功能性食品的功效成分及檢測

1、功能食品的功效成分及檢測,,功效成分,能通過激活酶的活性或其他途徑，調(diào)節(jié)人體機(jī)能的物質(zhì)。又稱為功能因子、活性成分、有效成分。,功效成分與營養(yǎng)素的相互關(guān)系 1 2 3營養(yǎng)素和功效成分的交叉關(guān)系 1、僅作營養(yǎng)素（如：淀粉、蔗糖、脂肪等）。 2、既是營養(yǎng)素又是功效成分（如：維生素、礦物元素等）。 3、僅作功效成分（如：L-肉堿，皂甙，二十八醇，生物堿，褪黑素，益生

2、菌等）,,,,,,功能性低聚糖,功能性低聚糖是由2～10個(gè)相同或不相同的單糖以糖苷鍵結(jié)合而成。它不被人類胃腸道消化，故屬于一類不消化性糖類。,功能性低聚糖的種類,低聚糖產(chǎn)品中有的以原料冠其首命名，如大豆低聚糖，其中主要含的是水蘇糖，少量棉籽糖，還有蔗糖；有的則以單糖或二糖基命名，如低聚異麥芽糖、低聚果糖。低聚半乳糖、低聚果糖、乳酮糖--也稱乳果糖或異構(gòu)乳糖、低聚龍膽糖）、低聚木糖、帕拉金糖學(xué)名為異麥芽酮糖、海藻糖等,,已知的功能性低聚

3、糖有1000多種，自然界中只有少數(shù)食品中含有天然的功能性低聚糖，例如：洋蔥、大蒜、天門冬、菊苣根和伊斯蘭洋薊塊莖等含有低聚果糖，大豆中含有大豆低聚糖。,低聚糖的生理功能,①很難或不被人體消化吸收。用于低熱量或減肥食品的功能性基料，或供糖尿病人食用。②具有潤腸通便和改善腸道菌群作用(作為雙歧桿菌的增殖因子)。 ③預(yù)防牙齒齲變。④具有降低血清膽固醇，調(diào)節(jié)血脂的功能。⑤增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。,功能性低聚糖純品日攝入有效劑量是低聚果糖3.0

4、g，低聚半乳糖2.0～2.5g，大豆低聚糖 2.0g，低聚木糖0.7g。 Hata等報(bào)道大豆低聚糖最大的不引起腹瀉劑量為男人0.64g／kg、女人0.96g/kg。Spiesel等報(bào)道低聚果糖引起腹瀉的最小劑量男44g、女49g。 低聚半乳糖急性中毒的LD50＞15g／kg(兔) 。,功能性低聚糖的攝入劑量和副作用,功能性低聚糖的加工方法,從天然原料中提取化學(xué)合成法酶學(xué)方法（1）轉(zhuǎn)移糖苷合成法（2）可逆水解合成法

5、（3）酶水解法,功能性多糖,膳食纖維真菌多糖植物多糖殼聚糖,多糖,多糖是由糖甙鍵連接起來的醛糖或酮糖組成的天然大分子。是所有生命有機(jī)體的重要組成成分并與維持生命所必需的多種功能有關(guān)，大量存在于藻類、真菌、高等陸生植物中。 具有生物學(xué)功能的多糖又被稱為“生物應(yīng)答效應(yīng)物”(biological response modifier，BRM)或活性多糖（active polysaccharides）。很多多糖都具有

6、抗腫瘤、免疫、抗補(bǔ)體、降血脂、降血糖、通便等活性。,膳食纖維,（一）膳食纖維的定義1. 膳食纖維膳食纖維(Dietary fiber) 即食物中不被消化吸收的植物成分。1976年又?jǐn)U展為“不被人體消化吸收的多糖類碳水合物和木質(zhì)素”。主要是指那些不被人體消化吸收的多糖類碳水化合物與木質(zhì)素，以及植物體內(nèi)含量較少的成分如糖蛋白、角質(zhì)、蠟等。,,膳食纖維定義：“凡是不能被人體內(nèi)源酶消化吸收的可食用植物細(xì)胞、多糖、木質(zhì)素以及相關(guān)物質(zhì)的總和”

