（食品科学专业论文）肝蛋白粉制备技术及有效成分研究.pdf

l 天津科技大学 惝y 吣1 吣7 9 7 3 3 6 学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果 除文中特别加以标注引用的内容外 本论文不包括任何其他个人或集 体已经发表或撰写的成果内容 对本文研究做出重要贡献的个人和集体 均已在 文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担 作者签名 燃 日期 九谢年乡月苏日 专利权声明 本人郑重声明 所呈交的论文涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天 津科技大学所有 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担 作者签名 日期 7 卯字年弓月迟日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借 阅 本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密口 请在方框内打 在年解密后适用本授权 书 本学位论文属于 不保密酣 请在方框内打 作者签名 导师签名 日期 五 凹年弓月西日 日期 年月日 摘要 动物肝脏是一种营养极为丰富的食品 是一种优质完全蛋白质源 含大量的不饱 肪酸和超氧化物歧化酶 s o d 具有广泛的应用价值 为更好地开发和利用动物 中有效成分 本课题以鸡肝为主要原料 研究了蛋白质含量高且保持s o d 活性 蛋白粉制备技术 并为回收利用肝脏中其他有效成分 深入检测了肝脏醇提物中 营养成分 分析了制备工艺对脂肪酸的影响 本课题用乙醇沉淀法固定肝脏中的蛋白质 通过单因素试验设计和正交试验设计 液比 搅拌时间 温度 乙醇浓度等因素进行了筛选优化 确定了乙醇沉淀固定 肝脏中蛋白质的最佳制备工艺条件 搅拌时间 1 2h 乙醇浓度 7 0 料液比 l 5 常温 进一步利用s d s 聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳实验定性分析了不同浓度乙醇提取固 定剩余沉淀物中的蛋白质 聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳实验 n b t 染色定性分析了乙醇 提取固定剩余沉淀物中的s o d 活性 结果表明 采用不同浓度乙醇提取固定 蛋白质 均没有显著降解 s o d 均有活性 将经乙醇提取固定后的沉淀物冷冻干燥 进一步制备肝蛋白粉 并利用聚丙烯酰 胺凝胶梯度电泳实验 n b t 染色深入研究 结果表明 冷冻干燥后的肝蛋白粉中s o d 仍有活性 保持肝蛋白粉中s o d 活性的贮藏条件为避光 常温保存 利用凯氏定氮法 索氏抽提法 超氧化物歧化酶测定试剂盒以及直接干燥法分析 检测肝蛋白粉中成分含量 肝蛋白粉中蛋白质含量为5 3 5 7 粗脂含量为9 0 5 总s o d 活力为1 1 9 4 1u m g 含水量为3 2 2 同时在最佳制备工艺条件下 初步研究了鸡肝醇提物中的主要营养成分 通过气 相色谱检测分析制备过程对肝脏中脂肪酸的影响 结果表明 鸡肝中的脂肪酸种类丰 富 含有一定量的奇数碳脂肪酸 并且不饱和脂肪酸总含量占5 7 0 5 高于饱和脂肪 酸总含量4 2 9 5 鸡肝醇提物中不饱和脂肪酸总含量占4 1 9 6 所占比例很大 但 略低于饱和脂肪酸总含量5 8 0 4 经高效液相色谱实验 检测得出鸡肝醇提物中含有 维生素a6 0 3i u g 维生素d6 3 8i u g 和烟酸1 0 4 g 关键词 肝蛋白粉 超氧化物歧化酶 活性 脂肪酸 o fs o l i dt ol i q u i d m i xt i m e t e m p e r a t u r e a n de t h a n o lc o n c e n t r a t i o na n ds oo n f i n a l l y w e d r e wt h ec o n c l u s i o nt h a tt h eb e s tp r o c e s sc o n d i t i o ni st h em i xt i m e 12 h t h ee t h a n o l c o n c e n t r a t i o n 7 0 t h er a t i oo fs o l i dt ol i q u i d l 5 u n d e rn o r m a lt e m p e r a t u r e 1 1 1 e c o n c e n t r a t i o n so fp r o t e i nl e f tw i t hd i f f e r e n te t h a n o lc o n c e n t r a t i o nw e r eq u a l i t a t i v e l y d e t e c t e d 历t l ls d sp a g e t h ec o n c e n t r a t i o n so fs o dl e f lw e r eq u a l i t a t i v e l yd e t e c t e dw i t h p a g ea n dn b ts t a i n i n g a