第5-食物中其他功能成分课件

1、1第5章 食物中其他功能成分一、 膳食纤维二、多酚类三、类胡萝卜素四、皂苷五、有机硫化合物六、茶氨酸七、植物甾醇八、核酸九、二十八烷醇十、咖啡碱、茶叶碱和可可碱十一、辅酶Q(泛醌)十二、 r一氨基丁酸十三、左旋肉碱十四、肌醇十五、其他功能成分2 食物中不能被人体消化酶分解的多糖的总称。种类主要食物来源主要功能不溶性纤维木 质 素纤 维 素半纤维素 所有植物所有植物（如小麦制品）小麦、黑麦、大米、蔬菜 正在研究之中增加粪便体积促进胃肠蠕动 可溶性纤维 果胶、树胶、粘胶 少数半纤维素 柑橘类、燕麦制品 延缓胃排空时间、减缓葡萄糖吸收、降低血胆固醇 译自：Perspective in Nutriti

2、on，第三版，第82页，1996年。 一、膳食纤维1、定义及分类3促进肠道的畅通 调节肠道菌群，抑制有毒发酵产物解毒和防治结肠癌的功效降低血浆胆固醇含量缓和餐后血糖上升幅度2、膳食纤维的生理功能一、膳食纤维43、各种膳食纤维产品在食品加工中的应用现状（1）麸皮类 A)大豆皮B)小麦麸D)玉米麸C)燕麦麸一、膳食纤维5（2）其它植物纤维A)糖甜菜纤维可制成片状或粉状的糖甜菜纤维为白色, 气味很淡, 含有75% 的膳食纤维, 其中可溶性纤维比例较高(约含23% 的果胶). 糖甜菜制成的膳食纤维产品可用于面包、面糊、蛋糕、饼干、快餐食品、预填充食品、碎屑型点心混合物、面团及肉类制品以及谷物食品, 添

3、加量为5% 10%. 糖甜菜纤维也可在汤中添加1%2% , 纤维粒度很小时, 也可用于巧克力中.B)其它 其它可用于食品制造的植物纤维源有西红柿、土豆、卷心菜(洋白菜)、蚕豆、荚类及根类植物等.一、膳食纤维6A)海草红海草提取物纤维含量为15% 75% , 成熟后的鹿角菜以K 巴粒、K粒子和G粒子形式存在. 它们与蛋白质的反应活性能使食品结构稳定并得到改善, 特别是对于乳品及肉制品. 藻脱酸盐(A lginates) 是从棕海藻中衍生提取的. （3）胶体B)角豆角豆荚和角豆胶中含有75% 85% 的膳食纤维. C)黄原胶黄原胶含有80% 95% 的纤维, 在许多食品中可配制高稳定性悬浮液、乳剂

4、和泡沫.一、膳食纤维7(4) 水果中的多糖类从柑桔和苹果中提取的果胶主要用于凝胶的形成, 并可作为酸化、糖化混合物及溶液的粘度增强剂.水果加工时大约有80% 的果胶得以保留, 如果酱、果冻等. 低酯果胶可用于低酯果酱、制作水果酸乳酪及乳品、乳类点心及非酸性糖果芯，如薄荷糖和肉桂糖. 高酯果胶交换性能使其可用于果冻和酸性糖果芯, 重组果汁类产品及即饮品混合物. 一、膳食纤维8（5）纤维素纤维素是世界上最为丰富的有机化合物, 大多数食品级纤维素原料为木质, 且含有50% 的纤维素。纤维素用于低热量面包时需增加更多水分和面筋。A)变性纤维产品变性纤维产品水溶性增大, 其中最为普通的应用实例为羧甲基纤

5、维素(CMC)。B)粉末纤维粉末纤维是纤维素的另一种形式. 但因其具有与普通膳食纤维素不同的作用, 在食品加工中的功能还未被人们充分认识。 一、膳食纤维94、膳食纤维研究领域中的一些热点问题1. 膳食纤维化学2. 膳食纤维来源及摄入3. 膳食纤维的形式及物理性质对生理作用的影响4. 膳食纤维对常量营养素消化和吸收的影响热点问题5. 膳食纤维对微量营养素消化和吸收的影响6. 膳食纤维和细菌的相互作用7. 膳食纤维的能量值8. 膳食纤维对血糖指数(GI) 的影响一、膳食纤维109. 膳食纤维对糖尿病病人的临床影响10. 膳食纤维与肥胖症11. 膳食纤维和胆石症12. 膳食纤维与心脏病15. 膳食纤

