第二章食品功能性成分课件.ppt

第二章 食品的功能性成分,（一）功效成分： 能通过激活酶的活性或其他途径，调节人体机能的物质，称为功效成分。（GB16740-1997）。 功能食品中真正起生理调节作用的成分，称为生理活性成分，高含这些成分物质则称为食品功能性成分基料。或功效成分、功能因子、活性成分、有效成分。（二）活性配料： 富含功效成分的配料，称为功能性食品基料，或活性配料、活性物质。,功能性成分的分类,1、功能性多糖：膳食纤维、香菇多糖、人参多糖、茶多糖等。抗肿瘤多糖、调节免疫功能多糖、调节血糖水平多糖等活性多糖等。2、功能性甜味剂：功能性单糖、低聚糖、多元糖醇。3、功能性油脂：-3多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸、复合脂质等。4、氨基酸、肽与蛋白质：牛磺酸、酪蛋白磷肽、高F值低聚肽、乳铁蛋白、金属硫蛋白及免疫球蛋白等。,5、维生素和维生素类似物：维生素A、D、E、C、B等，生物类黄酮等。6、矿物元素：大量矿物元素及微量矿物元素等7、微生态调节剂（活性菌类）：乳酸菌、双歧杆菌。8、自由基清除剂：超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶等。9、其他活性成分：例如皂苷、生物碱、萜类化合物、有机硫化物、二十八碳醇、植物甾醇等。,知识结构功能性多糖功能性甜味剂功能性油脂氨基酸、肽与蛋白质维生素和维生素类似物矿物元素微生态调节剂自由基清除剂,第一节 功能性多糖,人们对多糖的初始研究可追溯到1936年Shear对多糖抗肿瘤活性的发现。人类对多糖的保健功能研究始于20世纪50年代末对真菌多糖抗癌效果的发现。 目前从自然界提取的多糖达几百种，通常将功能性多糖类物质分为膳食纤维和活性多糖两类，二者并无明显界限，部分是交互的。,膳食纤维活性多糖,一、膳食纤维（dietary fibre，DF）,1953年由英国流行病学专家菲普斯利提1960年英国营养病学专家楚维尔（Trowell） 膳食纤维 文明病第七营养素？1985年联合国粮农组织（FAO）共同确立的膳食纤维的定义是“能用公认的测量方法测定的人体消化器官固有的消化酶不能水解的食用动植物的构成分”。 1991年世界卫生组织（WHO）纳入“人群膳食营养目标”。,目前认为DF：不易被人体消化吸收的，以多糖类为主的大分子物质的总称。,（一）膳食纤维的分类与结构,非水溶性膳食纤维（IDF）水溶性膳食纤维（SDF）,IDF,纤维素,半纤维素,木质素,带有各种不均一的分支碳水化合物的聚合物。主链的原糖是5糖和6糖,而分支上有葡萄糖醛酸、麦芽糖、阿拉伯糖、木糖残基等。阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖、半乳糖甘露聚糖、（13，14）葡聚糖。,-葡萄糖通过-1，4糖苷键连接的产物,松柏醇、芥子醇、对羟基肉桂醇,SDF,果胶,糖蛋白,植物分泌胶,种子胶,海藻胶,-1，4糖苷键连接的多聚半乳糖醛酸，主链有1，2-鼠李糖残基，半乳糖醛酸常被甲基酯化：阿拉伯聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖,富含羟辅氨基酸的糖蛋白，糖基是阿拉伯糖，半乳糖与肽链和多糖链之间通过羟辅氨基酸与半乳糖碱基连接起来,（二）膳食纤维的物化特性,很高的持水力对阳离子有结合和交换能力 对有机化合物有吸附螯合作用具有类似填充剂的容积作用 可改变肠道系统中的微生物群系组成,膳食纤维的持水性可以增加人体排便的体积与速度，减轻直肠内压力，同时也减轻了泌尿系统的压力，从而缓解了诸如膀胱炎、膀胱结石和肾结石这类泌尿系统疾病的症状，并能使毒物迅速排出体外。,有机阳离子进行可逆的交换，从而影响消化道的pH、渗透压及氧化还原电位等，并出现一个更缓冲的环境以利于消化吸收。,吸附螯合胆固醇、胆汁酸以及肠道内的有毒物质(内源性毒素)、化学药品和有毒医药品(外源性毒素)等有机化合物。,遇水膨胀后体积更大，易引起饱腹感。同时，由于膳食纤维还会影响可利用碳水化合物等成分在肠内的消化吸收，使人不易产生饥饿感。,能被大肠内的微生物所发酵降解，产生乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸，使大肠内pH降低，从而影响微生物菌群的生长和增殖，诱导产生大量的好气有益菌，抑制厌气腐败菌。,可溶性和不溶性膳食纤维在生理作用方面的差别,（三）膳食纤维的生理功能,预防冠心病 降低血胆固醇水平，预防与治疗动脉粥硬化和冠心病治疗糖尿病 能抑制餐后血糖值的上升，其原因是延缓和抑制对糖类的消化吸收，并改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求。 