第2章-功能性食品化学和营养学.ppt

2020/5/3,1,功能性食品学TheScienceofFunctionalFoods,2020/5/3,2,主要内容,第1章绪论第2章功能性食品化学和营养学第3章功能性食品评价的基本原理与方法第4章功能性食品的设计与开发原理,2020/5/3,3,第二章功能性食品化学和营养学,第一节功能性碳水化合物第二节氨基酸、生物活性寡肽与蛋白质第三节功能性油脂第四节自由基清除剂第五节维生素和维生素类似物（自学）第六节矿物元素（自学）第七节益生菌第八节其他：植物活性成分等,2020/5/3,4,教学目的和要求,掌握常用的功能性食品功效成分的种类；了解、掌握功效成分的组成及生理功效；了解功能性食品功效成分的开发现状。重点与难点常见功效成分的定义与分类；各类功效成分的生理功效。重点掌握蛋白类生物活性物质、活性肽类、活性多糖和自由基清除剂。,2020/5/3,5,基本概念,功能性食品化学和营养学，是传统食品化学、营养学的发展，是功能性食品学的基础。各种功效成分，是它们的主要研究对象。功能性食品化学，研究功效成分的来源、制备、结构、性能、分析和应用等内容。功能性食品营养学，研究功效成分对人体的营养保健规律及对各种慢性病的预防、改善作用。,2020/5/3,6,第一节功能性碳水化合物,碳水化合物、蛋白质、脂肪合称三大类营养物质。从化学结构上看,碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮,或者通过水解能生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。根据其结构和性制,可以将它分为三类:单糖、低聚糖和多糖。随着营养学研究的深入，人们发现某些碳水化合物在增强免疫力、降低血脂、调节肠道菌群等方面的生理功效，这些统称为功能性碳水化合物，主要有活性多糖、功能性甜味剂、黄酮、皂苷等。,2020/5/3,7,活性多糖功能性甜味剂其它的功能性碳水化合物,黄酮、皂苷等,2020/5/3,8,一活性多糖,多糖定义：由十个以上单糖通过糖苷键连接而成的碳水化合物称为多糖活性多糖：专指具有某种特殊生物活性的多糖化合物。（一）膳食纤维（二）真菌多糖（三）植物多糖,2020/5/3,9,（一）膳食纤维,1、定义长期以来，在食品工业领域也一直沿引“粗纤维”这一概念。年Trowell等对膳食纤维的生理学定义为“不能被人体内消化酶水解的多糖类碳水化合物和木质素”。承认此定义并建立了统一的检测方法。,2020/5/3,10,定义膳食纤维(Dietaryfiber，DF)：是指植物性食品中不能被人类胃肠道消化酶消化,但能被大肠内的某些微生物部分酵解和利用,非淀粉多糖类物质与木质素的合称。膳食纤维被大肠内微生物降解后的某些成分，被认为是其生理功效的一个起因。,2020/5/3,11,（一）膳食纤维,2、分类膳食纤维,（按溶解性）水溶性膳食纤维水不溶性膳食纤维功能性低聚糖和抗性淀粉(ResistantStarch),2020/5/3,12,按来源分类,植物来源：纤维素、半纤维素、木质素、果胶等；动物来源：甲壳素、壳聚糖和胶原等；海藻多糖类：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等；微生物多糖：黄原胶等；合成类：羧甲基纤维素等。,2020/5/3,13,（一）膳食纤维,3膳食纤维的化学组成纤维素：-吡喃葡萄糖通过-1、4糖苷键连接起来的化合物，它是细胞壁的主要结构物质。（如图）半纤维素：阿拉伯木聚糖、木葡萄聚糖、半乳糖甘露聚糖、-1、3或-1、4葡聚糖。果胶：半乳糖醛酸，以1、4糖苷键连接而成的聚半乳糖醛酸。木质素：松伯醇、芥子醇和对羟基肉桂醇三种单体组成的大分子化合物，没有生理活性，难于分离。,2020/5/3,14,纤维素：-吡喃葡萄糖通过-1、4糖苷键连接起来的化合物,2020/5/3,15,纤维素：空间立体结构,2020/5/3,16,（一）膳食纤维,4膳食纤维的主要物化特性（1）、很高的持水力（2）、对有机化合物的吸附螯和作用（3）、对阳离子有结合和交换能力（4）、具有类似填充剂的充盈作用（5）、可改变肠道系统中的微生物群系组成,2020/5/3,17,（一）膳食纤维,5膳食纤维的生理功效（1）促进肠道蠕动,清洁胃肠道,减少和预防胃肠道疾病；（2）改善肠道菌群,维持体内的微生态平衡,有利于某些营养素的合成；（3）抑制胆固醇的吸收,预防高血脂症和高血压等（4）降糖减肥作用,对肥胖者减肥有益，而且具有预防和辅助治疗糖尿病的作用；（5）延缓和减少重金属等有害物质的吸收,减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。,2020/5/3,18,（一）膳食纤维,膳食纤维的有效摄入量：膳食纤维的摄入量贵在适度,过多或过少都不利于人体健康,以讲究适量为宜。过量的膳食纤维对人体健康具有较大的负作用：（1）体积的问题（2）腹部有不舒适感（3）干扰营养素的吸收利用，束缚微量元素和维生素的吸收和利用。,2020/5/3,19,膳食纤维的供应量标准（根据年龄状况或能量摄入量而具体确定）,美国食品与药品管理局()在1994年5月实施的新食品营养标示法中推荐,成人摄入2035克/天的膳食纤维,可满足人体健康的正常生理需要。我国营养专家建议膳食纤维的摄入量,就年龄状况而言,一般情况下,710岁儿童约为1015克/天,青少年约为1520克,普通成年人约为2025克/天,成年人中的肥胖者约为2530克/天。