6、维推荐摄入量和标签热点问题4、膳食纤维研究领域中的一些热点问题13.膳食纤维对应激性肠道综合征临床影响14. 膳食纤维与食品不耐症一、膳食纤维11 多酚类是指一组植物中化学元素的统称，因具有多个酚基团而得名。 多酚在一些植物中起到了呈现颜色的作用，如秋天的叶子。多酚类物质具有很强的抗氧化作用。多酚类物质被称为“第七类营养素”。二、 多酚类12 主要活性成分为多酚类物质。 多酚类化合物是指分子结构中有若干个酚性羟基的植物成分的总称，包括黄酮类、单宁类、酚酸类以及花色苷类等酚是在植物性食物中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物。 它存在于一些常见的植物性食物，如可可豆，茶，大豆，红酒，蔬菜和水果中

7、。赋予巧克力独特魅力的成份就是多酚。它是存在于可可豆中的天然成份。与其它食物相比，可可豆中多酚的含量特别高。 主要成分及应用13 一类是多酚的单体，即非聚合物，包括各种黄酮类化合物及其苷类； 另一类则是由单体聚合而成的低聚或多聚体。 目前研究较多、时间较长的是茶叶多酚(tea polyphenols；TP)。茶多酚大量存在于茶叶中，占其干物质的24-38，主要由黄烷醇(又称为儿茶素，约占多酚总量的80)、黄烷二醇 (称花白素)、花青素、黄酮类、黄酮醇类、黄烷酮类、黄烷酮醇及酚酸类等组成。分类14生理功能茶叶多酚清除超氧阴离子的能力达90，优于常用的天然抗氧化剂维生素c和维生素E。.茶叶多酚具有

8、明显的降血清总胆固醇、降低LDL-胆固醇和升高HDL-胆固醇的作用，可明显降低血浆和心肌组织中过氧化脂质(LPO)的数量，有抗脂质过氧化和延迟脂褐质(LF)生成的作用。可加强谷胱甘肽氧化酶(GSHPx)和超氧化物歧化酶(SOD)活性，对细胞膜和细胞器有保护作用。 15 .茶叶多酚通过调节血脂代谢、抗凝、促纤溶及控制血小板聚集，抑制小肠对胆固醇的吸收等，对动脉粥样硬化有独特的抑制效果。.茶叶多酚的主体物质儿茶素具有明显的抑制黄曲霉毒素(AFB1)和抑制基因突变。.茶叶多酚还有抗变态反应和增强免疫功能的作用。.还具有降血糖、防龋齿、防口臭、调节甲状腺、消炎、止泻、杀菌以及抗血液凝固等作用。 二、

9、多酚类16三、类胡萝卜素（carotenoid） 链状或环状含有8个异戊间二烯单位、四萜烯类头尾连接而成的多异戊间二烯化合物。是一类不溶于水的色素，存在于植物和有光合作用的细菌中，在光合作用过程中起辅助色素的作用。辅助色素（accessory pigment）：在植物和光合细菌，像类胡萝卜素叶黄素和藻胆素中，吸收可见光的色素，这类色素是对叶绿素捕获光能的补充。 17分类叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（carotene）和叶黄素（lutein），前者呈橙黄色，后者呈黄色。功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。秋季黄叶中含类胡萝卜素 生理功能：(1)抗氧化作用 (2)增强免疫功能和预防肿

10、瘤(3)预防眼病、心血管疾病及其他 三、类胡萝卜素18 类胡萝卜素普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素，主要是-胡萝卜素和-胡萝卜素，因此而得名。不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂。亦称脂色素。 自从19世纪初分离出胡萝卜素，至今已经发现近450种天然的类胡萝卜素；利用新的分离分析技术如薄层层析、高压液相层析以及质谱分析还不断发现新的类胡萝卜素。 三、类胡萝卜素食物来源19 植物的类胡萝卜素存在于各种黄色质体或有色质体内：如秋季的黄叶，黄色花卉，黄色和红色的果实和黄色块根。 动物的类胡萝卜素主要是脂肪、卵黄、羽毛和鱼鳞以及虾蟹的甲壳的色素。动物的类胡萝卜素一般与蛋白

11、质结合在一起，如虾青蛋白含有虾青素，虾卵绿蛋白是虾青素与一种富含的的复合物。三、类胡萝卜素20四、皂苷(saponins)皂苷为糖苷化合物，主要有三萜皂苷和甾体皂苷。 三萜皂苷是植物界分布最广含量最多的皂苷。其苷元主要是五环三萜和四环三萜类。由于取代和构型的不同，三萜苷元的数量很大。它们常常作为滋补强壮的作用活性存在于保健草药中，最为著名的是人参、西洋参和三七中所含的各种人参皂苷(Ginsenosides)、绞股蓝皂苷等。皂苷是一类比较复杂的甙类化合物，皂苷的水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用，又常被称为皂毒素(sapotoxins)。但皂苷对高等动物口服无毒。 21 甾体皂苷的数量明显少于三