预防肠癌和便秘：整肠作用其他功能：防治乳腺癌、提高免疫力、预防治疗肥胖、预防胆结石、清除金属离子,（四）膳食纤维的缺点,过量摄入可能造成的一些副作用：1.束缚Ca2+和一些微量元素。2.束缚人体对维生素的吸收和利用。3.引起不良生理反应。另外过量摄入膳食纤维也可能影响到人体对其它营养物质的吸收。,许多膳食纤维对Ca、Cu、Zn、Fe、Mn等金属离子都有不同程度的束缚作用，不过，是否影响矿物元素代谢还有争论。,果胶、树胶和大麦、小麦、燕麦、羽扇豆等的膳食纤维对维生素A、维生素E和胡萝卜素都有不同程度的束缚能力。由此说明膳食纤维对脂溶性维生素的有效性有一定影响,过量摄入，尤其是摄入凝胶性强的膳食纤维，如瓜尔豆胶等会有腹胀、大便次数减少、便秘等副作用。,如膳食纤维会对氮代谢和生物利用率产生一些影响，但损失氮很少，在营养上几乎未起很大作用。,（五）膳食纤维的摄入量,各国差异较大，认为每天需15-20g或25-30g；美国FDA ：每天20-35g （成人）；中国营养协会 ：每天30g； 每天如摄入400500的蔬菜和水果及一定的粗粮可满足需要。美国的一些组织如AHA（American Heart Associate），DHHS（US. Department of Health and Human Services） 建议：水果、蔬菜、豆类以及全谷粒补充,（六）富含膳食纤维的食品,富含膳食纤维的饮料；高纤维主食：面包、馒头、饼干，面条；海藻类食品；五谷杂粮食品（湖南五谷、谷谷巧）；,二、活性多糖,（一）活性多糖分类按来源分：动物性、植物性、微生物多糖、其他动物性多糖：壳聚糖植物性多糖：茶多糖、人参多糖、黄芪多糖、枸杞多糖、女贞子、当归多糖微生物多糖真菌：（大多是传统的药用真菌类）香菇多糖、银耳多糖、云芝多糖、灵芝多糖、茯苓多糖、猪苓多糖，细菌：胞内（外）多糖。夹膜多糖、乳酸菌胞外多糖,（二）植物多糖,1、茶多糖（Tea polysaccharides,TPs ）（1）化学组成与结构茶多糖是由糖类、蛋白质、果胶和灰分等物质组成;多糖部分由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖等糖基组成;相对分子质量4-10万,（2）生理功能,降血糖、降血脂、降压增强免疫功能，促进单核巨噬细胞系统吞噬功能;增强机体自我保护及抗辐射、抗凝血等诸多作用。,2、黄芪多糖,（1）化学组成与结构分子量从1万到几万；黄芪多糖有黄芪多糖由（D-葡萄糖：D-半乳糖：L-阿拉伯糖=1.75：1.63：1组成，相对分子质量36300）；黄芪多糖（相对分子质量12300）；黄芪多糖（相对分子质量34600）；,北芪神茶,（2）生理功能,免疫调节作用 对心血管系统的作用 保肝作用 对血液及造血系统的作用.,促进再生障碍性贫血患者血红蛋白、血清蛋白与白蛋白升高的作用,黄芪对正常心脏有加强收缩的作用，对因中毒或疲劳而衰竭的心脏，强心作用更显著，表现为可使心脏收缩振幅增大，排出血量增多。,黄芪能防止肝糖原减少，对小白鼠四氯化碳性肝炎有保护作用。,3、人参多糖（GPS）,（1）化学组成与结构人参多糖可分为人参根多糖和人参茎叶多糖，其结构十分复杂 。日本人参中分离出21种人参多糖,人参多糖由人参淀粉和人参果胶两部分组成，药理活性部分主要是人参果胶。从人参根中提取的人参多糖，80%是人参淀粉，人参果胶主要由半乳糖醛酸（GalA）、半乳糖（Gal）、阿拉伯糖（Ara）残基组成，还有少量鼠李糖（Rha）残基。 该果胶经凝胶柱层析得到两种酸性杂多糖（SA，SB）SA分子量180万,从人参茎叶提取的人参茎叶总多糖是由半乳糖醛酸、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等组成的酸性杂多糖；人参茎叶得到的具有抗补体活性的纯多糖分子量分别为 5 000、12 000、5 500 和 66 000 。,（2）生理功能降血糖作用 抗肿瘤作用,4枸杞多糖（LBP）,（1）化学组成与结构枸杞多糖以阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖与半乳糖醛酸组成的酸性杂多糖同多肽或蛋白质构成的复合多糖为主,还含有中性杂多糖和葡聚糖同多肽或蛋白质构成的复合多糖。宁夏枸杞。,（2）生理功能降血脂、血糖，保肝，抗肿瘤，抗衰老。,5、芦荟（Aloe）多糖,（1）化学组成与结构主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖组成 ；甘露糖(60-73%)，半乳糖(16-42%)，葡萄糖(9-16%)含量居多 ；芦荟叶肉中的粘性物质以甘露聚糖为主。,（2）生理功能免疫调节，抗肿瘤，抗辐射，抗突变，抗衰老，抗内毒素，抗胃溃疡，增效肿瘤化疗和减毒。