植物甾醇的功能作用及其应用

1、杨月欣 中国cdc，营养与食品安全所 南纬路29号， 100050 背景背景 常见食物中植物甾醇的含量常见食物中植物甾醇的含量 植物甾醇的主要功能植物甾醇的主要功能 本实验室的研究结果本实验室的研究结果 有关应用和管理问题有关应用和管理问题 世界范围内慢性病的不断升高，中国也世界范围内慢性病的不断升高，中国也 同样面临双重危险：营养不良和慢性病同样面临双重危险：营养不良和慢性病 20022002年年1010月，月， 卫生部副部长在国务院新闻发布会上，公卫生部副部长在国务院新闻发布会上，公 布了由全国布了由全国3030多家国家级和省级疾病控制中心对全国居民多家国家级和省级疾病控制中心对全国居民

2、健康状况的一项调查。健康状况的一项调查。 血脂异常血脂异常 我国成人血脂异常患病率为我国成人血脂异常患病率为 18.6% 18.6%， 估计全国血脂异常现患人数估计全国血脂异常现患人数1.61.6亿。亿。 不同类型的血脂异常现患率分别为：不同类型的血脂异常现患率分别为： v 高胆固醇血症高胆固醇血症2.9%2.9% v 高甘油三酯血症高甘油三酯血症11.9 %11.9 % v 低高密度脂蛋白血症低高密度脂蛋白血症7.4%7.4% 另有另有3.9%3.9%的人血胆固醇边缘升高。的人血胆固醇边缘升高。 值得注意的是，血脂异常患病率中、老年人相近，值得注意的是，血脂异常患病率中、老年人相近， 城乡差

3、别不大城乡差别不大。 血脂异常分类血脂异常分类 高胆固醇血症：血清高胆固醇血症：血清tctc水平增高水平增高 高甘油三酯血症：血清高甘油三酯血症：血清tgtg水平增高水平增高 低高密度脂蛋白血症：血清低高密度脂蛋白血症：血清hdl-chdl-c水平减低水平减低 血脂异常：有以上三种中的一种就为血脂异常血脂异常：有以上三种中的一种就为血脂异常 超重和肥胖超重和肥胖 我国成人超重率为我国成人超重率为22.8%, 22.8%, 肥胖率为肥胖率为7.1%,7.1%,估计人估计人 数分别为数分别为2.02.0亿和亿和6 0006 000多万。多万。 大城市大城市 成人超重率与肥胖现患率分别高达成人超重率

4、与肥胖现患率分别高达30.0%30.0% 和和12.3%12.3%，儿童肥胖率已达，儿童肥胖率已达8.1%8.1%。 与与19921992年全国营养调查资料相比，成人超重率上年全国营养调查资料相比，成人超重率上 升升39%39%，肥胖率上升，肥胖率上升97%97%，预计今后肥胖患病率将，预计今后肥胖患病率将 会有较大幅度增长会有较大幅度增长。 124.5124.5 66.7 48.148.1 116.5116.5 78 58.358.3 112.7112.7 66.1 76.276.2 0 0 2020 4040 6060 8080 100100 120120 140140 198219821

5、992199220022002 能量 x 20能量 x 20 蛋白质蛋白质 脂肪脂肪 膳食纤维膳食纤维 本次调查结果表明：本次调查结果表明： 膳食与疾病关系膳食与疾病关系 膳食高能量、高脂肪和少体力活动与超重、肥胖膳食高能量、高脂肪和少体力活动与超重、肥胖, ,糖尿糖尿 病和血脂异常的发生密切相关；病和血脂异常的发生密切相关； 高盐饮食与高血压的患病风险密切相关；高盐饮食与高血压的患病风险密切相关； 饮酒与高血压和血脂异常的患病危险密切相关。饮酒与高血压和血脂异常的患病危险密切相关。 特别应该指出的是特别应该指出的是脂肪摄入最多脂肪摄入最多、体力活动最少的人体力活动最少的人， 患上述各种慢性病

6、的机会最多患上述各种慢性病的机会最多. . 死亡率死亡率 (1:100,000) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 19501955196019651970197519801985 恶性肿瘤恶性肿瘤 脑血管病脑血管病 心脏病心脏病 传染病传染病 * 来源：来源： 赵法及等赵法及等 (1991) 1996年年 慢性疾病慢性疾病 75.2% 其它疾病其它疾病 24.1% 1957年年 传染病传染病 15.4% 慢性病慢性病 23.5% 其它疾病其它疾病 53.8% 我国城市人口死因构成我国城市人口死因构成 传染病传染病 1% 近年来近年来, ,预防各种慢性

