化妝品和洗滌劑配料,可用于生產(chǎn)面膜、保濕霜、浴液、洗發(fā)液、指甲油、頭發(fā)保濕劑等護膚和美容制品13,14。植物甾醇在食品領域的應用趨向主要是作為預防心血管疾病的功能性成分,自l995年芬蘭Raisio公司首次推出含植物甾醇酯的人造奶油Benecol以來,相繼有TakeControl和Phytrol TM等產(chǎn)品問世,在美國、歐洲和加拿大進行的多個利用Phytrol TM的臨床試驗一致表明其降低膽固醇的作用。美國P &G 公司和日本花王公司分別推出添加植物甾醇酯的烹調油,添加量為5 %左右。1999年經(jīng)過美國FDA批準,植物甾醇可用于人造奶油制品中,作為降低血中膽固醇的保健食品。除了在人造黃油中添加植物甾醇,還出現(xiàn)了片劑、咀嚼片等,如美國Healtheiralterative 公司生產(chǎn)的由植物中提取的rolBlocker 咀嚼片,每片含400mg 植物甾醇,但只有5卡的能量,是一種比較方便的降低膽固醇的食品。阿根廷奶制品公司拉塞萊尼西瑪推出了一種降膽固醇奶,其主要功效成分也是植物甾醇。5.食用安全性天然來源植物甾醇安全性很高,在醫(yī)藥、食品、化妝品、動物生長劑、植物生長激素及化工等領域都得到廣泛應用。迄今為止,世界絕大多數(shù)研究機構的結論認為,若只經(jīng)口服,植物甾醇和植物甾烷醇對人體健康沒有危害,許多臨床觀察沒有顯示負面作用,即使在高劑量攝入情況下也沒有觀察到毒性。Hepburn 等研究了植物甾醇酯的白鼠喂食實驗, 最高量達3 900 mg/ kg體重/ d,連續(xù)喂食13 周也沒出現(xiàn)副效果15。另外,Turnbull等報道了植物甾烷醇酯的動物喂食實驗,1.78 %的水平(相當于1.0 %游離型植物甾烷醇) 沒有負影響16。已有的證據(jù)說明,攝入推薦劑量2g/d 的植物甾醇和甾烷醇能夠有效地降低LDL-C 水平,并且不產(chǎn)生任何副作用、不造成任何健康風險。美國FDA通過了對植物甾醇的健康聲明, 已經(jīng)批準添加植物甾醇或甾烷醇酯的食品可以使用“有益健康”的標簽。在西方許多國家,植物甾醇已被廣泛用于人群慢性病預防,芬蘭、荷蘭、英國等國家相關機構多已認可植物甾醇的安全性。2007年11月經(jīng)我國衛(wèi)生部批準植物甾醇為新資源食品,批準文號為衛(wèi)食新試字(2007)第0009號。6.小結植物甾醇研究開發(fā)在國外得到迅速發(fā)展,各種新產(chǎn)品不斷問世,而我國在該領域的開發(fā)仍比較滯后。我國有著豐富的油料、木漿下腳料及中草藥等植物甾醇資源可供開發(fā),而且當前功能性制品深受消費者青睞,所以開發(fā)甾醇類功能性制品前景非常廣闊17。植物甾醇及其制品在拮抗膽固醇、預防心血管疾病等方面均表現(xiàn)出了良好的效果,目前已開發(fā)出多種含有植物甾醇的功能性食品,但植物甾醇降低膽固醇的作用機制尚未完全闡明,有關報道也不完全一致,因此有必要深入研究植物甾醇的作用機理和相關功能。參考文獻1 劉榮華,李海濤.植物甾醇的生理功能及其在食品方面的應用J.中國醫(yī)療前沿,2007, 2(18):109-1102 王穩(wěn)航.植物甾醇及其在食品中的應用J.西部糧油, 2002, 6:41-443盛漪等.植物甾醇資源在食品原料中分布J.糧食與油脂, 2000, 5:40-414Awad AB , et al. 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