,5、仙人掌多糖（7-1997）,仙人掌多糖多由鼠李糖、果糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、蔗糖及糖醛酸等聚合而成。粘液质细胞和粘液质是仙人掌植物的特征之一。功能作用：抗炎作用、降血糖作用、保护细胞损伤作用，抗衰老作用等。,（三）真菌多糖,1、香菇多糖（lentinan,LNT）（1）香菇多糖的组成与结构1968年，日本人千原吴郎首次报道从香菇中分离出一种抗肿瘤多糖。关于LNT的成分和结构报道甚多,但已明确结构与免疫活性关系的只有-葡聚糖物质。,（2）香菇多糖的功能功能,抗病毒抗肿瘤功能：调节免疫功能：抗感染作用刺激干扰素,提高了细胞对某些血清因子的反应性,从而刺激免疫关键细胞并伴有干扰素分泌以达到杀伤肿瘤细胞的效果。还可以激活补体系统的的替代途径,导致巨噬细胞的非特异细胞毒性提高和中性白细胞对肿瘤组织的浸润,促进淋巴细胞活化因子()的产生,释放各种辅助性细胞因子。增强宿主腹腔巨噬细胞吞噬率,恢复或刺激辅助性细胞的功能。,2、银耳多糖,（1）化学组成与结构存在于子实体中的银耳多糖是一种酸性杂多糖。 1979年，Katuta等人报道其主链结构是由（13）糖苷键连接的甘露聚糖，支链由葡萄糖醛酸和木糖组成。,（2）生理功能,免疫调节，抗肿瘤、衰老、抗突变、抗溃疡、抗凝血，降血脂、血糖，促进蛋白质、核酸合成。,3、灵芝多糖,灵芝属中最著名的品种为紫芝和灵芝。（1）灵芝多糖的组成与结构灵芝（菌丝体，子实体）多糖结构类似均是以(13)键为主，有(16)键和(14)键分枝的杂多糖，只是分枝的程度和单糖的组成、连接方式有差异。,灵芝多糖具有抗肿瘤、抗氧自由基、抗衰老、提高免疫力、活血化瘀等生物活性。,4、云芝多糖,（1）云芝多糖的组成与结构从云芝子实体中提取的云芝多糖含有20-30%的蛋白质；多糖主链以（13）糖苷键为主可能还带有少量（14）糖苷键连接的葡聚糖，并带有（16）糖苷键连接的短链的侧链。,（2）云芝多糖的生理功能已正式应用于临床治疗上，作为一种抗肿瘤药物可改善患者的自觉症状，增加食欲与体重，对预防和治疗食道癌、肺癌、子宫癌和乳腺癌有一定的作用。,真菌多糖抗肿瘤作用的方式及其结构关系,主链连接方式对生物活性的影响 具有抗肿瘤活性的多糖大多是由（13）键连接的D-葡聚糖。分子大小对生物活性的影响MW9104的分子量，才具有抗肿瘤活性。经13CNMR分析推断，连接在（13）- D-葡聚糖骨架上的多羟基基团，对抗肿瘤活性起重要的作用。,（三）其他重要的多糖,1、甲壳素（chitin）/壳聚糖(chitosan)（1）甲壳素/壳聚糖的组成与结构 甲壳素(Chitin)又名甲壳质、几丁质，学名-（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖，它由许多N-乙酰氨基-D-葡萄糖单元通过-（1，4）糖苷键连接的直链状多糖，与纤维素相似，其结构如图1-2所示。,甲壳素的结构图,壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基后的产物，壳聚糖是带正电荷的阳离子多糖，又是自然界中唯一存在的碱性多糖，从而决定了它具有重要的生理功能。,壳聚糖的功能,壳聚糖的降脂、降压、降血糖作用；壳聚糖的免疫调节作用；抗疲劳；延缓机体衰老；壳聚糖的改善胃肠道功能；壳聚糖的减肥作用；抗菌功能；强化肝机能；预防皮肤皲裂；吸附、排除体内毒素、重金属,2、海藻多糖,海藻多糖属一类海藻提取物，有着多种多样的应用价值，如：琼脂、卡拉胶、褐藻酸盐在工业上己长期被使用。近几年，海藻多糖作为药物和药物中间体的潜在功能开始被认识，即海藻多糖表现出抗凝血活性,抗肿瘤活性和抗病毒活性等。,第二节 功能性甜味剂,一、功能性单糖 功能性单糖主要是果糖和L-单糖。（一）果糖1、果糖的结构 已酮糖，水溶液主要以吡喃糖存在，有-，-两种异构体，与开链呈动态平衡。,蜂蜜中果糖含量很高。,2、果糖的特性,甜味为蔗糖的1.2-1.8倍，果糖在体内的代谢不受胰岛素的控制，可供糖尿病人食用；不易被口腔微生物利用，不易形成龋齿。,（二）L-糖,在自然界存在很少，不被人体代谢，不提供能量。 天然存在的少量的L-糖：L-半乳糖，L-果糖，L-鼠李糖，L-山梨糖，L-岩藻糖。,二、功能性低聚糖,普通低聚糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖和麦芽三糖。（可被机体消化吸收）功能性低聚糖：水苏糖（Stachyose）、棉籽糖（Raffinose）、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖。,（一）功能性低聚糖的功能,人体没有相应水解酶，不能被消化吸收，直接进入肠道被双歧杆菌利用，是双歧杆菌的增殖因子。促进双歧杆菌增殖，生成营养物质；减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生；抑制病原菌和腹泻；防止便秘；,保护肝脏；降低血清胆固醇、降血压；增强机体免疫，抗癌；低能量或无能量，不引起牙齿龋齿，属水溶性膳食纤维。,（二）功能性低聚糖的摄入量,每日摄取的有效剂量：低聚果糖3.0g、棉子糖3.0g、低聚半乳糖2.0-2.5g、大豆低聚糖2.0g，低聚乳果糖2.0g，低聚木糖0.7g。安全摄入量：低聚果糖20g/d（成人），0.30g/kg-0.40g/kg；棉子糖10g/d。,（三）典型功能性低聚糖,1低聚果糖（Fructooligosaccharide，FOS） （1）组成与结构 其结构式可表示为GFn(G为葡萄糖，F为果糖n=26) 在蔗糖（GF）分子上以-1，2糖苷键与13个果糖分子结合成的蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）和蔗果五糖（GF4）属于果糖与葡萄糖构成的直链杂低聚糖。,2低聚异麦芽糖（Isomaltoligosaccharide）,低聚异麦芽糖又称“分枝低聚糖（Branching Oligosaccharide），其单糖数为3-5不等，各葡萄糖分子之间至少有一个是以（16）糖苷键结合而成，包括异麦芽糖（Isomaltose）、异麦芽三糖（Isomaltotrise）、异麦芽四糖及以上的各支链低聚糖等，,3低聚木糖（Xylo-oligosaccharide）,由2-7个木糖以（14）糖苷键相连接的二糖到七糖的混合物，其中木二、三糖占40%、50%甜度。,4、甲壳低聚糖（Chitooligosaccharide,COS）,由甲壳素Chitinase或非专一性酶水解得到2-8个氨基葡萄糖聚合物，由-1，4糖苷键连接：1、有氨基；2、免疫抗菌,5、大豆低聚糖（Soy bean oligosaccharide,SBOS）,主要成分为水苏糖、棉籽糖（胀气因子，豆浆）和蔗糖。水苏糖和棉籽糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的支链杂低聚糖，是在蔗糖的葡萄糖基一侧以-1，6糖苷键连接1或2个半乳糖。 甜度为蔗糖70%，若无蔗糖则仅22%。,6、低聚半乳糖（Galacto-oligosaccharide,GOS）,低聚半乳糖是由-半乳糖苷酶作用于乳糖而制得的-低聚半乳糖，在乳糖分子的半乳糖一侧连接14个半乳糖，属于葡萄糖和半乳糖组成的杂低聚糖。结构式为：半乳糖苷基（半乳糖苷基）n葡萄糖基；n=14。40%甜度。,三、功能性糖醇,（一）糖醇的特点及功能作用1功能作用：类似于低聚糖在人体代谢途径与胰岛素无关；不是口腔微生物的适宜作用底物；代谢特性类似于膳食纤维。,（二）代表性的糖醇,1山梨糖醇/甘露醇 二者为同分异构体，可称为葡萄糖醇，分子式C6H14O6，山梨糖醇甜度是蔗糖的60%，甘露醇为50%。2麦芽糖醇 ：4-O-D-葡萄糖基-D-葡糖醇，C12H24O11，甜度是蔗糖的80-90%。3木糖醇：C5H12O5，极易溶于水，甜度与蔗糖一样。,四、强力甜味剂（安全问题）,这类物质通常甜度很高，通常是蔗糖的50-300倍，甚至高达几千倍。 常用的甜味剂 甜味素（Aspartame）、甜叶菊糖苷（Stevioside）、甜蜜素、安赛密、糖精钠 、阿力甜,第三节 功能性脂类,功能性油脂是一类具有特殊生理功能的油脂，包括多不饱和脂肪酸及磷脂等，比较引人注意的多不饱和脂肪酸主要有亚油酸、-亚麻酸、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），磷脂有卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂、丝氨酸磷脂等。 近年来，一种新型功能性油脂 共轭亚油酸（CLA），因其所具有的多种有益作用日益引起人们的注意。,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,一、多不饱和脂肪酸（PUFA）,（一）、多不饱和脂肪酸的功能（1）降血压、降血脂、防治心脑血管疾病（2）免疫调节（3）抗肿瘤（4）抗糖尿病（5）有利大脑与视网膜（6）抗氧化（7）抗炎,动脉血栓形成和血小板功能有明显影响,脑、视网膜和神经组织发育有影响,DHA和花生四烯酸是脑的视网膜中两种主要的多不饱和脂肪酸,DHA和EPA产生了更多的有益生理效应的物质，参与了细胞基因表达调控，提高了机体免疫能力，减少了肿瘤坏死因子；,（二）、必需脂肪酸,1、必需脂肪酸的存在（1）亚油酸：一种多不饱和脂肪酸。 