7、。 這一定義包括了食品中的大量組成成分如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、膠質(zhì)、改性纖維素、粘質(zhì)、寡糖、果膠以及少量組成成分如蠟質(zhì)、角質(zhì)、軟木質(zhì)。,膳食纖維與粗纖維的區(qū)別,傳統(tǒng)意義上的粗纖維是指植物經(jīng)特定濃度的酸、堿、醇或醚等溶劑作用后的剩余殘?jiān)?。?qiáng)烈的溶劑處理導(dǎo)致幾乎100%水溶性纖維、50%～60%半纖維素和10％～30％纖維素被溶解損失掉。因此，對于同一種產(chǎn)品，其粗纖維含量與總膳食纖維含量往往有很大的差異,膳食纖維的化學(xué)

8、組成與物化性質(zhì),1、膳食纖維的化學(xué)組成膳食纖維的化學(xué)組成包括三大類：①纖維狀碳水化合物(纖維素)。②基質(zhì)碳水化合物(果膠類物質(zhì)等)。③填充類化合物(木質(zhì)素)。,,膳食纖維的物化特性（1）高持水力（2）吸附作用（3）對陽離子有結(jié)合和交換能力 （4）無能量填充劑 （5）發(fā)酵作用（6）溶解性與粘性,膳食纖維的生理功能,（1）調(diào)整腸胃功能(整腸作用)? 防止便秘? 改善腸內(nèi)菌群和輔助抑制腫瘤作用? 緩和由有害物質(zhì)所導(dǎo)致

9、的中毒和腹瀉 （2）調(diào)節(jié)血糖值 （3）調(diào)節(jié)血脂 （4）控制肥胖 （5）消除外源有害物質(zhì),表 可溶性和不溶性膳食纖維在生理作用方面的差別,過量攝入可能造成的一些副作用,1.束縛Ca2+和一些微量元素2.束縛人體對維生素的吸收和利用3.引起不良生理反應(yīng),膳食纖維的加工,小麥纖維大豆纖維（大豆皮膳食纖維和多功能纖維）甜菜纖維玉米纖維新型纖維（菊粉）,膳食纖維的應(yīng)用,1.在焙烤食品中的應(yīng)用2.在果醬、果凍食品中的應(yīng)用3.

10、在制粉業(yè)中的應(yīng)用4.在制糖業(yè)中的開發(fā)應(yīng)用5.在餡料、湯料食品中的應(yīng)用6.在油炸食品中的應(yīng)用7.在飲料制品中的應(yīng)用,真菌多糖,真菌多糖是從真菌子實(shí)體、菌絲體、發(fā)酵液中分離出的、可以控制細(xì)胞分裂分化，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長衰老的一類活性多糖。真菌多糖主要有香菇多糖、靈芝多糖、云芝多糖、銀耳多糖、冬蟲夏草多糖、茯苓多糖、金針菇多糖、黑木耳多糖等研究表明：香菇多糖、銀耳、靈芝多糖、茯苓多糖等食藥性真菌多糖具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗突變、抗病毒、

11、降血脂、降血糖等方面功能。,物理性質(zhì)與功效的關(guān)系,☆多糖溶于水是其發(fā)揮生物學(xué)活性的首要條件☆真菌多糖的抗腫瘤活性與分子量大小有關(guān)，分子量越大其結(jié)構(gòu)功能單位越多 ，抗癌活性越強(qiáng)?！罱档投嗵钦扯?，提高其活性,生理功能,1、免疫調(diào)節(jié)功能2、抗腫瘤功能3、抗突變作用4、降血壓、降血脂、降血糖的功能5、抗病毒作用6、抗氧化作用7、其它功能：抗輻射、抗?jié)兒涂顾ダ系?加工,從栽培真菌子實(shí)體提取發(fā)酵法：短時(shí)間生產(chǎn)大量的真菌菌絲體,殼