n a l y s i s i ts h o w e dt h a te x t r a c t i o n sf r o md i f f e r e n te t h a n o l c o n c e n t r a t i o nh a dt h es a m ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o na n dt h es o d a c t i v i t y t h e nt h ed e p o s i t i o nw a sf r e e z i n g d r y i n ga n db e c a m et h el i v e ra l b u m e nm e a l b y p a g ea n dn b ts t a i n i n g s o dk e p ta c t i v i t i e sa f t e r f r e e z e d r y i n g i ta l s oi n d i c a t e dt h a t a c t i v i t yo fs o df r o ml i v e ra l b u m e nm e a lc o u l db ek e p ta tn o r m a lt e m p e r a t u r ea n di nt h e d a r k m c o n t e n to fi n g r e d i e n to fl i v e ra l b u m e nm e a lw a sd e t e c t e d 晦g j e l d a h ln i t r o g e n m e t h o d s o x h l e te x t r a c t i o nm e t h o d s o d k i tm e t h o da n dd i r e c td r ym e t h o d 1 1 圮r e s u l t s h o w e d t h ep r e p a r a t i o no f p r o t e i nw a s5 3 5 7 t h ec r u d el i p i dc o n t e n tw a s9 0 5 t h et o t a l s o da c t i v i t yw a s1 1 9 4 1u m g a n dt h ew a t e rc o n t e n ti nl i v e ra l b u m e nm e a lw a s3 2 2 u n d e rt h eb e s tp r o c e s sc o n d i t i o n s t h em a i nn u t r i t i o n a lc o m p o n e n t so fe t h a n 0 1 e x t r a c t h a v eb e e nr e s e a r c h e di n i t i a l l y n l eg c g a sc h r o m a t o g r a p h y d e t e c t e dt h ef a t t ya c i di nl i v e r i ts h o w e dt h a tc h i c k e nl i v e rh a sm a n yk i n d so ff a t t ya c i d si nw h i c hs o m eo d dc a r b o nf a t t y a c i d se x i s t e d t h er a t i oo fu n s a t u r a t e df a t t ya c i d si nc h i c k e nl i v e rw a s5 7 0 5 a n dh i g h e r t h a nt h a to ft h es a t u r a t e df a t t ya c i d s i nc o n t r a s tw i t hc h i c k e nl i v e r c h i c k e nl i v e re x t r a c t e d b ya l c o h o la l s oh a sm a n yk i n d so ff a t t ya c i d s a n dt h er a t i oo fu n s a t u r a t e df a t t ya c i d si ni t w a s41 9 6 w h i c hw a sl o w e rt h a nt h a to fs a t u r a t e df a t t ya c i d s b yh p l c f a t s o l v a b l ea n d w a t e r s o l v a b l ev i t a m i n si ne t h a n o l e x t r a c to fc h i c k e n sl i v ew e r ed e t e c t e d i ts h o w e dt h a t t h ev i t a m i nac o n t e n tw a s6 0 3i u g t h ev i t a m i ndc o n t e n tw a s6 38i u ga n dt h en i c o t i n i