第二章 生物活性成分糖

1、第二章第二章 生物活性成分化学与营养学生物活性成分化学与营养学 本章内容是传统食品化学、营养学的发展，本章内容是传统食品化学、营养学的发展，是功能食品学的基础内容，以是功能食品学的基础内容，以生物活性成分生物活性成分为主要的研究对象。为主要的研究对象。 生物活性成分化学研究其生物活性成分化学研究其来源、制备、结来源、制备、结构、性能、分析与应用构、性能、分析与应用等。等。 生物活性成分营养学研究其对人体的营养生物活性成分营养学研究其对人体的营养保健规律及对各种慢性病的预防改善作用。保健规律及对各种慢性病的预防改善作用。主要内容主要内容1、功能性碳水化合物、功能性碳水化合物2、氨基酸、肽和蛋白质

2、、氨基酸、肽和蛋白质3、功能性脂类、功能性脂类4、维生素和维生素类似物、维生素和维生素类似物5、矿物元素、矿物元素6、植物活性成分、植物活性成分7、益生菌、益生菌第一节第一节 功能性碳水化合物功能性碳水化合物v本节要点本节要点一、膳食纤维一、膳食纤维二、真菌多糖二、真菌多糖三、功能性低聚糖三、功能性低聚糖一、膳食纤维一、膳食纤维(Dietary fiber)(Dietary fiber) 1. 1. 膳食纤维定义膳食纤维定义v1972年，年，Trowell等人在测定食品中各种营养成分等人在测定食品中各种营养成分时给出了膳食纤维的定义，即时给出了膳食纤维的定义，即食物中不被消化吸收食物中不被消化

3、吸收的植物成分的植物成分。v1976年年Trowell博士又将膳食纤维的定义扩展为博士又将膳食纤维的定义扩展为“不被人体消化吸收的多糖类碳水合物和木质素不被人体消化吸收的多糖类碳水合物和木质素”。主要是指那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合主要是指那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素，以及植物体内含量较少的成分如糖蛋物与木质素，以及植物体内含量较少的成分如糖蛋白、角质、蜡等。白、角质、蜡等。v膳食纤维定义为膳食纤维定义为“凡是不能被人体内源酶消化吸收凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和总和”。这一定义

4、包括了食品中的大量组成成分如。这一定义包括了食品中的大量组成成分如纤维素、半纤维素、木质素、胶质、改性纤维素、纤维素、半纤维素、木质素、胶质、改性纤维素、粘质、寡糖、果胶以及少量组成成分如蜡质、角质、粘质、寡糖、果胶以及少量组成成分如蜡质、角质、软木质。软木质。v总之，目前膳食纤维的定义与测定方法总之，目前膳食纤维的定义与测定方法( (找文献找文献?)?)之间仍然存在一定的差距，包含所有膳食纤维组成之间仍然存在一定的差距，包含所有膳食纤维组成成分的测定方法有待于进一步建立。成分的测定方法有待于进一步建立。v粗纤维粗纤维(Crude fiber)的概念，传统意义上的粗纤维是的概念，传统意义上的粗

5、纤维是指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。的剩余残渣。v强烈的溶剂处理导致几乎强烈的溶剂处理导致几乎100%水溶性纤维、水溶性纤维、50%60%半纤维素和半纤维素和1030纤维素被溶解损失掉。纤维素被溶解损失掉。v因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤维含量往往有很大的差异，维含量往往有很大的差异，两者之间没有一定的换两者之间没有一定的换算关系算关系。膳食纤维与粗纤维的区别膳食纤维与粗纤维的区别 v虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消化吸虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消

6、化吸收，但人体大肠内的收，但人体大肠内的某些微生物仍能降解某些微生物仍能降解它的部分它的部分组成成分。组成成分。v从这个意义上说，膳食纤维的净能量并不严格等于从这个意义上说，膳食纤维的净能量并不严格等于零。零。v而且，膳食纤维被而且，膳食纤维被大肠内微生物降解大肠内微生物降解后的某些成分后的某些成分被认为是其生理功能的一个起因。被认为是其生理功能的一个起因。 植物来源的植物来源的有：纤维素、半纤维素、木质有：纤维素、半纤维素、木质素、果胶、阿拉伯胶、愈疮胶和半乳甘露素、果胶、阿拉伯胶、愈疮胶和半乳甘露聚糖等；主要来源，也是研究和应用最多聚糖等；主要来源，也是研究和应用最多的一类。的一类。 动物

7、来源的动物来源的有：甲壳素、壳聚糖和胶原等有：甲壳素、壳聚糖和胶原等 海藻多糖类海藻多糖类有：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等有：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等 微生物多糖微生物多糖如黄原胶等如黄原胶等 合成类的合成类的如羧甲基纤维素等如羧甲基纤维素等2 2、膳食纤维的分类、膳食纤维的分类来源不同来源不同 溶解特性溶解特性不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维：不被人体消化道酶消化且不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分，包括纤维素、半纤维素、不溶于热水的那部分，包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、甲壳素和壳聚糖，木质素、原果胶、甲壳素和壳聚糖，其中木质素其中木质素不属于多糖类，是使细胞壁保持一定韧性的芳香不属于