12、聚糖,（一）保健功能 1、降血脂 2、降血壓 3、止血和促進(jìn)傷口愈合 4、對消化道的保護(hù)作用 5、強(qiáng)化免疫功能對癌癥有抑制作用 6、清除體內(nèi)自由基，延緩衰老,（二）甲殼質(zhì)和殼聚糖在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 1、低熱能食物及丸片劑賦形劑 2、藥物緩釋劑 3、醫(yī)用膜材料 4、

13、醫(yī)用微膠囊 產(chǎn)品：喜多胺、殼糖安、第六要素,腺苷受體阻斷劑,,功能性油脂,多不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)、分類、生理功能及來源多不飽和脂肪酸的分析多不飽和脂肪酸的保護(hù)與安全性磷脂的分類、結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)磷脂的生理功能,多不飽和脂肪酸,（一）多不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)與分類1、定義：多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids, PUFA）-----是指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上雙鍵且碳鏈長為18～22個(gè)碳原子的

14、直鏈脂肪酸。2、種類：亞油酸（LA）、γ-亞麻酸（GLA）、花生四烯酸（AA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。 亞油酸及亞麻酸被公認(rèn)為人體必需的脂肪酸，在人體內(nèi)可進(jìn)一步衍化成具有不同功能作用的高度不飽和脂肪酸，如AA、EPA、DHA等。,,3、命名：目前有三種命名體系多不飽和脂肪酸因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在人體內(nèi)代謝的相互轉(zhuǎn)化方式不同，主要可分成ω-3、ω-6兩個(gè)系列。在多不飽和脂肪酸分子中，距羧基最遠(yuǎn)端的雙

15、鍵是在倒數(shù)第3個(gè)碳原子上的稱為ω-3或n-3多不飽和脂肪酸，如，在第6個(gè)碳原子上的，則稱為ω-6（n-6）多不飽和脂肪酸。ω-3和ω-6兩個(gè)系列的主要種類及化學(xué)結(jié)構(gòu)如下:ω-3 系列：包括十八碳三烯酸（俗稱α-亞麻酸）（ALA）； 二十碳五烯酸（EPA）；二十二碳六烯（DHA）。ω-6系列：包括十八碳二烯酸（俗稱亞油酸）（LA）；十八碳三烯酸（俗稱γ-亞麻酸）（GLA）；二十碳四烯酸（俗稱花生四烯酸）（AA）。,ω-3 系列結(jié)構(gòu)

16、式,ω-6系列結(jié)構(gòu)式,（二）多不飽和脂肪酸的生理功能,1、多不飽和脂肪酸與心血管疾病2、多不飽和脂肪酸與細(xì)胞生長3、多不飽和脂肪酸的抗癌作用4、多不飽和脂肪酸的免疫調(diào)節(jié)作用5、其他作用,（三）多不飽和脂肪酸的來源,1、多不飽和脂肪酸的動(dòng)植物資源（1）亞油酸 亞油酸作為最早被確認(rèn)的必需脂肪酸和重要的多不飽和脂肪酸，在我們?nèi)粘Ｊ秤玫慕^大部分油脂中的含量都在9%以上，而且在主要食用植物油脂如大豆油、棉籽油、菜子油、葵花籽油、

17、花生油、米糠油、芝麻油等食用油脂中的含量都較高，還有一些含亞油酸特別高的油脂資源,,（2）α-亞麻酸 α-亞麻酸在大豆油、菜子油、葵花籽油中都有一定的含量，相對于亞油酸而言，α-亞麻酸的資源和日常可獲得性要差很多，但在一些藻類與微生物中存在較多的α-亞麻酸資源。,,（3）γ-亞麻酸 含量較高的γ-亞麻酸資源在自然界和人類食物中不太常見，而且因其含量比例低很難成為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可利用資源，如燕麥和大

