《功能性食品开发与应用》课件-4 抗氧化功能性食品

第三章第七节抗氧化功能性食品的开发与应用

食品与化学教研室延时符定义自由基是具有不配对价电子（即具有奇数电子）的原子、原子团、分子或离子。（到处夺电子，具有强氧化性）。是人们生命活动中多种生化反应的中间产物。一、氧化应激一、氧化应激延时符自由基对机体的损害

一般情况下，人体内自由基的产生和清除处于动态平衡。人体存在少量的氧自由基，不但对人体没有害处，而且可以促进细胞增殖，能刺激白细胞和吞噬细胞杀灭细菌，又可消除炎症、分解毒物。

氧化应激（oxidativestress）是指机体在遭受各种有害刺激时，如辐射损伤、紫外线暴露、吸烟、接触污染物、缺血再灌注损伤等，体内高活性分子产生过多，氧化程度超出氧化物的清除能力，氧化系统和抗氧化系统失衡，从而导致组织损伤。

无专一性，快速传递与增殖。几乎与生物体内所有物质都能反应，并产生更多的自由基。自由基的特点自由基内在的压力：工作、竞争、生活、心理等自由基远离自由基从自身做起拒绝抽烟科学研究抽烟是目前产生最快及最多自由基的方式，每吸一口烟会制造十万个以上之自由基。名称常见种类自由基O2-

·种类生物特性超氧阴离子自由基体内生成的第一个氧自由基，与多种疾病有关H2O2过氧化氢比具更大细胞毒性，与胞内铁反应生成O2-

·HO·羟自由基是已知氧化性最强和毒性最大的氧自由基HO·1O2单线态氧可引起DNA和蛋白酶变性NO一氧化氮即是内皮细胞松弛因子，又可损伤正常细胞过氧化亚硝基可导致细胞损伤和疾病发生脂质过氧化物亦对机体具有损伤作用RO·ROO·氧自由基（占95％）：由氧诱发产生的自由基，人体中最重要的自由基，O2·－

、·OH最重要。二、自由基的种类自由基·你知道吗？自由基是“双刃剑”O2·－（超氧阴离子）人体内的氧自由基有不同的来源，但O2·

－在其中起核心作用，许多活性中间产物形成起始于O2·－，人体利用的氧有1-3%转化为O2·

－，可由呼吸链产生。·OH（羟基自由基）活性最强，半衰期约10-9s，可在高能辐射(如X射线)下体内产生(水的均裂：H2O→H·+·OH)，紫外线条件下可将H2O2裂解成·OH。二、自由基的种类三、自由基作用机制

在我们这个由原子组成的世界中，有一个特别的法则，这就是，只要有两个以上的原子组合在一起，它的外围电子就一定要配对，如果不配对，它们就要去寻找另一个电子，使自己变成稳定的元素。三、自由基作用机制活泼的“单身汉”去找谁配对？DNA去DNA处“夺电子”攻击！！！·DNA氢键断裂、碱基降解、主链解旋·损伤可能被修复，但也可能成为永久性损伤·损伤导致细胞生物学活性改变·严重时造成基因突变、肿瘤和细胞死亡关联疾病对核酸的损害三、自由基作用机制活泼的“单身汉”去找谁配对？蛋白质蛋白质也是个攻击目标攻击！！！·修饰氨基酸残基，致结构和空间构想变化·肽链断裂、聚合与交联·改变酶蛋白化学结构，导致酶生物活性丧失·有报道在衰老、癌症和辐射损伤病人血液中存在无活性的SOD对蛋白质（酶）的损害三、自由基作用机制活泼的“单身汉”去找谁配对？多糖自由基专找“生物大分子”攻击！！！·氧化性降解使多糖断裂，如影响脑脊液中的多糖从而影响大脑功能·使细胞膜寡糖链中糖分子羟基氧化，破坏细胞膜上多糖结构，影响细胞免疫功能三、自由基作用机制DNADNA损伤，疾病和肿瘤的基础酶蛋白变性失活蛋白质多糖类及其它体内重要分子影响免疫等其它功能·回顾：自由基过多会损伤体内那些重要分子？

对生物膜的破坏：脂质过氧化反应，从而流动性降低，线粒体膨胀，细胞破裂。

对脂肪组织的作用：当氧自由基攻击遍布全身的脂肪组织时，它们会“击中”在血液中漂浮的胆固醇的微滴。当击中的是坏的低密度胆固醇，它会被氧化。结果是胆固醇变得更粘稠（泡沫状），粘稠到会黏附在动脉管壁上粗糙的地方。这些发生后，血栓就开始形成，最后导致动脉堵塞、心脏病发作或中风。三、自由基作用机制ROO·