8、多糖类，是使细胞壁保持一定韧性的芳香族碳氢化合物。族碳氢化合物。水溶性膳食纤维水溶性膳食纤维：不被人体消化酶消化，但不被人体消化酶消化，但溶于温水或热水且其水溶性又能被溶于温水或热水且其水溶性又能被4 4倍体的乙醇倍体的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。再沉淀的那部分膳食纤维。主要包括果胶、海藻主要包括果胶、海藻酸、卡拉胶、琼脂、黄原胶、羧甲基纤维素钠盐酸、卡拉胶、琼脂、黄原胶、羧甲基纤维素钠盐等。等。3 3、膳食纤维的化学组成、膳食纤维的化学组成 v纤维素是纤维素是Glcp(吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖)经经-(14)糖苷键糖苷键连接而连接而成的直链线性多糖，聚合度大约是数千，通常所说的成的直链线性多糖，

9、聚合度大约是数千，通常所说的“非纤维素多糖非纤维素多糖”(Noncellulosic polysaccharides)泛指泛指果胶类物质果胶类物质、-葡聚糖葡聚糖和和半纤维素半纤维素等物质。等物质。OHOOOHCH2OHOOHOOHCH2OHHOHOOHOOHCH2OHn*1, 4苷 键半纤维素半纤维素v 半纤维素的种类很多，不同种类的半纤维素半纤维素的种类很多，不同种类的半纤维素其水溶性也不同，有的可溶于水，但绝大部其水溶性也不同，有的可溶于水，但绝大部分都不溶于水。分都不溶于水。v不同植物中半纤维素的种类、含量均不相同，不同植物中半纤维素的种类、含量均不相同，其中组成其中组成谷物和豆类谷物

10、和豆类膳食纤维中的半纤维素膳食纤维中的半纤维素有有阿拉伯木聚糖阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖木糖葡聚糖、半乳糖甘露半乳糖甘露聚糖聚糖和和-(1 3,1 4)葡聚糖葡聚糖等数种。等数种。果胶及果胶类物质、木质素果胶及果胶类物质、木质素v 果胶主链是经果胶主链是经-(14)糖苷键糖苷键连接而成的连接而成的聚聚GalA(半乳半乳糖醛酸糖醛酸)，主链中连有，主链中连有(12)Rha(鼠李糖鼠李糖)，部分，部分GalA经经常被常被甲基酯化甲基酯化。v果胶类物质主要有果胶类物质主要有阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖聚糖等。等。v果胶能形成凝胶，对维持膳食纤维的结构有重要的作用

11、。果胶能形成凝胶，对维持膳食纤维的结构有重要的作用。木质素木质素v 本质素是由本质素是由松柏醇、芥子醇和对羟基肉桂醇松柏醇、芥子醇和对羟基肉桂醇3种单体组种单体组成的大分子化合物。成的大分子化合物。v天然存在的木质素大多与碳水化合物紧密结合在一起，天然存在的木质素大多与碳水化合物紧密结合在一起，很难将之分离开来。很难将之分离开来。木质素没有生理活性。木质素没有生理活性。4 4、膳食纤维的物化特性、膳食纤维的物化特性v高持水力高持水力亲水基团亲水基团v吸附作用吸附作用膳食纤维分子表面存在活性基团产生氢键、静电力等作用力膳食纤维分子表面存在活性基团产生氢键、静电力等作用力v对阳离子有结合和交换能力

12、对阳离子有结合和交换能力分子中的羧基、羟基、氨基可与阳离分子中的羧基、羟基、氨基可与阳离子结合子结合、置换置换v无能量填充剂无能量填充剂v发酵作用发酵作用易被大肠内微生物酵解易被大肠内微生物酵解v溶解性与粘性溶解性与粘性5 5、膳食纤维的生理功能、膳食纤维的生理功能 （1）调整肠胃功能）调整肠胃功能(整肠作用整肠作用) 防止便秘防止便秘增加粪便量及排便次数、刺激蠕动、缩短通过时间增加粪便量及排便次数、刺激蠕动、缩短通过时间 改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用为正常存在的大肠菌群提为正常存在的大肠菌群提供发酵底物供发酵底物 缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻缓和由有害物质

13、所导致的中毒和腹泻稀释大肠内容物稀释大肠内容物、吸附吸附有害物有害物（2）调节血糖值）调节血糖值延缓和抑制对糖类的消化吸收，改善末梢组织对胰岛延缓和抑制对糖类的消化吸收，改善末梢组织对胰岛素的感受性素的感受性（3）调节血脂）调节血脂吸附胆汁酸，阻断胆固醇的肠肝循环，降低吸收率吸附胆汁酸，阻断胆固醇的肠肝循环，降低吸收率（4）控制肥胖）控制肥胖降低营养素的吸收速率、利用率降低营养素的吸收速率、利用率 ，影响吸收部位，影响吸收部位（5）消除外源有害物质）消除外源有害物质可溶性和不溶性膳食纤维的差别可溶性和不溶性膳食纤维的差别不明显不明显有预防作用有预防作用对大肠癌对大肠癌抑制上升抑制上升不变不变食

14、后血糖值食后血糖值下降下降不变不变血清胆固醇血清胆固醇关系不大关系不大增加增加大便量大便量增加增加偶有增加偶有增加肠粘性物质肠粘性物质较高较高极弱极弱可发酵性可发酵性不结合不结合结合结合与胆汁酸的结合与胆汁酸的结合降低降低无无对肠内对肠内pH值的变化值的变化延长延长略有延长略有延长胃内滞留时间胃内滞留时间缩短缩短延长延长咀嚼时间咀嚼时间可溶性膳食纤维可溶性膳食纤维不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维生理作用生理作用6 6、膳食纤维的缺点、膳食纤维的缺点束缚束缚Ca和一些微量元素和一些微量元素 许多膳食纤维对许多膳食纤维对Ca、Cu、Zn、Fe、Mn等金属离子都有等金属离子都有不同程度的束缚作用，不同程