18、麥中的脂質(zhì)含有0.25%~1.0%的γ-亞麻酸，乳脂中含0.1%~0.35%?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一些植物的油籽中含有較為豐富的γ-亞麻酸。,,（4）DHA 和EPA 陸地植物油中幾乎不含EPA與DHA，在一般陸地動(dòng)物油中也測不出。但高等動(dòng)物的某些器官與組織中，例如眼、腦、睪丸等中含有較多的DHA。海藻類及海水魚是EPA與DHA的重要來源，在海產(chǎn)魚油中或多或少地含有AA、EPA、DPA、DHA四種脂肪酸，以EPA和DHA的含

19、量較高。,2、多不飽和脂肪酸的微生物資源 由于動(dòng)物、植物資源的種種限制 微生物本身具有低成本，培養(yǎng)迅速，生產(chǎn)周期，以規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而有著非常廣闊的前景。 PUFA廣泛存在于微藻類、細(xì)菌真菌的細(xì)胞中，但不同種類以及不同菌株含量及組成不同。,（四）多不飽和脂肪酸的保護(hù)與安全性,使用抗氧化劑制成膠囊形式,磷脂,（一）磷脂的定義及分類1.甘油醇磷脂 由甘油、脂肪酸、磷酸和其他基團(tuán)（如膽堿、氨基乙醇、絲氨酸、脂性

20、醛基、脂?；蚣〈嫉鹊囊换蚨N）所組成，是磷脂酸的衍生物。包括卵磷脂、腦磷脂（絲氨酸磷脂和氨基乙醇磷脂）、肌醇磷脂、縮醛磷脂和心肌磷脂。2.神經(jīng)氨基醇磷脂 神經(jīng)氨基醇（簡稱神經(jīng)醇）、脂酸、磷酸與氮堿組成的脂質(zhì)。,磷脂的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì),1、甘油醇磷脂甘油醇磷脂的基本結(jié)構(gòu)：式中R1、R2表示脂酰基的碳?xì)浠?，X表示氮堿基或其他化學(xué)基團(tuán)（功能）,卵磷脂（膽堿磷脂、磷脂酰膽堿）結(jié)構(gòu)：卵磷脂分子含甘油、脂酸、磷酸、膽堿等基團(tuán)。甘油三酯的脂

21、?；涣姿崮憠A基取代。自然界存在的卵磷脂為L-α-卵磷脂，結(jié)構(gòu)式為：卵磷脂分子中的脂肪酸隨不同磷脂而異。天然卵磷脂常常是含有不同脂肪酸的幾種卵磷脂的混合物。,腦磷脂（氨基乙醇磷脂、絲氨酸磷脂）腦組織和神經(jīng)組織中提取的磷脂，心、肝及其他組織中也含有，常與卵磷脂共同存在于組織中。結(jié)構(gòu)：兩種腦磷脂的結(jié)構(gòu)與卵磷脂的相似，只是分別以氨基乙醇或絲氨酸代替膽堿的位置，以其羥基-OH與磷酸脫水結(jié)合。性質(zhì)：腦磷脂的脂肪酸通常有四種

22、，即軟脂酸、硬脂酸、油酸及少量二十碳四烯酸。性質(zhì)與卵磷脂相似,,肌醇磷脂（磷脂酰肌醇） 由磷脂酸與肌醇結(jié)合的脂質(zhì)，結(jié)構(gòu)與卵磷脂、腦磷脂相似，是由肌醇代替膽堿位置構(gòu)成。,磷脂的生理功能,1、調(diào)整生物膜的形態(tài)和功能2、促進(jìn)神經(jīng)傳導(dǎo)，提高大腦活力3、促進(jìn)脂肪代謝，防止脂肪肝4、降低血清膽固醇、改善血液循環(huán)、預(yù)防心血管疾病,磷脂的來源,磷脂存在于所有動(dòng)、植物的細(xì)胞內(nèi)。植物:主要分布于種子、堅(jiān)果及谷類中人類和其它動(dòng)物

