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1、功能性食品功能性食品 FUNCTIONAL FOOD粮油食品学院粮油食品学院任顺成任顺成第1页/共85页第二章第二章 生物活性成分生物活性成分 第2页/共85页第三代保健食品将是第三代保健食品将是2121世纪发展的重点,而功能因子的构效、量效关系及世纪发展的重点,而功能因子的构效、量效关系及其作用机理的研究是发展第三代保健食品的关键。其作用机理的研究是发展第三代保健食品的关键。目前功能食品目前功能食品中中常常见见活性成分主要包括功能性低聚糖、活性多糖、功能性活性成分主要包括功能性低聚糖、活性多糖、功能性油脂、活性肽和蛋白质、牛磺酸、油脂、活性肽和蛋白质、牛磺酸、L-L-肉碱、褪黑素、皂苷、黄酮
2、类、番茄肉碱、褪黑素、皂苷、黄酮类、番茄红素、原花青素、核酸、益生菌、益生元等红素、原花青素、核酸、益生菌、益生元等。第3页/共85页第第1 1节节 功能性低聚糖功能性低聚糖第4页/共85页功能性低聚糖功能性低聚糖(functional oligosaccharide):由由2 21010个单糖以糖个单糖以糖苷键结合而成的聚合物苷键结合而成的聚合物.包括包括:低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖(isomaltooligosaccharide,IMO)、低聚木糖低聚木糖(xylo-oligosaccharides,XOS)、低聚半乳糖低聚半乳糖(galactooligosaccharide,GOS)、低聚
3、果糖低聚果糖(fructo-oligosaccharides,FOS)、低聚龙胆糖低聚龙胆糖(gentiooligosaccharide)、水苏糖水苏糖(stachyose)、棉籽糖棉籽糖(raffinose)、异麦芽酮糖异麦芽酮糖(palatinose或isomaltulose)等等.第5页/共85页人体消化道不能消化吸收,也不能产生能量,但可进入大肠并被大肠中的人体消化道不能消化吸收,也不能产生能量,但可进入大肠并被大肠中的双歧杆菌等有益微生物所利用,具有调节肠道微生态平衡,促进人体健康双歧杆菌等有益微生物所利用,具有调节肠道微生态平衡,促进人体健康的保健功能,故称其为双歧杆菌增值因子或益
4、生元的保健功能,故称其为双歧杆菌增值因子或益生元(prebiotics)。低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖是众多功能性低聚糖中开发最早、产量最大、应用最广的一是众多功能性低聚糖中开发最早、产量最大、应用最广的一种,被广泛应用于各类保健品、饮品、奶制品、糖果和面食等。种,被广泛应用于各类保健品、饮品、奶制品、糖果和面食等。第6页/共85页低聚木糖低聚木糖是一种选择性极高的双歧杆菌增殖因子,是国内外竞相研究开发是一种选择性极高的双歧杆菌增殖因子,是国内外竞相研究开发的功能性低聚糖之一。的功能性低聚糖之一。低聚半乳糖低聚半乳糖是存在于动物乳汁中的一种功能性低聚糖,在乳制品、婴儿食是存在于动物乳汁中的一种功能
5、性低聚糖,在乳制品、婴儿食品中应用较普遍。品中应用较普遍。低聚果糖低聚果糖的开发和应用非常普遍的开发和应用非常普遍,它由蔗糖和它由蔗糖和1 13 3个果糖基通过个果糖基通过-1,2-1,2-糖糖苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖(分别苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖(分别简称为简称为GFGF2 2、GFGF3 3、GFGF4 4)及其混合物。)及其混合物。第7页/共85页 低聚果糖的化学结构 GF2、GF3、GF4第8页/共85页功能性低聚糖的生理功能:功能性低聚糖的生理功能:低热量低热量,难消化难消化;改善肠道菌群,抑制病原菌改善肠道菌群,抑
6、制病原菌;润肠通便,预防便秘润肠通便,预防便秘;预防牙齿龋变预防牙齿龋变;降低血清胆固醇,调节血脂和血压降低血清胆固醇,调节血脂和血压;增强机体免疫能力,抵抗肿瘤发生增强机体免疫能力,抵抗肿瘤发生。第9页/共85页第第2 2节节 活性多糖活性多糖第10页/共85页具有生物学功能的多糖又被称为具有生物学功能的多糖又被称为“生物应答效应物生物应答效应物”(biological response modifier,BRM)或活性多糖或活性多糖(active polysaccharide)。活性多糖有三大类,即植物多糖、真菌多糖和海洋生物多糖。活性多糖有三大类,即植物多糖、真菌多糖和海洋生物多糖。第1