15、度的束缚作用，束缚人体对维生素的吸收和利用束缚人体对维生素的吸收和利用 研究表明：果胶、树胶和大麦、小麦、燕麦等的膳食纤维研究表明：果胶、树胶和大麦、小麦、燕麦等的膳食纤维对对维生素维生素A、维生素、维生素E和胡萝卜素和胡萝卜素都有不同程度的束缚能都有不同程度的束缚能力。由此说明膳食纤维对力。由此说明膳食纤维对脂溶性维生素脂溶性维生素的有效性有一定影的有效性有一定影响。响。引起不良生理反应引起不良生理反应 过量摄入，尤其是摄入凝胶性强的膳食纤维，如瓜尔豆胶过量摄入，尤其是摄入凝胶性强的膳食纤维，如瓜尔豆胶等会有腹胀、大便次数减少、便秘等副作用。等会有腹胀、大便次数减少、便秘等副作用。7 7、膳

16、食纤维的推荐摄入量、膳食纤维的推荐摄入量v美国美国FDA推荐的成人推荐的成人总膳食纤维摄入量为总膳食纤维摄入量为2035g/d。美。美国能量委员会推荐的总膳食纤维中，国能量委员会推荐的总膳食纤维中，不溶性膳食纤维占不溶性膳食纤维占70%75%，可溶性膳食纤维占，可溶性膳食纤维占25%30%。v 我国低能量摄入我国低能量摄入(7.5MJ)的成年人，其膳食纤维的适宜摄的成年人，其膳食纤维的适宜摄入量为入量为25g/d。中等能量摄人的。中等能量摄人的(10MJ)为为30g/d，高能量摄，高能量摄入的入的(12MJ)为为35g/d。但对患病者来说剂量一般都有所加。但对患病者来说剂量一般都有所加大。大。

17、v膳食纤维生理功能的显著性与膳食纤维中的比例有很大关膳食纤维生理功能的显著性与膳食纤维中的比例有很大关系，合理的系，合理的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的比例大约可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的比例大约是是1:3。8 8、膳食纤维的加工、膳食纤维的加工v必需的几道加工工序为包括必需的几道加工工序为包括原料粉碎原料粉碎、浸泡冲洗浸泡冲洗、漂白脱漂白脱色色、脱水干燥脱水干燥和和成品粉碎成品粉碎、过筛过筛等。等。v反复的反复的水浸泡冲洗水浸泡冲洗和和频繁的热处理频繁的热处理会明显减少纤维终产品会明显减少纤维终产品的的持水力与膨胀力持水力与膨胀力，影响其生理功能的发挥。，影响其生理功能的发挥。v高温短

18、时的挤压机高温短时的挤压机处理会对纤维产品的功能特性产生良好处理会对纤维产品的功能特性产生良好的影响，增加产品的持水力与膨胀力；可改良其色泽与风的影响，增加产品的持水力与膨胀力；可改良其色泽与风味；并能钝化部分引起不良风味的分解酶。味；并能钝化部分引起不良风味的分解酶。v具体的加工工艺及参数（具体的加工工艺及参数（大豆纤维、小麦纤维大豆纤维、小麦纤维等）可到中等）可到中国期刊网上查询。国期刊网上查询。9 9、膳食纤维的应用、膳食纤维的应用v在焙烤食品中的应用在焙烤食品中的应用v在果酱、果冻食品中的应用在果酱、果冻食品中的应用v在制粉业中的应用在制粉业中的应用v在制糖业中的开发应用在制糖业中的开

19、发应用v在馅料、汤料食品中的应用在馅料、汤料食品中的应用v在油炸食品中的应用在油炸食品中的应用v在饮料制品中的应用在饮料制品中的应用膳食纤维食品的研究开发现状及发展趋势膳食纤维食品的研究开发现状及发展趋势国外研究情况国外研究情况v从从20世纪世纪80年代起，膳食纤维就已开始在欧美等发达国家年代起，膳食纤维就已开始在欧美等发达国家风靡，并取得了迅猛的发展。风靡，并取得了迅猛的发展。v膳食纤维在食品领域的应用非常广泛，在发达国家的超市里膳食纤维在食品领域的应用非常广泛，在发达国家的超市里随处可见到有富含丰富的膳食纤维的食品，例如随处可见到有富含丰富的膳食纤维的食品，例如饼干，冰淇饼干，冰淇淋，酸奶

20、，面包，谷物早餐淋，酸奶，面包，谷物早餐等。等。 v国外应用的膳食纤维主要有六大类：谷物、豆类、微生物多国外应用的膳食纤维主要有六大类：谷物、豆类、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计30多个品种。多个品种。v美国，澳洲等发达国家已经有开发研究膳食纤维的专门机构美国，澳洲等发达国家已经有开发研究膳食纤维的专门机构和大型公司均在制造并销售各类膳食纤维产品和大型公司均在制造并销售各类膳食纤维产品 v在欧美欧美等发达国家，年销售160亿美元的方便谷物食品中，约20%是富含膳食纤维功能食品。v日本日本同欧美一样也十分盛行膳食纤维食品，1996年膳食纤维食

21、销售额达100亿美元，其中70%以上的功能饮品含有膳食纤维。v日本市场出现了众多添加膳食纤维的纤维饮料、低能量纤维饮料、低能量巧克力和营养棒、运动饮料、乳酸菌饮料、奶片巧克力和营养棒、运动饮料、乳酸菌饮料、奶片等。v日本以外的国际市场上也涌现了不少创新纤维强化食品，如低碳水化合物冰淇淋、果伴、酸奶、饼干、低能量速低碳水化合物冰淇淋、果伴、酸奶、饼干、低能量速溶咖啡溶咖啡等。v推出这些新品的大都为国际著名食品公司如雀巢、达能、雀巢、达能、卡夫、联合利华卡夫、联合利华等。 目前国内研究现状目前国内研究现状 v相对于发达国家，我国的起步较晚，到现在为止还处于发展初期发展初期。 v目前，我国对于膳食纤