23、體:主要存在于腦、腎及肝等器官內(nèi)。其中主要加以利用的來源為雞蛋黃，大豆等。,L－肉堿 carnitine （CH3）2N-CH2- CH-CH2-COOH OH（一）生理功能 1、促進(jìn)脂肪酸的運(yùn)輸與氧化 2、加速精子的成熟并提高活力 3、提高機(jī)體的耐受力 4、防止乳酸積

24、累 5、促進(jìn)碳水化合物和氨基酸的利用,,（二）L－肉堿的應(yīng)用1、嬰兒配方食品2、運(yùn)動(dòng)員食品3、減肥健美食品,褪黑素,N—乙酰—5—甲氧基色胺,主要生理功能： （1）助眠 （2）延緩衰老 （3）調(diào)節(jié)免疫功能 （4）抗腫瘤 （5）預(yù)防心血管疾病 （6）提高性功能,,△腦

25、白金膠囊： 功效成份：每粒含褪黑素3mg 保健作用：改善睡眠、潤腸通便 適宜人群：中老年人,,皂甙（苷）,生理功能： 1、抗菌、抗病毒作用 2、抗腫瘤作用 3、殺精及抗生育作用 4、免疫調(diào)節(jié)作用 5、對心血管系統(tǒng)的作用 6、對腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)的作用 7、對酶活性的影響 8、對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用,分 類,1、人參皂甙：2、絞股藍(lán)皂甙3、

26、大豆皂甙,人參皂甙,生理功能：(1)促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶①促進(jìn)RNA及蛋白質(zhì)合成②促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺、去甲腎上腺素及其受體的合成③增加動(dòng)物抗缺氧能力，改善腦內(nèi)氧代謝和刺激大腦能量代謝(2)調(diào)節(jié)免疫功能(3)延緩衰老 (4)強(qiáng)心、增加心肌收縮力、減慢心率,生理活性：（1）降低膽固醇和甘油三酯含量（2）抑制血小板凝集（3）抗氧化（4）抑制腫瘤細(xì)胞生長（5）抗病毒（6）免疫調(diào)節(jié)應(yīng)用：（1）食品添加劑（發(fā)泡、乳化）（2）

27、保健食品和藥品（3）化妝品,大豆皂甙,氨基酸、活性肽與活性蛋白質(zhì),,?；撬幔?2—氨基乙磺酸）,H2N—CH2—CH2—SO3H,廣泛分布于動(dòng)物組織內(nèi)，海洋動(dòng)物含量尤為豐富1827年，牛膽汁分離得到1989年，提出?；撬釣闂l件必需氨基酸,促進(jìn)視神經(jīng)功能,視網(wǎng)膜：占氨基酸總量的50%光感受器發(fā)育的重要營養(yǎng)因子缺乏?；撬岬呢?，視桿和視錐細(xì)胞廣泛變性低照度作業(yè)人員適當(dāng)補(bǔ)充牛磺酸及維生素微量元素后，提高暗適應(yīng)功能。,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的

28、作用,在腦內(nèi)含量豐富，分布廣泛，尤其是新生動(dòng)物（游離氨基酸）促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)生長發(fā)育，增殖分化神經(jīng)抑制作用：抗癲癇、解熱鎮(zhèn)痛等增強(qiáng)動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶能力,抗氧化,減少自由基生成延緩衰老,促進(jìn)脂類物質(zhì)的消化吸收,與膽汁酸形成膽汁酸鹽膽汁中膽固醇的重要促溶劑（膽固醇排出體外的主要方式是在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榕；悄懰峄蚺；蛆Z膽酸）,改善心血管功能,保護(hù)心肌細(xì)胞調(diào)節(jié)血壓調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝：TC下降，HDL-C升高改善糖代謝,其他方面,運(yùn)動(dòng)：保護(hù)缺血