,2020/5/3,20,（一）膳食纤维,膳食纤维的主要来源膳食纤维是植物性成分,膳食纤维在蔬菜水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。国外已研究的膳食纤维主要有6大类：谷物、豆类、果蔬、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维。,2020/5/3,21,（一）膳食纤维,8膳食纤维在食品中的应用（1）水溶性膳食纤维在保健食品中的应用（2）水溶性膳食纤维在乳制品中的应用（3）水溶性膳食纤维在饮料中的应用（4）水溶性膳食纤维在婴幼儿食品中的应用（5）在焙烤食品中的应用（6）在制粉业、制糖业食品中的应用（7）在果酱、果冻食品中的应用,2020/5/3,22,应用举例：,红薯膳食纤维饮品的生产摘要:红薯渣为红薯淀粉加工过程中的副产物。利用食用菌生物降解与转化红薯渣形成发酵液，以此发酵液为主要原料，经过均质、调配等工艺，制成浅黄白色、粘度适中、状态均匀的膳食纤维饮品，可以作为日常膳食纤维的补充。,2020/5/3,23,工艺流程：,2020/5/3,24,超高温番茄膳食纤维牛奶的研制超高温番茄膳食纤维牛奶是以牛奶为主要原料，添加适量的水、番茄膳食纤维，经均质、超高温(UHT)灭菌处理后，无菌包装而成。,2020/5/3,25,工艺流程：,2020/5/3,26,（二）真菌多糖,真菌多糖：是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的，可以控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性多糖。真菌多糖具有很强烈的抗肿瘤活性，对癌细胞有很强的抑制力。,2020/5/3,27,（二）真菌多糖,1、真菌多糖主要种类：香菇多糖、银耳多糖、金针菇多糖、云芝多糖、冬虫夏草多糖、灵芝多糖、黑木耳多糖、灰树花多糖、雷丸多糖、猪苓多糖、茯苓多糖、亮菌多糖、针裂蹄多糖、核盘菌多糖、裂褶多糖等。,2020/5/3,28,（二）真菌多糖,2真菌多糖的构效关系对一级结构而言,影响其生物活性的因素包括三个:第一,单糖的组成,有抗肿瘤作用的真菌多糖大多是由葡聚糖组成的,如香菇多糖、裂褶多糖、灵芝多糖等;第二,糖苷键的类型,大多活性多糖的主链上都具有(13)苷键,等从金针菇细胞壁中提取出一种碱溶性多糖,它由(13)-葡聚糖组成,经试验证明该多糖有抑瘤活性;,2020/5/3,29,第三,连接在-葡聚糖骨架上的一些基团如聚羟基、聚醛基、羧甲基、乙酰基、硫酸基等对真菌多糖的生物活性发挥起重要作用,例如从茯苓多糖菌核中得到的茯苓多糖,基本没有抗肿瘤活性,但制成羧甲基多糖后,水溶性增大,并具有强烈的抗肿瘤活性。真菌多糖所具有的缔合、胶束结构、憎水键以及多糖分子的挠曲度等高级结构都对其活性产生影响。,2020/5/3,30,2020/5/3,31,（二）真菌多糖,3真菌多糖的生物活性（1）抗肿瘤真菌多糖抗肿瘤作用的机制是通过激活免疫细胞,增强机体抗肿瘤免疫功能,从而间接抑制或杀死肿瘤细胞。但有些真菌多糖具有细胞毒性,可以直接杀死肿瘤细胞。,2020/5/3,32,（2）免疫调节作用真菌多糖对机体的免疫调节作用主要是通过激活巨噬细胞,激活网状内皮系统,激活和淋巴细胞,激活补体以及促进各种细胞因子的生成等方式和途径来实现的。例如银耳多糖、灵芝多糖、黑木耳多糖、冬虫夏草多糖等。（3）降血脂作用血脂含量的增高会使动脉内膜受到损伤而导致动脉粥样硬化,从而诱发心脑血管疾病。降低血脂含量对于防治心脑血管疾病具有重要意义。如：香菇多糖、银耳多糖、灵芝多糖等。,2020/5/3,33,（4）抗病毒、抗衰老、抗辐射等作用真菌多糖的抗病毒主要是利用其结构相似,通过免疫调节机制产生宿主免疫功能,以抗病原体的侵袭，例如硫酸香菇多糖就具有突出的抗病毒活性。,2020/5/3,34,4真菌多糖的加工与提纯真菌多糖的加工方法有两种，一种是从栽培真菌子实体中提取；另一种是发酵法短时间生产大量的真菌菌丝体。常用的是“水溶醇沉法”,即将子实体或菌丝体破碎,经100水溶液4小时后,进行过滤,滤渣再反复提取2-3次。取滤液加入三倍体积的95%乙醇处理4小时,经离心、过滤,去除沉淀物,将滤液浓缩、烘干,即成为粗多糖。此外,还有酸提、碱提、双酶浸提、复合酶浸提法等。,2020/5/3,35,开发利用热点：多糖高产菌株的筛选和选育；通过研究多糖活性与构效的关系来有效改造天然多糖，使之增强原有活性；深层发酵生产多糖工艺优化；真菌多糖药理机制及真菌多糖药品临床应用的有效性和安全性研究等。,5食药用真菌多糖的研究现状与展望,2020/5/3,36,展望,食药用真菌多糖的研究主要应在以下三方面：一是寻找某些已知或未知真菌多糖的新的生物活性；二是加强对真菌多糖的构效关系、结构改造等方面的研究，通过结构改造的方法产生或提高真菌多糖的活性；三是深入研究真菌多糖的免疫作用机理，弄清楚其作用靶细胞，对真菌多糖的抗肿瘤和抗自身免疫疾病等药理作用机理进行深入研究，扩大临床应用领域。,2020/5/3,37,应用举例：,蜂制品与真菌多糖的复配顾顺明等上海市工业微生物研究所将蜂产品和真菌多糖进行复配,利用它们各自的明确的活性成分和功效,使新开发的产品的功效起到相辅相成的效果,提高产品的附加值。