常见植物油中亚油酸的平均含量为： 红花（75%）、月见草油（70%）、葵花籽油（60%）、棉籽油（45%）、玉米胚芽油（50%）、小麦胚芽油（50%）、米糠油（35%）、花生油（25%）。,（2）-亚麻酸：是-亚麻酸的同分异构体，月见草（3-15%），玻璃苣油（15-25%）、黑醋栗油（12-20%）。母乳中也含有相当数量的-亚麻酸。（3）花生四烯酸：是亚油酸的一种代谢产物。主要存在于花生油中，母乳中。,2、必需脂肪酸功能,大鼠必需脂肪酸缺乏症 G.M.Burr （1929），明显的症状有皮肤起鳞、生长停滞、尾部坏死、肾功能衰退、生殖功能丧失以及眼睛疾病。动物缺乏必需脂肪酸导致中枢神经系统、视网膜和血小板功能异常。亚油酸和花生四烯酸是维持大鼠正常生长和正常生理功能所必需的。,脂肪酸对细胞膜磷脂所发挥的作用具有决定性的影响。缺乏必需脂肪酸的细胞膜，呈现出一种膨胀变大的病态形状。三种必需脂肪酸对脑发育至关重要。使胆固醇酯化，从而降低体内血清和肝脏的胆固醇水平。预防动脉硬化。,抑制动脉血栓的形成，减少急性心肌梗塞的发作。预防高血压。花生四烯酸是前列腺素（PG）的前体。PG是一种重要的激素化合物，具有生理调节功能。,-亚麻酸在母乳中存在的重要性,由于婴儿体内各种酶系统尚未发育完全，如果食物中只有亚油酸一种必需脂肪酸，则在婴儿体内靠代谢亚油酸生成足够的亚麻酸等其他必需脂肪酸是非常困难的。,-亚麻酸是前列腺素的前体。具有抑制血管紧张素合成，可直接降低血管张力，对高血压病人的收缩压和舒张压有明显的降低作用。-亚麻酸具有降低血清甘油三酯的作用。明显改善过敏性湿疹的皮肤症状；明显减轻月经前综合症；促进被酒精损伤肝功能的恢复。,添加-亚麻酸的生理功能,（二）磷脂(phospholipid)和胆碱(choline),磷脂是含有磷酸根的类脂化合物，普遍存在于动植物细胞的原生质和生物膜中。按其分子结构组成可分为： 卵磷脂（磷脂酰胆碱，PC） 磷脂（磷脂酰乙醇胺，PE） 甘油醇磷脂 肌醇磷脂（磷脂酰肌醇，PI）磷脂 丝氨酸磷脂（磷脂酰丝氨酸，PS） 磷脂酰甘油、心肌磷酸等 神经氨基醇磷脂 神经鞘磷脂 神经醇磷脂,胆碱是卵磷脂和鞘磷脂的关键组成部分，又是乙酰胆碱的前体化合物,O O CH2-O-C- R2 R2-C-O-CH O CH2-O-P- OH OH,O O CH2-O-C-R2 R2-C-O-CH O CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+（CH3）3 O-,HC=CH-（CH2）12CH3 CHOH -CO-HNCH O CH2-O-P-O-CH2-CH2-N+（CH3）3 O-,OHCH2CH2N（CH3）3 OH 胆碱,L-卵磷脂,鞘磷脂,磷脂酸,磷脂和胆碱的生理功能,在机体内磷脂和胆碱的作用相互交叉渗透，磷脂的某些生理功能是通过胆碱实现的，而胆碱的部分生理功能依赖于磷脂来完成。构成生物膜的重要组成成分；促进神经传导，提高大脑活力；促进脂肪代谢，防止出现脂肪肝；促进体内转甲基代谢的顺利进行；降低血清胆固醇，改善血液循环、预防心血管疾病。 正常人每天摄入6-8g磷脂比较合适，特殊保健人群可适当增至15-25g 。,第四节 氨基酸、肽和蛋白质类,一、概述分类功能性氨基酸：必需氨基酸（8种），“半必需氨基酸”、组氨酸、牛磺酸；生物活性肽：降血压肽、抗菌肽等；活性蛋白质：免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶、过氧化物酶等。,对婴儿的大脑发育特别重要。（婴儿奶粉中30mg/100g）,二、功能性氨基酸,必需氨基酸：苏（Thr）、缬（Val）、亮 (Leu)、异亮 (Ile)、赖 (Lys)、色 (Try)、苯丙 (Phe)、蛋 (Met)。组氨酸(His)：对婴儿来说是必需的，也有资料表明对成人也是必需的。半必需氨基酸：胱氨酸（可部分代替蛋氨酸，含硫）、酪氨酸（可部分代替苯丙氨酸）牛磺酸（Tau）：对婴儿的大脑发育特别重要。（婴儿奶粉中30mg/100g）-氨基丁酸（GABA）：抗焦虑、降血压。促进肝、肾机能。,三、功能性多肽,生物活性肽：就是对生物体的生命活动有益或是具有生理作用的肽类。,（一）生物活性肽的功能,具有抗菌活性。（如蝇蛆抗菌肽）具有免疫活性具有抗氧化作用具有结合矿物质特性提高动物生产性能具有营养作用,（二）分类,按来源分：海洋、植物、动物按制造方法分天然 消化、水解过程化学、酶、DNA重组合成,（三）代表性活性肽,1抗菌肽（Antibacterial peptides） 抗菌肽都比较小，一般氨基酸残基数在50 以下；都是碱性或正离子肽，多数富含赖氨酸或精氨酸；他们都是两性分子。