7、病尤其是脂质代谢异常成预防各种慢性病尤其是脂质代谢异常成 为全球科学界共同追求为全球科学界共同追求 植物活性成分植物活性成分如植物甾醇类、多酚类、类黄酮、如植物甾醇类、多酚类、类黄酮、 皂甙等的健康意义。皂甙等的健康意义。 shucnshu. .cncn中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 植物甾醇（植物甾醇（phytosterolsphytosterols) )是近年来新被注意到是近年来新被注意到 的一种活性成分的一种活性成分, ,是一大类化学物质的总称是一大类化学物质的总称, ,目前目前 已知的有已知的有7070余种。余种。 weststrate ja, a comparison of

8、 the effect of free access to reduced fat products or their full fat equivalents on food intake, body weight, blood lipids and fat-soluble antioxidants levels and haemostasis variables. clin nutr. 1998 jun;52(6):38 9-95. pmid: 9683389 pubmed - indexed for medline van het hof kh, kivits ga, weststrat

9、e ja, tijburg lb.relatedarticles, links bioavailability of catechins from tea: the effect of milk. clin nutr. 1998 may;52(5):356-9. pmid: 9630386 pubmed - indexed for medline weststrate ja, meijer gw.plant sterol-enriched margarines and reduction of plasma total- and ldl-cholesterol concentrations i

10、n normocholesterolaemic and mildly hypercholesterolaemic subjects. clin nutr. 1998 may;52(5):334-43. pmid: 9630383 pubmed - indexed for medline van het hof kh, tijburg lb, de boer hs, wiseman sa, weststrate ja.relatedarticles, links antioxidant fortified margarine increases the antioxidant status. c

11、lin nutr. 1998 apr;52(4):292-9. pmid: 9578342 pubmed - indexed for medline nestel p, cehun m, pomeroy s, abbey m, weldon g.relatedarticles, links cholesterol- lowering effects of plant sterol esters and non-esterified stanols in margarine, butter and low-fat foods. eur j clin nutr. 2001 dec;55(12):1

12、084-90. pmid: 11781675 pubmed - indexed for medline oneill fh, brynes a, mandeno r, rendell n, taylor g, seed m, thompson gr.related articles, links comparison of the effects of dietary plant sterol and stanol esters on lipid metabolism. nutr metab cardiovasc dis. 2004 jun;14(3):133-42. pmid: 153302

13、72 pubmed - indexed for medline hallikainen ma, sarkkinen es, gylling h, erkkila at, uusitupa mi.relatedarticles, links comparison of the effects of plant sterol ester and plant stanol ester-enriched margarines in lowering serum cholesterol concentrations in hypercholesterolaemic subjects on a low-f

14、at diet. eur j clin nutr. 2000 sep;54(9):715-25. pmid: 11002384 pubmed - indexed for medline 15: de graaf j, stalenhoef af.relatedarticles, links use of margarine fortified with phytosterols as a therapeutic food ned tijdschr geneeskd. 2000 may 13;144(20):918-21. review. dutch. 植物甾醇植物甾醇 植物甾醇植物甾醇 广泛存

15、在于植物中，在种子、植物油、广泛存在于植物中，在种子、植物油、 蔬菜、水果等含量较多。自然界中最常见、含量蔬菜、水果等含量较多。自然界中最常见、含量 最多的是最多的是-谷甾醇谷甾醇(-(-sitosterolsitosterol,),)菜油甾醇菜油甾醇 ( (campesterolcampesterol) )、豆甾醇、豆甾醇( (stigmasterolstigmasterol),-),-谷谷 甾烷醇甾烷醇( (sitostanolsitostanol) )、菜油甾烷醇、菜油甾烷醇( (campestanolcampestanol) ) 等。等。 常见食物中的常见食物中的phytosterol

16、sphytosterols 植物油是最主要的来源植物油是最主要的来源, ,常见植物油中植物甾醇的含量常见植物油中植物甾醇的含量 (mg/kg): (mg/kg): 玉米油玉米油8 8, ,000 22000 22, ,100100 油菜籽油油菜籽油 4 4, ,800 11800 11, ,300300 葵花籽油葵花籽油 2 2, ,400 - 4400 - 4, ,600600 大豆油大豆油 1 1, ,800 - 4800 - 4, ,100100 棕榈油棕榈油 300 300 - 700- 700 食品名称食品名称 甾醇含量甾醇含量 游离甾醇游离甾醇/ / 甾醇组成甾醇组成 （mg/10

17、0g） 酯型甾醇酯型甾醇 谷甾醇谷甾醇 豆甾醇豆甾醇 菜油甾醇菜油甾醇 芝麻芝麻 714.01:0.7810017.520.6 葵花籽葵花籽 534.0 1:1.39 100 21.6 17.7 花生花生 220.0 1:0.51 100 16.3 16.5 菜籽菜籽 308.0 1:0.85 100 - 46.3 大豆大豆 160.7 1:0.78 100 44.2 25.5 绿豆绿豆 23.2 1:0.82 100 61.3 13.0 小麦小麦 68.8 1:1.74 100 - 66.1 玉米玉米 177.6 1:1.60 100 17.4 26.8 甘薯甘薯 12.1 1:0.14 1