,2020/5/3,38,工艺流程：,2020/5/3,39,（三）植物多糖,目前已有报道的天然多糖化合物约有300多种,广泛存在于植物、动物和微生物组织中。高等植物多糖因与中医中药关系密切,近年来以中国研究得较多。目前研究应用比较多的有：枸杞多糖、人参多糖、茶多糖、魔芋葡甘露聚糖、银杏叶多糖、波叶大黄多糖等。,2020/5/3,40,1植物多糖的构效关系植物多糖构效关系上存在以下特点:具有不同类型苷键连接的葡聚糖;葡聚糖主链上的(13)苷键和支链上的(16)苷键为必须的;分子量应有5万以上,且具有三重结构。但中国学者对其他数种高等植物多糖的抗肿瘤抑制活性与其结构之间的关系研究并不与以上结论相符。,2020/5/3,41,2020/5/3,42,2植物多糖的生物活性,（1）增强机体免疫功能（2）抗肿瘤作用（3）降血糖作用（4）抗衰老作用（5）抗病毒活性（6）降血脂活性（7）其他活性,2020/5/3,43,二功能性甜味剂,（一）功能性低聚糖低聚糖又称寡糖：是有210个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链一类寡糖的总称,其分子量约为3002000,分为功能性低聚糖和普通低聚糖两大类。蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖和麦芽三糖等属于普通低聚糖,它们可被机体消化吸收。功能性低聚糖包括水苏糖、棉籽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚龙胆糖（有苦味）等。,2020/5/3,44,现在世界上主要研究和生产的功能性低聚糖主要有低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖和低聚麦芽糖等。自然界中主要存在于人乳、大豆、棉籽、桉树、甜菜、龙胆属植物根及淀粉的酶水解物中。,2020/5/3,45,1功能性低聚糖的结构、特点和存在形式（1）结构功能性低聚糖是210单糖通过糖苷键连接而形成直链或支链的碳水化合物。其结构随单糖分子种类、数量、糖苷键类型、连接位置、排列形式而发生变化。,2020/5/3,46,（2）特点功能性低聚糖一般都很难消化，他们大都具有良好的溶解性、热稳定性和耐酸性，并且保湿性良好，由于他难以被唾液及胃液中的酶类分解和乳杆菌类所利用，所以具有较低的热量。经过动物实验发现，功能性低聚糖具有安全、无毒的良好理化特性，还有促进肠内有益菌繁殖、抑制有害菌生长的独特生理功能。,2020/5/3,47,（3）在自然界中的分布功能性低聚糖广泛存在于大豆、甜菜、芦笋、牛蒡、葡苣、洋葱、蜂蜜等食品原料中。,2020/5/3,48,2功能性低聚糖独特的益生作用（1）在人体内的代谢机制分子量较小的低聚糖可以增加渗透压以及肠道中水的存在，这样一定程度上可以起到通便的效果，但是绝大部分低聚糖是被发酵利用的。（2）双歧杆菌的作用人体内双歧杆菌含量的多少与人体的生长、机体的新陈代谢乃至生老病死都息息相关。,2020/5/3,49,（3）功能性低聚糖和双歧杆菌的关系,2020/5/3,50,（4）功能性低聚糖的生理功能促进双歧杆菌的增值促进肠道健康，减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生，抑制病原菌和腹泻防止便秘提高机体自身免疫力、抗肿瘤降低血清胆固醇抵御饮食中的有害物质，对肝脏的保护作用合成维生素，促进矿物质（钙）的消化吸收低（无）能量，抗龋齿作用防止和治疗冠心病,2020/5/3,51,（5）功能性低聚糖的摄取量体重60kg的人日摄入量为：低聚果糖18g，大豆低聚糖13g，低聚半乳糖18g，异麦芽糖90g。由于人食入功能性低聚糖后，在大肠内可以产生气体（H2，CO2等）引起腹胀，所以要考虑摄入量的问题。,2020/5/3,52,3功能性低聚糖的食品加工特性和安全性,（1）食品加工特性低聚糖具有一定的旋光性。一般不具有还原性，不发生美拉德反应。甜度比蔗糖低些，大约是蔗糖甜度的0.2一0.9倍，甜味与蔗糖接近，食品加工特性和蔗糖相似。没有吸湿性，不被酵母所利用，口感厚实，粘度高，保湿性好等。,2020/5/3,53,（2）安全性低聚糖大多是天然存在的碳水化合物。科学家进行安全毒理实验分析，证明它们均具有食用安全性。,2020/5/3,54,4功能性低聚糖保健食品的开发,由于低聚糖大多与蔗糖在理化性质和食品加工特性方面具有相似性，为其保健食品的开发带来了方便。只须把原来用蔗糖作甜味剂的食品，直接用功能性低聚糖代替或部分代替，而加工工艺不须作太大的改动。下面列举几种常见的低聚糖在食品中的应用。,2020/5/3,55,（1）低聚异麦芽糖,低聚异麦芽糖具有淀粉糖浆的优良理化特性,甜度仅为蔗糖的45%50%。该糖对酸、热的稳定性很强,具有很好的保湿性,能抑制食品中淀粉回生、老化和结晶糖的析出,水分活性低,具有抑菌作用,为难消化性糖。,2020/5/3,56,人体食用低聚异麦芽糖可促进体内双歧杆菌的增殖，在人体实验中，每日摄入2.525g低聚异麦芽糖（纯品)，对肠道内双歧杆菌的增殖作用如表1所示。,2020/5/3,57,（2）大豆低聚糖,大豆低聚糖是指大豆中含有的对人体有益的可溶性糖类，主要成分是水苏糖、棉子糖。棉子糖是三糖，它是半乳糖以-(1.6)键与蔗糖的葡萄糖基连接;水苏糖是四糖，它是棉子糖的半乳糖基以一(1.6)键与半乳糖连接。