乳酸链球菌素（nisin） 34个氨基酸残基 ；C143H228N42O37S7 相对分子量3510 ；午餐肉,2谷胱甘肽（Glutathione，GSH）,（1）结构 O O H2NCHCH2CH2CNHCHCNHCH2COOH COOH CH2 SH GSH的相对分子量为307.33。PI为5.93。GSH广泛存在于动植物中，在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中含量极高，达100-1000mg/100g。,谷氨酰,半胱氨酰,甘氨酰,（2）谷胱甘肽的生理功能,GSH可以清除自由基，保护由于过多自由基损伤的生物膜。GSH可减缓由放射线、放射性药物或由于抗肿瘤药物所引起的白细胞减少症状；GSH能与进入机体的有毒化合物、重金属离子或致癌物结合，并促其排出体外，起中和解毒的作用；,3降血压肽,一些典型的降血压肽（1）来自乳酪蛋白的肽类：C12肽： Phe-Phe-Val-Ala-Pro-Phe-Pro-Glu-Val-Phe-Gly-CysC 7肽： Ala-Val-Pro-Tyr-Pro-Gln-ArgC 6肽：Thr-Thr-Met-Pro-Leu-Trp,（2）来自鱼贝类的肽类：C8肽（沙丁鱼）：Leu-Lys-Val-Gly-Val-Lys-Gln-TyrC11肽（沙丁鱼）：Tyr-Lys-Ser-Phe-Ile-Lys-Gly-Tyr-Pro-Val-MetC8肽（金枪鱼）：Pro-Thr-His-Ile-Lys-Trp-Gly-AspC3肽（南极磷虾）：Leu-Lys-Tyr,（3）来自植物的肽类,大豆多肽 玉米多肽,4酪蛋白磷酸肽（Casein Phosphopeptide，CPP）,促进钙吸收肽CPP分子中具有丝氨酸磷酸化结构，肠道内的钙能与CPP上的磷结合，使之成为可溶性钙，保持可溶性状态，以利于小肠对其吸收。5免疫活性肽具有免疫活性，增殖淋巴细胞等。,其他活性肽,抗艾滋病肽、抗血栓肽、阿片样肽（阿片样活性肽是一类具有吗啡受体配体活性的生物活性肽，能够作为激素和神经递质与体内-、-受体相互作用，起到镇痛、调节人体情绪、呼吸、脉搏和体温的功能。阿片样活性肽是研究最多、最早的活性肽，早在1979就有报道。,四、活性蛋白质,1、免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）免疫球蛋白是指一类具有抗体活性的球蛋白，它能与特异抗原发生特异性结合反应。 免疫球蛋白是一种糖蛋白，按分子结构不同可将它为五类，即IgG，IgM，IgA，IgD，IgE。 IgY：鸡蛋免疫球蛋白（IgG）,IgG有溶菌作用和抗病毒活性；IgM有很强的溶菌作用，也有一定的抗病毒作用；IgD与抗体活性无关；IgE是一种致敏皮肤的抗体即反应素抗体；皮肤组织和肺组织中的这种相互作用可分别促成风疹块反应或严重的支气管痉挛。,2、乳铁蛋白,乳铁蛋白（Lactoferrin,简称Lf）：糖蛋白，由转铁蛋白转变而来，结晶呈红色。乳铁蛋白的功能：抑菌作用；抗病毒；免疫调节；促进铁吸收；促进肠道及肠道内双歧杆菌生长；阻断自由基。,溶菌酶（lysozyme）,溶菌酶（lysozyme）：碱性球蛋白，相对分子量14000左右。免疫、抑菌、利于婴儿消化。说明：免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶添加到婴儿奶粉中。,乳过氧化物酶体系（LP）,乳过氧化物酶体系（LP）：为糖蛋白、含有一个血红素单元，相对分子质量78000，H2O2参与抗菌作用。,地龙蛋白,近年来，从人工饲养的爱胜赤子蚯蚓中提取地龙蛋白制成防止心脑血管疾病的功能性食品十分风行，据研究在蚯蚓体内分离出地龙蛋白是一种纤维蛋白溶解酶（地龙酶）。,第五节 维生素及其类似物,（1）脂溶性维生素 包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K；（2）水溶性维生素 包括B族维生素和维生素C；,一、脂溶性维生素,（一）维生素A与-胡萝卜素 又称视黄醇维生素A的生理素功效，体现在以下几个方面：保持暗淡光线中正常的视觉；维持上皮组织细胞的正常功能；促进骨髓、牙齿和机体的生长发育；是一种重要的自由基清除剂；提高机体免疫力，抗肿瘤。夜盲症、干眼症、骨骼发育缓慢、心血管疾病和肿瘤,（二）维生素D,维生素D是由维生素D原经过紫外线光激活后形成的，为类固醇衍生物。维生素D原是环戊烷多氢菲类化合物。 维生素D2，维生素D3。促进钙、磷的吸收，维持正常血钙水平和磷酸盐水平；促进骨髓与牙齿的生长发育；维持血液中正常的氨基酸浓度；调节柠檬酸代谢。 佝偻病，软骨病,（三）维生素E,维生素E是所有具有-生育酚活性的生育酚、三烯生育酚及其衍生物的总称，包括4种生育酚和4种三烯生育酚。-生育酚是维生素E中生物活性最高、自然界分布最广的形式。