22、维的开发和应用主要表现在四个方面：一是膳食纤维对人体生理效应的研究，如防治冠心病，一是膳食纤维对人体生理效应的研究，如防治冠心病，治疗肥胖症，预防高血压，治疗糖尿病和抗胃肠癌症，治疗肥胖症，预防高血压，治疗糖尿病和抗胃肠癌症，清除外源有害物质，抗氧化，清除自由基等等；清除外源有害物质，抗氧化，清除自由基等等；二是关于膳食纤维源分布和农副产品综合利用研究；二是关于膳食纤维源分布和农副产品综合利用研究；三是完善和提高膳食纤维工业制取方法研究，也包括膳三是完善和提高膳食纤维工业制取方法研究，也包括膳食纤维改性研究；食纤维改性研究；四是开拓资源和改进提取方法。四是开拓资源和改进提取方法。v目前，国内的

23、膳食纤维市场主要集中在保健食品当中，普通食品中所占的份额则相对地比较少。v在近两年，我国食品巨头企业例如蒙牛、伊利、光明、娃哈哈、农夫山泉等纷纷推出富含膳食纤维的健康食品，但这些产品大都属于饮料领域，其他食品领域还未出现富含膳食纤维的产品，因此我们还需要加大膳食纤维新品的开发力度。举例（魔芋）举例（魔芋） 魔芋地下块茎可魔芋地下块茎可加工成魔芋粉供加工成魔芋粉供食用，并可制成食用，并可制成魔芋豆腐、魔芋魔芋豆腐、魔芋挂面、魔芋面包、挂面、魔芋面包、魔芋肉片、果汁魔芋肉片、果汁魔芋丝等多种食魔芋丝等多种食品。品。v魔芋全株有毒，以块茎为最，中毒后舌、喉灼热，痒痛，肿魔芋全株有毒，以块茎为最，中毒

24、后舌、喉灼热，痒痛，肿大，民间用醋加姜汁少许，内服或含漱可以解救。因此魔芋大，民间用醋加姜汁少许，内服或含漱可以解救。因此魔芋食用前必须经磨粉、蒸煮、漂洗等加工过程脱毒。食用前必须经磨粉、蒸煮、漂洗等加工过程脱毒。v食用前必须煎煮食用前必须煎煮3小时以上始可食用，每次食量不宜过多。小时以上始可食用，每次食量不宜过多。二、真菌多糖二、真菌多糖v真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离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。的一类活性多糖。v真菌多糖主要有香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、真

25、菌多糖主要有香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、银耳多糖、冬虫夏草多糖、茯苓多糖、金针菇多糖、银耳多糖、冬虫夏草多糖、茯苓多糖、金针菇多糖、黑木耳多糖等。黑木耳多糖等。v对真菌多糖的研究主要始于对真菌多糖的研究主要始于50年代，在年代，在60年代以后年代以后成为免疫促进剂而引起人们兴趣。研究表明：香菇成为免疫促进剂而引起人们兴趣。研究表明：香菇多糖、银耳、灵芝多糖、茯苓多糖等食药性真菌多多糖、银耳、灵芝多糖、茯苓多糖等食药性真菌多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗突变、抗病毒、降血糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗突变、抗病毒、降血脂、降血糖等方面功能。脂、降血糖等方面功能。 1 1、物理性质与功效的关系、物理性质

26、与功效的关系v溶解度与功效的关系溶解度与功效的关系 多糖溶于水是其发挥生物学活性的首要条件，如从茯苓中提取的多糖组多糖溶于水是其发挥生物学活性的首要条件，如从茯苓中提取的多糖组分中，不溶于水的组分不具有生物学活性，水溶性组分则具有突出的抗分中，不溶于水的组分不具有生物学活性，水溶性组分则具有突出的抗肿瘤活性。肿瘤活性。v分子量与功效的关系分子量与功效的关系 结果表明，真菌多糖的抗肿瘤活性与分子量大小有关，分子量大于结果表明，真菌多糖的抗肿瘤活性与分子量大小有关，分子量大于16kD时才有抗肿瘤活性。大分子多糖免疫活性较强，但水溶性较差，时才有抗肿瘤活性。大分子多糖免疫活性较强，但水溶性较差，分子

27、量介于分子量介于1050 kD的高分子组分的真菌多糖属于大分子多糖，呈现的高分子组分的真菌多糖属于大分子多糖，呈现较强的免疫活性。分子量越大其结构功能单位越多，抗癌活性越强。较强的免疫活性。分子量越大其结构功能单位越多，抗癌活性越强。v粘度与功效的关系粘度与功效的关系 糖的粘度主要是由于多糖分子间的氢键相互作用产生，还受多糖分子质糖的粘度主要是由于多糖分子间的氢键相互作用产生，还受多糖分子质量大小的影响，它不仅在一定程度上与其溶解度呈正相关，还是临床上量大小的影响，它不仅在一定程度上与其溶解度呈正相关，还是临床上药效发挥的关键控制因素之一，如果粘度过高，则不利于多糖药物的扩药效发挥的关键控制因