因此，棉子糖与水苏糖也是半乳糖类的低聚糖。大豆低聚糖广泛存在各种植物中,以豆科植物含量居多,除大豆外,豇豆、扁豆、豌豆、绿豆和花生等中均有存在。,2020/5/3,58,大豆低聚糖制品是用浓缩大豆蛋白乳清或分离大豆蛋白乳清为原料生产的，其工艺流程见图4。,2020/5/3,59,（3）低聚果糖低聚果糖因其确切的保健功能，商品化程度高而处于领先地位。低聚果糖具有双向调节人体肠道微生态的功能，既能使肠内双歧杆菌超强增殖，又能同时抑制其他有害菌的增殖，这一特性是其他许多低聚糖品种所无法拥有的。,2020/5/3,60,低聚果糖具有优异的生理学特性,很难被人体消化道唾液酶和小肠消化酶水解，是一种低热量糖，不会引起肥胖;在大肠内能被双歧杆菌有选择性地利用摄取低聚果糖后，体内双歧杆菌数量可增加100-1000倍);可认为是一种水溶性的食物纤维，能降低血脂，改善脂质代谢，病人服用后其胆固醇、甘油三醋、游离脂肪酸都能降低，所以可以作为高血压和肥胖症患者食用的甜味剂;,2020/5/3,61,适宜于糖尿病人食用;防龋齿，齿斑葡萄糖链球菌不能利用低聚果糖，又没有菌体凝结作用，生成的乳酸含量为蔗糖的10%-50%以下;抑制肠道内沙门氏菌等致病菌和腐败菌的生长。,2020/5/3,62,（4）棉子糖棉子糖的特点之一是没有吸湿性，易与其它粉末配料混合制成粉末状、颗粒状、片状及胶囊状的保健食品。棉子糖在高湿情况下具有易溶性的特点使其与蔗糖共用时能抑制蔗糖可能的结晶析出现象。为此，它是制备各种中西式糕点及巧克力等产品的功能性甜味剂。由于棉子糖分子中有五个结晶水，加热时易失去部分或全部结晶水，脱水后棉子糖又易吸收周围水分恢复成原来的带水状态。根据这一特性，可进一步将它开发成新兴的具有保健功能的可食脱水剂。,2020/5/3,63,（5）低聚木糖低聚木糖理化性质十分稳定，对热酸都具有很高的稳定性，在酸性条件下储藏的稳定性好，它的这些性质在功能性低聚糖类产品中极为突出。因此，可把低聚木糖添加于酸性饮料和发酵食品中。低聚木糖增殖双歧杆菌的选择性强，增殖效果好，添加量不大就能达到良好的生理功能。低聚木糖取代部分蔗糖生产的面包产品色泽比原来淡，但芳香味却比原来的浓，这种产品不易老化，水分活度低，抑制微生物生长，货架寿命长。,2020/5/3,64,（6）低聚乳果糖低聚乳果糖具有纯真的甜味，几乎和蔗糖具有相同的物理特性。可广泛地应用于各种食品中，一般不会影响食品的理化性质，甜度可以较大幅度的降低，尤其对甜度过高的巧克力、果酱、蜜饯等制品的品质会有较大的改善。纯低聚乳果糖因不受乳酸菌发酵，故对酸乳等需经乳酸发酵的制品有协调风味的作用。,2020/5/3,65,5应用举例,低聚糖在奶粉中的应用：低聚糖比较适合添加在奶粉中生产婴儿配方奶粉和中老年奶粉。婴幼儿和中老年人消化道功能都不是很好，而且容易缺钙。低聚异麦芽糖既有双歧杆菌增殖功效，还有降血脂、降血糖、促进矿物元素的吸收等功效。如何生产营养均衡的健康奶粉是摆在每一个乳品生产企业面前的问题。育儿专家提醒：只有添加了低聚异麦芽糖、低聚果糖等低聚糖的婴幼儿奶粉才是最适合小宝宝食用的配方奶粉。低聚异麦芽糖还能用来生产老年人专用奶粉、无糖高纤奶粉等功能性奶粉。,2020/5/3,66,添加量：低聚异麦芽糖添加量为1%5%添加方法：与普通奶粉的生产工艺相比，功能配方奶粉的生产工艺多了两道工序，即配料工序和均质工序，其他工序基本相同。热稳定性原料，如脱盐乳清粉、低聚糖、白砂糖、精炼植物油、微量元素及部分维生素（Va，Vd），一般在配料时加入，然后进行均质、杀菌、浓缩、喷雾干燥以及包装等。,2020/5/3,67,低聚糖在风味乳饮料中的应用风味乳饮料在国内外市场上已出现多年，由于它除了具有乳香味外，又带有水果味，两种风味相融合使风味乳饮料的风味独特，加之具有一定的营养，因此它深受广大消费者的欢迎，尤其是受到儿童和年轻妇女的欢迎。在风味乳饮料中加入低聚糖在很大程度上可增加乳饮料的营养和保健功能。,2020/5/3,68,配方(以巧克力风味乳饮料为例)：原料乳(乳粉)80%-90%(9%-12%)、果葡糖浆(71%)6%-8%、蔗糖4%-6%、低聚糖(低聚异麦芽糖一900)6%-8%、可可粉1%-2%、稳定剂0.2%、香兰素适量、香精适量、色素适量。,2020/5/3,69,（二）强力甜味剂,强力甜味剂甜度高、用量少,因此而带来的热量基本为零,作为糖尿病人、肥胖病人、心血管病人之类的特殊人群食用的甜味剂非常好。强力甜味剂种类很多,其中甜叶菊苷、三氯蔗糖、苷蔗甜味素等都是糖的衍生物,它们被广泛用于制造低热量的各种功能性食品。,2020/5/3,70,三其他的功能性碳水化合物,研究得比较多的功能性碳水化合物还的皂苷和类黄酮。皂苷主要有大豆皂苷、人参皂苷、绞胀蓝皂苷等,具有抗衰老、抗炎症、抗过敏、降低胆固醇等作用。目前已有口服液、茶叶干制品等非提纯制品。类黄酮主要有银杏类黄酮、茶叶类黄酮、芸香苷、橙皮苷等。类黄酮具有抗衰老、防止动脉硬化、栓基作用。目前已开发的产品有口服液、冲剂、干浸膏等制品。,2020/5/3,71,第二节氨基酸、肽和蛋白质,2020/5/3,72,氨基酸,肽,蛋白质,2020/5/3,73,一半必需氨基酸,蛋白质的编码是二十种氨基酸。氨基酸是人类已经可以准确掌握了的化学分子，任何生物身上的蛋白质必定是以这二十种氨基酸的一组编码为基础架构而成。因为由二十种氨基酸可以得出无限的编码，所以蛋白质的种类是无限的。