7、1页/共85页粗粗纤纤维维(crudefibre):指指植植物物体体经经特特定定浓浓度度的的酸酸、碱碱、醇、醚等溶剂作用后的剩余残渣。醇、醚等溶剂作用后的剩余残渣。膳膳食食纤纤维维(dietaryfibre)又又称称食食用用纤纤维维(ediblefibre):Trowell于于19721972年年首首次次给给膳膳食食纤纤维维的的定定义义是是“食食物物中中不不被被人人体体消消化化吸吸收收的的植植物物成成分分”。19761976年年Trowell修修改改为为“不不被被人人体体消消化化吸吸收收的的多多糖糖类类碳碳水水化化合合物物和和木木质质素素”。在在84th AACC84th AACC年会上对膳食
8、纤维的定义进行了专门讨论。年会上对膳食纤维的定义进行了专门讨论。一、膳食纤维一、膳食纤维第12页/共85页膳食纤维:膳食纤维:凡是不被人体内源酶消化吸收的可食用凡是不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总和。植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和。主主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等。第13页/共85页膳食纤维的分类:膳食纤维的分类:水溶性和水不可溶性两类。水溶性和水不可溶性两类。a)a)水溶性膳食纤维:水溶性膳食纤维:不被人体消化道酶消化,但溶于不被人体消化道酶消化,但溶于热水且其水溶性又能被热水且其水溶性又能被4 4
9、倍体积乙醇沉淀的那部分膳食倍体积乙醇沉淀的那部分膳食纤维。主要包括果胶、海藻酸、卡拉胶、琼脂、黄原胶纤维。主要包括果胶、海藻酸、卡拉胶、琼脂、黄原胶以及羧甲基纤维素钠盐等以及羧甲基纤维素钠盐等。b)b)水不可溶膳食纤维:水不可溶膳食纤维:不被人体消化道酶消化且不溶不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分膳食纤维,是构成细胞壁的主要成分,于热水的那部分膳食纤维,是构成细胞壁的主要成分,包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶以及动物性的包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶以及动物性的甲壳素和壳聚糖。甲壳素和壳聚糖。第14页/共85页生理功能生理功能1.1.预防便秘;预防便秘;2.2.降血脂;降血脂;
10、3.3.预防结肠癌预防结肠癌;3.3.稳定血糖稳定血糖;4.4.预防肥胖预防肥胖;5.5.减轻重金属的伤害减轻重金属的伤害。第15页/共85页中国中国营养学会推荐,每人每日摄入膳食纤维营养学会推荐,每人每日摄入膳食纤维25-30g25-30g。美国美国FDAFDA推荐:推荐:20-35g/20-35g/天。天。英国国家顾问委员会建议膳食纤维的摄入量为英国国家顾问委员会建议膳食纤维的摄入量为25g-30g/25g-30g/天。天。澳澳大大利利亚亚人人每每日日平平均均摄摄入入膳膳食食纤纤维维25g25g,可可明明显显地地减减少少冠冠心心病的发病率和死亡率。病的发病率和死亡率。加加拿拿大大的的一一份
11、份调调查查结结果果为为每每人人日日膳膳食食纤纤维维的的摄摄入入量量为为22-24g22-24g。l 膳食纤维的日推荐量膳食纤维的日推荐量第16页/共85页常见食物中膳食纤维含量常见食物中膳食纤维含量(单位:单位:g/100g)g/100g)品种品种含量含量品种品种含量含量品种品种含量含量品种品种含量含量稻稻米米(粳)(粳)0.40.4百叶百叶0.10.1芥菜芥菜0.70.7禽禽肉肉及及乳乳0 0糙糙 米米(标二标二)0.20.2胡萝卜胡萝卜(黄)(黄)0.70.7苋菜苋菜0.80.8绿豆芽绿豆芽0.70.7小麦粉小麦粉0.40.4胡萝卜胡萝卜(红)(红)0.70.7葱头葱头1.11.1豆腐豆腐
12、0.10.1燕麦燕麦3.13.1白萝卜白萝卜1.01.0百合百合1.01.0莴苣笋莴苣笋0.40.4玉玉米米面面(黄)(黄)1.51.5藕粉藕粉0.30.3莴苣莴苣0.40.4冬笋冬笋0.80.8芝麻芝麻6.26.2土豆土豆0.30.3柑橘柑橘0.40.4桃桃0.40.4花生花生2.72.7大白菜大白菜0.40.4苹果苹果1.21.2香蕉香蕉0.90.9黄豆芽黄豆芽1.01.0小白菜小白菜0.60.6鸭梨鸭梨1.31.3第17页/共85页二、抗性淀粉二、抗性淀粉 抗性抗性淀粉淀粉(resistantstarch,RS),又称抗酶解淀粉、难消化淀粉,是指,又称抗酶解淀粉、难消化淀粉,是指“健康者