c a c i dc o n t e n tw a s1 0 4 嵋 gi ne t h a n o l e x t r a c to fc h i c k e n sl i v e r k e yw o r d s l i v e ra l b u m e nm e a l s o d a c t i v i t y f a t t ya c i d 1 3 1 脂肪酸的概念及分类 3 1 3 2 必需脂肪酸的功能 4 1 3 3 单不饱和脂肪酸 5 1 3 4 多不饱和脂肪酸 7 1 4 蛋白质概述 9 1 4 1 蛋白质的性质 9 1 4 2 蛋白质的生理活性 1o 1 4 3 优质蛋白 1 l 1 5 超氧化物歧化酶概述 1 1 1 5 1 超氧化物歧化酶概念 1 l 1 5 2 超氧阴离子的生成及危害 1 2 1 5 3 超氧化歧化酶的理化性质 1 3 1 5 4 超氧化物歧化酶与人体的关系 一1 4 1 5 5s o d 的测定方法 1 5 1 6 维生素综述 一l5 1 7 实验研究的目的及意义 一l6 2 材料与方法 1 7 2 1 实验试剂 一17 2 2 实验仪器 一18 2 3 实验方法 一l9 2 3 1 制备肝蛋白粉工艺条件优化 1 9 2 3 2 蛋白质电泳 一2 0 2 3 3 测定脂肪酸 2 4 2 3 4 测定维生素 2 5 2 3 5 肝蛋白粉中s o d 活力测定 2 6 2 3 6 水分的检测 2 7 2 3 7 粗脂肪的检测 2 8 2 3 8 粗蛋白的检测 2 9 3 结果与讨论 3 1 3 1 制备肝蛋白粉条件优化 3 1 3 1 1 制备工艺流程 3 1 3 1 2 水分检测分析 3 1 3 1 3 单因素单水平实验 3 l 3 1 4 正交实验确定最佳因素水平 3 5 3 2 肝蛋白粉中s o d 活性检测试验 3 6 3 2 1 冷冻干燥制备肝蛋白粉中s o d 活性检测分析 3 6 3 2 2 常温下保存不同时间后肝蛋白粉中s o d 活性检测分析 3 7 3 2 34 冰箱保存不同时间后肝蛋白粉中s o d 活性检测分析 3 7 3 2 4 光照和避光保存对肝蛋白粉中s o d 活性检测分析 3 8 3 3 肝蛋白粉各指标检测分析 3 9 3 3 1 水分检测分析 3 9 3 3 2 粗脂肪检测分析 3 9 3 3 3 粗蛋白检测分析 3 9 3 3 4s o d 检测分析 3 9 3 4 鸡肝经7 0 乙醇提取固定后醇提物中脂肪酸g c 检测分析 4 0 3 4 1 脂肪酸标准品g c 检测分析 4 0 3 4 2 鸡肝醇提物g c 检测分析 4 l 3 4 3 鸡肝g c 检测分析 4 2 3 4 4 鸡肝醇提物与鸡肝中脂肪酸气相色谱检测相对含量比较 4 2 3 5 鸡肝醇提物中维生素检测分析 4 3 3 5 1 高效液相色谱检测脂溶性维生素 4 3 3 5 2 高效液相色谱检测水溶性维生素 4 5 3 6 不同动物肝脏中脂肪酸的g c 对比分析 4 6 3 6 1 不同肝脏样品g c 检测 4 6 3 6 2 不同肝脏样品脂肪酸气相色谱检测相对含量比较 4 9 4 结论 5 2 5 展望 6 参考文献 5 4 7 攻读学位期间发表的论文 8 致谢 n 6 1 p g l d l h d l g c h p l c s d s m i l l i q c b b n b t t e m e d e p a d h a p a g e 物歧化酶 和脂肪酸 肪酸 前列腺素 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 气相色谱 高效液相色谱 十二烷基硫酸钠 超纯水 考马斯亮蓝 氮蓝四唑 四甲基乙二胺 二十碳五烯酸 二十二碳六烯酸 聚丙烯酰胺凝胶电泳 维生素 和矿物质 每百克猪肝含蛋白质2 1 3g 是猪肉 肥瘦 的两倍 脂肪4 5g 碳水化 合物1 4g 尤其人的机体需量较多的维生素a 的含量很高 每百克鸡肝 羊肝 牛 肝 猪肝中 分别含维生素a 5 0 9 0 0 2 9 9 0 0 1 8 3 0 0 8 7 0 0 国际单位 堪称是食品中 的顶峰 其他如维生素b l b 2 烟酸等 也都较一般食品要高出了很多 其b 族维 生素中以b 2 含量最高 每百克猪肝 牛肝 羊肝中 分别含维生素b 22 0 8 1 3 0 1 5 7m g 每百克猪肝中含铁2 5 0m g 是鸡蛋的9 倍还多 是猪肉 肥瘦 的1 8 倍 每百克牛肝含锌7 8m g 每百克猪肝中含铜2 5 0m g 以及一定数量的硒等微量元素 另外肝脏中含有多种营养素 消化酶 红血球及促生长因子 动物肝脏是一种优质完全蛋白质 是公认的高级蛋白 含量之高是许多蛋白源无 法与之相比的 而且肝脏中含大量的超氧化物歧化酶 s u p e r a x i d ed i s m u t a s e s o d s o d 水平与疾病的关系密切 s o d 有明显的抗脂质过氧化作用 从而保护细胞和组织不受 损伤 在一定程度上具有防止肿瘤发生 抗衰老 提高机体免疫力的作用 是一种具 有抗氧化 抗衰老 抗肿瘤 抗辐射和消炎作用的药用酶 有很高的应用价值 动物肝脏是很好的补血 明目类保健食品 食用肝脏 可以促进产生新的红血球 升高血色素 对恶性贫血有良好的治疗效果 肝脏中所含的铁质 是人体制造血红蛋 白的基本原料 动物肝脏中的铁不仅数量多 而且极容易吸收 铁是构成血红蛋白的 主要成分 