,VE生理功能,一种重要的自由基清除剂；与硒协同清除自由基；提高机体免疫力；保持血红细胞完整性，调节体内化合物的合成；促进细胞呼吸，保护肺组织免受空气污染；降低血清胆固醇水；降低低密度脂蛋白的氧化作用，具有抗动脉粥样硬化的功能。,（四）维生素K,维生素K的生理功效主要是促进血液凝固，可能还参与了能量和合成代谢，并能影响肌肉组织功能，具有类似激素的作用。,二、水溶性维生素,（一）维生素C维生素C的功能1胶原蛋白的合成需要维生素C参加.2坏血病.血管壁的强度和VC有很大关系.3牙龈萎缩、出血.健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿.牙龈是软组织，当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血.4预防动脉硬化.可促进胆固醇的排泄，防止胆固醇在动脉内壁沉积，甚至可以使沉积的粥样斑块溶解.5. 抗氧化剂. 6治疗贫血.使难以吸收利用的3价铁还原成2价铁.7防癌. 可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异8保护细胞、解毒，保护肝脏.,（二）维生素B1（硫胺素，Thiamin）,维生素B1的生理功效体现在：参与糖的代谢。促进能量代谢。维护神经与消化系统的正常功能。促进生长发育。 脚气病（Beriberi）,（三）维生素B2（核黄素，Riboflavin,生理功能维生素B2在机体的生物氧化过程中起递氢作用，为碳水化合物，氨基酸和脂肪酸的代谢所必不可少；是许多氧化酶系统的辅酶，参与组织细胞的生物氧化过程。 口角炎、唇炎、舌炎、皮脂溢性皮炎,（四）维生素B6（吡哆醇）,VB6在体内被磷酸化为辅酶形式，参与酶系代谢；60多种酶需要VB6 氨基酸代谢 糖原与脂肪酸代谢 其他 脑和其他组织中能量转化核酸代谢、内分泌腺功能辅酶A的生物合成以及草酸盐转化为甘氨酸等过程也都需要VB6。,（五）其他维生素,叶酸（VB9）：叶酸缺乏，细胞的再生受阻，将造成胎儿先天缺陷、孕妇流产，成人导致消化器官病变，贫血等。泛酸（遍多酸）：我国大多不缺，太多增加肝脏负担。VB12（钴维素）：提高叶酸利用率促进红细胞发育和成熟。,三、维生素类似物,维生素类似物，是指具有维生素的某些特性，但因不能观察到特别的缺乏症而不具备必需性，不符合维生素的定义。这些维生素类似物，大多能在体内合成；,（一）L-肉碱（L-carnitine,Vitamin BT）,L-肉碱功能减肥健美作用 抗疲劳 促进婴儿生长发育 延缓衰老 调节血脂 提高老年人认知和识别能力,（二）潘氨酸（Pangamic acid,VB15）,激发甲基转移；促进氧吸收，消除疲劳，增强活力；抑制脂肪肝的形成；增强机体的适应性和耐力。,（三）生物类黄酮（Bioflavonoids）,类黄酮化合物C6-C3-C6结构，它们常常是以糖苷的形式存在 。分黄酮、黄烷酮、黄酮甙、黄酮醇及黄酮醇甙、查耳酮、花色素和花色甙、黄烷醇、双氢黄酮、氢黄酮醇、碳甙黄酮、双黄酮及二聚黄酮、异黄酮、异黄烷酮、或称苯并色原酮和新黄酮大类，1980年就有2700个。,类黄酮对脂质代谢的调节作用/防治心脑血管疾病功能 （槲皮素、芦丁 ）；类黄酮对抗氧化的调节作用；类黄酮对内分泌的影响：胰岛素代谢； 类黄酮对免疫机能的影响；类黄酮的抗菌抗病毒作用。,第六节 矿物元素,一、 常量元素（Macro minerals）每日膳食需要量都在100mg以上，称为常量矿物元素(钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫等)。 构成人体组织的重要成分如骨骼和牙齿等硬组织；在细胞内外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维持正常渗透压和酸碱平衡;构成酶的成分或激活酶的活力，参与物质代谢。,（一）钙（Calcium）,钙的生理功能 构成骨骼和牙齿； 维持神经与肌肉活动 包括神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的正常转动；促进体内某些酶的活性；钙还参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性。,（二）磷（phosphorus）,磷的生理功能包括以下几个方面：骨、牙齿以及软组织的重要成分；调节能量释放 凡涉及能量代谢的生化反应，都离不开磷的参与； 物质活化；酶的重要成分。,（三）镁（Magnesium）,镁和钙、磷共同构成骨骼和牙齿的主要成分；镁是体内许多酶系统的激活剂，是高能磷酸键转移酶的重要激活剂；是糖、蛋白质等物质代谢的必需元素；是钙离子兴奋作用的拮抗剂。