HO·O3H2O2自由基是一把双刃剑生命活动离不开自由基自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。

正确认识自由基正常过多自由基ROO·H2O2O2·HO·O3RO·多宗罪抗氧化定义：

凡能干扰自由基链反应中链引发和链增长过程，清除细胞内活性氧自由基（ROS）的化合物统称为自由基捕获剂或抗氧化剂。降低自由基危害的途径也有两条：

1内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；

2发掘外源性抗氧化剂--自由基清除剂，阻断自由基对人体的入侵。如何降低自由基对人体的危害？要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。1、内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；超氧化物歧化酶（Cu-ZnSOD)的空间结构超氧化物歧化酶（SOD）：清除O2·－+

2O2·－

+2H+

SODH2O2+O2H2O2

H2O+O2

过氧化氢酶1、内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；过氧化氢酶

谷胱甘肽过氧化物酶(活性中心为4个硒）谷胱甘肽谷胱甘肽过氧化酶H2O21、内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；2、外源性自由基清除剂

容易被自由基夺走电子，而它们在失去电子后就会成为一种对人没有伤害的稳定物质。传统中医方剂中的“生脉饮”是一个很好的抗氧化剂蔬果中含有天然抗自由基的维生素及黄酮素三、具有抗氧化功能的物质延时符（一）维生素类1.维生素A维生素A为脂溶性色素，其抗氧化作用与其具备多烯烃疏水链有关，其能淬灭氧自由基、羟自由基、脂质过氧化自由基以及其他自由基，结合和稳定过氧化氢结构。2.维生素C维生素C又称抗坏血酸，新鲜蔬菜和水果中含量丰富，具有较强还原性，可通过逐级供给电子而转变为半脱氧抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的过程清除体内自由基。3.维生素E维生素E是体内重要的脂溶性阻断型抗氧化剂，能保护生物膜及脂溶性蛋白质免受氧化。大部分情况下，维生素E的抗氧化作用是与脂氧自由基或脂过氧自由基反应，使脂质过氧化链式反应中断，从而实现抗氧化，它既是自由基清除剂，又是脂质过氧化物的阻断剂。三、具有抗氧化功能的物质延时符（二）类胡萝卜素1.番茄红素番茄红素又称ψ-胡萝卜素，与β-胡萝卜素是同分异构体，是类胡萝卜素的一种。番茄红素具有抗氧化、抑制突变、降低核酸损伤、减少心血管疾病及预防癌症等多种保健功能。2.虾青素虾青素被称为超级抗氧化剂，其抗氧化能力比β-胡萝卜素高10倍，是维生素E的550倍，是原花青素的20倍。3.叶黄素叶黄素是α-胡萝卜素的衍生物，叶黄素可通过物理或化学淬灭作用灭活单线态氧抑制氧自由基的活性，阻止自由基对正常细胞的破坏，保护机体免受伤害，增强机体的免疫能力。4.β-胡萝卜素β-胡萝卜素是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素，是维生素A的前体物质，能有效淬灭活性氧，具有较强的抗氧化性，是维护人体健康不可缺少的营养素。三、具有抗氧化功能的物质延时符（三）多酚类1.茶多酚茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等，茶多酚具有较强的抗氧化作用，且随温度的升高抗氧化作用增强。2.葡萄多酚葡萄多酚在葡萄籽与葡萄皮中含量较高。葡萄多酚能通过抑制LDL的氧化而有助于防止冠心病、动脉粥样硬化的发生。3.苹果多酚苹果多酚是苹果中所含多元酚类物质的通称，苹果多酚清除氧自由基速度较快，其抗氧化能力与葡萄多酚相近。4.荞麦多酚荞麦多酚在荞麦壳、籽粒、茎、叶、花的提取物甚至是花蜜中广泛存在，主要为黄酮类衍生物，具有很强的抗氧化作用。三、具有抗氧化功能的物质延时符（四）原花青素原花青素（PC）是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮，由儿茶素或表儿茶素结合而成。原花青素是安全高效的抗氧化剂和自由基清除剂，能有效清除体内多余的自由基，保护人体细胞组织免受自由基的氧化损伤。（五）活性肽类抗氧化活性肽是一种具有抗氧化性质的多肽类物质，如大豆肽、玉米肽、小麦肽、米糠肽、花生肽等。此外，在黑米、菜籽、灵芝、桂花、枸杞等植物蛋白质原料中也获得了具有抗氧化作用的活性肽。（六）辅酶Q辅酶Q是生物体内广泛存在的脂溶性醌类化合物，辅酶Q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。可以抑制脂质和线粒体的过氧化，保护生物膜结构的完整性。三、具有抗氧化功能的物质延时符（五）中药提取类1.生物类黄酮如芦丁、橙皮苷、槲皮素、山奈酚等。生物类黄酮羟基位置以及生物类黄酮中的酚羟基在体内可以被自由基氧化，而自由基则被淬灭，因此是有效的抗氧化剂，2.多糖类主要分为植物多糖、动物多糖及微生物多糖三类，大多具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂质过氧化而保护生物膜等作用，如茯苓多糖、灵芝多糖、枸杞多糖、山药多糖、香菇多糖等。3.生物碱类生物碱类主要有四氢小檗碱、去甲乌药碱、苦豆碱、川穹嗪、小檗碱、药根碱、木兰碱、番荔枝碱等。影响生物碱抗氧化功能的结构因素主要是立体结构和电性。4.皂苷类皂苷根据苷元的化学结构不同分为甾体皂苷和三萜皂苷两类。大多数皂苷具有明显的抗氧化功能，如黄芪皂苷，大豆皂苷、绞股蓝皂苷、罗汉果皂苷等。