常吃些肝类食品 可以为骨髓和肝脏提供足够的造血原材料 使人面颊红 润 精神振作 动物肝脏中的维生素a 是人体视觉 生长 细胞分化与增殖及免疫系统完整性 所必需的化合物 可以保护一切粘膜及上皮组织 又是合成视网膜紫质的重要成分 如果人体内缺乏维生素a 眼结膜就会干燥 变厚 角膜混浊 严重时还会出现角膜 软化 穿孔 导致失明 另外 还会出现呼吸道 消化道及生殖泌尿道的上皮组织易 受感染 以及皮肤粗糙 干燥和脱屑等 所以 常吃些动物肝脏 可以使干燥 粗糙 的皮肤变得相对细嫩 除此之外 动物肝脏内还含有维生素d 叶酸 维生素c 烟 酸 尼克酸 等 因此肝类食品是人们摄取 补充更多维生素和矿物质的良好来源 牛肝中含有十分丰富的卵磷脂 卵磷脂中的胆碱与脑组织中乙酸相结合 生成乙 酰胆碱 可以使大脑兴奋 具有增进思维 加强记忆等作用 近年来有不少学者进行 了相类似的试验 即用肝取代正常食物的1 0 来饲喂大鼠 结果这些大鼠在吃了致 癌物之后 也不会发生肝癌 还有试验表明 此类大鼠较一般大鼠具有超常的体力 将这些大鼠与一般大鼠一同投入水中 经过两个小时 只有以加入肝进行饲喂的大鼠 得以存活 而其他大鼠则半个小时即先后被淹毙 由此说明 经常进食些肝类食品 还可以提高人的智力 体力和抗癌力 i 前言 1 2 肝蛋白粉发展概况 1 2 1 肝蛋白粉现状 食物短缺 蛋白质不足 是第三世界普遍存在的问题 也可称为发展中国家存在 的生命能源危机 与当前发达国家面临的工业能源危机并列为世界性的两种能源危 机 农畜产品是目前食用蛋白质的主要来源 传统蛋白质生产数量逐年增加 但其增 加速度小于人口的增长 因此蛋白质人均占有量的提高被人口不断增多而抵消了不 少 发展中国家这种现象尤其明显 随着生活水平的提高 改善营养 提高食物口感 在膳食中增加动物蛋白的数量 是一自然趋势 2 1 从我国居民蛋白质的摄入量看 据 1 9 9 0 年膳食调查 3 相当于中国营养学会推荐的营养素供给量 r d a 的9 1 4 其中 优质蛋白质摄入量在地区之间存在着很大差距 高者占3 9 低者仅占1 8 这说 明 如何提高蛋白质尤其是优质蛋白质的供给水平 已成为改进居民膳食营养的一个 关键 大力发展高蛋白食品工业和饲料工业 可以提高资源利用率和经济效益 我国拥有大量的蛋白质资源 但尚未利用或在利用过程中浪费掉的蛋白质所占比 重甚大 关键问题在于没能搞好深度加工和精加工 畜产品加工下脚料是优质蛋白饲 料资源 由这些下脚料加工制成的产品都富含蛋白质 人体必需氨基酸和钙磷等微量 元素 但目前利用情况并不理想 若全国2 0 0 多个具有屠宰加工能力在1 0 万头以上 的肉联厂 每厂扩建一个年产1 0 0t 动物饲料的加工车间 年产量可达2 0 0 0 0t 以上 则可提供1 6 0 万头肥猪或3 6 0 万只蛋鸡所需的蛋白质饲料 动物肝脏是畜 禽宰杀后 的主要副产品之一 动物肝脏的资源丰富 以猪肝为例 猪肝约占整猪体重的1 4 全国每年可生产猪肝0 6 o 8 亿k g 2 1 目前 对动物肝脏的利用较少 多为手工作坊 方式加工 国内许多肉类综合加工厂没有很好地利用动物加工的副产品 相当一部分 动物肝脏被废弃 如果把这部分资源进行新产品开发 其经济效益将相当可观 研究发现动物脏器副产品从营养到生物利用率方面均优于鱼粉 是可开发的非常 规动物饲料 用于特种养殖诱食剂和饲料营养添加剂 肝粉是一种较好的动物蛋白源 据资料报道 4 肝粉中含有多种畜禽必需的氨基酸 而且比例适当 为配合饲料开辟 了新的蛋白质资源 充分利用动物加工副产品 特别是肝脏中丰富的蛋白质 维生素资源 开发肝脏 制品 利用现代工业加工技术将新鲜动物肝脏 经保鲜 预处理 干燥 粉碎等工序 加工成蛋白含量高 氨基酸平衡的肝粉 可以应用于食品强化和饲料添加 目前市场 需求量旺盛 1 2 2 蛋白质饲料 发展畜牧业的重要经验是 充分利用饲料资源 不断推广和研制配合饲料 目前 世界上一些工业发达的国家 配合饲料已逐步实现工业化生产 如七十年代后期 美 国的配合饲料生产已成为全国十大工业之一 每年加工饲料达l 亿t 以上 日本从六 十年代开始高速发展饲料生产 年产量已达2 0 0 0 多万t 饲料工业已成为最大的产业 之一 天津科技大学硕 学位论文 我国饲料工业目前正处在逐步建立和发展阶段 与世界发达国家相比差距甚大 据有关部门统计 我国已新建和改建饲料基地3 5 0 0 个 生产能力达5 1 0 万t 而其中 配合饲料只占1 0 左右 发展配合饲料生产的一个重要问题是解决饲料的来源 没有充足的蛋白质饲料 配合饲料的生产就是无米之炊 因此 解决配合饲料中蛋白质资源的供应就成为发展 畜牧业的一个中心问题 1 2 2 1 国外蛋白饲料生产概况 蛋白质饲料资源的紧缺现象是世界各国较普遍的问题 1 9 7 5 年世界精饲料蛋白质 数量为0 9 9 亿t 预计1 9 8 5 年是1 2 7 亿t 2 0 0 0 年将达1 7 2 亿t 而可消化粗蛋白质 的需要量1 9 8 5 年将达1 6 1 亿t 2 0 0 0 年达2 3 5 亿t 1 9 8 5 年需要量与生产量之间相 差3 4 0 0 万t 当前世界上解决蛋白饲料的主要途经是 扩大高蛋白饲料作物生产 其中最主要 的是发展大豆的生产 增加以大豆饼粕为主的豆类蛋白饲料 大豆的蛋白含量一般为 4 0 左右 豆饼粉含蛋白质4 4 5 0 将大豆加入日粮中 尤其是猪 禽日粮中 它 能部分或全部代替价格昂贵的动物性蛋白而不降低家畜的生产性能 