最全的营养和食品卫生学11.ppt

1、第二章 植物化学物（Phytochemicals）,Yan Zhao (Associate Prof.) Department of Nutrition & Food Hygiene Harbin Medical University,Outlines,Definition 定义 Classification 分类 Physiological effects 生物学作用 Epidemiological evidence for the protective effects 健康保护作用的流行病学证据,Definition：Phytochemicals exist in plant food a

2、nd are active components of secondary metabolites (excluding vitamins). 在植物性食品中存在，是植物次级代谢产物中除传统营养素(不含维生素)以外的活性物质。, 植物的次级代谢产物（Secondary metabolites）, 植物的初级代谢产物（Primary metabolites） They mainly contribute to energy metabolism and to the structure of the plant cell. 除次级代谢产物外，还存在植物初级代谢产物，其主要作用是进行植物细胞的能量

3、代谢和结构重建。 植物次级代谢产物对植物本身而言具有多种功能 从化学上讲，次级代谢产物种类众多 从数量上讲，与初级代谢产物相比又微乎其微,Table1 Classification of phytochemicals and their main effects,Carotenoids 类胡萝卜素,Carotenoids are widespread secondary plant metabolites in fruits and vegetables. One of their main functions is to provide the red and yellow color to

4、 the plant. 类胡萝卜素是水果和蔬菜中广泛存在的植物次级代谢产物，它们的主要功能之一是使植物显示出红色或黄色。,无氧型(oxygen-free)：包括-胡萝卜素、 -胡萝卜素、番茄红素，人血清中-胡萝卜素占总类胡萝卜素含量的15%30%，热稳定型 含氧型(oxygen-containing) ：叶黄素（如黄体素、玉米黄素、-隐黄素）少量存在，热敏感型,Phytosterols are mainly found in plant seeds and oils. 植物固醇主要存在于植物的种籽及其油料中，如-谷固醇(-sitosterol)、豆固醇(stigmasterol)、菜油固醇(c

5、ampesterol) 人每日从膳食中摄入的植物固醇为150400mg，但人体能吸收的只占5%左右。早在上个世纪中叶人们就发现植物固醇有降低胆固醇的作用，其作用机制主要是抑制胆固醇的吸收。,Phytosterols 植物固醇,皂甙为萜类同系物（称为皂甙元）与糖缩合形成的一类化合物。 大豆皂甙可消除自由基，具有抗氧化和降低过氧化脂质的作用；可降低血中胆固醇和甘油三脂；抑制肿瘤细胞生长；具有抗血栓作用。 根据膳食习惯和特点，平均每日膳食摄入的皂甙约为10mg，最高可达到200mg以上。,Saponins 皂甙,因其具有抗突变、抗癌、抗氧化、免疫调节等多种生物学作用，目前一些国家已批准将某些种类的皂

6、甙作为食品添加剂用于饮料，如美国和加拿大将其作为泡沫稳定剂用在啤酒中，英国用在无酒精饮料中。,Glucosinolates 芥子油甙,Glucosinolates are found in all plants belonging to the family of Cruciferae. 芥子油甙存在于所有十字花科植物中，它们的降解产物具有典型的芥末、辣根和花椰菜的味道。,Polyphenol is used for all substances that are made up of phenol derivatives. 多酚是所有酚类衍生物的总称 酚酸(Phenolic acid)：如羟

7、基肉桂酸 类黄酮(Flavonoids)：泛指两个苯环(A与B环)通过中央三碳链相互连接而形成一系列化合物 The most commonly found flavonoid is quercetin with a daily intake of about 23 mg. 最常见的类黄酮是槲皮素，其每日摄入量大约为23mg，最近的研究表明这个剂量的类黄酮，如槲皮素对人体健康是有益的。,Polyphenols 多酚,类黄酮结构分类： 黄酮类及黄酮醇类(flavones and flavonols)，该类的槲皮素及其甙类为植物界分布最广、最多的黄酮类化合物； 二氢黄酮及二氢黄酮醇类(flavano

8、nes and flavanonols)，存在于精炼玉米油中； 黄烷醇类(flavanols)，茶叶中茶多酚主要由儿茶素(占70%)组成，儿茶素即属于黄烷-3-醇类； 异黄酮及二氢异黄酮类(isoflavones and isoflavanones)，主要存在于豆科、鸢尾科等植物中，如葛根素、大豆素； 双黄酮类(biflavonoids)，多见于裸子植物中，如银杏黄酮； 其它，如查耳酮、花色甙等。,黄酮类化合物的许多生物活性均与其抗氧化活性有关，而不同的黄酮类化合物具有不同的抗氧化活性，对自由基清除作用的强弱主要与其结构有关 黄酮类化合物具有抗肿瘤作用的经典例证就是茶的抗肿瘤作用“广岛现象”

9、茶叶中含有多种抑制细胞突变的成分，其中茶多酚的效果最明显。茶叶的抗癌作用机制主要包括阻断亚硝胺类致癌物的合成、干扰致癌物在体内活化、清除自由基、抗突变、对肿瘤细胞直接抑制、增强机体的免疫功能、抑制血管生成等。,Protease inhibitors are ubiquitous in the flora and are found especially in plant seeds (legumes, grains). 植物蛋白酶抑制剂存在于所有植物中，特别是豆类、谷类等种籽中含量更高。 蛋白酶抑制剂与蛋白酶形成复合物，阻断酶的催化位点，从而竞争性抑制蛋白酶。蛋白酶是使一些癌症具有侵袭能力的重