,第21种为硒半胱氨酸第22种为吡咯赖氨酸,2020/5/3,74,必需氨基酸：22种氨基酸中8种是人体不能合成的，必需由食物中提供。这8种必需氨基酸是：蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸。对婴儿来说，组氨酸、精氨酸也是必需的。其他则是“非必需氨基酸”。,2020/5/3,75,半必需氨基酸的定义,定义：半必需氨基酸也称条件性必需氨基酸。人体在严重的应激状态或创伤、感染及某些消耗性疾病情况下，体内氨基酸的需要量大大增加，一些能自身合成的氨基酸在此时也会发生缺乏，如牛磺酸、精氨酸和谷氨酞胺，这些随机体条件的变化而需要量增加的氨基酸称为条件性必需氨基酸。,2020/5/3,76,胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍，而列为“半必需氨基酸”它们在体内虽能合成，但其合成原料是必需氨基酸，而且胱氨酸可取代80%90%的蛋氨酸，酪氨酸可替代70%75%的苯丙氨酸，起到必需氨基酸的作用。,2020/5/3,77,(一)牛磺酸,牛磺酸是动物体内一种结构简单的含硫氨基酸。1927年，首次被人们从牛胆中分离出来。1976年Hayes等人证明了它具有生物学功能。其在调节机体正常生理功能、增强细胞膜抗氧化、抗自由基损伤及抗病毒损伤方面具有广泛的生物学功能。,2020/5/3,78,1牛磺酸的结构及其在动物体内的组织分布和代谢,牛磺酸（taurine）化学名：2-氨基乙磺酸结构式：NH2-CH2-CH2-SO3H存在形式：以游离形式大量存在于动物体内的各组织和器官中，其中以脑、心脏和肌肉组织中的含量最高。在动物体内，牛磺酸可由粒细胞代谢L-半胱氨酸等途径转化而来，其最终代谢产物为羟乙磺酸。,2020/5/3,79,2牛磺酸的生物学功能,（1）牛磺酸对生长发育的影响（2）牛磺酸对心血管系统的作用（3）对中枢神经系统的营养作用（4）牛磺酸对视网膜的影响（5）牛磺酸在肝胆系统中的作用（6）牛磺酸与运动的关系（7）牛磺酸对内分泌、免疫系统的作用,2020/5/3,80,3作为食品添加剂应用,我国食物中牛磺酸含量最高的是甲壳类及软体类海产品，每100克可食部分约含牛磺酸300-900毫克，含量从高到低依次是海螺、毛蛤、杂色蛤子、乌贼、章鱼等。每百克畜肉中含量约为30-160毫克，蛋类及植物性食物中未检出牛磺酸。我国人群每日牛磺酸摄人量约为34-80毫克。,2020/5/3,81,牛磺酸在欧美及日本等发达国家己被广泛应用。美、日等国己明确规定婴幼儿乳制品中牛磺酸的含量不得少于0.16mg/l00mL。美、日等国99%的牛磺酸用作食品添加剂。日本早在20世纪70年代出售的某种营养补品中，就加入了牛磺酸。他们还将其掺入到饮料、复合味精、豆制品和乳制品中。,2020/5/3,82,我国于1990年开始允许牛磺酸作为营养食品添加剂加入乳制品、饮料和复合调味品中，允许加入量为30-40mg/kg。“红牛”饮料、“娃哈哈”儿童营养液、“聪聪母液”及“强力神”等营养保健品中，均含有适量的牛磺酸成份。,2020/5/3,83,展望,研究表明，在牛奶和奶粉中加入适量的牛磺酸，其营养价值可接近母乳。牛磺酸又可用作飞行员、宇航员、运动员等的食品和饮料的优质添加剂，以增强体质、解除疲劳。预计今后牛磺酸将主要用作食品营养添加剂，在食品添加剂方面的市场将非常广阔，也将会产生较大的经济和社会效益。,2020/5/3,84,（二）精氨酸,精氨酸是胎儿和新生儿的必需氨基酸，成人的条件性必需氨基酸。机体内运输和贮存氮的重要载体。病人若缺乏精氨酸，会导致血氨过高，甚至昏迷。条件性必需氨基酸中，精氨酸的生物效应较为广泛，应用最多。,2020/5/3,85,（1）精氨酸是一氧化氮的前体，人体内一氧化氮水平下降会导致患者发生高血压。同时促进伤口早日愈合。（2）精氨酸与谷氨酸的配伍，具有改善中枢神经系统和肝脏功能的作用。（3）能增强免疫功能，提高机体的抗病能力。（4）调节激素分泌功能。（5）具有抑制肿瘤功能，明显提高肿瘤患者的存活率与存活时间。,1、精氨酸的生理功能,2020/5/3,86,（6）促进体内过量氨的排泄，有利于预防脂肪肝、肝硬化的形成。（7）能促进蛋白质合成，并促进伤口愈合。精氨酸的代谢功效是促进胶原组织的合成，加速伤口的愈合。（8）改善心脏功能。当人体处于饥饿、创伤、青春生长期、摧患疾病等状态时，体内蛋白质分解代谢增加，精氨酸的需要量大大增加。,2020/5/3,87,2、精氨酸来源,精氨酸在植物中以游离精氨酸形式分布于种子和幼苗(如棉子、羽扇豆)及花粉中，在无脊椎动物中以磷酸精氨酸的形式存在于肌肉中，在脊椎动物中大多以蛋白质形式存在。精氨酸含量较高的食物有鳝鱼、泥鳅、鱿鱼、鱼占鱼、带鱼、鳗鱼、海参、墨鱼、章鱼、蜗牛等，其次是蚕蛹、鸡肉、山药、银杏、冻豆腐、豆腐皮、紫菜、豌豆等。,2020/5/3,88,3、主要应用,作为特殊的营养药物，临床上把精氨酸用作氨基酸输液和要素膳，主要用于因手术、严重外伤、烧伤等原因造成的免疫功能低下而出现的合并感染、败血症，可有效地改善患者机体免疫机能，减少伤口感染和缩短住院时间。,2020/5/3,89,国内外开发的旨在提高运动员的耐力、爆发力及快速反应能力的饮料甚多，其中大部分都是添加了以精氨酸为主的氨基酸饮料。如可口可乐公司推出的“阿格里乐”以及日本明治乳业生产的运动饮料均含有0.02%的精氨酸。