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1、食品营养学,第二章 基础营养 （七 重要功能因子）,教学要求,了解各种重要功能因子的结构、理化性质，以及生理功能,主要内容,生物类黄酮 左旋肉碱 肌醇 萜类 核酸,咖啡碱、茶碱和可可碱 活性多糖 二十八烷醇 辅酶Q（泛醌） 超氧化物歧化酶,一、生物类黄酮,以前黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物，现在则泛指具有-苯基苯并芘喃的一系列化合物。其主要结构类型包括黄酮类、黄烷酮类、黄酮醇类、黄烷酮醇、黄烷醇、黄烷二醇、花青素、异黄酮、二氢异黄酮及高异黄酮等。,黄酮类化合物多呈黄色，是一类天然色素。对热、氧、干燥和适中酸度相对稳定，但遇光迅速破坏。生物类黄酮能调节毛细血管透性，增强毛细
2、血管壁的弹性，而毛细血管可供给机体所需的全部营养物质如来自血流的氧、营养素和抗体，并带走废物。这些作用可防止毛细血管和结缔组织的内出血，而建立起一个抗传染病的保护屏障。,生理功能,生物类黄酮除影响毛细血管的健康外，还具有下列功能： 是食物中有效的抗氧化剂 通过对抗自由基、直接抑制癌细胞生长及对抗致癌、促癌因子，黄酮类化合物具有较强的抗肿瘤作用，可抑制恶性细胞并保护细胞免受致癌物的损害。,对Vc 有增效作用，可稳定人体组织内Vc 的作用而减少紫瘢。 有抑制细菌和抗生素的作用，可提高普通食物抵抗传染病的能力。 具有降血脂、降胆固醇、止咳平喘祛痰及抗肝脏毒的作用。,生物类黄酮的吸收、贮留及排泄与Vc
3、 相似，约一半可经肠道吸收而进入体内，未被吸收的部分在肠道被微生物分解随粪便排出，过量的则主要由尿排出。生物类黄酮的缺乏症状与Vc 缺乏密切相关，若与Vc 同服极为有益。生物类黄酮无毒。 加工、烹饪和贮藏过程中如不在阳光下操作，生物类黄酮不会因食物加工或厨房中的制作而遭受损失。若不暴露在强光下，其贮藏过程中的损失也极小。,1、异黄酮,属黄酮类，其侧苯基位于3 位。主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。研究较多的有大豆异黄酮及葛根异黄酮，大豆异黄酮及其衍生物包括大豆苷、染料木苷、大豆苷源及染料木黄酮；葛根异黄酮及其衍生物包括葛根素、葛根甙、葛根木糖甙、大豆素、大豆甙及大豆素-4、7-二葡萄糖甙。其主要
4、的生理功能：有植物雌激素与抗雌激素物质的作用、抗癌作用、防骨质疏松和防止心血管疾病等。,2、花青素,花青苷有抗氧化及清除自由基的功能，有降血清及肝脏中脂肪含量的作用。花青苷可抗变异及抗肿瘤，还有抑制人体内形成的超氧自由基的作用，有利于人体对异物的解毒及排泄功能，可防止人体内的过氧化作用。,3、多酚类,可分为两大类化合物，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甙类，另一类则是有单体聚合而成的低聚或多聚体。这些物质都有一定量的ROH基，能形成有抗氧化作用的氢自由基（H），以消除O2-和羟自由基等自由基的活性，从而保护组织免受氧化作用的损害，以及增强免疫功能、抗癌、抗衰老、抗龋齿、抗
5、菌和抑制胆固醇升高等作用。不同植物中提取的多酚会有一些不同的生理功能，目前研究较多、时间较长的是茶叶多酚。,其主要生理功能包括：抗氧化作用、降血脂和血清胆固醇作用、抗肿瘤作用、抗变态反应和增强免疫功能的作用，以及降血糖、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、左旋肉碱,L-肉碱是动物组织中的一种必需辅酶，在线粒体脂肪酸的-氧化及TCA 循环中起重要作用，可将脂肪酸以酯酰基形式从线粒体膜外转移到膜内，也可将脂酸、AA和G 氧化的共同产物乙酰CoA 以乙酰肉碱的形式通过细胞膜，所以，L-肉碱在机体中具有促进三大能量营养素氧化的功能。L-肉碱还可促进乙酰乙酸的氧化，可
