功效成分理论

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1、第二章 功效成分基本理论,功效成分的来源:,一、已认知或以前未曾强调过其功能的已知营养素，如VA、VE、VC和硒等。 二、存在于天然食品中的成分，以前未能认知其保健功能，如低聚糖、多酚类、功能性多糖。 三、来自中药材的功效成分。,第一节 功效成分的分类,功效成分（functional composition） 是指在功能食品中能通过激活酶的活性或其他途径，调节人体机能的物质。,功能食品的功效成分,活性多糖 功能性甜味剂 活性脂类 活性蛋白质 氨基酸与活性肽 无机盐及微量元素 维生素 活性菌,藻类 自由基清除剂 黄酮和酚类 皂苷 醇类 功能性食用色素 其他,一、蛋白质、多肽和氨基酸,（一）目前对

2、肽类物质的应用主要在以下三个方面 1.功能性食品：具有一定功能的肽类食品，目前是国际上研究的热点。日本、美国、欧洲已捷足先登，推出具有各种各样功能的食品和食品添加剂，形成了一个具有极大商业前景的产业。 2.肽类试剂：纯度非常高，主要应用在科学试验和生化检测上，价格十分昂贵。 3.肽类药物。,第二节 功效成分的生物学功能,（二）生物活性肽大致可分为：,生理活性肽：酪蛋白磷酸肽（简称CPP）、酶调节 剂和抑制剂 、抗菌肽 、免疫活性肽 调味肽：酸味肽 、甜味肽 、苦味肽 、咸味肽 抗氧化肽：肌肽 营养肽,（二）酪蛋白磷酸肽（CPP）,酪蛋白磷酸肽的分子内具有丝氨酸磷酸化结构，对钙的吸收作用显著。它

3、是从牛奶蛋白中分离的天然生理活性肽。 酪蛋白磷酸肽的生理功能主要有以下几个方面： （1）促进成长期儿童骨骼和牙齿的发育； （2）预防和改善骨质疏松症； （3）促进骨折患者的康复； （4）预防和改善缺铁性贫血。,（三）谷胱甘肽,谷胱甘肽（GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽化合物，广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中，各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。,谷胱甘肽在生物体内有着重要的作用：,（1）作为解毒剂，可用于丙烯腈、氟化物、重金属以及有机溶剂的解毒上。 （2）作为自由基清除剂，可保护细胞膜，使之免遭氧化性破坏； （3）对白细胞减少症起到保护作用。 （4）能够纠正乙

4、酰胆碱、胆碱酯酶的不平衡，起到抗过敏作用。 （5）可防止皮肤老化及色素沉着，减少黑色素的形成，改善皮肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽。,（四）大豆多肽：,大豆多肽即“肽基大豆蛋白水解物”的简称,是大豆蛋白质经蛋白酶作用，再经特殊处理而得到的蛋白质水解产物。,大豆多肽的生物学功能：,易消化吸收性； 降低胆固醇作用； 具有低抗原、低过敏性； 通过抑制ACE活性，而显示降低血压的作用； 增加肌肉的耐力，促进肌红蛋白恢复； 促进能量代谢，从而显现出抗肥胖作用； 其他作用-促进微生物增殖、降低血糖。,二、功能性糖类物质,（一）膳食纤维 膳食纤维的定义： “凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、

5、木质素以及相关物质的总和”。,2. 膳食纤维的分类,根据溶解特性的不同，可将其分为不溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维两大类。 按来源分类，可将膳食纤维分为植物来源、动物来源、海藻多糖类、微生物多糖类和合成类。 中国营养学会将膳食纤维分为：总的膳食纤维、可溶膳食纤维和水溶膳食纤维、非淀粉多糖。,3. 膳食纤维的生理功能,调整肠胃功能(整肠作用) 防止便秘 改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用 缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻 膳食纤维在消化道中可防止小的粪石形成，减少此类物质在阑尾内的蓄积，从而减少细菌侵袭阑尾的机会，避免阑尾炎的发生。,调节血糖值 调节血脂 控制肥胖 消除外源有害物质,4. 膳食纤维的缺

6、点,束缚Ca2+和一些微量元素。 束缚人体对维生素的吸收和利用。 引起不良生理反应。,（二）活性多糖,植物多糖 动物多糖 真菌多糖,真菌多糖,物理性质与功效的关系 溶解度与功效的关系 分子量与功效的关系 粘度与功效的关系 提取方法对多糖活性的影响,活性多糖的生理功能 ：,免疫调节功能 抗肿瘤的功能 抗突变作用 降血压、降血脂、降血糖的功能 抗病毒作用 抗氧化作用 其它功能,（三）低聚糖,功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚乳果糖、大豆低聚糖、低聚木糖、低聚龙胆糖等，其中，除了低聚龙胆糖无甜味反具有苦味外，其余的均带有程度不一的甜味，可作为功能性甜味剂用来替代或部分替代食品中