,2020/5/3,90,（三）谷氨酰胺,近20年来,谷氨酰胺(glutamine,Gln)因其独特而复杂的生理功能逐渐成为营养学、生理学、营养免疫学等学科领域的研究热点。在人体血浆和骨骼肌的胞液中,是最丰富的氨基酸。,2020/5/3,91,1Gln的化学结构和理化性质,谷氨酰胺(GlutamineGln)是L一谷氨酸的-羧基酰胺化物。结构特点：中性氨基酸，1个-氨基和1个易水解的末端酰氨基作用：在组织间氨的转移和氨气的转运过程中起着重要的载体作用。,2020/5/3,92,Gln对酸性环境敏感,在高热消毒和贮存过程中不稳定,水中溶解度低(3g/100ml,20),加热时可产生有毒的焦谷氨酸和氨。这些特性使得运用传统的氨基酸分析法检测Gln变得非常困难。,2020/5/3,93,2的生理作用,（1）与免疫活性细胞（2）与骨骼肌（3）与胃肠道（4）与肾脏（5）与肝脏（6）与大脑,2020/5/3,94,生物活性肽是指一类对人体功能有积极影响的，最终将影响人体健康的特定的蛋白质片段。它是胃肠道内蛋白酶降解蛋白质的产物，并从中释放出来的具有特定的生理功能的蛋白片段。它们不仅能作为氨基酸的供体，而且也是一类生理调节物，如参与机体的免疫调节、降血压、抗菌、促进矿物质吸收等。,二生物活性肽,2020/5/3,95,分类,依据其功能，生物活性肽大致可分为,生理活性肽,抗氧化肽,调味肽,营养肽,2020/5/3,96,生理活性肽,（一）促矿物质吸收肽酪蛋白磷酸肽（CPPs）（二）降血压肽ACEI肽（三）抗微生物肽（抗菌肽）乳铁蛋白肽（四）免疫调节肽（五）酶调节剂和抑制剂（六）神经活性肽,2020/5/3,97,（一）促矿物质吸收肽酪蛋白磷酸肽（CPPs）,酪蛋白磷酸肽：是指从酪蛋白水解物中分离出的富含磷酸丝氨酸的短肽，有和两种结构。CPPs是新近发现的促钙、铁吸收的物质。它是以乳中的酪蛋白（包括及酪蛋白）为原料，利用酶技术分离而取得的特定肽片段，可从很多酪蛋白水解物中得到CPPs，如酪蛋白，酪蛋白等。,2020/5/3,98,1作用机理,远端回肠是吸收钙和铁的主要场所，食物中的钙通过胃时，碰到胃酸可形成可溶性钙，当到达小肠时，酸度降低，部分钙、铁即与磷酸形成不溶性盐而沉淀排出，导致吸收率下降。CPPs可与钙铁离子形成可溶性络合物（1mol的CPPs可以结合大约40mol的钙），在整个小肠环境中保持溶解状态，明显地延缓和阻止了难溶性磷酸盐结晶的形成，从而增加远端回肠的钙铁吸收率。,2020/5/3,99,2生理作用,（1）矿物质补充剂（2）防龋齿（3）牛奶的“人性化”（4）免疫调节剂,2020/5/3,100,3应用,日本、澳大利亚、德国等将其应用于功能性食品中，如日本添加酪蛋白磷酸肽的补钙、补铁功能性食品，包括液体饮料，强化乳制品、饼干、糕点、糖果等。我国已于1994年由广州市轻工研究所独家实现了酪蛋白磷酸肽的规模化工业生产，酪蛋白磷酸肽作为第一种用于食品中的矿物元素结合肽，日益受到关注。,2020/5/3,101,（二）降血压肽ACEI肽,ACEI是血管紧张素I转换酶抑制剂的缩写。血管紧张素转换酶在肾血管紧张素系统中对调节血压具有重要的生理功能。ACEI可以通过抑制活性,阻止血管紧张素的生成和激肽降解的减少达到治疗高血压的作用。因此,抑制剂可作为降血压的药物。酶解植物蛋白已获得了几种具明显降血压效果的生物活性肽。,2020/5/3,102,1来源,（1）酶解得到ACEI肽已经从人、牛酪蛋白、玉米醇溶蛋白、明胶、酱油、大豆、谷物、小麦及其他食品蛋白中的酶降解物中得到。（2）从发酵产物中得到有ACE抑制活性的肽已在酱油、鱼子酱、纳豆、发酵的豆腐、奶酪中发现。,2020/5/3,103,2肽的吸收,小肽例如二肽或三肽容易在肠道内吸收。有研究认为，这些ACEI肽未被消化酶分解，是被直接吸收的。它们被转运到腹部动脉抑制ACE，在体内发挥降压作用。血液和器官内的生物活性肽的半衰期可能影响降压活性，各个肽和药物的半衰期都不同。,2020/5/3,104,（三）抗微生物肽（抗菌肽）乳铁蛋白肽,抗菌活性肽通常是由细菌、真菌产生或是从脊椎动物中分离出来，它们具有以下共同特征:(1)这些肽都比较小，一般氨基酸残基数均在50以下;(2)都是碱性或正离子肽，多数富含赖氨酸和精氨酸;(3)它们都是两性分子，即其亲水区为溶于水所需，而其亲脂区则为其与靶细胞进行膜性反应所需。,2020/5/3,105,1.抗菌活性肽的作用方式:是使敏感细菌的细胞膜下形成小孔，致使细胞泄漏，使其生长受抑直至死亡。已经从几种牛乳的水解产物中得到一些纯化的抗微生物肽，其中研究最多的就是从牛和人乳铁蛋白（LF）中得到的乳铁蛋白肽（LFcin）。该肽有抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母和丝状真菌的活性。,2020/5/3,106,2.抗菌肽的分类,微生物抗菌肽：Nisin植物抗菌肽昆虫抗菌肽：溶菌酶高等脊椎动物抗菌肽,2020/5/3,107,（四）风味肽,某些生物活性肽可以提高食品的适口性，改善食品的风味，我们把这种肽称为风味肽。甜味肽:阿斯巴甜二肽是在世界范围内广泛使用的一种低热高强甜味剂。苦味肽:疏水性氨基酸是苦味肽的主要来源。咸味肽:一些二肽具有强烈的咸味。酸味肽:酸味肽一般与酸味剂和Umami（鲜味）风味有关。增强食品风味的肽:某些二肽可以通过缓冲作用来增强食品的风味。,2020/5/3,108,（五）抗氧化肽,肌肽是一种天然的二肽,大量有在于动物肌肉中。