12、萜皂苷，在薯蓣、黄精、玉竹、薤白、知母、麦门冬和蒺藜等中药中存在，通常具有壮阳、防癌、调节血脂和调节血糖等方面的功能。 已知的甾体苷元已超过100种，其中多数为螺旋甾烷或呋甾烷，其余为胆甾烷。22 另外还有一类以甾体生物碱为苷元的皂苷，其分布有限，绝大部分分布于茄科，包括常用蔬菜马铃薯、西红柿、茄子等。 许多含皂苷的植物作为食物有很长的历史，如大豆、豌豆、燕麦、大蒜、马铃薯、洋葱、薯蓣等。 皂苷具有多种药理作用，如人参皂苷具有中枢神经调节作用、调节血压作用、降血脂作用、抗肿瘤作用等。柴胡皂苷D具有抗病毒、抗炎、抗肝损害作用。 由于植物中的皂苷成分非常复杂，单一成分较难分离，很多皂苷的明确构效关

13、系还很难确定。 23 根据皂苷的功效和作用，可将常用的皂苷的中草药归类如下： 滋补强壮功能：人参、刺五加、绞股蓝、珠子参、山药、黄精、黄芩、麦冬、玉竹、山茱萸、牛膝。 镇静安眠：大枣、酸枣仁、百合，远志、合欢皮。 调节血糖：刺五加、木鳖子、楤木、远志。 抗溃疡：甘草、绞股蓝、金盏花、三七。 抗炎：甘草、积雪草、金盏花。 免疫调节：人参、刺五加、黄芪、楤木、金盏花。 调节血脂：人参、楤木、金盏花、葫芦巴、薤白。 保肝：柴胡。24 定义：分子结构中含有元素硫的一类植物化学物，他们以不同的化学形式存在于蔬菜或水果中。生物学作用：抑癌和杀菌。 分类：异硫氰酸盐和葱蒜中的有机硫化合物五、有机硫化合物25

14、异硫氰酸盐： 以葡萄糖异硫酸盐缀合物形式存在于十字花科蔬菜中，如西兰花、卷心菜、菜花、球茎甘蓝、荠菜和小萝卜；成熟的木瓜果肉中含有苯甲基异硫氰酸盐4mg/kg，种子中含量比果肉中多500倍，高达2910mg/kg。例如异硫氰酸盐能阻止实验动物肺、乳腺、食管、肝、小肠、结肠和膀胱等组织癌症的发生。一般情况下，异硫氰酸盐的抑癌作用是在接触致癌物前或同时给予才能发挥其应有的效能。26葱蒜中的有机硫化合物 大蒜可以阻断体内亚硝胺合成、抑制肿瘤细胞生长。 大蒜汁对格兰阳性菌和格兰阴性菌都有抑菌或灭菌作用，因此大蒜素具有广谱杀菌作用。 在磺胺、抗生素出现之前，大蒜曾广泛用于防治急性胃肠道传染病以及白喉、肺

15、结核、流感和脊髓灰质炎。此外，文献报道大蒜还具有增强机体免疫力、降血脂、减少脑血栓和冠心病发生等多种生物学作用。 27六、茶氨酸茶氨酸（L-Theanine）是茶叶中特有的游离氨基酸，茶氨酸是谷氨酸-乙基酰胺，有甜味。茶氨酸含量因茶的品种、部位而变动。茶氨酸在干茶中占重量的1%-2%。茶氨酸在化学构造上与脑内活性物质谷酰胺、谷氨酸相似，是茶叶中生津润甜的主要成份。茶氨酸含量约为新茶的12%左右，其含量随发酵过程减少。 28作用(1)茶氨酸对中枢神经递质活性的影响 茶氨酸可以明显促进脑中枢多巴胺(dopamine)释放，提高脑内多巴胺生理活性。多巴胺是一种活化脑神经细胞的中枢神经递质，其生理活性

16、与人的感情状态密切相关。 尽管目前人们对茶氨酸在大脑中枢神经系统的作用机制并不是十分清楚。但茶氨酸对精神和感情的影响无疑部分是来自对中枢神经递质多巴胺生理活性的作用。当然饮茶抗疲劳作用也被认为在一定程度上来自这一效果。 29(2)茶氨酸的降压作用一般认为人体血压的调节是受中枢和末梢神经递质儿茶酚胺(catecholamine)及5-羟色胺分泌量的影响。近年来的一些研究证明茶氨酸能有效的降低大鼠自发性高血压。 茶氨酸的这一降压效果可能是来自对脑内中枢神经递质5-羟色胺分泌量的调节作用。茶氨酸显示出的降低高血压效果在一定程度上也可以被看作是一种安定作用。而这种安定作用则无疑会有助于身心疲劳的恢复。