13、小肠中不吸收的淀粉及抗性淀粉降解产物健康者小肠中不吸收的淀粉及抗性淀粉降解产物”。分类分类:营养学营养学上上,淀粉可分为快速消化淀粉(,淀粉可分为快速消化淀粉(RDS)、缓慢消化淀粉)、缓慢消化淀粉(SDS)和具有抗消化性的抗性淀粉()和具有抗消化性的抗性淀粉(RS)。)。第18页/共85页多数学者根据淀粉来源和抗酶解性的不同,将抗性淀粉分为四类:多数学者根据淀粉来源和抗酶解性的不同,将抗性淀粉分为四类:RS1(RS1(物理包埋淀粉物理包埋淀粉),),指淀粉酶无法接近的淀粉指淀粉酶无法接近的淀粉,存在于完整或部分研磨的存在于完整或部分研磨的谷粒、豆粒之中;谷粒、豆粒之中;RS2(RS2(抗性淀
14、粉颗粒抗性淀粉颗粒),),指未经糊化的生淀粉粒和未成熟的淀粉粒指未经糊化的生淀粉粒和未成熟的淀粉粒,存在于存在于生马铃薯、生豌豆、绿香蕉中;生马铃薯、生豌豆、绿香蕉中;RS3(RS3(回生淀粉回生淀粉),),指糊化后的淀粉在冷却或储存过程中部分重结晶指糊化后的淀粉在冷却或储存过程中部分重结晶,是凝沉是凝沉的淀粉聚合物的淀粉聚合物,存在于冷米饭、冷面包、油炸土豆片中;存在于冷米饭、冷面包、油炸土豆片中;RS4(RS4(化学改性淀粉化学改性淀粉),),指由基因改造或化学改性引起淀粉分子结构发生变指由基因改造或化学改性引起淀粉分子结构发生变化从而产生抗酶性的一类抗性淀粉化从而产生抗酶性的一类抗性淀粉
15、,如交联淀粉、接枝频率较高的接枝共如交联淀粉、接枝频率较高的接枝共聚淀粉等。聚淀粉等。第19页/共85页主要生理功能主要生理功能对肠道疾病的预防功能对肠道疾病的预防功能;对体重的控制功能对体重的控制功能;对糖尿病的预防功能对糖尿病的预防功能;促进矿物质吸收的功能促进矿物质吸收的功能;第20页/共85页燕麦、枸杞、红枣、魔芋、山药、人参、芦燕麦、枸杞、红枣、魔芋、山药、人参、芦荟等。荟等。三、其他植物多糖三、其他植物多糖 第21页/共85页四、真菌多糖四、真菌多糖 l 真菌多糖真菌多糖(fungipolysaccharide)是指各种真菌的子实体)是指各种真菌的子实体和菌丝体所产生的一类代谢产物
16、。目前,在全球范围内约有和菌丝体所产生的一类代谢产物。目前,在全球范围内约有数千种真菌,其中不仅有许多有实用价值的美味真菌,也有数千种真菌,其中不仅有许多有实用价值的美味真菌,也有许多具有保健功能的真菌。真菌多糖广泛存在于香菇、灵芝、许多具有保健功能的真菌。真菌多糖广泛存在于香菇、灵芝、银耳、蘑菇、茯苓、黑木耳、猴头菇等大型食用和药用真菌银耳、蘑菇、茯苓、黑木耳、猴头菇等大型食用和药用真菌中。中。第22页/共85页多多数数以以-1-1,3-3-糖糖苷苷键键连连接接为为主主的的D-D-葡葡聚聚糖糖或或以以-1-1,3-3-糖糖苷苷键键、-1-1,2-2-糖糖苷苷键键为为主主的的甘甘露露糖糖。相相
17、当当一一部分为杂多糖。部分为杂多糖。多数为杂多糖。多数为杂多糖。多数有分支,且分支短时往往活性强。多数有分支,且分支短时往往活性强。多数具有三股螺旋构象。多数具有三股螺旋构象。l 结构特点第23页/共85页1.1.免疫调节功能免疫调节功能。2.2.抗肿瘤功能。抗肿瘤功能。3.3.抗突变作用抗突变作用。4.4.一些真菌多糖还具有降血压、降血脂、降血糖、一些真菌多糖还具有降血压、降血脂、降血糖、抗病毒、抗氧化、抗辐射、抗衰老、利尿保肝抗病毒、抗氧化、抗辐射、抗衰老、利尿保肝等功能。等功能。l 生理功能生理功能第24页/共85页五、海洋生物多糖五、海洋生物多糖海洋生物多糖海洋生物多糖(marine
18、polysaccharide)分类(1 1)海藻多)海藻多糖:糖:指海藻中所含的各种高分子碳水化指海藻中所含的各种高分子碳水化合物,是一类多组分混合物,一般为水溶性,多具合物,是一类多组分混合物,一般为水溶性,多具高粘度或凝固能力,如褐藻酸、褐藻淀粉、褐藻糖高粘度或凝固能力,如褐藻酸、褐藻淀粉、褐藻糖胶,琼胶,卡拉胶等。胶,琼胶,卡拉胶等。(2 2)海洋动物多糖:海洋动物多糖:如甲壳动物的甲壳素(如甲壳动物的甲壳素(chitin),鱼类,贝类中的糖胺聚糖及酸性粘多糖等,其中,鱼类,贝类中的糖胺聚糖及酸性粘多糖等,其中甲壳质和壳聚糖因具有较强的生物活性而备受关注甲壳质和壳聚糖因具有较强的生物活性