体外试验中,它能抑制脂质的氧化,故可防治脂质的酸败。某些肽具有重金属清道夫和过氧化氢分解促进剂的作用。因此,它们可以减少自由基的生成。此外，还从蘑菇、马铃薯和蜂蜜中鉴别出几种低分子量的抗氧化肽，它们可抑制多酚氧化酶（）的活性，并且还可直接与催化后的醌式产物发生反应，阻止聚合氧化物的形成，从而防止食品的棕色反应。通过清除重金属离子以及促进可能成为自由基的过氧化物的分解，一些抗氧化肽和蛋白水解酶能降低自动氧化速率和脂肪的过氧化物含量。,2020/5/3,109,（六）高F值低聚肽,高F值低聚肽：是由动植物蛋白经蛋白酶酶解后制得的一种低分子活性肽，其支链氨基酸含量高、芳香族氨基酸含量低，以低苯丙氨酸寡肽为代表。F值是指寡肽分子中支链氨基酸与芳香族氨基酸的摩尔比值。生理功能防治肝性脑病改善蛋白质的营养状况抗疲劳作用,2020/5/3,110,三活性蛋白质,活性蛋白质：是指具有一般蛋白质的营养作用外，还具有某些特殊生理功能的一类蛋白质。免疫球蛋白作为重要的蛋白类生物活性物质，目前有着比较广泛的研究背景和应用潜力，乳铁蛋白和溶菌酶等作为具有抑菌蛋白已经得到广泛关注，因此本部分介绍了他们的基本概念、来源于分布、结构与组成、生物活性等。,2020/5/3,111,（一）免疫球蛋白,免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）具有抗体活性，是脊椎动物在对抗原刺激的免疫应答中，由淋巴细胞产生的，能与相应的抗原发生特异性结合的或化学结构与抗体相似的一类球蛋白。1968年命名为Imunoglobulin，简称Ig,普遍存在于哺乳动物的血液、组织液、淋巴液及外分泌液中，是主要的液体免疫物质。免疫球蛋白在动物体内具有重要的免疫和生理调节作用,是动物体内免疫系统最为关键的组成物质之一。,2020/5/3,112,1免疫球蛋白的结构分类,2020/5/3,113,2免疫球蛋白的免疫生理功能和传递途径,（1）免疫生理功能免疫球蛋白对许多病原微生物和毒素具有抑制作用.免疫球蛋白最主要的生物学特性就是与相应的抗原特异性结合,还有激活补体,促吞噬作用等功能和特征,另外,每种免疫球蛋白还具有各自所特有的基本特性与免疫功能.,2020/5/3,114,（2）在乳汁中的传递途径,在多种病原微生物中出生的孩子,母亲传递给婴儿多种抑菌物质,是其中重要的一种,母亲对幼儿传递的方式可分为以下两种.第一种途径是母体通过胎盘把母体血液中的传递给幼儿,第二种途径是幼儿在出生48后,通过乳汁喂养获得,从乳汁中摄取的在肠道吸收,在血液中与血液抗体共同参与抑菌作用.,2020/5/3,115,3应用和发展动态,（1）用于功能性食品的开发婴儿食品和老年食品中（2）作为食品添加剂以溶液状态加入到饮料或制成口服液（3）用于临床医学（4）用于生物技术等方面（5）作为新型饲料添加剂,2020/5/3,116,（二）乳铁蛋白,乳铁蛋白(Lactoferrin，简称Lf)是富含在初乳中的一种功能因子。Lf因最先在乳汁中被发现而得名，后来的研究表明，它也广泛存在于动物体的泪液、唾液、汗液、胰液、胆汁、精液等内、外分泌液中，只是在乳汁中含量较高，如牛初乳中的Lf质量浓度为1g/L，而在其它分泌物中含量甚微。Lf具有许多独特的生物学功能：增强铁的传递和吸收，广谱的抗菌性，免疫作用，抗氧化作用，促进肠道菌群的平衡，作为生长因子，抗炎症，抗病毒，抗癌症作用等。,2020/5/3,117,1Lf的基本结构和理化性质,Lf是一种铁结合性糖蛋白，属于转铁蛋白家族。分子的主体是一个大约有700个氨基酸残基构成的、相对分子质量约为80kD的单肽链，并连接12个配糖体，其组成包括甘露糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、唾液酸、岩藻酸等。牛乳Lf和人乳Lf分别由703和691个氨基酸构成，两者的三维结构非常相似，约有70%的氨基酸序列相一致。每个分子中有2个金属结合位点，每个位点可结合一个Fe3+和一个HCO3-或CO32-。,2020/5/3,118,2Lf的生物学功能,（1）乳铁蛋白具有广谱抗菌作用（2）铁蛋白具有抗病毒作用（3）乳铁蛋白具有抗氧化作用（4）乳铁蛋白具有抗癌作用（5）乳铁蛋白调节机体免疫反应（6）乳铁蛋白调节胃肠道铁的吸收（7）乳铁蛋白同药物的协同作用,2020/5/3,119,3乳铁蛋白的开发应用前景展望,在功能食品研究中，可以研究通过向婴儿食品中添加从牛初乳中分离纯化获得的Lf功能性基料使之“母乳化”，使母乳化奶粉的研究上一个新台阶。生产乳铁蛋白的原料(初乳)廉价、丰富，在我国有生产利用乳铁蛋白的基础，而且色谱法和超滤法的更为广泛深入的研究，可望实现乳铁蛋白的工业化生产。Lf酶解得到的短肽，具有广谱抗菌活性，它们有望作为一种天然抗菌组分获得广泛应用。,2020/5/3,120,（三）其他蛋白类生物活性物质,1金属硫蛋白2大豆球蛋白3酶蛋白4超氧化物歧化酶（SOD）5谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）6溶菌酶（Lysozyme）,2020/5/3,121,第三节功能性油脂,2020/5/3,122,一、多不饱和脂肪酸,定义：多不饱和脂肪酸：是指分子中含有两个或两个以上双键的不饱和脂肪酸种类：-3系列多不饱和脂肪酸中的-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)、二十二碳六烯酸(DHA)。