28、素之一，如果粘度过高，则不利于多糖药物的扩散与吸收。通过引入支链破坏氢键和对主链进行降解的方法可降低多糖散与吸收。通过引入支链破坏氢键和对主链进行降解的方法可降低多糖粘度，提高其活性。粘度，提高其活性。 2 2、生理功能、生理功能v真菌多糖的免疫调节功能真菌多糖的免疫调节功能 大量免疫实验证明，真菌多糖不仅能激活大量免疫实验证明，真菌多糖不仅能激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞和自淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞然杀伤细胞(NK)等免疫细胞，还能活化补体，促进细胞因子的生成，对等免疫细胞，还能活化补体，促进细胞因子的生成，对免疫系统发挥多方面的调节作用免疫系统发挥多方面的调节作用。v抗肿瘤的功能抗肿

29、瘤的功能 据文献报道，高等真菌已有据文献报道，高等真菌已有50个属个属178种的提取物都具有抑制种的提取物都具有抑制S-180肉瘤肉瘤及艾氏腹水瘤等细胞生长的生物学效应，明显促进肝脏蛋白质及核酸的及艾氏腹水瘤等细胞生长的生物学效应，明显促进肝脏蛋白质及核酸的合成及骨髓造血功能，促进体细胞免疫和体液免疫功能。合成及骨髓造血功能，促进体细胞免疫和体液免疫功能。v真菌多糖的抗突变作用真菌多糖的抗突变作用 在细胞分裂时，由于遗传因素或非遗传因素的作用，会产生转基因突变。在细胞分裂时，由于遗传因素或非遗传因素的作用，会产生转基因突变。突变是癌变的前提，但并非所有突变都会导致癌变，只有那些导致癌细突变是癌

30、变的前提，但并非所有突变都会导致癌变，只有那些导致癌细胞产生恶性行为的突变才会引起癌变，但可以肯定，抑制突变的发生有胞产生恶性行为的突变才会引起癌变，但可以肯定，抑制突变的发生有利于癌症的预防。多种真菌多糖表现出较强的抗突变作用。利于癌症的预防。多种真菌多糖表现出较强的抗突变作用。v降血压、降血脂、降血糖的功能降血压、降血脂、降血糖的功能 研究也发现，蘑菇、香菇、金针菇、木耳、银耳和滑菇等研究也发现，蘑菇、香菇、金针菇、木耳、银耳和滑菇等13种食用茵的子实体种食用茵的子实体具有降低胆固醇的作用，其中尤以金针菇为最强。腹腔给予虫草多糖，对正常具有降低胆固醇的作用，其中尤以金针菇为最强。腹腔给予虫

31、草多糖，对正常小鼠、四氧嘧啶小鼠均有显著的降血糖作用，且呈现一定的量效关系。云芝多小鼠、四氧嘧啶小鼠均有显著的降血糖作用，且呈现一定的量效关系。云芝多糖、灵芝多糖、猴头菇多糖等也具降血糖或降血脂等活性。真菌多糖可降低血糖、灵芝多糖、猴头菇多糖等也具降血糖或降血脂等活性。真菌多糖可降低血脂，预防动脉粥样硬化斑的形成。脂，预防动脉粥样硬化斑的形成。v真菌多糖的抗病毒作用真菌多糖的抗病毒作用 多糖对多种病毒，如艾滋病毒多糖对多种病毒，如艾滋病毒(HIV-1)、单纯泡疹病毒、单纯泡疹病毒(HSVl，HSV-2)、巨细胞、巨细胞病毒病毒(CMV)、流感病毒、囊状胃炎病毒、流感病毒、囊状胃炎病毒(VSV)

32、、劳斯肉瘤病毒、劳斯肉瘤病毒(RSV)和反转录病和反转录病毒等有抑制作用。香菇多糖对水泡性口炎病毒感染引起的小鼠脑炎有治疗作用，毒等有抑制作用。香菇多糖对水泡性口炎病毒感染引起的小鼠脑炎有治疗作用，对阿拉伯耳氏病毒和十二型腺病毒有较强的抑制作用对阿拉伯耳氏病毒和十二型腺病毒有较强的抑制作用v真菌多糖的抗氧化作用真菌多糖的抗氧化作用 许多真菌多糖具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的活性，许多真菌多糖具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的活性，起到保护生物膜和延缓衰老的作用起到保护生物膜和延缓衰老的作用v真菌多糖的其它功能（抗辐射、抗溃疡和抗衰老等功能）真菌多糖的其它功能

33、（抗辐射、抗溃疡和抗衰老等功能） 具有抗辐射作用的真菌多糖有具有抗辐射作用的真菌多糖有灵芝多糖和猴头多糖灵芝多糖和猴头多糖。具有抗溃疡作用的真多糖。具有抗溃疡作用的真多糖有有猴头多糖和香菇多糖猴头多糖和香菇多糖。具有抗衰老作用的真菌多糖有。具有抗衰老作用的真菌多糖有香菇多糖、虫草多糖、香菇多糖、虫草多糖、灵芝多糖、云芝多糖和猴头菌多糖灵芝多糖、云芝多糖和猴头菌多糖等等3 3、加工、加工真菌多糖的加工方法有两种真菌多糖的加工方法有两种v 一种是从栽培真菌子实体提取，一般粉碎后在真一种是从栽培真菌子实体提取，一般粉碎后在真菌子实体中加入多糖菌子实体中加入多糖520倍体积的水、稀酸或稀倍体积的水、稀