19、而备受关注。(3 3)海洋微生物多糖海洋微生物多糖:主要包括海洋微藻多糖、海主要包括海洋微藻多糖、海洋细菌多糖和海洋真菌多糖。洋细菌多糖和海洋真菌多糖。第25页/共85页生理功能:生理功能:主要在降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗血栓、排铅解毒、保护肝主要在降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗血栓、排铅解毒、保护肝脏、止血、促进伤口愈合、抗菌消炎及防治龋齿等方面具有保健功能。脏、止血、促进伤口愈合、抗菌消炎及防治龋齿等方面具有保健功能。第26页/共85页第第3 3节节 功能性脂类功能性脂类第27页/共85页功能性脂功能性脂类类(functionallipids):对人体健康有促进作用,并具有特殊生对人体健康有促
20、进作用,并具有特殊生理功能的一大类脂溶性物质。作为功能食品的活性成分,目前应用最多的理功能的一大类脂溶性物质。作为功能食品的活性成分,目前应用最多的是多不饱和脂肪酸、磷酯和脂肪替代物。是多不饱和脂肪酸、磷酯和脂肪替代物。第28页/共85页一、一、多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸主要指含两个及以上双键且碳链长为主要指含两个及以上双键且碳链长为18-2218-22个碳元子的直链脂肪酸,是研个碳元子的直链脂肪酸,是研究和开发功能性脂肪酸的主题。究和开发功能性脂肪酸的主题。-3-3系列:系列:-亚麻酸(亚麻酸(ALAALA)、二十碳五烯酸()、二十碳五烯酸(EPA)EPA)、二十二碳六烯酸、二十二碳六烯酸
21、(DHA)DHA)。-6-6系列:亚油酸(系列:亚油酸(LALA)、)、-亚麻酸(亚麻酸(GLAGLA)、花生四烯酸()、花生四烯酸(AAAA)。)。第29页/共85页EPAEPA和和DHADHA都属于都属于-3-3系列。主要存在于深海冷水鱼体内,随季节、产地系列。主要存在于深海冷水鱼体内,随季节、产地不同,鱼油不同,鱼油EPAEPA、DHADHA含量在含量在4 44040之间。沙丁鱼油、狭鳕之间。沙丁鱼油、狭鳕鱼鱼肝油中肝油中EPAEPA含量高于含量高于DHADHA,其它鱼,其它鱼类类DHADHA含量高于含量高于EPAEPA,且洄游性鱼类如金枪鱼类,且洄游性鱼类如金枪鱼类的的DHADHA含量
22、高达含量高达20%20%40%40%。贝类中除扇贝和缢蛏。贝类中除扇贝和缢蛏(cheng)cheng)之外之外,EPAEPA含量含量高于高于DHADHA,而螺旋藻、小球藻,而螺旋藻、小球藻EPAEPA含量高达含量高达30%30%以上,远高于以上,远高于DHADHA。大型洄。大型洄游鱼类眼窝脂肪中含有高浓度的游鱼类眼窝脂肪中含有高浓度的DHADHA,高达,高达30%30%40%40%,而,而EPAEPA含量仅含量仅1%1%5%5%。在人体内可由亚麻酸转化而成,但亚麻酸。在人体内可由亚麻酸转化而成,但亚麻酸在在人体内不能合成,必需由人体内不能合成,必需由食物提供的食物提供的“必需脂肪酸必需脂肪酸”
23、之一。之一。第30页/共85页EPAEPA和和DHADHA的主要生理功能的主要生理功能预防心脑血管疾病预防心脑血管疾病;维护脑和视网膜功能维护脑和视网膜功能;抑制肿瘤生长抑制肿瘤生长;抗炎作用抗炎作用.第31页/共85页二、二、磷脂的主要生理功能磷脂的主要生理功能细胞膜的组成成分细胞膜的组成成分;增智健脑增智健脑;预防脂肪肝预防脂肪肝;降血脂降血脂.第32页/共85页三、三、脂肪替代物脂肪替代物脂肪替代物(脂肪替代物(fatsubstitute):能替代脂肪功能的物质,使能替代脂肪功能的物质,使食品具有类似脂肪的结构及口感,但不产生能量或产能很低。食品具有类似脂肪的结构及口感,但不产生能量或产
24、能很低。代脂肪代脂肪(fatreplacer):):以油脂为基础成分进行改性的类油以油脂为基础成分进行改性的类油脂产品或完全经过化学合成的酯类物质,该产品具有类似油脂产品或完全经过化学合成的酯类物质,该产品具有类似油脂的物理性质,其酯键能抵抗人体内脂肪酶的催化水解,不脂的物理性质,其酯键能抵抗人体内脂肪酶的催化水解,不参与能量代谢,且耐高温,可应用于煎炸、焙烤等食品中,参与能量代谢,且耐高温,可应用于煎炸、焙烤等食品中,如蔗糖多酯(如蔗糖多酯(olestra)、羧基酯()、羧基酯(carboxylatedesters)、)、酯化丙氧基甘油(酯化丙氧基甘油(esterifiedpropoxyla
25、tedglycerol)等。)等。模拟脂肪模拟脂肪(fatmimics):以碳水化合物或以碳水化合物或/和蛋白质作为基和蛋白质作为基本组分,以水状液体系来模拟被代替的油状液体系,该类产本组分,以水状液体系来模拟被代替的油状液体系,该类产品在美国、丹麦等地均有产品,可用于冷冻食品、乳制品、品在美国、丹麦等地均有产品,可用于冷冻食品、乳制品、人造奶油等。人造奶油等。第33页/共85页1.1.代脂肪代脂肪 蔗糖聚酯蔗糖聚酯羧羧酸酸酯酯 第34页/共85页产产 品品组组 成成制制 造造 公公 司司SimplesseSimplesse牛乳、鸡蛋蛋白,球形颗粒,牛乳、鸡蛋蛋白,球形颗粒,0.1-2m0.1