6、能在酮体利用中起作用。L-肉碱能提高疾病患者在练习中的耐受力，如练习时间、最大氧吸收和乳酸阈值等指标在机体补充L-肉碱后，都会有不同程度的提高。此外， L-肉碱还是精子成熟的一种能量物质，具有提高精子数目与活力的功能。L-肉碱还有缓解动物败血症休克的作用。,植物性食品L-肉碱含量较低，同时合成肉碱的两种必需氨基酸赖氨酸和蛋氨酸含量亦低，素食者应注意摄入。动物性食物含量较高。含L-肉碱丰富的食物有酵母、乳、肝及肉等动物食品。L-肉碱缺乏时，可出现脂肪堆积，症状通常为肌肉软弱无力。膳食中增加L-肉碱则可使症状减轻。,三、肌醇,广泛存在于食物中的一种物质。在动物细胞中，主要以磷脂的形式出现，有时称为
7、肌醇磷脂。在谷物中常与磷酸结合形成六磷酸酯即植酸，而植酸能与钙、铁、锌结合成不溶性化合物，干扰人体对这些化合物的吸收。但大豆中的肌醇则为游离状态。,肌醇的作用主要在于其亲脂性，可促进脂肪代谢，降低血胆固醇；可与胆碱结合，预防动脉硬化及保护心脏；还可促进机体产生卵磷脂，而卵磷脂则有助于将肝脏脂肪转移到细胞，可使实验动物避免脂肪肝的发生。此外肌醇在细胞膜的通透性、线粒体的收缩、精子的活动、离子的运载及神经介质的传递等方面也有作用。,人类的食物广泛存在肌醇，且人体细胞能够合成，未发现人类有肌醇缺乏症。但对一些不以牛乳作为蛋白质来源的配方食品及以治疗为目的而设计的配方食品，在肌醇很低或没有肌醇时可能对
8、健康有影响，其缺乏的主要症状为生长缓慢与脱毛。肌醇的丰富来源为动物的肾、脑、肝、心、酵母及麦芽，还有柑桔类水果。其良好来源为瘦肉、水果、全谷、坚果、豆类、牛奶及蔬菜。,四、萜类,1、挥发油,挥发油中的萜类成分主要是单萜和倍半萜类化合物，其中含氧的衍生物多半是医药、食品及香料工业的重要原料。如-萜品醇有良好的平喘作用；芍药甙具有镇静、镇痛及抗炎活性；薄荷醇有弱的镇痛、止痒和局麻作用，亦有防腐、杀菌及清凉作用；青蒿素则是一种抗恶性疟疾的有效成分。,2、红豆杉醇（taxol）,二萜衍生物，是红豆杉树皮的成分，具有抗白血病及抗肿瘤的活性。,3、皂甙,一类较复杂的甙类化合物，大多可溶于水，易溶于热水，味
9、苦而辛辣，振荡时可产生大量肥皂样泡沫，故名皂甙。皂甙有广泛的生理活性，如抗细菌、抗霉菌、抗病毒、抗癌、抗炎、降血脂、降血糖及免疫调节等多种生理生化活性，对心血管系统、神经系统、肾上腺皮质系统和酶活性等方面都有生理活性。因此，皂甙类已成为天然药物研究中的一个重要领域。,皂甙广泛存在于植物中，如枇杷、茶叶及豆类等。许多作为保健食品新资源开发利用的中草药如人参、西洋参、茯苓、甘草、山药、三七及酸枣仁等都含皂甙。,4、类胡萝卜素,一类脂溶性多烯色素，属四萜类。已知的类胡萝卜素达600 多种，颜色从红、橙、黄以至紫色都有。一些类胡萝卜素如-胡萝卜素在体内可转化为VA，称VA 原，有些则是有效的抗衰老剂如
10、-胡萝卜素。,1）抗氧化作用：类胡萝卜素是一类在自然界中广泛分布的生物来源的抗氧化剂，可有效猝灭单线态氧、清除过氧化自由基。其中的番茄红素虽没有维生素A 的活性，但却是一种强有力的抗氧化剂，其抗氧化能力在生物体内是-胡萝卜素的2倍以上。,2）增强免疫功能和预防肿瘤：类胡萝卜素可增强机体的特异性及非特异性免疫功能，保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤，促进T、B-淋巴细胞的增殖，增强巨噬细胞、细胞毒性T 细胞和天然杀伤细胞杀伤肿瘤的能力，以及促进某些白介素的产生。,3）预防眼病、心血管疾病及其它：饮食中的类胡萝卜素可降低白内障疾患的危险性，并能预防眼底黄斑性病变。,五、核酸（nucleic acid）
11、,是维持正常细胞免疫的必需营养物质，可提高机体免疫力特别是细胞免疫功能;可作为内源性自由基清除剂和抗氧化剂;可提高单不饱和脂肪酸含量和血清高密度脂蛋白水平，降低胆固醇水平，影响脂类代谢;可促进细胞再生与修复，抗放射性与化疗损伤;可维持肠道正常菌群，促进双歧杆菌的生长;对三大营养物质的吸收利用起调节作用，保证人体的能量供应;还能提高机体对环境变化的耐受力，有抗疲劳、促进氧气利用等功能。,核酸需在体内代谢降解为核苷酸、核苷和碱基，才能被小肠上皮细胞吸收。过量服用核酸会分解形成较多的嘌呤类核苷酸，有可能促进尿酸过量生成，引起痛风。因此，痛风症患者或有痛风病家族史的人不宜外源性补充核酸产品及富含核酸的