34、酸或稀碱碱(0.2lmol/L)，在，在5080温度下进行浸提，有温度下进行浸提，有时为了加速浸提速度，也可添加些纤维素酶或半时为了加速浸提速度，也可添加些纤维素酶或半纤维素酶。纤维素酶。 v另一种是发酵法短时间生产大量的真菌菌丝体。另一种是发酵法短时间生产大量的真菌菌丝体。真菌多糖的实际应用与研究展望v真菌多糖的应用真菌多糖的应用v作为一种重要的生物效应调节剂,真菌多糖具有非常广泛的药理作用,尤其在免疫调节,抗肿瘤、降血糖、降血压和降血脂,延缓衰老等方面的功效,使人们越来越重视其在医疗保健领域中的研发。v目前,利用真菌多糖已开发出许多产品:香菇多糖注香菇多糖注射液、羟甲基茯苓多糖注射液、猪苓

35、多糖片、云芝射液、羟甲基茯苓多糖注射液、猪苓多糖片、云芝泰康冲剂、猴头菇冲剂泰康冲剂、猴头菇冲剂等,显示出广阔的应用前景。在临床上,真菌多糖已被广泛应用于免疫缺陷性疾病、自身免疫性疾病和肿瘤类疾病的治疗。香菇多糖注射液v适应症 肺癌,胃癌,卵巢癌,膀胱癌,前列腺癌,宫颈癌,妇产科,泌尿外科,肿瘤科v药理作用：香菇多糖是一种具有免疫调节作用的抗肿瘤辅助药物，能促进T、B淋巴细胞增殖，提高NK细胞活性。动物试验显示，本品对动物肿瘤（如S-180肉瘤及EC实体瘤）有一定抑制作用扩大应用领域扩大应用领域v由于真菌多糖具有广泛的生物活性由于真菌多糖具有广泛的生物活性,除了用于疾病防除了用于疾病防治外治外

36、,还可扩大应用领域。还可扩大应用领域。v一是应用于一是应用于食品行业食品行业,开发出具有保健功能的产品开发出具有保健功能的产品,提高人类的健康水平。提高人类的健康水平。v二是应用于二是应用于动物养殖业动物养殖业,开发出全新的绿色饲料添加开发出全新的绿色饲料添加剂。剂。v由于真菌多糖具有抗菌抗病毒、提高免疫力的功效由于真菌多糖具有抗菌抗病毒、提高免疫力的功效和无毒、无残留、无污染的特点和无毒、无残留、无污染的特点,完全符合绿色饲料完全符合绿色饲料和绿色养殖的要求。开展真菌多糖应用于饲料添加和绿色养殖的要求。开展真菌多糖应用于饲料添加剂的研发剂的研发,不仅具有广阔的市场潜力不仅具有广阔的市场潜力,

37、而且具有深远而且具有深远的环保意义的环保意义甜味剂是指能赋于食品甜味的一种调味剂 功能性甜味剂以其特殊的生理功能，既能满足人们对甜食的偏爱，又不会引起副作用，并对糖尿病、肝病患者有一定的辅助治疗作用。 功能甜味剂将是21世纪发展的方向。它对发展食品工业，提高人们的健康水平，丰富人们的物质生活起着重要的作用。功能性甜味剂分为四大类：（1）功能性单糖 （2）功能性低聚糖（3）多元糖醇 （4）强力甜味剂 果糖是一种最为常见的己酮糖。存在于蜂蜜、水果中，和葡萄糖结合构成日常食用的蔗糖。 果糖中含6个碳原子，也是一种单糖，是葡萄糖的同分异构体。（一）果糖（一）果糖 人类食用果糖的历史，也是源远流长。人类

38、食用果糖的历史，也是源远流长。 自原始时代起，就有人类食用蜂蜜的记录，而蜂自原始时代起，就有人类食用蜂蜜的记录，而蜂蜜就是典型的果糖与葡萄糖各占一半的混合糖浆。蜜就是典型的果糖与葡萄糖各占一半的混合糖浆。 此后的数千年里，果糖一直没有远离人类的饮食，此后的数千年里，果糖一直没有远离人类的饮食，但由于加工工艺和技术能力的限制，果糖一直没但由于加工工艺和技术能力的限制，果糖一直没有大规模的占领人们的餐桌。有大规模的占领人们的餐桌。 直到上世纪七十年代，美国一举突破了生产果糖直到上世纪七十年代，美国一举突破了生产果糖的技术瓶颈，开始了大规模工业化的生产果糖。的技术瓶颈，开始了大规模工业化的生产果糖。

39、此后，果糖的产量以每年递增百分之三十的速度此后，果糖的产量以每年递增百分之三十的速度迅猛发展。迅猛发展。 升糖指数即GI值低 实验证明，在同等条件下，如果将食用葡萄糖后所产生的血糖升高指数当作100的话，那么食用果糖后，人体的血糖升高指数仅为23，甚至有的能低至19，而蔗糖则高达65。因此，果糖以及相关制品被广泛应用于糖尿病患者与肝功能不全者的饮食结构中。 此外，果糖的口味和甜度也优于传统糖 具有水果香味，并且甜度高，其甜度达到了蔗糖的1.8倍，为天然糖中最甜的糖类。不易导致龋齿，其原因是果糖容易被口腔内的微生物分解和聚合，所以，食用后产生蛀牙的几率就比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小的多。果糖优于其