17、 30(3)茶氨酸对学习、记忆的影响茶氨酸的提高学习和记忆能力的作用是来自活化中枢神经递质的结果。(4)茶氨酸旷怡身心作用 茶氨酸具有缓和咖啡因引起中枢过度兴奋作用。虽然，茶叶中的咖啡因含量多于咖啡和可可，但由于茶氨酸的存在使人们在饮茶时享受到一种咖啡和可可没有的旷怡身心的感觉。 服用茶氨酸引起的旷怡身心效果不是使人趋于睡眠，而是具有提高注意力的作用。 31茶氨酸是21世纪的健康食品目前的保健食品市场上多数是为成人防病或改善作用的品种。像茶氨酸这种既不具有催眠，又可以解消疲劳、降低血压和提高学习记忆能力的保健食品实为少见，引人注目。为此，茶氨酸曾在1998年德国召开的国际食品原料会上获得研究部

18、门大奖。 32植物甾醇，是从玉米、大豆中经过物理提纯而得，具有营养价值高、生理活性强等特点。植物甾醇，起着有效维持体内胆固醇平衡的作用，被科学家们誉为生命的钥匙。 七、植物甾醇33作用功效1、植物甾醇对人体具有较强的抗炎作用，具有能够抑制人体对胆固醇的吸收、促进胆固醇的降解代谢、抑制胆固醇的生化合成等作用。2、用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病，对治疗溃疡、皮肤鳞癌、宫颈癌等有明显的疗效；可促进伤口愈合，使肌肉增生、增强毛细血管循环；还可作为胆结石形成的阻止剂 。 343、植物甾醇还是重要的甾体药物和维生素D3的生产原料。美国FDA分别对植物甾醇酯和植物甾烷醇酯的正确标识作了具体说明，对植

19、物甾醇酯可作如下标识：“每份食物中至少含有065g植物甾醇酯，每天与其他低饱和脂肪酸、低胆固醇膳食一起服用两次，每天总服用量不少于13g植物甾醇酯，可降低心脏病发病率。4、植物甾醇对皮肤具有很高的渗透性，可以保持皮肤表面水份，促进皮肤新陈代谢、抑制皮肤炎症，可防日晒红斑、皮肤老化，还有生发、养发之功效。可作为W/O型乳化剂，用于膏霜的生产，具有使用感好（辅展性好、滑爽不粘）、耐久性好、不易变质等特点。 35其广泛应用在食品、医药、化妆品、动物生长剂及纸张加工、印刷、纺织等领域，特别是在欧洲作为食品添加剂非常普遍，广泛用于食品中以降低人体胆固醇。 研究显示，正常人每天摄入1.3克植物甾醇，配合合

20、理膳食，可改善血脂异常。通过天然食品，每天仅能摄入植物甾醇200到400毫克，和1.3克有个差额。可考虑利用添加了植物甾醇的食物“进补”。 36八 核酸由核苷酸或脱氧核苷酸通过3，5-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息。由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。37核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内，生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸，简称RNA和脱氧核糖核酸，简称DNA。 DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础；R

21、NA在蛋白质合成过程中起着重要作用：其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。 38九 、 二十八烷醇二十八烷醇是一种天然存在的一元高级脂肪醇，是世界公认的抗疲劳功能性物质。自1937年，国外学者将其从小麦胚芽油中提取，并发现它对人体的生殖障碍疾病有治疗作用后，渐渐为人所知。从1949年起，美国伊利诺斯大学T.K.Cureton博士等学者2进行了二十多年的研究，证明它具有一系列独特的生理功能，此后关于二十八烷醇的研究被广泛开展，并取得了一系列令人振奋的成果。 39人

22、们最初发现在大米胚芽和小麦胚芽中含有微量的二十八烷醇，随着研究方法的改进和不断深入，发现二十八烷醇以结合态（蜡酯形式）或游离态广泛分布于动物的表皮与内脏、昆虫分泌的蜡质以及植物的根、茎、叶、壳、籽仁的脂质中。 九 、 二十八烷醇40积极促进人体生理功能的主要功效为： 增进耐力、精力； 提高反应灵敏性； 提高应激能力； 减轻肌肉疼痛； 改善心肌功能； 降低收缩期血压； 提高机体新陈代谢的比率。 九 、 二十八烷醇41十 咖啡碱、茶碱和可可碱功能特性：中枢神经系统的兴奋剂。有利尿作用，可使平滑肌松弛促进血液循环。可刺激胃酸的分泌。提高血浆中的游离脂肪酸和葡萄糖水平以及氧的消耗量。 甲基嘌呤衍生物4