近一 二十年来 许多国家大豆产量成倍甚至几十倍地增如 在许多国家 大豆在蛋白饲料来源中占有 的比重也很大 如西班牙为8 8 意大利为8 0 法国为7 8 等 另一个解决蛋白饲料的重要途径是充分利用屠宰厂下脚料和食品加工的副产品 作为动物蛋白饲料的资源 动物蛋白饲料的特点是营养价值比较全面 蛋白质含量较 高 1 2 2 2 我国蛋白饲料的生产 利用情况 我国的饲料资源很丰富 近年来 我国的饲料工业发展速度也是很快的 目前全 国己新建和改建饲料基地3 5 0 0 个 生产能力达5 1 0 万t 1 9 8 2 年共生产配合饲料3 2 5 亿k g 比1 9 8 1 年翻了一番 但是这样的发展速度仍不能满足畜牧业发展的需要 就 全国范围来说 配合饲料只占全部饲料的1 0 左右 基本上处于有啥喂啥的局面 饲 料报酬也较差 目前我国猪禽蛋乳的平均饲料报酬是4 4 1 而国外的先进水平是2 2 5 1 若将饲料都搞成配合饲料 以国内现在比较好的饲料报酬计 3 5 1 就可以节 约精饲料1 5 0 亿k g 把这些饲料用来发展畜牧业 可以增产肉类4 2 5 亿始 全国每 人每年可增加肉类4 k g 左右 农民每年可增加收入4 0 亿至5 0 亿元 我国现有的7 6 0 0 万t 精饲料中只有油料饼粕 植物蛋白饲料 8 0 0 多万t 动物 下脚 动物蛋白饲料 2 0 0 多万t 以配合饲料中蛋白质饲料量占2 0 计 现有资源 全用上还缺5 0 0 万t 蛋白饲料 况且 目前我们并没有将这些蛋白饲料资源充分利用 起来 2 1 1 3 脂肪酸概述 1 3 1 脂肪酸的概念及分类 脂肪酸 f a t t ya c i d 是具有长碳氢链和一个羧基末端的有机化合物的总称 和甘油 1 前言 结合生成脂肪 故名脂肪酸 是动物 植物和微生物脂质的基本组成成分 大多数脂 肪酸含偶数碳原子 因为它们通常从2 碳单位生物合成 高等动 植物最丰富的脂肪 酸含1 6 或1 8 个碳原子 如棕榈酸 软脂酸 油酸 亚油酸和硬脂酸 动 植物脂 质的脂肪酸中超过半数为含双键的不饱和脂肪酸 并且常是多双键不饱和脂肪酸 细 菌脂肪酸很少有双键但常被羟化 或含有支链 或含有环丙烷的环状结构 某些植物 油和蜡含有不常见的脂肪酸 根据结构不同 脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 饱和脂肪酸是指不含有 c c 一双键的脂肪酸 不饱和脂肪酸是指至少含有 c c 一双键的脂肪酸 其中不 饱和脂肪酸又分成单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸两种 多不饱和脂肪酸 p u s a 按照从甲基端开始第1 个双键的位置不同 可分为 3 和c o 6 多不饱和脂肪酸 有几 种脂肪酸人体自身不能合成 必须从外界由食物供给 它们又对人体有重要的影响和 作用 故称为必需脂肪酸 以往认为亚油酸 亚麻酸和花生四烯酸这三种多不饱和脂 肪酸都是必需脂肪酸 近年来的研究证明只有亚油酸和亚麻酸是必需脂肪酸 而花生 四烯酸则可利用亚油酸由人体自身合成 富含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成的脂肪在室温下呈液态 大多为植物 油 如花生油 玉米油 豆油 菜子油等 以饱和脂肪酸为主组成的脂肪在室温下呈 固态 多为动物脂肪 如牛油 羊油 猪油等 但也有例外 如深海鱼油虽然是动物 脂肪 但它富含多不饱和脂肪酸 如2 0 碳5 烯酸 e p a 和2 2 碳6 烯酸 d h a 因而在 室温下呈液态 5 s j 1 3 2 必需脂肪酸的功能 1 分子构成方面 9 1 构成细胞膜的重要成分 必需脂肪酸 e f a 可合成脂类 膜的磷脂双层中富含 e f a 而磷脂双层中脂肪酸组成对正常细胞膜的性质有重要作用 不同组织需要不同 性质的膜 构成该膜的磷脂层中所含脂肪酸链的长度 不饱和度与分支对膜的粘度 维持完整性的作用以及转动功能有关 合成前列腺素与血小板恶烷 前列腺素p g 是脂肪酸的衍生物 可分为p g g p g b p g c p g d p g e p g f g g p g h 及p g i 等9 型 各p g 之间在某些功能方 面有拮抗作用 p g 与其前体的关系如下 表1 1p g q g 前体的关系表 t a b l e1 1r e l a t i o n sb e t w e e np ga n di t sp r e c u r s o r 前体产物 8 1 i 1 4 2 0 3 c 0 6 5 8 1 1 1 4 2 0 3 c 0 6 5 8 1 1 1 4 1 7 2 0 5 3 p g g l p g h l p g e 2 p g f l a p g d 2 p g g 2 p g h 2 p g d 2 p g f 2 a p g h 3 p g a 3 p g l 3 p g g 3 p g f 3 a p g g 2 或p g h 2 在血小板内可转变为非常不稳定的 前列腺素衍生物凝血恶烷 p g l 2 图1 1 花生四烯酸体内转化图 f i g 1 1t r a n s f o r m a t i o no f a r a c h i d o n i ca c i di nv i v o 2 生物活性与代谢方面 维持水平衡 调节胆固醇代谢 促进儿童生长发育 