40、它甜味剂的最重要的是其生理代谢特性。果糖在体内的代谢不受胰岛素的控制,在肝脏内果糖首先磷酸化生成1磷酸果糖，然后分解成丙糖，丙糖进一步合成为葡萄糖和甘油三酯或进入酵解途径。 身体正常的人仅有极少量葡萄糖从肝脏释放出来，因此人体摄入果糖不会引起摄入葡萄糖和蔗糖容易引起的严重的饭后血糖高峰和低血糖。 低聚糖（Oligosaccharide）或寡糖，由39个分子单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖。低聚糖主要分二大类低聚糖主要分二大类 一类是-1，4葡萄糖苷键等连接的低聚糖，称为直接低聚糖或普通低聚糖，如蔗糖、乳糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖。 另一类是以-1，6 葡萄糖苷键连接的低 聚糖称

41、为双歧增殖因 子。（一）直接生理功能（一）直接生理功能 1. 低热量，难消化低热量，难消化 由于大多数功能性低聚糖的糖苷键不能被人体内的消化酶水解，摄食由于大多数功能性低聚糖的糖苷键不能被人体内的消化酶水解，摄食后难以消化吸收，因而能量值很低或为零。基本上不增加血糖、血脂，后难以消化吸收，因而能量值很低或为零。基本上不增加血糖、血脂，能有效防治肥胖、高血压、糖尿病等。能有效防治肥胖、高血压、糖尿病等。 2. 有水溶性膳食纤维作用有水溶性膳食纤维作用 功能性低聚糖也是一类低分子量的膳食纤维，与一般膳食纤维相比有功能性低聚糖也是一类低分子量的膳食纤维，与一般膳食纤维相比有如下优点：甜味圆润柔和，有

42、较好的组织结构和口感特性；易溶于水，如下优点：甜味圆润柔和，有较好的组织结构和口感特性；易溶于水，使用方便，且不影响食品原有的性质；在推荐范围内不会引起腹泻等。使用方便，且不影响食品原有的性质；在推荐范围内不会引起腹泻等。 3. 抗龋齿抗龋齿 龋齿主要是由突变链球菌引起的，大量研究表明突变链球菌产生的葡龋齿主要是由突变链球菌引起的，大量研究表明突变链球菌产生的葡萄糖转移酶，不能将低聚糖分解成粘着性的单糖如葡萄糖、果糖、半萄糖转移酶，不能将低聚糖分解成粘着性的单糖如葡萄糖、果糖、半乳糖等，另外突变链球菌从功能性低聚糖生成的乳酸也明显比从非功乳糖等，另外突变链球菌从功能性低聚糖生成的乳酸也明显比从

43、非功能性低聚糖蔗糖、乳糖生成的乳酸少，故功能性低聚糖是一种低龋齿能性低聚糖蔗糖、乳糖生成的乳酸少，故功能性低聚糖是一种低龋齿性糖类。性糖类。 4. 肠道中有益菌群双歧杆菌增殖肠道中有益菌群双歧杆菌增殖 功能性低聚糖通过消化道不被酸和酶分解，直接进入大肠为双歧杆菌功能性低聚糖通过消化道不被酸和酶分解，直接进入大肠为双歧杆菌利用，使双歧杆菌得以迅速增加。人体摄入低聚果糖后，体内双歧杆利用，使双歧杆菌得以迅速增加。人体摄入低聚果糖后，体内双歧杆菌数量可以增加菌数量可以增加1001000倍倍1.抑制病原菌抑制病原菌双歧杆菌能防止外源性病原微生物的生长和内源性有害微生物的过度生长，这种抑制作用主要源于双

44、歧菌产生的短链脂肪酸(乙酸：乳酸=3：2)的抑菌作用2. 抑制有毒物代谢和有害酶的产生抑制有毒物代谢和有害酶的产生服用功能性低聚糖能够抑制有毒物质的产生，降低有害酶的生成量，这已在人体实验和人类粪便微生物的测试中得到证实3. 防止腹泻防止腹泻功能性低聚糖能降低病原菌的量，故它对腹泻有预防作用和治疗效果。4. 防止便秘防止便秘功能性低聚糖类导致双歧菌的量增加，相应增加了乙酸、乳酸的分泌量，因而刺激了肠的蠕动和通过渗透压增加粪便水份，故有防止便秘的作用。5. 降低血清胆固醇降低血清胆固醇6. 保护肝功能保护肝功能 摄入低聚糖，有毒的代谢产物减少，从而减少了肝的去毒负担，故其对肝有保护作用7. 降低

45、血压的作用降低血压的作用8. 提高机体免疫力，抗肿瘤 大量试验表明，双歧杆菌在肠道内大量繁殖对小动物有抗癌作用，这种作用归功于双歧杆菌的细胞，细胞壁物质和细胞间物质使机体免疫力提高9. 营养素吸收促进作用，产生营养素营养素吸收促进作用，产生营养素 双歧菌能产生维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸，含双歧菌的发酵乳制品改善了乳糖不耐症、钙的吸收和消化。双歧菌对矿物元素有促进吸收的作用。10. 血糖值的改善作用血糖值的改善作用 低聚果糖具有明显的降低血糖作用，对非胰岛素依赖性糖尿病有一定的疗效。 功能性低聚糖纯品日摄入有效剂量是低聚果糖3.0g，低聚半乳糖2.02.5g，大豆低聚糖2.0g，

46、低聚木糖0.7g。 Hata等报道大豆低聚糖最大的不引起腹泻剂量为男人0.64gkg、女人0.96g/kg。 Spiesel等报道低聚果糖引起腹泻的最小剂量男人44g、女人49g。 低聚半乳糖急性中毒的LD5015gkg(对兔) 。 大豆低聚糖是大豆中所含可溶性碳水化合物的总称呼,它是功能性低聚糖，属于益生元的一种。 它是a-半乳糖苷类，主要由水苏糖四糖、棉子糖和Vabascose（毛蕊花糖）等组成。 成熟后的大豆约含有10%低聚糖。大豆低聚糖是一种低甜度、低热量的甜味剂，其甜度为蔗糖的70%，其热量仅是蔗糖热能的1/2，而且安全无毒。 大豆低聚糖可代替部分蔗糖作为低热量甜味剂。可用于清凉饮料