29、再灌注損傷所繼發(fā)的骨骼肌肉機(jī)能障礙利膽、保肝、解毒促進(jìn)急性肝炎恢復(fù)正常對四氯化碳中毒有保護(hù)作用,應(yīng) 用,嬰幼兒食品運(yùn)動(dòng)飲料保肝強(qiáng)心的保健食品,谷氨酰胺,1、對從事大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員做膳食補(bǔ)充劑有潛在作用（增強(qiáng)免疫力；提高蛋白質(zhì)合成，降低蛋白質(zhì)降解；增加肌糖原的積累；維持運(yùn)動(dòng)后肝組織中GSH水平，增強(qiáng)抗氧化損傷能力）2、促進(jìn)損傷的胃腸黏膜修復(fù),精氨酸,1、免疫調(diào)節(jié)作用：增加胸腺的重量，促進(jìn)胸腺中淋巴細(xì)胞的生長，降低腫瘤的轉(zhuǎn)移

30、率，增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的活力2、促進(jìn)兒童生長：刺激垂體分泌生長激素,谷胱甘肽（GSH）,生理功能：,(1)解毒:重金屬、環(huán)氧化合物 (2)自由基清除劑 (3)對白細(xì)胞減少癥起保護(hù)作用 (4)抗過敏 (5)對缺氧血癥、惡心及肝臟疾病不適具緩解作用 (6)防止皮膚老化、改善皮膚抗氧化 (7)治療眼角膜病 廣泛存在于動(dòng)、植物中，在面包酵母、小麥胚芽和動(dòng)物肝臟中含量極高。,降血壓

31、肽（血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑，ACE抑制肽）,,,1、來自乳酪蛋白的肽類；2、來自魚貝類的肽類3、來自植物的肽類（玉米、大豆）,促進(jìn)鈣吸收的肽：酪蛋白磷酸肽（CPP） 1、 酪蛋白磷酸肽（CPP）的結(jié)構(gòu)： α—CPP（37個(gè)不同氨基酸組成的磷肽） β—CPP（25個(gè)不同氨基酸組成的磷肽）均含有相同的核心部位 —Ser—Ser

32、—Ser—Glu—Glu---  P P P 在PH7—8條件下有效地與鈣形成可溶性絡(luò)合物,,,,2、CPP促進(jìn)鈣、鐵吸收機(jī)理： (1)在十二指腸及空腸上端以可飽和的主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收鈣 (2)回腸及小腸下部主要以不飽和擴(kuò)散輸送方式被動(dòng)吸收,3、CPP的生理功能：,（1）促進(jìn)兒童骨骼和牙齒的發(fā)育 （2）預(yù)防和改善骨質(zhì)疏松癥 （3）促進(jìn)骨折患者的康復(fù) （4）預(yù)防和改善

33、缺鐵性貧血 （5）抗齲齒ACCP（-絲氨酸(P) -絲氨酸(P) -絲氨酸(P) -谷氨酸-谷氨酸）通過絡(luò)合作用穩(wěn)定非結(jié)晶磷酸鈣，并使之集中在牙斑部位,4、CPP的應(yīng)用：,（1）營養(yǎng)素補(bǔ)充劑 （2）保健食品 （3）制藥 （4）做成抗蛀牙的牙膏，漱口液或含片 （5）制成可促進(jìn)體外受精和細(xì)胞融合的

34、 生物化學(xué)制劑,金屬硫蛋白,生理功能： 1、很強(qiáng)的抗輻射作用 2、很強(qiáng)的抗氧化和消除自由基的能力 3、參與體內(nèi)金屬元素的代謝和調(diào)節(jié) 4、美容護(hù)膚（防止色素沉著） 5、增強(qiáng)免疫作用,免疫球蛋白,免疫球蛋白（Immunoglobulin，簡稱Ig）是一類具有抗體活性，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的球蛋白。主要存在于血液和某