维持皮肤健康 促 进毛发增长 维持生殖作用 供应能量 1 3 3 单不饱和脂肪酸 1 3 3 1 单不饱和脂肪酸的概念 单不饱和脂肪酸是指含有1 个双键的脂肪酸 以前通常指的是油酸 现在的研究 证实 单不饱和脂肪酸的种类和来源极其丰富 现已发现的单不饱和脂肪酸包括 肉豆蔻油酸 c 1 4 1 顺 9 主要存在于黄油 羊脂和鱼油中 但含量不高 棕榈油 酸 c 1 6 1 顺 9 许多鱼油中的含量都较多 棕榈油 棉子油 黄油和猪油中也有少 量 油酸 c 1 8 l 顺 9 最为普遍的一种脂肪酸 几乎存在于所有的植物油和动物 脂肪中 其中以橄榄油 棕榈油 低芥酸菜子油 花生油 茶子油 杏仁油和鱼油中 含量最高 反式油酸 c 1 8 l 反 9 是油酸的异构体 在动物脂肪中含有少量 在 部分氢化油中也有存在 蓖麻油酸 c 1 8 l 顺 9 在其第十二个碳上连接有一个羟 基 是蓖麻油中的主要脂肪酸 芥酸 c 2 2 l 顺 1 3 在许多从十字花科植物里所提 取的油中存在 如芥菜和芥子 以前的大部分菜子油中都含有芥酸 在不发达国家所 产的菜子油中仍然含有极多的芥酸 有证据表明芥酸有可能会导致心脏病 鲸蜡烯 酸 c 2 2 1 顺 9 是芥酸的一种异构体 存在于鱼油中 对健康无害 在食品中的使 用不受芥酸含量的限制 此外 该类脂肪酸中还包括上述一些脂肪酸的反式结构体 如肉豆蔻酸反油酸 c 1 4 1 反 9 棕榈反油酸 c 1 6 1 反 9 和巴西烯酸 c 2 2 l 反 1 3 向日葵油 红花子油 卡诺菜子油等油是属于富含高单不饱和脂肪酸的油类 也有研 1 前言 究显示 在昆虫脂肪中也含有大量的单不饱和脂肪酸 不过 在脂肪中单不饱和脂肪 酸绝大多数以油酸为主 含量多在3 0 4 1 0 左右 1 3 3 2 单不饱和脂肪酸的生理特性 存在于食品中的顺式单不饱和脂肪酸主要是油酸 多年来 单不饱和脂肪酸一直 被认为对血浆胆固醇水平呈中性作用 然而 近期的许多研究证实 顺式单不饱和脂 肪酸降低胆固醇的作用与饱和脂肪酸有关 目前 普遍认为顺式单不饱和脂肪在降低 胆固醇方面的能力与多不饱和脂肪酸相同 也有人认为单不饱和脂肪酸对胆固醇的表 观降低效果不过是一种替代作用 如用单不饱和脂肪酸代替膳食中的饱和脂肪酸 会 导致血浆胆固醇水平降低 对这种情况 并不是单不饱和脂肪酸的特殊功能 而是饱 和脂肪酸的含量较低的原因 顺式单不饱和脂肪酸对胆固醇有明显降低的作用 经过 流行病学调查后 发现经常食用橄榄油的人患冠心病的几率较低 因为橄榄油中单不 饱和脂肪酸的含量较高 这使得对单不饱和脂肪酸生理功能特性的研究再掀热潮 1 3 3 3 单不饱和脂肪酸的作用 1 降血糖作用 施万英等研究了含高单不饱和脂肪酸的特殊类型肠内营养制剂对i i 型糖尿病患 者的血糖 血脂等方面的影响 最后发现 这种特殊类型肠内营养制剂能够降低i i 型 糖尿病患者的血糖水平 尤其对餐后血糖水平的降低更加明显 在临床上比标准配方 的营养制剂更能适合于糖尿病患者的营养需求 2 调节血脂作用 研究者们当前对膳食脂肪酸的构成所导致的血脂水平改变机制还不是很清楚 g r u n d y 提出 饱和脂肪酸能够抑制由受体作为媒介的低密度脂蛋i 刍 l d l 的吸收 当 利用不饱和脂肪酸代替饱和脂肪酸时 会降低这种抑制现象的发生 仅在膳食中加入 单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸时 可能会使胆固醇水平保持不变 而不能降低低 密度脂蛋白胆固醇 l d l c 的水平 除此之外 油酸和亚油酸的混合膳食是否对低密 度脂蛋白胆固醇水平有影响 尚需进一步的研究 王军波等通过对1 6 7 名中老年高胆 固醇血症患者的膳食脂质摄入情况 血清总胆固醇 t c 高密度脂蛋白胆固醇 h d l c 和低密度脂蛋白胆固醇水平进行分析测定 结果说明 膳食脂质摄入 身体质量指数 b m i 对血清胆固醇水平有重要影响 b m i 膳食胆固醇和饱和脂肪酸与血清总胆固 醇和低密度脂蛋白胆固醇水平呈正相关 高密度脂蛋白胆固醇与血清总胆固醇的比值 与单不饱和脂肪酸呈正相关 而与b m i 呈负相关 郭红卫等探讨了改善膳食脂肪摄 入情况对血脂的影响 研究结果显示 减少膳食脂肪和胆固醇摄入量 适当增加单不 饱和脂肪酸摄入对高血压人群降低血脂水平 控制血压是很有效的 肖颖等研究了富 含单不饱和脂肪酸的坚果对血脂的调节作用 试验了大杏仁 夏威夷果对高脂大鼠血 脂水平的影响 证实了富含单不饱和脂肪酸的杏仁 夏威夷果具有调节高血脂大鼠血 脂水平的作用 还研究了富含单不饱和脂肪酸的孥果 美国大杏仁对高脂血症患者 的降血脂作用 结果发现 受试者在服用大杏仁后血清总胆固醇和载脂蛋白b a p o b 明显下降 载脂蛋白a i a p o a l 明显升高 在i i 型高脂血症患者中血清总胆固醇 低 天津科技大学硕士学位论文 密度脂蛋白胆固醇和载脂蛋白b 均明显下降 而且这种作用可持续至少4 周 以上研 究均表明 减少膳食胆固醇和饱和脂肪酸摄入 适当增加单不饱和脂肪酸的摄入能有 效减少高胆固醇血症及心血管疾病的发生 3 降胆固醇作用 研究认为 单不饱和脂肪酸 油酸 降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的 效果与亚油酸等多烯酸相当 对患高胆固醇血症的男性 若饮食中脂肪的热量占总热 量的4 0 左右 并降低其中饱和脂肪酸的摄入量 