26、-2m美国美国Nutra-SweetNutra-Sweet公公司司TraiblazerTraiblazer鸡蛋白、乳蛋白和黄原胶,不鸡蛋白、乳蛋白和黄原胶,不规则纤维,规则纤维,10m10m美国美国KraftKraft通用食品通用食品公司公司LITALITA玉米醇溶蛋白,球形微粒,玉米醇溶蛋白,球形微粒,0.3-3m0.3-3m美国美国OptaOpta食品配料有食品配料有限公司限公司2.2.模拟模拟脂肪脂肪 第35页/共85页产产 品品组组 成成制制 造造 公公 司司N-OilN-Oil木薯糊精,木薯糊精,DE5DE5美国国立淀粉与化美国国立淀粉与化学俄做公司学俄做公司MaltrinMaltr
27、in玉玉米迈亚糊精,米迈亚糊精,DE=47DE=47美国谷物加工合作美国谷物加工合作公司公司Paselli SA-2Paselli SA-2马铃薯淀粉,马铃薯淀粉,DE3DE3荷兰荷兰AvebeAvebe公司公司Nutrio P-FibreNutrio P-Fibre豌豆纤维豌豆纤维丹麦丹麦DanishDanish糖业加糖业加工厂工厂葡聚糖葡聚糖葡萄糖、山梨醇和葡萄糖、山梨醇和柠檬酸的聚合物柠檬酸的聚合物美国美国PfizerPfizer公司公司第36页/共85页第第4 4节节 活性肽和蛋白质活性肽和蛋白质第37页/共85页 一、一、活性肽活性肽一类相对分子量小于一类相对分子量小于6000D60
28、00D,具有多种生物学功能的肽。,具有多种生物学功能的肽。1.1.矿物元素结合肽:矿物元素结合肽:酪蛋白磷酸肽酪蛋白磷酸肽(caseinphosphopeptides,CPP)是目前研是目前研究最多的矿物质元素结合肽之一,能与多种矿物质元素结合形成可溶性的究最多的矿物质元素结合肽之一,能与多种矿物质元素结合形成可溶性的有机磷酸盐复合体,促进小肠对有机磷酸盐复合体,促进小肠对矿物质矿物质吸收吸收。第38页/共85页生理功能生理功能(1 1)促进儿童骨骼和牙齿的发育。)促进儿童骨骼和牙齿的发育。(2 2)预防和改善骨质疏松。)预防和改善骨质疏松。(3 3)促进骨折患者的康复。)促进骨折患者的康复。
29、(4 4)预防和改善缺铁性贫血。)预防和改善缺铁性贫血。(5 5)抗龋齿。)抗龋齿。第39页/共85页2.2.酶调节剂和抑制剂:酶调节剂和抑制剂:谷胱甘肽(谷胱甘肽(glutathione,GSHglutathione,GSH)生理功能:生理功能:(1 1)解毒解毒,能与进入人体的有毒化合物(如芥子气、丙烯腈、一氧化碳等)能与进入人体的有毒化合物(如芥子气、丙烯腈、一氧化碳等)、某些药物(如扑热息痛)、重金属离子、致癌物质等结合,并促进其排、某些药物(如扑热息痛)、重金属离子、致癌物质等结合,并促进其排出体外出体外;(2 2)清除自由基清除自由基;(3 3)保护血红蛋白保护血红蛋白;(4 4)
30、保护白细胞保护白细胞。第40页/共85页在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中的含量极高,达在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中的含量极高,达1001001000mg/100g1000mg/100g,在人血中含,在人血中含262634mg/100g34mg/100g,鸡血中含,鸡血中含585873mg/100g73mg/100g,猪血中含,猪血中含101015mg/100g15mg/100g,在西红柿、菠萝、黄瓜中含量也较高,达,在西红柿、菠萝、黄瓜中含量也较高,达121233mg/100g33mg/100g,而在甘薯、绿豆芽、洋葱、香菇中含量较低(而在甘薯、绿豆芽、洋葱、香菇中含量较低(0.060.0
31、60.7mg/100g0.7mg/100g)。)。第41页/共85页3.3.抗菌肽(抗菌肽(antimicrobialpeptides):又称抗菌活性肽,它通常与抗生又称抗菌活性肽,它通常与抗生素肽和抗病毒肽联系在一起,抗菌肽一般热稳定性好,抑菌效果强。素肽和抗病毒肽联系在一起,抗菌肽一般热稳定性好,抑菌效果强。乳铁蛋白是一种结合铁的糖蛋白,作为一种原型蛋白,被认为是宿主抗细乳铁蛋白是一种结合铁的糖蛋白,作为一种原型蛋白,被认为是宿主抗细菌感染的一种很重要的防卫机制,现已从乳清蛋白中的乳铁蛋白菌感染的一种很重要的防卫机制,现已从乳清蛋白中的乳铁蛋白(lactoferricinlactoferr