35、些分泌液中食物來源主要是來自乳、蛋等畜產(chǎn)品。近年來人們對牛初乳和蛋黃來源的免疫球蛋白研究開發(fā)的較多。,Ig的結(jié)構(gòu)和組成,Ig的分類與命名,同種型（1）類和亞類：IgG(1－4)、 IgA（1,2）、 IgM （1,2）、 IgD和IgE（2）型和亞型同種異型獨(dú)特型,Ig的生物學(xué)功能,與抗原特異性結(jié)合活化補(bǔ)體結(jié)合細(xì)胞產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)通過胎盤傳遞免疫力,大豆球蛋白,抑制膽固醇的活性,超氧化物歧化酶（ superoxide

36、dismutase，SOD）,超氧化物歧化酶（SOD）是目前研究得最深入、應(yīng)用得最廣泛的一種酶類自由基清除劑。按其所含金屬輔基不同可分為含銅鋅SOD（Cu·Zn-SOD）、含錳SOD（Mn-SOD）和含鐵SOD（Fe-SOD）3種。,SOD的生理功能,清除體內(nèi)產(chǎn)生的過量的超氧陰離子自由基提高人體對自由基外界誘發(fā)因子的抵抗力增強(qiáng)人體自身的免疫力清除放療所誘發(fā)的大量自由基，減少正常組織的損傷消除疲勞，增強(qiáng)對劇烈運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)

37、力,SOD的應(yīng)用,SOD在醫(yī)療上的應(yīng)用,對治療關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎療效顯著。SOD對治療癌癥、缺血后重灌流損傷、肺氣腫、白內(nèi)障、糖尿病、貧血等疾病均有療效。 SOD在食品方面的應(yīng)用也極為廣泛,自由基清除劑,自由基理論的產(chǎn)生機(jī)理及來源自由基對機(jī)體活動(dòng)的影響自由基清除劑的基本概念,,英國人Harman于1956年提出了自由基學(xué)說：自由基攻擊生命大分子造成組織細(xì)胞損傷，是引起機(jī)體衰老的根本原因，也是誘發(fā)腫瘤等惡性疾病的重要起因。,,

38、自由基又叫游離基，它是由單質(zhì)或化合物的均裂（Homdytic Fission）而產(chǎn)生的帶有未成對電子的原子或基團(tuán)。它的單電子有強(qiáng)烈的配對傾向，傾向于以各種方式與其他原子基團(tuán)結(jié)合，形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，因而自由基非?；顫姡蔀樵S多反應(yīng)的活性中間體。,氧自由基和非氧自由基,氧自由基 占95%。包括超氧陰離子（O2－·）、過氧化氫分子（H2O2）、羥自由基（OH·）、氫過氧基（HO2－·）、烷過氧基（ROO

39、3;）、烷氧基（RO·）、氮氧自由基（NO·）、過氧亞硝酸鹽（ONOO－）、氫過氧化物（ROOH）和單線態(tài)氧（1O2）等，它們又統(tǒng)稱為活性氧（reactive oxygen species，ROS）非氧自由基 主要有氫自由基（H·）和有機(jī)自由基（R·）等。,產(chǎn)生因素,外界條件的刺激（如高壓氧、高能輻射、抗癌劑、抗菌劑、殺蟲劑、麻醉劑等藥物，香煙煙霧和光化學(xué)空氣污染物等作用）人體內(nèi)酶催化反

40、應(yīng)自由基反應(yīng)包含3個(gè)階段，即引發(fā)、增長和終止階段,自由基的來源,超氧陰離子自由基（O2－·）-----非常重要，從黃嘌呤氧化酶、NADPH氧化酶通過酶的一電子還原作用釋放的氧產(chǎn)生的或由呼吸鏈裂解生成的。人體利用的氧氣中約有1%～3%轉(zhuǎn)化為O2－·,,羥自由基（OH·）--------活性最強(qiáng)，其半衰期估計(jì)為10-9秒，其產(chǎn)生后能迅速起反應(yīng)。在射線等高能輻射下，通過體內(nèi)水的均裂作用或經(jīng)金屬催化過程由內(nèi)源的