7、的蔗糖，,低聚糖的生理功能 ：,排除体内毒素，增强抗病能力； 预防龋齿； 提高机体免疫力，抗肿瘤； 血糖值的改善作用 。,（四）功能性甜味剂,甜味剂是指能赋于食品甜味的一种调味剂，而功能性甜味剂（Functional Sweeteners）是指具有特殊生理功能或特殊用途的食品甜味剂，也可理解为可代替蔗糖应用在功能性食品中的甜味。,功能性甜味剂分为四大类：,（1）功能性单糖，包括结晶果糖、高果糖浆和L-糖等。 （2）功能性低聚糖 （3）多元糖醇，包括赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、氢化淀粉水解物等。 （4）强力甜味剂，包括三氯蔗糖、阿斯巴甜、纽甜、二氢查耳酮、甘草甜素

8、、甜菊苷、罗汉果精、甜蜜素、安赛蜜等。,三、功能性油脂,多不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸是指含有两个或两个以上双键且碳链长 为1822个碳原子的直链脂肪酸，是研究和开发功能性 脂肪酸的主体和核心，主要包括亚油酸（LA）、-亚 麻酸（GLA）、花生四烯酸（AA）、二十碳五烯酸 （EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。,1) 多不饱和脂肪酸主要可分成-3、-6两个系列,-3 系列：包括十八碳三烯酸（俗称-亚麻酸）（ALA）； 二十碳五烯酸 （EPA）；二十二碳六烯酸（DHA）。 -6系列：包括十八碳二烯酸（俗称亚油酸）（LA）；十八碳三烯酸（俗称-亚麻酸）（GLA）；二十碳四烯酸（俗称花生四烯酸）（

9、AA）。,2) 多不饱和脂肪酸的生理功能,多不饱和脂肪酸与心血管系统疾病 ； 多不饱和脂肪酸与细胞生长； 多不饱和脂肪酸的抗癌作用 ； 多不饱和脂肪酸的免疫调节作用 ； 其他作用。 防止皮肤老化、延缓衰老、抗过敏反应以及促进毛发生长。,2.植物性甾醇,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。 植物甾醇对人体具有较强的抗炎作用； 降低胆固醇， 预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病； 抗癌作用； 植物甾醇对皮肤具有很高的渗透性。,3.大豆磷脂,被列为与蛋白质、维生素并列的三大营养素之一。 被誉为“脑黄金”、 “脑的食物”、 “血管的清道夫”、 “长寿因子”。,大

10、豆磷脂的生物学功能：,强化大脑功能、增强记忆力； 延缓衰老； 降低胆固醇、调节血脂； 维持细胞膜结构和功能完整性； 保护肝脏； 增强免疫功能； 对胆石症作用。,四、自由基清除剂,自由基清除剂是指能清除自由基或能阻断自由基参与的氧化反应的物质。自由基清除剂的种类繁多，可分为酶类清除剂和非酶类清除剂两大类。 酶类清除剂一般为抗氧化酶， 主要有超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）等几种。非酶类自由基清除剂一般包括黄酮类、多糖类、维生素C 、维生素E、-胡萝卜素和还原型谷胱甘肽（GSH）等活性肽类。,1、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，

11、SOD）,SOD是一类含金属的酶，按其所含金属辅基不同可分为含铜锌SOD（CuZn-SOD）、含锰SOD（Mn-SOD）和含铁SOD（Fe-SOD）3种。,1）SOD的生理功能,延缓因自由基损害生命大分子而引起的衰老现象，如延缓皮肤衰老和老年斑的形成等； 提高人体对自由基外界诱发因子的抵抗力，增强机体对烟雾、辐射、有毒化学品及医药品的适应性； 增强人体自身的免疫力，提高人体对自由基受损引发的一系列疾病的抵抗力； 清除放疗所诱发的大量自由基，从而减少放射对人体其他正常组织的损伤，减轻癌症等肿瘤患者放化疗时的痛苦及副作用； 消除疲劳，增强对剧烈运动的适应力。,2）SOD的应用,SOD添加于化妆品有