代之以单不饱和脂肪或多不饱和脂 肪酸型脂肪 可有效降低血浆中血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的含量 通过动 物试验表明 当采用富含油酸的花生油与胆固醇一起喂养大鼠时 0 1 以美国的脂 质摄入量作参比 花生油能抑制高胆固醇血症和动脉粥样硬化的形成 在对摄入含 单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸饮食的受试对象的血浆中所分离出的低密度脂蛋 白进行研究时发现 当低密度脂蛋白颗粒中油酸与亚油酸的比例提高时 低密度脂蛋 白本身对过氧化和氧化作用的抵抗力提高 但这种效果却与抗氧化剂的量无关 以上 发现有望用于降低动脉粥样硬化的发生 因为氧化的低密度脂蛋白在动脉粥样硬化过 程中是主要作用因子 有人还发现 棕榈油酸尽管在乳脂中的含量极微 却能够加强 血管的代谢过程 可防止患高血压的大鼠发生中风 1 3 4 多不饱和脂肪酸 1 3 4 1 多不饱和脂肪酸的定义 多不饱和脂肪酸又叫多烯酸 是指分子结构中含有2 个或2 个以上不饱和双键的 脂肪酸 双键愈多 不饱和程度愈高 营养价值也愈高 随着科学的发展 某些多不 饱和脂肪酸对人体的作用进一步被认识 特别是以廿二碳六烯酸 廿碳五烯酸和一般 植物油中的亚油酸 常与亚麻酸共存 等为代表的多不饱和脂肪酸 目前已越来越引 起人们的重视 l o 1 6 1 3 4 2 多不饱和脂肪酸的功能 1 多不饱和脂肪酸是防治心脑血管疾病的特殊营养物质 现代社会心脑血管疾病日趋严重地威胁着人类的健康和生命 以高血压 高血脂 动脉硬化 冠心病 血栓等为代表的心脑血管疾病造成的死亡人数 已以4 0 的比例 高居各类疾病之首 面临死神的威胁 许多人都在寻找病因及防治方法 6 0 年代末 科学家们偶然发现身居北极冰原的格陵兰岛爱斯基摩人几乎不患心脑血管疾病 而欧 洲和美国人的发病率最高 亚洲的日本人发病率较低 原来爱斯基摩人具有全世界独 一无二的食谱 生鱼和海豹肉 其中富含防治心脑血管疾病的最有效物质 鱼肉的脂 肪中含有独特作用的n 3 系多不饱和脂肪酸 廿二碳六烯酸 d h a 廿二碳五烯酸 n p a 廿碳五烯酸 e p a 廿碳四烯酸 十八碳四烯酸等 鱼类脂肪中多不饱和脂肪 酸含量之高 是其他食物无法与之相比的 心脑血管疾病主要是由动脉粥样硬化所致 而高血脂症则是动脉粥样硬化的首要危险因素 因此治疗高血脂症对于防治心脑血管 疾病具有重要作用 多不饱和脂肪酸对人体内脂质代谢具有如下影响 1 前言 促进胆固醇代谢 防止脂质在肝脏和动脉壁沉积 人体血液中的胆固醇可来自 食物 也可由肝脏合成 前者是外源性的 后者是内源性的 胆固醇虽然是高等真核 细胞膜的组成部分 在细胞生长发育中是必需的 但是血清中胆固醇含量过高 会堆 积在冠状动脉血管壁上引起冠心病 当膳食中多不饱和脂肪酸缺乏或饱和脂肪酸摄入 过多时 饱和脂肪酸可刺激胆汁分泌 从而促进饮食中胆固醇吸收 导致血液中胆固 醇含量过高 当膳食中多不饱和脂肪酸充裕时 胆固醇便与之结合形成胆固醇酯 促 其形成胆酸并从肠道排出 著名营养学家凯斯 k e y s 直认为血中胆固醇含量与膳食 中胆固醇的摄取量关系不大 但血中胆固醇与膳食中饱和脂肪酸的摄取量成正比 与 膳食中不饱和脂肪酸的摄取量成反比 因此 在膳食中适当地摄入一定量的多不饱和 脂肪酸 对促进人体胆固醇代谢 降低血清中总胆固醇含量 防止脂质在肝脏和动脉 壁沉积 预防心脑血管疾病 主要是冠心病 是有益的 据研究 海鱼油中所含有的 e p a 和d h a 是预防冠心病的主要成分 能提高血清中高密度脂蛋白含量 对降低血脂有一定作用 由于胆固醇是一种 脂溶性物质 必须与蛋白质结合形成脂蛋白才能溶解于血液中并在体内转运 人体内 有2 种类型的胆固醇脂蛋白 即高密度脂蛋i 刍 h d l 和低密度脂蛋i 兰i l d l 胆固醇以 低密度脂蛋白的形式存在于血液中时 容易沉积在血管壁上 以高密度脂蛋白形式存 在于血液中时 则能够去掉血管壁上的胆固醇 起疏通血管 保护心脏的作用 因此 人体血清中高密度脂蛋白是心脑血管疾病的保护因子 而低密度脂蛋白则是导致动脉 粥样硬化的元凶之一 膳食中所摄入的饱和脂肪酸被吸收后 在肝脏中形成甘油三酯 进而转变为低密度脂蛋白 饱和脂肪酸可抑制低密度脂蛋白接受器的活性 因而减少 血中胆固醇的消除 由于胆固醇的吸收增加 血脂合成增多 消除减少 故使血脂升 高 而多不饱和脂肪酸消化吸收后 在肝脏中不形成甘油三酯和低密度脂蛋白 而是 与肝脏细胞分泌的载脂蛋白结合成为高密度脂蛋i 刍 h d l h d l 作为胆固醇的受体与 胆固醇进行结合形成h d l c 而后通过血液循环送入肝细胞中 胆固醇形成胆汁酸排 出体外而被消除 故使血脂降低 从而有助于抗动脉粥样硬化 能降低血小板的凝集能力 减少血栓的产生 血管收缩和血小板聚集是造成动 脉粥样硬化和促进血液凝固并引起栓塞现象的另一个重要因素 而多不饱和脂肪酸 主要是e p a 可使磷蛋白酯酶活性增高 抑制血小板凝集厂促进血浆糖脂 胆回醇 甘油三酯指数下降 e p a 还能增加组织纤溶活化剂的溶栓作用 降低纤维蛋白原水平 及血液粘稠度 增加血液的流动性 从而防止血栓的形成和减少动脉粥样硬化的发病 率 血管在发生炎性反应后会促使脂质在动脉壁上的沉着而引起动脉粥样硬化的 发生 而多不饱和脂肪酸能在血管的损伤面加强白细胞的作用 从而降低炎症反应 