18、00 9.3 31.0 马铃薯马铃薯 4.8 1:0.59 100 21.5 1.7 萝卜萝卜 34.4 1:0.18 100 - 25.8 西红柿西红柿 6.77 1:1.22 100 107.4 16.5 葡萄葡萄 3.31 - 100 31.1 16.7 苹果苹果 12.7 - 100 - 2.8 草莓草莓 12.1 - 100 4.5 1.5 phytosterolsphytosterols含量高或为主要功能成分的传统中草药含量高或为主要功能成分的传统中草药： 决明子，蒲黄决明子，蒲黄-抑制胆固醇升高、降脂抑制胆固醇升高、降脂 作用作用 刺芹、银杏叶、甘草、桔梗刺芹、银杏叶、甘草、桔梗

19、-抗炎作用抗炎作用 美洲蒲葵美洲蒲葵, , 野升麻野升麻 - -激素、植物神经调节激素、植物神经调节 人参属人参属-免疫调节等免疫调节等 食物原料食物原料-米糠油，米糠油， 大豆，花生、菜子大豆，花生、菜子 、南瓜籽、南瓜籽 daily intake:daily intake:200 - 400 mg/day200 - 400 mg/day 人类一般摄入量在人类一般摄入量在180-200180-200mg/day,mg/day,素食者超过素食者超过 400400mg/daymg/day。 体内不能合成植物甾醇，也不能由胆甾醇转化体内不能合成植物甾醇，也不能由胆甾醇转化 而成，只能由食物中摄取。

20、而成，只能由食物中摄取。 90% 90% 消费者更希望选择食物去控制血脂升高和消费者更希望选择食物去控制血脂升高和 其他慢性病的预防。其他慢性病的预防。 食物活性成分预防和治疗食物活性成分预防和治疗 ，比药物更加安全重，比药物更加安全重 要要。 自自19951995年以来，大量的文献对年以来，大量的文献对 phytosterolsphytosterols的健康作用的健康作用 进行报道进行报道 降低血液胆固醇和ldl-c含量（533% ） 防治前列腺疾病：良性前列腺肥大和前列腺癌 类激素作用- 类固醇、生长激素, 作为抗癌物质：乳腺癌、结肠癌等 其他：抗炎、免疫调节、抗病毒等。 其中降低血液胆固

21、醇和防治前列腺疾病的功能已经引起了广泛关注并其中降低血液胆固醇和防治前列腺疾病的功能已经引起了广泛关注并 在实际中得到应用。在实际中得到应用。 引自：韩军花、杨月欣 植物甾醇的性质、功能及应用。国外医学卫生学分册 2001年28卷 5期 285-291。 甾醇的结构甾醇的结构 cholesterol oh -sitosterol oh campesterol oh oh stigmasterol 胆固醇排出量胆固醇排出量50% phytosterols(使胆固醇排出量增加使胆固醇排出量增加) 内源性胆固醇内源性胆固醇 600-1000mg/day 胆固醇吸收率胆固醇吸收率:50% 膳食胆固醇摄

22、入量膳食胆固醇摄入量: 250-500mg/day 植物甾醇的作用机理植物甾醇的作用机理 intestine cholesterolfaeces cell micelle intestine cholesterolfaeces phytosterols micelle cell 四、本实验室研究结果四、本实验室研究结果 动动 物物 :wistarwistar雄性大鼠雄性大鼠4040只只( (150150g g200g)200g)， 高脂饲料高脂饲料: : 高脂饲料配方为高脂饲料配方为79%79%基础饲料、基础饲料、1%1%胆固醇、胆固醇、 10%10%蛋黄粉和蛋黄粉和10%10%猪油。猪油。

23、试验物试验物: :植物固醇酯植物固醇酯: : 科宁公司科宁公司vegapurevegapuretm tm67wdp 67wdp 大鼠大鼠4040只基础饲料喂养只基础饲料喂养7 7天后，根据体重和空腹血清总胆固醇（天后，根据体重和空腹血清总胆固醇（tctc）水水 平将动物随机分为平将动物随机分为5 5组：组： 对照组对照组给予基础饲料；给予基础饲料； 高脂模型组高脂模型组 植物固醇组植物固醇组低低4.04.0 、中、中16.16. 、高、高32.032.0mg/mg/（kg.kg.bwbw）三个剂量组。三个剂量组。 7 7天后改饲高脂饲料，其中低、中、高三个剂量组大鼠以灌胃方式每日天后改饲高脂饲