10、要因子。,Protease inhibitors 蛋白酶抑制剂,Trypsin inhibitor intake averages about 295 mg daily. 人体平均每日摄入的胰蛋白酶抑制剂约为295mg，膳食以蔬菜、豆类和粮谷为主的素食者摄入的蛋白酶抑制剂更多。 所吸收的蛋白酶抑制剂能以生物活性形式在各组织中被检测出来，它们主要具有抑制肿瘤和抗氧化的作用。,薄荷(peppermint)中的薄荷醇(menthol) 葛缕子种籽(caraway seeds)中的香芹酮(carvone) 柑桔油(citrus oil)中的柠檬油精(limonene) The average dail

11、y intake of monoterpenes is around 150 mg.,Monoterpenes 单萜类,Phyto-estrogens 植物雌激素,Phytoestrogens are plant components that bind to mammalian estrogen receptors and have effects similar to those of endogenous estrogens. 植物雌激素是存在于植物中，可结合到哺乳动物体内雌激素受体上并能发挥类似于内源性雌激素作用的成分。,Isoflavones and lignans, chemica

12、lly both polyphenols, belong to the phytoestrogens.,异黄酮(isoflavones)：几乎全部存在于大豆和大豆制品中 木聚素(lignans)：存在于亚麻种籽和粮食制品中,虽然植物雌激素所显示出的作用只占人体雌激素作用的0.1%，但在尿中植物雌激素的含量可比内源性雌激素高101000倍。 依照机体内源性雌激素数量和含量的不同，植物雌激素可发挥雌激素和抗雌激素两种作用。,Sulphides 硫化物,The sulphides among secondary plant metabolites include all organosulphur

13、compounds of garlic and other bulbous plants. 植物次级代谢产物中的硫化物包括所有存在于大蒜和其它球根状植物中的有机硫化物。,大蒜和洋葱中的含硫化合物最为丰富,大蒜为百合科葱属多年生草本植物生蒜的地下鳞茎。其特点为除含有各种营养素外，还具有特殊臭味的挥发油及其它组成。 大蒜中含硫成分多达30余种，不仅是一种免疫激发型中药，而且还是一种强有力的抗氧化剂。常吃大蒜可提高机体免疫能力，增强机体抗氧化、抗突变和抗肿瘤的能力，提高人类健康水平。,动物试验的结果表明植酸具有调节血糖和预防肿瘤的作用。但在某些情况下，植酸可影响矿物质和微量元素的吸收。,Phytic

14、 acid 植酸,Physiological effects 生物学作用1. Anticarcinogenic effects 抗癌作用,营养是与癌症危险性相关的主要外源性因素，在各种癌症类型中有三分之一与营养因素有关 Vegetables and fruits have been shown to be rich sources of secondary plant metabolites with the potential to prevent human cancers. About 30 classes of chemicals have shown cancer-preventiv

15、e effects. 鉴于植物性食品具有潜在的预防癌症的生物活性，目前这些国家的CAC推荐将蔬菜和水果的每日消费量增加5倍,2. Antioxidative effects 抗氧化作用 体内抗氧化系统 抗氧化酶：SOD、GSH-Px等 内源性抗氧化物：尿酸、谷胱甘肽、-硫辛酸、辅酶Q10等 具有抗氧化活性的必需营养素：维生素E、维生素C等 植物化学物：类胡萝卜素、多酚、植物雌激素、蛋白酶抑制剂、硫化物等,人体每天摄入具有抗氧化作用的必需营养素只有100mg，然而每天摄入的具有抗氧化作用的植物化学物却超过1g，这说明并强调了植物化学物作为抗氧化剂对降低癌症发生危险性的潜在生物学作用及多吃蔬菜和水

16、果的重要意义。,类胡萝卜素(动物实验、人群干预) 类黄酮(离体试验),增强免疫 免疫抑制 增强免疫,3. Immunomodulatory effects 免疫调节作用,硫化物 蒜素 芥子油甙 异硫氰酸盐 硫氰酸盐 例：水芹、金莲花和辣根治疗尿路感染 多酚 酸莓汁300ml清除尿道上皮细菌,4. Antimicrobial effects 抗微生物作用,5. Cholesterol-lowering effects 降低胆固醇作用,Some individual representatives of the saponins, phytosterols, sulphides and tocot

17、rienols have been found to lower serum cholesterol levels in both animal experiments and in clinical studies. 动物实验和临床研究均发现，以皂甙、植物固醇、硫化物和生育三烯酚为代表的植物化学物具有降低血胆固醇水平的作用。 The extent to which cholesterol levels are reduced depends on the cholesterol and fat content of the diet. 血清胆固醇降低的程度与食物中的胆固醇和脂肪含量有关。,E

18、pidemiological evidence 蔬菜和水果健康保护作用的流行病学证据 A meta-analysis of over 200 epidemiological studies gives evidence of the protective effects of vegetables and fruits consumed in high quantities against different kinds of cancer in humans. 通常摄入蔬菜和水果量大的人群较摄入量低的人群癌症发生率大约低50% 新鲜(生)蔬菜和沙拉可明显降低癌症发生的危险性，对胃肠道、肺和口腔/喉的上皮肿瘤证据最为充分 乳腺癌和前列腺癌的低发病率似乎与食用大量蔬菜有关 摄入大量蔬菜和水果可降低男性脑卒中的危险性,以目前现有的知识很难区分蔬菜和水果中的每一种成份(如必需营养素、膳食纤维、植物化学物)降低疾病危险性的作用。因此在流行病学研究中还要进