32、icin)中得到几种抗菌肽,是良好的抗生素替代品。)中得到几种抗菌肽,是良好的抗生素替代品。第42页/共85页4.4.神经活性肽:神经活性肽:阿片肽(阿片肽(opioidpeptide)一种调节神经系统的活性物质,一种调节神经系统的活性物质,有激素和神经递质双重功能,对中枢神经系统及外周器官起重要作用。分有激素和神经递质双重功能,对中枢神经系统及外周器官起重要作用。分为内源性阿片肽和外源性阿片肽。有人将它们分成三大家族,即内啡肽为内源性阿片肽和外源性阿片肽。有人将它们分成三大家族,即内啡肽(endorphin)、脑啡肽)、脑啡肽(enkephalins)和强啡肽和强啡肽(dynorphins)
33、。外源性阿片肽可刺激胰岛素和生长抑制素的释放,调节肠道活动,提高摄外源性阿片肽可刺激胰岛素和生长抑制素的释放,调节肠道活动,提高摄食量,促进水分与电解质的吸收,具有镇静去痛、调节情绪和交感神经的食量,促进水分与电解质的吸收,具有镇静去痛、调节情绪和交感神经的作用。许多阿片肽可由食物蛋白质酶解得到。作用。许多阿片肽可由食物蛋白质酶解得到。第43页/共85页二二、活性蛋白质活性蛋白质免疫球蛋白、超氧化物歧化酶和乳铁蛋白(免疫球蛋白、超氧化物歧化酶和乳铁蛋白(lactoferrin,Lf)等常被用于功能食品的开)等常被用于功能食品的开发。发。免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)
34、:具有抗体活性的球蛋白,在动物体内,由具有抗体活性的球蛋白,在动物体内,由B B淋巴细淋巴细胞合成,分泌进入体液执行体液免疫。主要存在于血浆中,也见于其他体液、组织和一胞合成,分泌进入体液执行体液免疫。主要存在于血浆中,也见于其他体液、组织和一些分泌液中。人血浆内的些分泌液中。人血浆内的Ig大多数存在于大多数存在于丙种球蛋白丙种球蛋白(-球蛋白)中。可分为五类,球蛋白)中。可分为五类,即即免疫球蛋白免疫球蛋白G G(IgG)、)、免疫球蛋白免疫球蛋白A A(IgA)、免疫球蛋白)、免疫球蛋白M M(IgM)、免疫球蛋白)、免疫球蛋白D D(IgD)和免疫球蛋白)和免疫球蛋白E E(IgE)。其
35、中)。其中IgG是最主要的免疫球蛋白,约占人血浆丙种球是最主要的免疫球蛋白,约占人血浆丙种球蛋白的蛋白的70%70%,第44页/共85页人体内的免疫球蛋白的来源主要有人体内的免疫球蛋白的来源主要有3 3个途径,即母体遗传、体内免疫器官个途径,即母体遗传、体内免疫器官合成和体外补充。合成和体外补充。体外适当补充免疫球蛋白是一种行之有效的预防保健方式。体外注射丙种体外适当补充免疫球蛋白是一种行之有效的预防保健方式。体外注射丙种球蛋白是一种比较快速有效的方式。但从安全、价格等方面考虑,口服免球蛋白是一种比较快速有效的方式。但从安全、价格等方面考虑,口服免疫球蛋白是一种比较理想的选择。但限于资源不足,
36、大规模工业化技术不疫球蛋白是一种比较理想的选择。但限于资源不足,大规模工业化技术不成熟及价格昂贵,故目前主要作为婴幼儿食品添加剂。目前,功能食品添成熟及价格昂贵,故目前主要作为婴幼儿食品添加剂。目前,功能食品添加剂的免疫球蛋白主要来源于初乳、乳清、血清、蛋黄等。加剂的免疫球蛋白主要来源于初乳、乳清、血清、蛋黄等。第45页/共85页超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶生物体内有一个防御系统,即抗氧化酶体系,它们互相配合,能及时清除生物体内有一个防御系统,即抗氧化酶体系,它们互相配合,能及时清除生物体内多余的氧自由基,使自由基维持在一定限度内对机体有利而无害。生物体内多余的氧自由基,使自由基维持在一定限度
37、内对机体有利而无害。抗氧化酶体系包括抗氧化酶体系包括3 3种种酶酶:超氧化物歧化酶(:超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD),过氧化氢酶(),过氧化氢酶(catalase,CAT),谷胱甘肽氧化酶(谷胱甘肽氧化酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)。)。第46页/共85页SODSOD是一类广泛存在于动物、植物、微生物中的金属酶。作为生物体内自是一类广泛存在于动物、植物、微生物中的金属酶。作为生物体内自由基的清除剂,由基的清除剂,SODSOD在抗衰老、防辐射、消炎、祛斑、抗皱、防癌、自身在抗衰老、防辐射、消炎、祛斑、抗皱、防癌、自身免疫治疗等方面