,（四）钾（Potassium）,调节细胞的渗透压；维持正常的神经兴奋性和心肌运动；参与细胞内糖和蛋白质的代谢；调节体液的酸碱平衡。,（五）钠（Sodium）,钠是细胞外液中带正电的主要离子；有助于维持水、酸与碱的平衡；调节细胞的渗透平衡。,二、微量元素（Trace elements）,人体微量元素又可分为必需微量元素,可能需要和非必需微量元素三种。目前国内外研究得最多,较为肯定的人体必需微量元素有15种,即锌、铁、铜、锰、铬、镍、钴、钼、钒、碘、硅、硒、氟、锶、锡等。,（一）铁（Iron）,铁在食品中的存在方式非血红素铁或离子铁 血红素铁铁的生理功能作为O2和CO2的载体，也是很多酶的活力部分。铁与细胞的呼吸、氧化磷酸化、卟啉代谢、胶原的合成、淋巴细胞与粒细胞功能、神经介质的合成与分解、躯体与神经组织的发育等都有关系。,（二）锌（Zinc）,为体内多种金属酶的组成成分。保护和稳定生物膜。促进机体的生长发育和组织再生。调节免疫功能。影响内分泌系统。改善味觉并促进食欲。促进维生素A的正常代谢和视觉功能。保护皮肤和骨骼的正常功能。促进智力发育。,（三）铜（copper）,维护正常造血机能和铁代谢。维护骨骼、血管、皮肤的正常。维护中枢神经系统的健康。保护毛发正常的色素和结构。保护机体细胞免受超氧离子的毒害。,（四）碘（Iodine）,碘的主要生理参与甲状腺素的形成，而甲状腺激素对机体的作用，最主要的是对物质代谢的作用，以及对生长发育的组织系统发育的影响。 缺乏与过量,（五）硒（Selenium）,具有抗氧化作用；抑制肿瘤作用；提高免疫力；抑制致癌物的代谢，抑制前致癌物转变为终致癌物。 硒化物能拮抗重金属，如Hg、Cd、As等的毒性，消除机体内重金属的积累。有利于维持心血管的正常功能，预防动脉硬化和冠心病的发生；维持机体正常血压水平，对高血压有调节作用。,第七节 微生态调节剂,微生态调节剂是指在微生态学理论指导下，调整微生态失调，保持微生态平衡，提高宿主健康水平或增进健康佳态的益生菌及其代谢产物和生长促进物质制成的制剂。包括益生菌、益生元和合生素三个部分。,一、益生菌（Probiotics）,定义益生菌（Probiotics）：指含活菌(或)包括菌体组分及代谢产物的死菌的生物制品，经口或其他粘膜投入，旨在粘膜表面处改善微生物与酶的平衡或刺激特异与非特异性免疫。是活的微生物补充品，能改善宿主肠道微生态的平衡，促进健康。,（二）益生菌必须符合的条件,能进行大规模的工业化生产，并且所生产的微生物是活的。在贮存和应用条件下，益生菌能保持它的活性和稳定性。它能通过胃肠道的不利环境，如胃的酸性、小肠的高速蠕动、肠道消化酶的侵袭，而仍能存活。,（三）常见菌种,乳杆菌属（Lactobacillus）、链球菌属（Streptococcus）和双歧杆菌属（Bifidobacterium）中的一些种。目前应用最广的属双歧杆菌，具体包括短双歧杆菌（B.breve）、长双歧杆菌（B.longum）、两歧双歧杆菌（B.bifidum）、婴儿双歧杆菌（B.infantis）和青春双歧杆菌（B.adolesces）。乳酸菌的生理功能。（共32个种）,（四）乳酸菌的生理功能,调节肠道菌群平衡、纠正肠道功能紊乱抑制内毒素、抗衰老免疫激活和抗肿瘤降低血清胆固醇并生成营养物质促进Ca的吸收、生长营养物质,二、益生素（Prebiotics）,（一）定义益生素（Prebiotics）：又译前生素，是一类不被消化吸收的功效成分，能选择性地刺激和促进一种或几种结肠内对宿主健康有益的微生物的生长和活力，改善宿主健康。狭义讲益生素是能促进乳酸菌生长繁殖的物质，由于通常是对双歧杆菌起作用，故又称双歧因子（bifidus factors），但有些对乳杆菌也有一定作用。,益生素必须符合的条件,在胃肠道中，益生素不会被水解也不会被吸收。是结肠中一种或几种对人体健康有好处的微生物的营养源。这种营养源能刺激微生物的生长和它们的代谢活力。能改变结肠中菌群的组成向更平衡和健康的方向发展。能诱导人体肠道和系统的作用向有利于健康的方向发展。目前，比较实用的益生素主要是各种功能性低聚糖。,（三）常见种类,双歧因子1 N-乙酰-葡萄糖胺的寡糖或多糖。(肽聚糖)双歧因子2 酪蛋白经酶水解生成的多肽及次黄嘌呤，可促进两歧双歧杆菌的生长，命名为双歧因子2。植物提取物 胡萝卜块根中提取出磷酸泛酰巯基乙胺，是双歧生长因子辅酶A的前体。其他如中药提取物（如阿胶、五倍子、刺五加等），可能是些其中的低聚糖。,溶菌酶 双泛酰硫乙胺 功能性低聚糖 低聚果糖、低聚乳果糖、大豆低聚糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖等。膳食纤维：壳聚糖、菊粉等。,（四）益生素的生理功能,抗突变；增强免疫、过敏调节等；抗肠道疾病、腹泻等；抗乳糖不耐症。,三、合生素（Synbio