抗氧化营养素的来源表抗氧化维生素来源

β胡萝卜素食物中以深黄、橘红及深绿色的蔬果含量最多，如：南瓜、茼蒿、油菜、芒果、胡萝卜等。

维生素C深绿色蔬菜是维生素C很好的来源。水果中以番石榴的含量最多，其他如柳丁、葡萄柚，芒果、柚子等。维生素E食物中的胚芽、豆类、蛋、甘薯及绿色蔬菜，都是维生素E的来源。抗氧化矿物质来源

铜肝脏、肉类、豆类、坚果、葡萄干、香菇等。硒大蒜、洋葱、海产类、都是硒的来源。锌肉类、海产、牛奶、蛋、大豆、花生。铁肝脏、肉类、蛋、豆类、深绿色蔬菜、干果类。

抗氧化营养素的来源表抗氧化植物性营养素来源

蕃茄红素红色的蕃茄、红葡萄柚、红西瓜、木瓜都有不少的蕃茄红素。同一种作物，鲜红色品种的含量较多。柑属类生物类黄酮大蒜、洋葱、海产类、全谷类，都是硒的来源。酵母萃取物肉类、海产、牛奶、蛋、大豆、花生。绿茶萃取物肝脏、肉类、蛋、豆类、深绿色蔬菜、干果类。花青素覆盆子萃取物及葡萄皮萃取物是花青素相当优良的来源。无色花青素葡萄籽是无色花青素绝佳的萃取来源。

抗氧化营养素的来源表其他抗氧化成分来源

谷胱甘肽面包酵母、菠菜。肌醇动物内脏、荚豆、核果、小麦胚芽、香瓜、柚子、包心菜等。

抗氧化营养素的来源表四、抗氧化功能性食品的应用案例延时符五、抗氧化功能性食品的应用案例延时符（一）产品设计开发抗氧化功能食品应该从提高机体抗氧化酶系统和抗氧化物质两方面着手，发挥它们的联合协同效应。本产品设计拟通过硒、维生素E、维生素C之间的协同增效作用，提高机体抗氧化酶系统的活力和增加抗氧化物质（水溶和脂溶性抗氧化成分）。五、抗氧化功能性食品的应用案例延时符（一）产品设计硒可通过提高SOD酶活力起到重要的抗氧化作用；维生素E醋酸酯在肠道中能被胰酶转化为维生素E的形式发挥抗氧化功能，保护脂溶性物质如不饱和脂肪酸、磷脂等；维生素C为水溶性物质，抗氧化能力强，保护水溶性体系中的物质。配方中维生素E和维生素C的溶解性不同，保护着机体不同的功能性物质，起协同增效的作用，使产品的抗氧化功能达到较好的效果。产品总配方：有机富硒物（甲基硒代半胱氨酸-SeMSC）0.15g、50%维生素E醋酸酯粉（DL-α-生育酚醋酸酯）24g、维生素C