38、显示出独特的功能。免疫治疗等方面显示出独特的功能。SODSOD已广泛应用于化妆品、食品以及医疗上。在食品方面的应用极为广泛,已广泛应用于化妆品、食品以及医疗上。在食品方面的应用极为广泛,可作为功能食品的功能因子开发利用。作为食品添加剂可用到口香糖和饮可作为功能食品的功能因子开发利用。作为食品添加剂可用到口香糖和饮料中,也可用于开发雪糕、豆奶、啤酒、饮料、酸奶等功能食品。料中,也可用于开发雪糕、豆奶、啤酒、饮料、酸奶等功能食品。第47页/共85页乳铁蛋白(lactoferrin,LF)广泛存在于乳汁、唾液、泪液等外分泌液或血浆、中性粒细胞中。它在人广泛存在于乳汁、唾液、泪液等外分泌液或血浆、中性
39、粒细胞中。它在人类初乳中含量最高,可达类初乳中含量最高,可达6g/L6g/L,在常乳中为,在常乳中为1 12g/L2g/L,牛乳中的含量比人,牛乳中的含量比人乳中少得多,泌乳中期的含量仅为乳中少得多,泌乳中期的含量仅为0.7g/L0.7g/L。LFLF是一种具有多种生物学功能是一种具有多种生物学功能的蛋白质,它不仅参与铁的转运,而且具有抗的蛋白质,它不仅参与铁的转运,而且具有抗菌、抗病毒菌、抗病毒、抗氧化、抗癌、抗氧化、抗癌、调节免疫系统等功能,被认为是一种新型的抗菌抗癌药物和极具开发潜力调节免疫系统等功能,被认为是一种新型的抗菌抗癌药物和极具开发潜力的功能食品活性成分。的功能食品活性成分。目
40、前,商业用的目前,商业用的LFLF来自牛乳,价格很高,尽管如此,牛乳铁蛋白已在欧洲来自牛乳,价格很高,尽管如此,牛乳铁蛋白已在欧洲和日本被进行商业化生产并用于制造母乳化婴儿奶粉或其它功能食品。和日本被进行商业化生产并用于制造母乳化婴儿奶粉或其它功能食品。第48页/共85页第第5 5节节 植物活性成分及其植物活性成分及其他他第49页/共85页一、一、牛磺酸牛磺酸牛磺酸(牛磺酸(taurine)又称)又称-氨基乙磺酸,是一种含硫的非蛋白氨基乙磺酸,是一种含硫的非蛋白质质氨基酸,氨基酸,在体内以游离状态存在,大脑中的浓度非常高,不参与体内蛋白在体内以游离状态存在,大脑中的浓度非常高,不参与体内蛋白质
41、质的生物的生物合成。牛磺酸对婴幼儿的健康发育具有重要意义。合成。牛磺酸对婴幼儿的健康发育具有重要意义。主要生理功能主要生理功能促进营养物质代谢促进营养物质代谢;促进脑组织和智力发育促进脑组织和智力发育;提高视觉机能提高视觉机能;防止心血管病防止心血管病;维持正常生殖功能维持正常生殖功能.第50页/共85页由于牛磺酸保健作用,近年来牛磺酸国际市场进入了新一轮的增长期。一由于牛磺酸保健作用,近年来牛磺酸国际市场进入了新一轮的增长期。一直以来,牛磺酸的年需求量保持直以来,牛磺酸的年需求量保持10102020的增长速度,目前全球牛磺酸的增长速度,目前全球牛磺酸年需求量在年需求量在5 5万吨左右。万吨左
42、右。由于受劳动力成本、环保以及原材料来源等因素的影响,目前全球牛磺酸由于受劳动力成本、环保以及原材料来源等因素的影响,目前全球牛磺酸主要由中国和日本生产,欧洲和北美等地现在基本上不再生产牛磺酸。全主要由中国和日本生产,欧洲和北美等地现在基本上不再生产牛磺酸。全世界牛磺酸总生产能力约为世界牛磺酸总生产能力约为6 6万万7 7万吨,实际年产量为万吨,实际年产量为5 5万吨左右,其中,万吨左右,其中,中国产量为中国产量为4 4万吨左右,日本仅有万吨左右,日本仅有1 1万多吨。万多吨。第51页/共85页牛磺酸主要的需求国并不是中国,而是在欧美及日本。牛磺酸主要的需求国并不是中国,而是在欧美及日本。美国
43、和日本是全球牛磺酸的主要消费地区,现在美国、美国和日本是全球牛磺酸的主要消费地区,现在美国、日本、欧盟、东南亚市场上牛磺酸的年需求量分别达日本、欧盟、东南亚市场上牛磺酸的年需求量分别达1 1万多吨、万多吨、1 1万吨、万吨、80008000吨、吨、35003500吨。我国牛磺酸的年消吨。我国牛磺酸的年消费量约为费量约为40004000吨左右。吨左右。日本市场牛磺酸需求量近年来增长很快,现已成为仅次日本市场牛磺酸需求量近年来增长很快,现已成为仅次于美国的世界第二大牛磺酸消费市场。近来,日本又将于美国的世界第二大牛磺酸消费市场。近来,日本又将牛磺酸列入牛磺酸列入“药食兼用药食兼用”的行列,这更扩大
44、了牛磺酸的的行列,这更扩大了牛磺酸的应用范围。应用范围。第52页/共85页牛磺酸多年来主要用于食品添加剂和传统医药领域,其中用牛磺酸多年来主要用于食品添加剂和传统医药领域,其中用于食品添加剂的量占总需求量的于食品添加剂的量占总需求量的9090以上。以上。在西方国家,乳制品、运动饮料、能量饮料等都是牛磺酸的在西方国家,乳制品、运动饮料、能量饮料等都是牛磺酸的大用户。婴幼儿奶粉必须添加一定量的牛磺酸以利于儿童的大用户。婴幼儿奶粉必须添加一定量的牛磺酸以利于儿童的健康成长,这是美国和日本在几年前即已立法规定的;欧美健康成长,这是美国和日本在几年前即已立法规定的;欧美市场上添加牛磺酸的保健产品约有市场
