食品原料中的抗营养成分.ppt

第四章食品原料中的抗营养成分,一、植酸和草酸 二、多酚类化合物 三、消化酶抑制剂,食品原料营养- 取决于可食部分营养组成 动植物积累营养成分 是为了自身生长 繁殖和发育的需要 植物为避免有害微生物和动物损害 形成防护系统,形态学保护机制 长 棘 刺 硬壳 化学保护机制 分泌异气 产生有害成分 如皂素 糖苷 生物碱等 作物在种子或可食部位积累一些蛋白质,对人是有害的,不可利用和消化的如:核糖体失活蛋白(RIP),抗真菌蛋白 蛋白酶抑制剂 淀粉酶抑制剂 糖结合蛋白等 在常规食品中存在较多时影响食品中有效成分的吸收利用,一、植酸 主要存在于: 植物的籽 根 干和茎;以豆科植物的籽 谷物的麸皮和胚芽中含量最高 抗营养性体现: 与金属离子形成复合物,影响有益 矿物元素的吸收和利用,第一节植酸和草酸,如:食品中的和胰液 胆汁等脏器向小肠分泌的 锌 铜等矿物元素; 与内源性蛋白质酶 淀粉酶 脂肪酶等络合降低酶活性,导致蛋白质消化和利用率降低 与金属形成的复合物稳定性影响因素: 食物原料的酸碱性pH=7.4稳定性顺序为: Cu2+ Zn2+ Co2+ Mn2+ Fe3+ Ca2+ 矿物元素本身的性质,吸收矿物元素的部位:十二指肠和空肠的上半部,pH=6,而在Ph=3-9大多数三元复合物(如锌-钙-植酸)溶解度非常小,多数以沉淀析出 动物实验表明:添加植酸酶可明显提高蛋白质和氨基酸在猪小肠和大肠中的消化率 动物饲料中添加植酸酶可提高蛋白质和矿物元素利用率,二、草酸(乙二酸) 广泛存在于植物性食品原料中 1、草酸的有害性 食用过多含草酸的食品(原料)造成尿路结石 草酸+钙 草酸钙的过饱和 结晶核形成 结晶增长 结晶凝集 结石形成 附着于肾小管管腔上皮,抑制因子:枸橼酸 镁和高分子抑制物质 日常饮食含草酸多的食物(原料): 菠菜 巧克力 花生 竹笋 茶等 草酸摄入量影响因素: 肠道内草酸分解菌量(抗生素可使之减少) ;摄入钙和脂肪量,预防因草酸过多引起结石的方法: 多饮水和均衡饮食 1L风险高,2L以上小 限制过度食用动物蛋白 含硫氨基酸抑制肾小管钙 的重吸收,导致尿钙增加,易于形成结石 多摄入含钙食物 钙与草酸形成草酸钙沉淀排出体外 推荐食物:乳制品 豆腐 小鱼等,限制含草酸食物的摄入 含草酸多食物用水煮 (草酸可溶性)可将其去除 使必需矿物元素的生物有效性降低,第二节食品原料中的多酚类化合物,一、分类(根据结构和生物合成途径) 黄烷醇类 花色苷类 黄酮类 酚酸类及其他,氰苷:豆类(四季豆 豇豆)核果和果仁中 水解产生氰氢酸,与细胞色素氧化酶中的铁结合使机体缺氧窒息,烧煮加热时应敞口,使氰氢酸挥发 甲状腺素:可致甲状腺代偿性肿大 皂苷类: 土豆 茄子中.土豆发芽时芽眼附近及发绿的表皮茄苷剧增,引起中毒,加热祛除,去掉芽眼,食品（原料）中的主要黄酮类物质,存在特点: 分布广 含量差异大 种类多 例 如:单宁(单宁酸 倍单宁酸 鞣酸) 特殊酚类化合物 食品原料中单宁分两类: 缩合单宁 水解单宁(倍单宁和鞣花单宁),稳定性与其结构关系密切 分子中羟基数目增加,稳定性降低 甲基化及糖基化程度提高,稳定性增加 pH愈大温度越高和氧浓度越大, 越容易破坏,二、抗营养性及有害性 对必需金属元素的络合作用 对蛋白质和酶的络合沉淀作用 多酚对酶的络合沉淀作用是酶活性分析前必须先考虑的问题 PVP(聚乙烯吡咯烷酮) 硼酸buffer 过量的还原剂 Tween 80,单宁与protein starch 消化酶形成复合物降低了食品的营养性的机理: 明显抑制消化酶如果胶酶 淀粉酶 脂酶 蛋白水解酶 -糖苷酶及纤维素酶活性,在消化道内单宁与糖 蛋白质 脂肪 等生物大分子形成复合物, 降低了它们的消化吸收 槟榔(含单宁11-26%)食道癌远东地区 高粱-食道癌(加勒比海诸岛) 过量饮茶-胃癌,多酚类具有抗癌 防止心血管疾病,抗氧化及清除自由基的作用 抗氧化机理: 具有转移氢原子的能力,作为键断裂抗氧化剂 能络合过渡金属离子而抑制自由基的形成,第三节消化酶抑制剂 主要是:蛋白酶抑制剂(PI): 胰蛋白酶抑制剂(LTI) 胰凝乳蛋白酶抑制剂 -淀粉酶抑制剂,一、PI分类 Kunitz型:与胰蛋白有专一结合位点 , 分子量较大,热稳定性差 Bowman-Birk型: 能同时抑制两个ser蛋白酶 胰蛋白酶 和胰凝乳蛋白酶活性, 分子量较小,热稳定性强,二、组成上的相似性: Cys含量特高,其次是 Asp Arg Lys Glu Cys含量高有利于形成分子内二硫键,具有高度的耐热耐酸性,二、消化酶抑制剂作用机理 根据蛋白酶抑制剂与其靶酶作用方式为 互补型 抑制剂占据靶酶的识别位点与结合部位,并与酶活性基团形成氢键而封闭靶酶活性中心(LTI),相伴型抑制剂分子不占据靶酶的识别位点,而是与酶分子并列相伴,并在与酶活性基团形成氢键的同时封锁酶与底物的结合部位(如:凝血酶抑制剂水蛭素) 覆盖型 抑制剂以类似线性分子的形式覆盖到靶酶活性中心附近的区域上,从而阻止了活性中心与底物接触(如:木瓜蛋白酶抑制剂),三、影响PI的因素及毒性的去除 影响PI活性的因素: 纯度 如纯化的宽叶菜豆蛋白酶抑制(KSTI)360min加热,活性仍保留70%,提取物60min 活性大部分丧失 pH范围 酸性条件下稳定性高于碱性条件, 中性条件下稳定,热处理温度和时间 高时间长活性损失大 压力 中性条件下 高压使活性很快失去 去除毒性的方法:加热,P