-6系列多不饱和脂肪酸中的亚油酸(LA)、-亚麻酸(ALA)、花生四烯酸(AA)。必需脂肪酸(EFA)：在多不饱和脂肪酸中，凡是体内不能合成的必需由日粮供给或通过体内特定前体物形成且对机体正常机能和健康具有重要保护作用的脂肪酸。亚油酸和亚麻酸是人体的必需脂肪酸。,2020/5/3,123,（一）-3系列多不饱和脂肪酸,1、种类及来源-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)、二十二碳六烯酸(DHA),2020/5/3,124,（1）-3系列多不饱和脂肪酸在营养上的重要性主要在生命成长的初期，特别是胎儿和婴幼儿。-亚麻酸(ALA)是人体不可缺少的一种必需脂肪酸，在防止心血管病、抗衰老、增强机体免疫力和抗肿瘤等方面都有明显的效果。同时它还是-3系列多不饱和脂肪酸的母体，在体内代谢可生成DHA和EPA。-亚麻酸对增强视力有良好的效果。,2、生理功效,2020/5/3,125,降低血脂、胆固醇和血压，预防心血管疾病抑制血小板凝集，防止血栓形成和中风，预防老年痴呆症。增强视网膜的反射能力，预防视力退化。增强记忆力，提高学习效果。抑制促癌物质前列腺素的形成，能预防癌症（特别是乳腺癌和直肠癌）。预防炎症和哮喘降低血糖，预防糖尿病抗过敏,（2）关于DHA、EPA的功效，日本的研究结果可以归纳为8个方面：,2020/5/3,126,（3）DHA的增智作用,有研究认为，在受精卵分裂细胞初时DHA就开始起作用,胎儿通过胎盘而婴儿通过乳汁从母体中获得DHA。婴儿如不能从母乳或食物中摄人充足的DHA，则脑发育过程就有可能被延缓或受阻，智力发育将停留在较低的水平。DHA能够健脑，有助于增强神经的信息传递,有预防老年性痴呆、心血管疾病、视网膜疾病的作用，但长期过量食用会引起精神过度兴奋,不易人睡。,2020/5/3,127,（4）-3系列多不饱和脂肪酸的摄入量,早产儿在脑和肝磷脂中DHA的生物功能不足，其所需要的DHA剂量是11mg/kg.d。在年龄较大的人中，-亚麻酸需要量为0.8-1g/d，EPA和DHA合计量约0.3-0.4g/d。,2020/5/3,128,（二）-6系列多不饱和脂肪酸,-6和-系列多不饱和脂肪酸在人体内的作用，根据需要各自产生相关的代谢，但相互之间不发生转换，其在人体内的作用不能相互代替。因此两者的摄入应有一定的比例，以保证代谢的平衡。为了保证婴幼儿的大脑及视网膜发育正常，把-6-的摄入比例定为，我国推荐的比例为，其中岁婴儿和老年人定为。,2020/5/3,129,2020/5/3,130,-6系列多不饱和脂肪酸的生理功效,预防动脉粥样硬化。降血脂。预防高血压，改善过敏性湿疹。,2020/5/3,131,（三）多不饱和脂肪酸的来源,1.多不饱和脂肪酸的种植物来源（1）亚油酸在我们日常生活中食用的绝大部分油脂的含量都在9%以上，而且在主要食用植物油脂如大豆油、棉籽油、菜籽油、葵花籽油、花生油、米糠油、芝麻油等食用油脂中的含量都较高，还有一些含亚油酸特别高的油脂资源。（2）-亚麻酸-亚麻酸在大豆油、菜籽油、葵花籽油中都有一定的含量。,2020/5/3,132,（3）-亚麻酸含量较高的-亚麻酸资源在自然界和人类食物中不太常见，如燕麦和大麦中的脂质含有0.25%-1.0%的-亚麻酸；乳脂中含有0.1%-0.35%；（4）花生四烯酸主要存在于花生油中，母乳中含有一定数量的花生四烯酸，据推算母乳喂养，婴儿每天1kg体重花生四烯酸摄入量为21mg。它和-亚麻酸、-亚麻酸一样，对心脏病患者、糖尿病患者、过敏性湿疹患者、老年人等的健康有着重要的作用。,2020/5/3,133,（5）DHA和EPA高等动物的某些器官与组织中，例如眼、脑、睾丸等中含有较多的DHA。海藻类及海水鱼是DHA和EPA的重要来源，在海产品于油中或多或少地含有AA、EPA、DPA、DHA四种脂肪酸，以DHA和EPA的含量较高。,2020/5/3,134,2.多不饱和脂肪酸的微生物资源由于动物、植物资源的种种限制，人们将寻求多不饱和脂肪酸的目光转向微生物资源。而微生物本身具有低成本，培养迅速，生长周期短，可以规模化生产等优点，因而有着非常广阔的前景。多不饱和脂肪酸广泛存在于微藻类、细菌、真菌的细胞中，但不同种类及不同菌株含量及组成不同。,2020/5/3,135,（四）多不饱和脂肪酸在功能食品中的应用,2020/5/3,136,二磷脂,“健脑的黄金，养心的极品”,2020/5/3,137,（一）磷脂的定义和分类,磷脂是含有磷酸根的类脂化合物，对生物膜的生物活性和机体的正常代谢有着重要的调节作用。磷脂具有促进神经传导，提高大脑活力，促进脂肪代谢，防止出现脂肪肝，降低血清胆固醇，预防心血管疾病等作用。按分子组成可分为两大类：甘油醇磷脂：主要有卵磷脂（PC），脑磷脂（PE），肌醇磷脂（PI），丝氨酸磷脂（PS）等。神经氨基醇磷脂：主要有神经鞘磷脂、神经醇磷脂等。,2020/5/3,138,（二）磷脂的生理功能,调整生物膜的形态和功能，修复受损伤的生物膜，延缓机体衰老；促进神经传导，提高大脑活力，改善记忆；降低血清胆固醇，改善血液循环，预防心血管疾病促进脂肪代谢，防止脂肪肝增强人体免疫力保护胃粘膜,2020/5/3,139,（三）磷脂的有效摄入量,正常人每天摄入6-8g的磷脂比较合适，研究表明，每天摄入22-50g磷脂持续2-4个月，可明显降低血清胆固醇水平而无任何副作用。,2020/5/3,140,