食品中的生物活性物質(zhì)詳解課件

1、 第五章 食品中的生物活性物質(zhì)第1頁，共55頁。第一節(jié) 概 述食物中除了營養(yǎng)素外，還含有其他許多對人體有益的物質(zhì)這類物質(zhì)不是維持機(jī)體生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，但對維護(hù)人體健康、調(diào)節(jié)生理功能和預(yù)防疾病發(fā)揮重要的作用這類物質(zhì)過去較多的稱為非營養(yǎng)素生物活性成分，近年來建議以“植物化學(xué)物質(zhì)”或“生物活性的食物成分”代替第2頁，共55頁。這類生物活性的食物成分包括主要來自植物性食物的黃酮類化合物、酚酸、有機(jī)硫化物、萜類化合物和類胡蘿卜素等。也包括主要來自動物性食物的輔酶Q、-氨基丁酸、褪黑素及左旋肉堿等。它們不僅參與健康的調(diào)節(jié)和慢性病的防治，還為食物帶來了不同風(fēng)味和顏色，因而這類活性成分已成為現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)

2、的一個(gè)重要研究內(nèi)容和熱點(diǎn)問題。第3頁，共55頁。植物化學(xué)物研究的時(shí)間不長，所研究的植物化學(xué)物也僅僅是其中一小部分。與經(jīng)典的營養(yǎng)素研究相比較，植物化學(xué)物的很多問題需要進(jìn)一步的研究，如植物化學(xué)物的種類、生物利用至今不完全清楚，促進(jìn)健康的推薦量以及可能引起毒性的劑量也不清楚，因而要在植物化學(xué)物中建立類似于營養(yǎng)素AI、UL等相關(guān)的指標(biāo)還有一定的距離。 第4頁，共55頁。一.植物化學(xué)物的種類及來源類胡蘿卜素植物固醇皂苷類化合物芥子油苷多酚類化合物蛋白酶抑制劑單萜類植物雌激素有機(jī)硫化物植酸其他動物性來源的食物活性成分第5頁，共55頁。生物作用：抗癌抗氧化免疫調(diào)節(jié)抗微生物降膽固醇其他（調(diào)節(jié)血壓、血糖、血小板

3、和血凝，以及抑制炎癥等 ）第6頁，共55頁。（一）類胡蘿卜素 是廣泛存在于植物中的一類黃色、橙色或紅色的脂溶性色素，它們的主要功能之一是使植物顯示出紅色或黃色。胡蘿卜素類 (carotene) ：不含氧原子葉黃素類 (xanthophyll)：含氧原子1.分類第7頁，共55頁。2.食物來源：主要存在于水果和新鮮蔬菜中-胡蘿卜素和- 胡蘿卜素：黃橙色蔬菜和水果-隱黃素：橙色水果葉黃素：深綠色蔬菜番茄紅素：番茄3.攝入量 人體每天攝入的類胡蘿卜素大約為6mg。第8頁，共55頁。4.生物學(xué)功能抗氧化作用：番茄紅素的抗氧化活性最強(qiáng)抗腫瘤作用增強(qiáng)免疫功能：促進(jìn)白細(xì)胞介素（IL）的產(chǎn)生保護(hù)視覺功能：葉黃素

4、是視網(wǎng)膜黃斑的主要色素；增加葉黃素?cái)z入量可預(yù)防和改善老年性眼部退行性病變；吸收藍(lán)光，保護(hù)視網(wǎng)膜免于光損害。第9頁，共55頁?？寡趸种浦掳┪镄纬烧{(diào)節(jié)藥物代謝酶 增強(qiáng)免疫功能調(diào)控細(xì)胞信號傳導(dǎo)抑制癌細(xì)胞增殖誘導(dǎo)細(xì)胞分化及凋亡誘導(dǎo)細(xì)胞間隙通訊抗腫瘤的可能機(jī)制：第10頁，共55頁。1.結(jié)構(gòu) 環(huán)戊烷全氫菲 植物性甾體化合物 比膽固醇多一個(gè)側(cè)鏈(二)植物固醇2.分類-谷固醇菜油固醇豆固醇相應(yīng)的烷醇第11頁，共55頁。第12頁，共55頁。3.食物來源 主要來源于各種植物油、堅(jiān)果、種子、豆類4.攝入量 每日150 400 mg，與膽固醇攝入量相當(dāng) 吸收率僅約5%左右5.生物學(xué)作用抗癌作用：降低結(jié)腸癌、乳腺癌和