12、食物。,细胞多的食品核酸就多。含核酸最丰富的食物是沙丁鱼。鱼虾、螃蟹、牡蛎、动物肝脏、蘑菇、木耳、花粉及酵母等也含丰富的核酸。黄豆、扁豆、绿豆、蚕豆、洋葱、菠菜、鲜笋、萝卜、韭菜及西兰花等蔬菜中也含有许多核酸和制造核酸的物质。,六、咖啡碱、茶碱和可可碱（caffeine，theophylline，theobromine）,咖啡碱不仅存在于咖啡、茶叶和可可，还存在于软饮料如可乐型饮料以及含咖啡碱的药物等。在正常饮用剂量下对运动和神经功能有好处，并具有如下功能特性：是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，还能提高血浆中的游离脂肪酸和葡萄糖水平以及氧的消耗量
13、。我国一直把咖啡碱列为药物，未规定最高允许用量，FAO/WHO（1984）规定最高允许用量为200mg/kg。,茶碱早在1937 年就开始用于临床治疗心力衰竭，认为该药有极强的舒张支气管平滑肌的作用，可用于支气管喘息的治疗。可可碱没有以上效果。,七、活性多糖（polysaccharides）,有一类复合多糖，主要由G、F、阿拉伯糖、木糖、半乳糖及鼠李糖等组成的聚合度10 的聚糖，为多聚糖。此类多糖具有复杂的多方面的生理功能。,1、真菌活性多糖,是存在于香菇、金针菇、银耳、灵芝、蘑菇、黑木耳、茯苓、肉苁蓉和喉头菇等大型食用或药用真菌中的某些多糖组分。具有刺激网状内皮系统的吞噬功能、活化巨噬细胞和
14、刺激抗体产生等而达到提高人体免疫能力的生理功能。还有抗衰老、降血脂、降血糖、保肝、抗凝血以及提高骨髓造血功能等作用。,2、植物活性多糖,是存在于虫草、螺旋藻、茶叶、苦瓜、魔芋、莼菜、刺梨、大蒜、萝卜、苡仁、甘蔗、鱼腥草及甘薯叶等植物中的活性多糖。,3、动物多糖,1）肝素（heparin）：有强的抗凝血作用，临床上用肝素钠盐预防或治疗血栓的形成，肝素也有消除血液脂质的作用。 2）硫酸软骨素（chondroitin sulfate）：包括软骨素A、B、C 等数种，软骨素A 是软骨的主成分。和肝素相似，可降血脂，改善动脉粥样硬化症状。 3）透明质酸（hyaluronic acid）：存在于眼球玻璃体
15、、关节液和皮肤等组织中作为润滑剂和撞击缓冲剂，并有助于阻滞入侵的微生物及毒性物质的扩散。,八、二十八烷醇,生理功能包括：提高肌力，降低肌肉磨擦，消除肌肉疼痛；增强耐力、精力和体力；能降低缺氧的发生率，帮助身体使其在压力状态时更有效率地运用氧气，增强对高山反应的抵抗力；还有降低收缩期血压、缩短反应时间、刺激性激素及强化心脏机能的作用。二十八烷醇是一元直链的天然存在的高级脂肪醇，主要存在于糠蜡、小麦胚芽、蜂蜡及虫蜡等天然产物中。,九、辅酶Q（泛醌）,是呼吸链中的一个重要的参与物质，是产能营养素释放能量所必需的。CoQ有减轻VE 缺乏症的某些症状的作用，而VE和硒能使机体组织中保持高浓度的CoQ。其
16、中CoQ10（n=10）还能抑制血脂过氧化反应，保护细胞免受自由基的破坏,在临床上用于治疗心脏病、高血压及癌症等。辅酶Q 类化合物广泛存在于微生物、高等植物和动物中，其中以大豆、植物油及许多动物组织的含量较高。,十、超氧化物歧化酶（SOD）,最常见的是Cu，Zn-SOD和Mn-SOD，还有Fe-SOD。是最重要的自由基清除剂，能清除机体代谢过程中所产生的过量O2-.，延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象，如皮肤衰老和脂褐素沉淀的出现；可提高人体对那些由于自由基侵害而诱发的疾病的抵抗力，包括肿瘤、炎症、肺气肿、白内障和自身免疫疾病等；可提高人体对自由基外界诱发因子的抵抗力，如烟雾、辐射、有毒化学品和有毒医药品等，增强机体对外界环境的适应力；可减轻肿瘤患者在化疗、放疗时的疼痛及严重的副作用，如骨髓损伤和白细胞减少等；并可消除机体疲劳，增强对超负荷大运动量的适应力。,但有些疾病患者如肾功能衰竭、尿毒症、精神病及患孤独症的小孩，其血液中SOD浓度比正常人高很多，这种特殊人群不需补充而是要抑制或减少SOD。 SOD 存在于几乎所有靠有氧呼吸的生物体内，从细菌、真菌、高等