47、和焙烤食品，也可用于降低水分活性、抑制微生物繁殖，还可达到保鲜，保湿的效果。在食品中应用1、饮料、饮料 大豆低聚糖具有耐酸耐热性，其稳定性优于蔗糖，可广泛应用于软饮料、乳酸菌饮料和酸性饮料，制成营养型、保健型、美容型等各种饮品。 在桑葚、柳橙中加入大豆低聚糖等调配成新型功能饮料，在桑葚、柳橙中加入大豆低聚糖等调配成新型功能饮料，其味酸甜可口，澄清透明无沉淀。其味酸甜可口，澄清透明无沉淀。2、糖果、糖果 大豆低聚糖甜度仅为蔗糖70%75%，是一种低甜度、低热量甜味剂，同时具有很强增殖肠内双歧杆菌效果。 大豆低聚糖可替代蔗糖用于高档糖果、巧克力、胶姆糖等制品中，并能增强产品营养保健功能。3、乳制品

48、、乳制品 大豆低聚糖具有高水溶性、极好耐热性，对食品大豆低聚糖具有高水溶性、极好耐热性，对食品中酸有较好稳定性，可部分或全部替代蔗糖，以中酸有较好稳定性，可部分或全部替代蔗糖，以适于特殊人群需要，如在冰激凌和酸奶中应用。适于特殊人群需要，如在冰激凌和酸奶中应用。4、糖果制品、糖果制品 大豆低聚糖有良好热稳定性，即使在大豆低聚糖有良好热稳定性，即使在140高温高温下也不分解，故可用于高温杀菌食品，如软罐头下也不分解，故可用于高温杀菌食品，如软罐头食品。食品。 大豆低聚糖甜度为蔗糖大豆低聚糖甜度为蔗糖70%75%，用其代替，用其代替部分蔗糖用于生产果酱、果冻、蜜饯等，则可降部分蔗糖用于生产果酱、果

49、冻、蜜饯等，则可降低制品甜味，广受消费者欢迎。低制品甜味，广受消费者欢迎。5、粮油制品、粮油制品（1）面包）面包 以面粉量作基数计算，主食面包含糖量为3%10%，点心面包含糖量较高，约12%15%。 从大豆低聚糖有效摄入量和产品成本考虑，以3%5% 大豆低聚糖替代部分蔗糖添加到面包中，不会影响面包口感、风味和质地，大豆低聚糖可延缓淀粉老化，具有抑菌性，能延长面包货架期23 天。（2）馒头）馒头 馒头是我国传统面食之一，与面包相比，馒头水分较高，因此，易染菌变质，也易返生，货架寿命比面包短。 研究认为，在馒头中加入一定量大豆低聚糖，能使馒头货架期延长1 天，加入量为3%5%，具有保健意义。（3）

50、挂面）挂面 研究表明，挂面大豆低聚糖添加量应在研究表明，挂面大豆低聚糖添加量应在2%4% 之之间，超过间，超过4%，易出现浑汤状况，而且，易出现浑汤状况，而且2%4% 大大豆低聚糖中棉籽糖和水苏糖量为豆低聚糖中棉籽糖和水苏糖量为0.6%1.35%，具有保健意义。具有保健意义。 另外，从弯曲折断率测定结果看，添加大豆低聚糖后，另外，从弯曲折断率测定结果看，添加大豆低聚糖后，增加挂面韧性，使挂面不易折断；但添加量如超过增加挂面韧性，使挂面不易折断；但添加量如超过4% 并达并达6% 时，将出现浑汤。时，将出现浑汤。 一些大豆低聚糖将流失于汤中而损失，所以添加大豆一些大豆低聚糖将流失于汤中而损失，所以

51、添加大豆低聚糖挂面，建议最好连汤一起吃。低聚糖挂面，建议最好连汤一起吃。在饲料中应用在饲料中应用（1）提高生产性能）提高生产性能 据报道，饲喂水苏糖大豆粕可改善早期断奶仔猪生产性能。据报道，饲喂水苏糖大豆粕可改善早期断奶仔猪生产性能。以添加以添加0.2% 剂量寡糖饲料饲喂肉仔鸡，其各项生产指剂量寡糖饲料饲喂肉仔鸡，其各项生产指标包括成活率、上市体质量、料肉比均有所改进。标包括成活率、上市体质量、料肉比均有所改进。 研究表明，日粮中添加研究表明，日粮中添加0.3%大豆低聚糖，可提高肉仔鸡大豆低聚糖，可提高肉仔鸡生产性能，同时提高营养物质利用率。生产性能，同时提高营养物质利用率。（2）提高抗氧化功能和免疫性能）提高抗氧化功能和免疫性能 近年来，功能性寡糖卡拉胶寡糖、果寡糖、甘露寡糖等提近年来，功能性寡糖卡拉胶寡糖、果寡糖、甘露寡糖等提高动物免疫功能试验均有报道。高动物免疫功能试验均有报道。 研究表明，大豆低聚糖作为饲料添加剂用于肉鸡，具有良研究表明，大豆低聚糖作为饲料添加剂用于肉鸡，具有良好抗氧化功能，可提高血清超氧化物歧化酶含量及肉鸡免好抗氧化功能，可提高血清超氧化物歧化酶含量及肉鸡免疫能力。疫能力