12、明显的防晒效果和抗炎作用，可有效防止皮肤受电离辐射（如紫外线）的损伤。 SOD在医疗上的应用更是不胜枚举，它尤其对治疗关节炎和类风湿性关节炎疗效显著。 SOD在食品方面的应用也极为广泛，可作为功能性食品的功能因子或食品营养强化剂，有良好的抗衰老、抗炎、抗辐射、抗疲劳等保健强身的效果。,2、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）,谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）是在哺乳动物体内发现的第一个含硒酶，它于1957年被Mills首先发现，但直到1973年才由Flohe和Rotruck两个研究小组确立了GPX与硒之间的联系 它同体内的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）一起构成了抗氧化防御体系，因而在机体抗

13、氧化中发挥着重要作用。,3、非酶类自由基清除剂,维生素类 ：-胡萝卜素、维生素A、维生素C 黄酮类化合物 ：黄酮、儿茶素、花色素、黄烷酮、黄 酮醇和异黄酮 微量元素 ：硒 、锌 、铜,第三节 功能食品的保健原理,一、增强免疫功能 免疫系统基本功能： 免疫防护 免疫自稳 免疫监视 与免疫有关的功能食品是指具有增强机体对疾病的抵抗力、抗感染、抗肿瘤功能以及维持自身生理平衡的食品。,1.增强免疫力功能的物质,蛋白质 维生素-A、C、E 微量元素-Fe、Zn 免疫活性肽 免疫球蛋白 免疫多糖 超氧化物歧化酶（SOD） 双歧杆菌和乳酸菌 大蒜素 茶多酚、皂甙,2.增强免疫功能的作用原理：,参与免疫系统的

14、构成蛋白质 促进免疫器官的发育和免疫细胞的分化维生素、矿质元素 增强机体的细胞免疫和体液免疫功能VE,二、改善记忆力,记忆是神经系统将信息在脑内储存、提取和再现的神经活动过程。,1.改善记忆的功能食品作用原理：,参与重要中枢神经递质的构成、合成与释放 去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺、乙酰胆碱 影响脑中核酸的合成及基因的转录锌 减轻氧化应激损伤 对心脑血管病的影响,2.辅助改善记忆功能的物质,脂肪酸 石松 辣椒素 银杏叶提取物 胆碱-花椰菜、包心菜 叶酸,三、抗氧化和延缓衰老,衰老是生物在生命过程中，整个机体的形态、结构和功能 逐渐衰退的总现象。自由基学说 受遗传、神经-内分泌、免疫、环境、社

15、会、生活方式等多 因素影响。 寿命学说： 寿命系数学说（生长期的57倍） 性成熟系数学说（性成熟年龄的810倍） 细胞代数学说（平均培养50代，每代2.4年） 比较生物学说（自动氧化速度） -生育酚学说（代表着体内抗氧化物的浓度）,1.延缓衰老的功能食品,维生素E 新鲜玉米、绿色蔬菜、植物油 SOD肝脏、菠菜；银杏、柠檬、番茄 茶多酚 阿胶 人参 灵芝 大豆,2.抗氧化和延缓衰老的食品作用原理：,保持DNA结构和功能活性 维生素E、维生素C、类胡萝卜素、黄酮类 保持多不饱和脂肪酸的结构和功能活性 参与构成机体的抗氧化防御系统 硒、铜、锰、锌，姜黄素,四、减肥,减肥食品成分： 膳食纤维、低聚糖、

16、多糖 减肥功能食品： 燕麦、螺旋藻、食用菌、魔芋粉、苦丁茶,第四节 功效成分的吸收与代谢,一、大豆多肽的吸收与代谢 大豆多肽由36个氨基酸组成，是大豆或豆粕经酶解后 的产物。 我国大豆蛋白产量少、价格高；大豆多肽存在苦味和腥 味；再加上市场认知少，制约着大豆多肽在食品中的应用。,肽的吸收机制：,机体对氨基酸和小肽的吸收是相互独立的，且小肽的吸收快、能耗低、不易饱和。 肽的渗透压低，从胃到小肠的移动率及在小肠的吸收率都较快。,二、大豆异黄酮的吸收与代谢,大豆异黄酮是大豆生长中形成的一类次级代谢产物，因此大豆异黄酮又称植物雌激素，能够弥补30岁以后女性雌性激素分泌不足的缺陷，改善皮肤水分及弹性状况，缓解更年期综合症和改善骨质疏松。 三种大豆异黄酮：染料木黄酮、黄豆苷元、大豆黄素,各种大豆制品中异黄酮含量和种类分布不同，不仅与大豆品种和栽培环境有关，还与大豆制品的加工工艺密切相关。水处理、热处理、凝固、发酵等加工环节和方法显著地影响了大豆制品中异黄酮的含量