5、前列腺癌等的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低膽固醇調(diào)節(jié)免疫功能抗炎：降低體內(nèi)C-反應(yīng)蛋白水平雌激素效應(yīng)第13頁，共55頁。（三）皂甙1.結(jié)構(gòu) 由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有機(jī)酸組成 組成皂苷的糖有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、 木糖及其他戊糖類第14頁，共55頁。2.分類根據(jù)皂苷元化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，可分為：甾體皂苷三萜皂苷較常見的有大豆皂苷、人參皂苷、三七皂苷、絞股藍(lán)皂苷、薯蕷皂苷等第15頁，共55頁。3.食物來源 廣泛存在于植物莖、葉和根中甾體皂苷：薯蕷科和百合科三萜皂苷：豆科、石竹科、桔?？?、五加科4.攝入量 平均每日膳食攝入約10mg 食用豆類食物較多的可達(dá)200mg以上第16頁，共55頁。5.生物學(xué)作用調(diào)

6、節(jié)脂質(zhì)代謝，降低膽固醇抗微生物作用抗腫瘤作用抗血栓作用免疫調(diào)節(jié)作用抗氧化作用其他:抗突變、保護(hù)肝損傷、改善糖尿病、調(diào)節(jié)神經(jīng)興奮、抗疲勞等第17頁，共55頁。(四)芥子油苷1.結(jié)構(gòu)與分類 又叫硫代葡萄糖苷，簡稱硫苷 由-D-硫代葡萄糖基、磺酸肟和側(cè)鏈R基組成 根據(jù)R基團(tuán)的不同分為：脂肪族、芳香族和吲哚族GS第18頁，共55頁。2.食物來源 廣泛存在于十字花科蔬菜中（花椰菜、甘藍(lán)、包心菜、白菜、芥菜、小蘿卜、辣根等）3.攝入量 人體每日從膳食中攝入約10-50mg ，素食者可高100mg以上 加工處理可破環(huán)植物中的芥子油苷，所以生蔬菜中的生物利用率較煮熟的蔬菜高第19頁，共55頁。4.生物學(xué)作用對

7、腫瘤的預(yù)防和抑制作用對氧化應(yīng)激的雙向調(diào)節(jié)作用抗菌作用：抑制真菌其他作用：調(diào)節(jié)免疫、抗炎、用作食品添加劑 第20頁，共55頁。(五) 多酚類化合物1.結(jié)構(gòu) 以黃酮 (2-苯基色原酮)為母核 母核上常含有羥基、甲氧基、烴氧基、異戊氧基等取代基 基本骨架由兩個(gè)苯環(huán)（A環(huán)與B環(huán)）通過中央三碳連接 酚類衍生物的總稱，主要指酚酸和黃酮類化合物。第21頁，共55頁。 黃酮和黃酮醇類：槲皮素、蘆丁、黃芩素 二氫黃酮和二氫黃酮醇類：甘草素和小水飛薊素 黃烷醇類：兒茶素、沒食子兒茶素、沒食子酸酯 異黃酮和二氫異黃酮類：大豆苷、染料木素和葛根素 雙黃酮類：銀杏黃酮、異銀杏素 花色素類：葡萄皮紅、天竺葵素、矢車菊素、

8、飛燕草素 查爾酮類：異甘草素、紅花苷 其他：黃烷類、山黃酮類、二氫查耳酮等2.分類第22頁，共55頁。3.食物來源主要有綠茶、各種有色水果及蔬菜、大豆、巧克力、藥食兩用植物等一般葉菜類含量多于根莖類；戶外大地蔬菜含量明顯高于大棚蔬菜4.攝入量不同人群每日攝入量2070 mg第23頁，共55頁。5.生物學(xué)作用抗氧化作用抗腫瘤作用:尤其茶多酚和大豆異黃酮 保護(hù)心血管作用:銀杏葉、葛根、丹參抑制炎癥反應(yīng)抗微生物作用其他作用：抗突變、抗衰老、增強(qiáng)免疫、抗輻射、 雌激素樣作用第24頁，共55頁。(六)蛋白酶抑制劑1.分類：蛋白類和天然小分子類 蛋白類蛋白酶抑制劑 絲氨酸蛋白酶抑制劑 半胱氨酸蛋白酶抑制劑

9、 金屬蛋白酶抑制劑 酸性蛋白酶抑制劑 天然小分子類蛋白酶抑制劑 黃酮類、多酚類、其它天然小分子化合物 第25頁，共55頁。2.食物來源 蛋白類蛋白酶抑制劑廣泛存在于植物中，豆類、谷類含量豐富3.攝入量 胰蛋白酶抑制劑每日約攝入300mg第26頁，共55頁。4.生物學(xué)作用抗病蟲害侵襲免疫調(diào)節(jié)與抗炎作用抗氧化作用抗癌作用：對多種腫瘤具有抑制作用保護(hù)心血管作用第27頁，共55頁。(七)單萜類1.結(jié)構(gòu) 萜類化合物(terpenes)是以異戊二烯為結(jié)構(gòu)單位的一大 類化合物 含有兩個(gè)異戊二烯單位的為單萜類 植物固醇、類胡蘿卜素、輔酶Q在結(jié)構(gòu)上分屬于三萜、 四萜和多萜第28頁，共55頁。2.分類無環(huán)（鏈狀）