23、2十一、辅酶Q(泛醌)是生物体内广泛存在的脂溶性醌类化合物，不同来源的辅酶Q其侧链异戊烯单位的数目不同，人类和哺乳动物是10个异戊烯单位，故称辅酶Q10。辅酶Q在体内呼吸链中质子移位及电子传递中起重要作用，它是细胞呼吸和细胞代谢的激活剂，也是重要的抗氧化剂和非特异性免疫增强剂。 43十二、 一氨基丁酸-氨基丁酸，英文名：aminobutyric acid (GABA)化学名称： 4-氨基丁酸 ，别名： -氨基丁酸， 氨酪酸，哌啶酸。 广泛分布于动植物体内。植物如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有GABA。在动物体内，GABA几乎只存在于神经组织中，其中脑组织中的含量大约为0.1-

24、0.6mg/克组织，免疫学研究表明，其浓度最高的区域为大脑中黑质。 GABA是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质，它参与多种代谢活动，具有很高的生理活性。 44GABA的生理作用（1）镇静神经、抗焦虑。医学家已经证明GABA是中枢神经系统的抑制性传递物质，是脑组织中最重要的神经递质之一。其作用是降低神经元活性，防止神经细胞过热，GABA能结合抗焦虑的脑受体并使之激活，然后与另外一些物质协同作用，阻止与焦虑相关的信息抵达脑指示中枢。（2）降低血压。GABA能作用于脊髓的血管运动中枢，有效促进血管扩张，达到降低血压的目的。据报道，黄芪等中药的有效降压成分即为GABA。 十二、 一氨基丁酸4

25、5（3）治疗疾病。1997年，大熊诚太郎的研究表明GABA与某些疾病的形成有关，帕金森病人脊髓中GABA的浓度较低，癫痫病患者脊髓液中的GABA浓度也低于正常水平。日本大阪大学医学院的研究显示GABA对Kupperman综合症具有显著的改善效果。另外，神经组织中GABA的降低也与Huntington疾病、老年痴呆等神经衰败症的形成有关。（4）降低血氨。我国的临床医学和日本的研究者也都认为，GABA能抑制谷氨酸的脱羧反应，使血氨降低。更多的谷氨酸与氨结合生成尿素排出体外，以解除氨毒，从而增进肝机能。摄入GABA可以提高葡萄糖磷酸酯酶的活性，使脑细胞活动旺盛，可促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能

26、，改善神经机能。 十二、 一氨基丁酸46（5）提高脑活力。GABA能进入脑内三羧酸循环，促进脑细胞代谢，同时还能提高葡萄糖代谢时葡萄糖磷酸酯酶的活性，增加乙酰胆碱的生成，扩张血管增加血流量，并降低血氨，促进大脑的新陈代谢，恢复脑细胞功能。（6）促进乙醇代谢。以嗜酒者为对象，服用GABA再饮用60ml威士忌后采血测定血中乙醇及乙醛浓度，发现后者浓度明显比对照组低。（7）其他。最新的研究表明，GABA还具有防止皮肤老化、消除体臭、改善脂质代谢，防止动脉硬化高效减肥等功能。 十二、 一氨基丁酸47十三 左旋肉碱 左旋肉碱(L-camitine)又称肉毒碱，化学名称为羟基三甲胺丁酸。成人体内可以合成，

27、但婴儿体内不能合成或合成速度不能满足自身需要。L肉碱是动物组织中的一种必需辅酶 生理功能：L肉碱在机体中具有促进三大能量营养康氧化的功能。L肉碱还可促进乙酞乙酸的氧化，可能在酮体利用中起作用。 48十四 肌醇肌醇（inositol ）是一种水溶性维生素；维生素B族中的一种，肌醇和胆碱一样是亲脂肪性的维生素。有9种立体异构体，其中有医用价值的内消旋体，可促进细胞新陈代谢、助长发育、增进食欲，用于治疗肝脂肪过多症、肝硬化症。49功能降低胆固醇；促进健康毛发的生长，防止脱发；预防湿疹；帮助体内脂肪的再分配（重新分布）；有镇静作用。缺乏肌醇症湿疹 ，生长缓慢，脱毛50来源富含肌醇的食物：动物肝脏、啤酒酵母、白花豆（lima bean）、牛脑和牛