45、上添加牛磺酸的保健产品约有10001000种以上;另外,在欧种以上;另外,在欧美国家,运动饮料已成为仅次于传统碳酸饮料的第二大饮料美国家,运动饮料已成为仅次于传统碳酸饮料的第二大饮料品种,年销售额高达品种,年销售额高达5050亿美元,而牛磺酸早已成为运动饮料亿美元,而牛磺酸早已成为运动饮料中最重要的添加剂之一。中最重要的添加剂之一。第53页/共85页牛磺酸几乎存在于所有的生物中,人乳中的牛磺酸含量虽然较多牛磺酸几乎存在于所有的生物中,人乳中的牛磺酸含量虽然较多(425mg/L)(425mg/L),为,为成人血清的成人血清的1010倍。远高于牛、马、羊乳,初乳中的牛磺酸远高于成熟乳。但往倍。远高
46、于牛、马、羊乳,初乳中的牛磺酸远高于成熟乳。但往往满足不了快速生长儿童的生理需要。尤其用牛乳喂养的婴儿更要注意牛磺酸往满足不了快速生长儿童的生理需要。尤其用牛乳喂养的婴儿更要注意牛磺酸的补充。的补充。在哺乳动物主要脏器中,如心脏、脑、肝脏中含量较高;含量最丰富的是海鱼、在哺乳动物主要脏器中,如心脏、脑、肝脏中含量较高;含量最丰富的是海鱼、贝类,如墨鱼、章鱼、虾,贝类的牡蛎、海螺、蛤贝类,如墨鱼、章鱼、虾,贝类的牡蛎、海螺、蛤(ge)ge)蜊等。鱼类中的青花鱼、蜊等。鱼类中的青花鱼、竹荚鱼、沙丁鱼等牛磺酸含量很丰富。鱼背发黑的部位牛磺酸含量较多,是其竹荚鱼、沙丁鱼等牛磺酸含量很丰富。鱼背发黑的部
47、位牛磺酸含量较多,是其他白色部分的他白色部分的5 51010倍。除牛肉外,一般肉类中牛磺酸含量很少,仅为鱼贝类的倍。除牛肉外,一般肉类中牛磺酸含量很少,仅为鱼贝类的1%1%10%10%。第54页/共85页二、二、黄酮类化合物黄酮类化合物泛指两个芳环(泛指两个芳环(A A与与B B)通过三碳链相互联结而成的一系)通过三碳链相互联结而成的一系列化合物,基本结构为列化合物,基本结构为C C6 6CC3 3CC6 6,且母核上常有羟基、,且母核上常有羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等取代基甲氧基、甲基、异戊烯基等取代基。第55页/共85页生理功能生理功能(1 1)保护心血管系统。)保护心血管系统。(2 2
48、)抗氧化作用。)抗氧化作用。(3 3)抗肿瘤作用。)抗肿瘤作用。(4 4)抗炎、抗菌、抗病毒作用。)抗炎、抗菌、抗病毒作用。(5 5)其他功能:如雌性激素样作用、镇疼作用、镇咳祛痰作用等。)其他功能:如雌性激素样作用、镇疼作用、镇咳祛痰作用等。第56页/共85页 三三、番茄红素、番茄红素番茄红素番茄红素(lycopene)(lycopene)是类胡萝卜素的一种。类胡萝卜是类胡萝卜素的一种。类胡萝卜素(素(carotenoidcarotenoid)是指由)是指由8 8个个C C5 5异戊二烯头尾相连(在异戊二烯头尾相连(在中心部位是尾尾相连)所组成的一类脂溶性色素,其中中心部位是尾尾相连)所组成
49、的一类脂溶性色素,其中包括环化的(如包括环化的(如-胡萝卜素)或无环的(如番茄红素)胡萝卜素)或无环的(如番茄红素)胡萝卜素以及含有氧原子的胡萝卜醇(如叶黄素)等。胡萝卜素以及含有氧原子的胡萝卜醇(如叶黄素)等。第57页/共85页第58页/共85页生理功能生理功能(1)(1)高效猝灭单线态氧和清除自由基的作用;高效猝灭单线态氧和清除自由基的作用;(2)(2)阻断亚硝胺形成;阻断亚硝胺形成;(3)(3)保护心血管的作用;保护心血管的作用;(4)(4)防癌作用;防癌作用;(5)(5)增强免疫的作用。增强免疫的作用。第59页/共85页 四四、原花青素、原花青素原花青素(原花青素(oligomeric
50、proanthocyanidins,OPC)是一种有着特殊分子)是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮。广泛存在于植物的皮、壳、籽之中并多集中在叶、杆结构的生物类黄酮。广泛存在于植物的皮、壳、籽之中并多集中在叶、杆之部位,譬如荷叶、银杏叶、葡萄籽和松针、松树皮、苹果皮、花生皮等。之部位,譬如荷叶、银杏叶、葡萄籽和松针、松树皮、苹果皮、花生皮等。据报道,原花青素是迄今为止所发现的最强的自由基清除剂之一。其抗氧据报道,原花青素是迄今为止所发现的最强的自由基清除剂之一。其抗氧化活性约是维生素化活性约是维生素C C的的2020倍,维生素倍,维生素E E的的5050倍。倍。第60页/共85页生理功能生理功能