10、單萜：可分為萜烯類（如檸檬烯、月桂烯）、醇類（如香茅醇、香葉醇）、醛類（如香茅醛、檸檬醛）、酮類等單環(huán)單萜：可分為萜烯類、醇類和醛酮類，代表物有薄荷醇、松油醇、紫蘇醇、薄荷酮、香芹酚等雙環(huán)單萜：蒎烷型（如芍藥苷）、坎烷型（如樟腦、龍腦）等環(huán)烯醚萜：如梓醇、山梔苷第29頁，共55頁。3.食物來源萜類化合物廣泛存在于植物中，調(diào)味料植物中含有典型的食物單萜類如薄荷醇、香芹酮、檸檬油精等4.攝入量單萜類化合物的每日攝入量約為150mg第30頁，共55頁。5.生物學(xué)作用抗癌作用抗菌、抗炎作用:抗細(xì)菌和真菌抗氧化作用對神經(jīng)損傷的保護(hù)作用鎮(zhèn)痛作用:-松油醇、薄荷醇、楊梅苷、龍腦、香茅醛、香芹酚等均有良好的鎮(zhèn)

11、痛作用第31頁，共55頁。（八）植物雌激素1.結(jié)構(gòu)和分類 源于植物，具有類似雌激素的結(jié)構(gòu)和功能 可與雌激素受體(ER)結(jié)合發(fā)揮類雌激素或抗雌激素 效應(yīng)雙向調(diào)節(jié)作用第32頁，共55頁。主要屬于多酚類化合物， 包括四大類： 異黃酮類：染料木黃酮、大豆苷元、大豆苷等 木酚素類：開環(huán)異落葉松樹脂酚、穗羅漢松樹脂酚等 香豆素類：香豆雌醇、4-甲氧基香豆雌醇等 芪類：白藜蘆醇植物固醇也具一定雌激素效應(yīng) 第33頁，共55頁。2.食物來源異黃酮類：豆科植物中，大豆中含量為0.1%0.5%木酚素類：油籽、谷物、蔬菜、茶葉中，亞麻籽中含量可達(dá)370 mg/100g香豆素類：黃豆芽、綠豆芽、苜蓿等，干豆芽中含量可達(dá)

12、 7 mg/100g；芪類：葡萄、葡萄酒、花生等，葡萄中含量可達(dá)1mg/100g第34頁，共55頁。3.生物學(xué)作用預(yù)防骨質(zhì)疏松:對絕經(jīng)后女性骨骼的影響較為顯著改善圍絕經(jīng)期癥狀抗氧化作用保護(hù)心血管系統(tǒng)的作用抗腫瘤作用:對乳腺癌、前列腺癌、子宮癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、白血病等具有預(yù)防和抑制作用對神經(jīng)損傷的保護(hù)作用:減輕腦細(xì)胞氧化損傷,抑制腦細(xì)胞凋亡保護(hù)腦缺血損傷第35頁，共55頁。主要存在于百合科蔥屬植物中的一大類含硫化合物大蒜、洋蔥及其他球根狀植物中含量最為豐富以大蒜為例介紹有機(jī)硫化物(九)有機(jī)硫化物第36頁，共55頁。1.結(jié)構(gòu)與分類大蒜中含有30余種有機(jī)硫化物重量占大蒜總重的0.4%大蒜90%以上

13、的活性物質(zhì)主要為alliin和GSAC 第37頁，共55頁。大蒜中主要脂溶性硫化物的形成 脂溶性物質(zhì) 有特殊刺激性 臭味 大蒜油和大蒜 浸油主要成分第38頁，共55頁。大蒜中主要水溶性硫化物的形成 水溶性物質(zhì) 無特殊臭味 大蒜提取液主要成分第39頁，共55頁。2.生物學(xué)作用抗微生物作用：大蒜素與抗生素相當(dāng)；抗真菌、抗寄生蟲和抗病毒抗氧化作用抗癌作用：大蒜能阻斷致癌物亞硝胺的合成調(diào)節(jié)免疫作用：細(xì)胞免疫、體液免疫、非特異性免疫調(diào)節(jié)脂代謝：降低LDL和VLDL的水平，升高HDL水平抗血栓作用：促進(jìn)血栓溶解，阻止血栓形成其他：抗突變、保護(hù)肝臟、降低血糖、降血壓 第40頁，共55頁。（十）植酸 1.結(jié)構(gòu)