延缓血管损伤部位血管硬化的进程 多不饱和脂肪酸能够促进人体防御系统功能 使血液中的脂肪酸谱向着对人体 健康有利的方向发展 从而有利于防止其他因素引发和加重心脑血管疾病发生 天津科技大学硕士学位论文 2 多不饱和脂肪酸有助于健脑明日 鱼油和母乳中所含的多烯酸如d h a 和e p a 这两种脂肪酸都是多不饱和脂肪酸 近年来它们之所以引起人们重视是因为发现居住在北极圈内的爱斯基摩人的膳食虽 然以鱼 肉为主 脂肪 能量和胆固醇摄入量都很高 但冠心病 糖尿病的发生率和 死亡率都远低于其它地区的人群 经研究发现 鱼油中富含e p a 和d h a 它们有降 低胆固醇 增加高密度脂蛋白的作用 而高密度脂蛋白是一种能移去血管壁上积存的 胆固醇疏通血管的物质 它们还有抑制血小板聚集 降低血黏度和扩张血管等作用 动物实验还发现d h a 可促进脑的发育 据此推测对儿童的生长发育很可能也有好处 有些植物油中含量丰富的亚麻酸在体内可以转变成e p a 和d h a 与深海鱼油所含的 e p a 和d h a 有同样的生物效用 1 4 蛋白质概述 蛋白质是组成人体细胞 组织的主要物质 是生命的 存在方式 与生命有关的 许多活性物质如酶 抗体 激素等 都主要是由蛋白质构成的 蛋白质种类繁多 分 布极其广泛 其功能也是多种多样的 人体的代谢活动 生理功能 抗病能力 酸碱 度调节 体液平衡以及遗传信息传递等 均同蛋白质密切相关 例如 在生命的自我 复制过程中 d n a 的复制 遗传信息的转录都必须依赖于多种蛋白质的复杂作用 此外 构成生物体新陈代谢几乎全部的生物化学反应都是在活性蛋白贯一酶的催化 作用下进行的 高等动物的免疫反应也主要通过蛋白质来完成 运动时肌肉的收缩 运送氧气及营养物质的载体 激素信使以及渗透调节物和缓冲剂等 也都和蛋白质密 切相关 可见蛋白质在生命中的重要作用 因此 蛋白质营养状况是衡量居民膳食营养水平的一个主要标志 也是决定人口 素质和健康水平的一个关键因素 1 4 1 蛋白质的性质 蛋白质的平均分子量变化范围很大 从大约6 0 0 0 到1 0 0 0 0 0 0 道尔顿 d a l t o n 或 更大一些 它没有特定的溶点 在不同的溶剂中 蛋白质的溶解度可能有很大的不同 特别是在水 某些盐溶液以及醇中蛋白质溶解度的差异更加明显 由于蛋白质的分子 很大 因此不能形成真正的溶液 而仅能以胶体分散体系或溶胶的方式存在 由于蛋白质分子是由许多氨基酸连接而成的 因此它的许多性质都与构成它的氨 基酸相似 例如 在多肽链的末端 蛋白质含有游离的氨基和羧基 因此它们既带正 电荷也带负电荷 这样蛋白质为两性离子 故可作为缓冲剂 蛋白质分子的净电荷随 p h 值的不同而变化 在等电点时为零 在等电点时 蛋白质的性质最不稳定 例如 酪蛋白原 是牛奶中的主要蛋白质 等电点是4 6 由于胃中的p h 值较低 因此牛奶 进入胃中极易凝结成块 同样道理 当牛奶变酸和p h 值下降时 也非常容易结块 这是牛奶蛋白变性的表现 蛋白质分子受到外界某些因素的影响 会使其理化性质发生改变 这种变化被称 为变性作用 变性作用实质是蛋白质分子空间结构的改变或破坏 能够引起蛋白质变 1 前言 性的因素很多 这些因素可以分成两类 一类是化学因素 包括酸 碱 有机溶剂 如 乙醇 乙醚 丙酮 重金属盐类 脲 胍 表面活性剂等 另一类是物理因素 包 括热 紫外线 超声波 高压 剧烈振荡 搅拌 研磨等 蛋白质变性后 许多原有 的性质都将发生变化 如粘度增加 溶解度降低 易与酶或某些化学试剂发生作用或 反应 生物功能全部丧失等等 利用蛋白质这种特性 在食品加工中可提高其利用率 1 4 2 蛋白质的生理活性 蛋白质是生物细胞原生质的重要成分 在人体除掉水份的干物质中大约占5 0 不仅人体的皮肤 蛋白质占7 0 肌肉 蛋白质占8 0 血液 蛋白质占9 0 及内脏的主体是蛋白质 就连毛发 骨酪 指甲以及体内的一些激素 抗体和酶也都 是蛋白质或其衍生物 蛋白质不仅是宝贵的营养素 而且还具有很多重要的生理活性 1 构成和修补体组织 人的生长发育以及每时每刻的新陈代谢都需要不断地补充蛋白质 除特殊时期的 需要外 儿童生长期 妇女妊娠 哺乳期等 对于一个健康的成年人来说 每天的 需要量并不多 蛋白质就是构成和修补体组织所必需的基本材料 2 提供热量 虽然食物蛋白质的主要功能是为了产生和保持人体蛋白质而提供氨基酸 但它们 最终还是要分解成尿素并释放出热能 1 6 7k j g 因此 蛋白质的第二个作用就是作 为一种辅助的能源 3 参与体内物质的代谢调节 蛋白质能合成新陈代谢必不可少的催化剂 酶与激素 是调节生命活动的重要 物质 4 增强抵抗力 血浆中的抗体丙种球蛋白 是一种具防御功能的蛋白质 因此 缺乏蛋白质的人 体内因抗体减少而易患各种疾病 5 调节渗透压 血浆具有多种蛋白质 对于维持血液的胶体渗透压及调节细胞内外的压力具有重 要作用 6 维持血液的酸碱度 血液蛋白质与肺共同合作 能把新陈代谢产生的二氧化碳排出体外 c 0 2 在水溶 液中则产生碳酸 以调节血液和细胞外液的酸碱平衡 此外 体内多种物质的运输 遗传信息的传递等复杂的生理过程 无不与蛋白质 有关 总之 生命活动的新陈代谢 包括催化 运动 免疫 神经思维 保护等功能 都在不断地消耗蛋白质 蛋白质在人体营养素中居重要地位 它的数量与质量与人民的健康素质有着极大 的关系 就象建筑所用的材料 若是钢筋水泥 则可造就摩天大厦 若为稻藁枯竹 天津科技大学硕士