24、料，其中低、中、高三个剂量组大鼠以灌胃方式每日 给予给予1 1ml/(kg.ml/(kg.bwbw) )油溶液，相当于低中高植物固醇酯的摄入量。油溶液，相当于低中高植物固醇酯的摄入量。 实验实验3030d d后后抽取空腹血样，测定血清抽取空腹血样，测定血清tctc、甘油三酯（甘油三酯（tgtg）和高密度脂蛋和高密度脂蛋 白胆固醇（白胆固醇（hdl-chdl-c）水平。水平。 组别组别 n tc tg hdl-c hdl-c/tc 对照组对照组 8 0 1.750.30 1.750.44 1.340.11 0.320.04 高脂模型组高脂模型组 8 4.884.880.82

25、 1.820.82 1.820.34 0.800.35# # 0.18 0.09 植物固醇植物固醇组组 低低 8 4.644.640.84 0.84 1.461.460.26# #* * 1.18 0.27* * 0.27 0.09 中中 8 4.644.640.76 0.76 1.341.340.500.50# # 1.03 0.26 0.220.05 高高 8 8 0.68 1.240.26# #* * 1.10 0.13* * 0.26 0.04* * 动动 物物sdsd成年雌性大鼠（成年雌性大鼠（180180g g200g200g）。）。 试验物试验物植物固醇酯，

26、植物固醇酯， 天然维生素天然维生素e e 方方 法：法： 大鼠适应环境大鼠适应环境3 3天后，根据体重随机选取天后，根据体重随机选取4848只大鼠，按只大鼠，按 照中药药理研究方法学进行双侧卵巢摘除手术，照中药药理研究方法学进行双侧卵巢摘除手术， 制造去势大鼠模型。制造去势大鼠模型。 确定造模成功后，将去势大鼠按照体重和雌激素水平确定造模成功后，将去势大鼠按照体重和雌激素水平 随机分为随机分为4 4组：组： 模型组模型组不做任何处理；雌激素组（不做任何处理；雌激素组（e e2 2组组) )，给予己烯，给予己烯 雌酚雌酚22.522.5 g/kg g/kg bwbw进行替代疗法；进行替代疗法；

27、实验实验1 1组组给予植物甾醇酯剂量为给予植物甾醇酯剂量为3232mg/kg.mg/kg.bwbw； 实验实验2 2组组给予植物甾醇剂量为给予植物甾醇剂量为500500mg/kg.mg/kg.bwbw。 对照组对照组另取另取1010只大鼠，进行假手术，即只打开肌层，只大鼠，进行假手术，即只打开肌层， 而不摘除卵巢，作为对照。各组大鼠均采用基础饲料而不摘除卵巢，作为对照。各组大鼠均采用基础饲料 喂养喂养6060d d，实验末收集空腹血样，备检血脂及雌激素水平，实验末收集空腹血样，备检血脂及雌激素水平， 然后处死大鼠，剥离子宫、肝脏并称重。然后处死大鼠，剥离子宫、肝脏并称重。 210 260 31

28、0 360 410 0204060天 体重, g 假手术组 模型组 e2 组 复方1 复方2 肝脏重 肝体重比 子宫重 子宫体重比 g mg/kg g mg/kg 假手术组假手术组 10.0610.060.930.93 31.40 31.402.27 0.5532.27 0.5530.052 1.740.052 1.740.220.22 模型组模型组 11.1211.120.820.82 a a 27.56 27.561.301.30 a,c a,c 0.108 0.1080.0070.007 a,c a,c 0.27 0.270.020.02 a,c a,c e2组组 10.2010.201

29、.20 30.091.20 30.092.542.54 b b 0.369 0.3690.0960.096 a,b a,b 1.10 1.100.310.31 b b 实验实验1组组 10.2210.221.051.05 c c 27.86 27.861.661.66 a a 0.148 0.1480.0270.027 a,b,c a,b,c 0.41 0.410.080.08 a,b,c a,b,c 实验实验2组组 10.4910.491.12 28.191.12 28.192.312.31 a a 0.150 0.1500.0230.023 a,b,c a,b,c 0.40 0.400.0

30、70.07 a,b,c a,b,c a a p0.05, comparing with control group; b b p0.05, comparing with model group; c c p0.05, comparing with e2 group tc tg hdl-c 假手术组假手术组 2.352.350.42 0.490.42 0.490.21 1.050.21 1.050.400.40 模型组模型组 3.323.320.490.49 a,c a,c 0.58 0.580.24 1.750.24 1.750.520.52a a e2组组 2.67 2.670.41 0.370.41 0.370.15 1.450.15 1.450.590.59 实验实验1组组 2.992.990.710.71 a a 0.37 0.370.16 1