14、 又名肌醇六磷酸 (IP6) 是一種含有六分子磷酸的肌醇酯 消化道內(nèi)水解為肌醇和磷酸或其低磷酸化形式（IP15） 2.食物來源 廣泛存在于植物體中，主要分布在種籽胚層和谷皮 在谷類和豆類中含量可達(dá)16第41頁，共55頁。2.生物學(xué)作用螯合作用：螯合礦物質(zhì)離子，被視為抗?fàn)I養(yǎng)因子抗氧化作用：螯合過渡態(tài)金屬離子；抑制活性氧形成 調(diào)節(jié)免疫功能：增加T、B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性廣譜抗腫瘤作用：結(jié)腸癌、前列腺癌、胃癌、乳腺癌、黑色素瘤、白血病、皮膚癌等第42頁，共55頁。(十一)輔酶Q 1.結(jié)構(gòu)又稱泛醌（UQ），脂溶性醌類化合物分子中含一個(gè)由 610個(gè)異戊二烯單位組成的、與對苯醌母核相連的側(cè)鏈2.食物來

15、源自然界中分布廣泛：主要存在于動物的心、肝、腎細(xì)胞；酵母、植物葉片、種子等 第43頁，共55頁。3.生物學(xué)功能作為呼吸鏈組分參與ATP合成抗氧化作用 保護(hù)心血管作用 提高運(yùn)動能力：延長力竭運(yùn)動時(shí)間、提高最大攝氧量、降低運(yùn)動引起的氧化損傷及肌肉損傷免疫調(diào)節(jié)抗炎作用 第44頁，共55頁。1.結(jié)構(gòu) 一種天然的二硫化合物：1,2-二硫戊環(huán)-3-戊酸 多酶復(fù)合體中的輔因子，在三羧酸循環(huán)中起重要作用2.食物來源 主要來源于肉類和動物內(nèi)臟（心、腎、肝） 水果和蔬菜也能提供少量3.攝入量 人體每天攝入量約50600mg(十二)硫辛酸第45頁，共55頁。4.生物學(xué)作用抗氧化作用抗炎作用調(diào)節(jié)糖代謝，改善糖尿病并發(fā)

16、癥：促進(jìn)葡萄糖的運(yùn)輸及利用，增加胰島素的敏感性對心血管的作用：作為強(qiáng)抗氧化劑，減輕氧化應(yīng)激損傷；促進(jìn)一氧化氮合成，引起血管舒張；降低血壓對神經(jīng)損傷的保護(hù)作用：對興奮性神經(jīng)毒性及衰老、氧化損傷所致認(rèn)知功能障礙及神經(jīng)退行性變具保護(hù)作用第46頁，共55頁。1.結(jié)構(gòu)又稱黑素細(xì)胞凝集素，主要由松果體產(chǎn)生的胺類激素： N-乙?；?5甲氧基色胺 2.食物來源自然界分布廣泛動物性食物是良好來源植物性食物如玉米、 百合、 蘋果和蘿卜等(十三)褪黑素 第47頁，共55頁。3.生物學(xué)作用調(diào)節(jié)時(shí)間生物學(xué)節(jié)律：延長睡眠時(shí)間，改善睡眠質(zhì)量 抗氧化作用調(diào)節(jié)免疫作用調(diào)節(jié)能量代謝作用：調(diào)節(jié)與能量代謝相關(guān)激素（瘦素、胰島素、甲狀

17、腺素等）的分泌延緩衰老第48頁，共55頁。二.植物化學(xué)物的生物學(xué)作用抗癌作用抗氧化作用免疫調(diào)節(jié)作用抗微生物作用降膽固醇作用其他：調(diào)節(jié)血壓、血糖、血小板、血凝等第49頁，共55頁。第二節(jié) 常見食物中的生物活性物質(zhì)及生物學(xué)作用一.大蒜1.大蒜中的活性成分：硫化物（蒜素）2.生物學(xué)作用：抗微生物作用：廣譜抗生素，殺菌能力強(qiáng)抗氧化作用抗癌作用調(diào)節(jié)脂代謝調(diào)節(jié)免疫作用其他:抗突變、保護(hù)肝臟、降低血糖、降低血壓等第50頁，共55頁。二.大豆1.大豆中的活性成分：大豆皂甙、大豆異黃酮、植物固醇、蛋白質(zhì)抑制劑、植酸等2.生物學(xué)作用：抗癌、預(yù)防高脂血癥、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、改善骨質(zhì)疏松、預(yù)防心血管疾病等。第51頁，共55頁。三.茶葉1.茶葉中的活性成分：茶多酚、咖啡堿、茶多糖等2.茶多酚的生物學(xué)作用：抗氧化性：有助于延緩衰