41、過氧化氫分子形成。紫外線能將過氧化氫分子分裂成兩個(gè)羥自由基分子過氧基自由基--半衰期比較長，可達(dá)數(shù)秒，在生物系統(tǒng)中擴(kuò)散的途徑相當(dāng)長。在脂質(zhì)過氧化過程中，從多不飽和脂肪酸去掉一個(gè)氫原子開始，能形成過氧基自由基。羥自由基能啟動(dòng)這一反應(yīng)過程。,,烷氧自由基（RO·）和有機(jī)的氫過氧化物（ROOH）------，脂質(zhì)過氧化作用進(jìn)一步產(chǎn)生，后者可能重排成為內(nèi)過氧化物中間產(chǎn)物，然后分裂產(chǎn)生乙醛。,,單線態(tài)分子氧（1O2）——另一種非自由基的

42、活性物，可能是體內(nèi)的組織暴露于光中形成的。其半衰期估計(jì)為10-6秒，具體時(shí)間取決于周圍基質(zhì)的性質(zhì)。它能通過轉(zhuǎn)移其激發(fā)態(tài)能量或通過化學(xué)結(jié)合與其它分子相互作用。單線態(tài)分子氧優(yōu)先作用于雙鍵部位。,,氧化氮自由基（NO·）---它是精氨酸在酶作用下形成的一種信號化合物，能松弛血小管平滑肌，防止血小板的凝集，從而降低血壓。也可通過激活參與初級免疫的巨嗜細(xì)胞而產(chǎn)生。它的半衰期為6～50秒，很容易與氧發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物NO2也是自由基。它還

43、能與生物分子直接反應(yīng)或與O2－·結(jié)合形成過氧亞硝酸鹽（ONOO－）。O·過多會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞毒性。,自由基對機(jī)體生命活動(dòng)的影響,,（一）自由基積極的生物學(xué)功能1．增強(qiáng)白細(xì)胞的吞噬功能，提高殺菌效果2．促進(jìn)前列腺素的合成3．參與脂肪加氧酶的生成4．參與膠原蛋白的合成5．參與肝臟的解毒作用6．參加凝血酶原的合成7．參與血管壁松弛而降血壓8．殺傷外來微生物和腫瘤細(xì)胞,,（二）自由基對生命大分子的損害OH

44、3; 是最活潑的自由基，也是毒性最大的自由基。O2－·的毒性是機(jī)體發(fā)生氧中毒的主要原因,,1．自由基對核酸的損害導(dǎo)致細(xì)胞死亡。2．自由基對蛋白質(zhì)的損害改變酶蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶生物活性的喪失。3．自由基對糖類的損害-----自由基通過氧化性降解使多糖斷裂，如影響腦脊液中的多糖，從而影響大腦的正常功能。4．自由基對脂質(zhì)的損害------脂質(zhì)中的多不飽和脂肪酸由于含有多個(gè)雙鍵而化學(xué)性質(zhì)活潑，最易受自由基的破壞，發(fā)生過氧化

45、反應(yīng)。引起膜中蛋白質(zhì)及酶的交聯(lián)或失活，導(dǎo)致膜通透性的變化，嚴(yán)重影響膜的各種生理功能。,衰老自由基學(xué)說自由基與疾病的關(guān)系,1．自由基與心血管疾病2．自由基與癌癥3．自由基與肺氣腫4．自由基與缺血后重灌流損傷5．自由基與眼病6．自由基與炎癥7．自由基與貧血8．自由基與癲癇,自由基清除劑,少量的氧自由基------促進(jìn)細(xì)胞增殖，刺激白細(xì)胞和吞噬細(xì)胞殺滅細(xì)菌，消除炎癥，分解毒物。人體內(nèi)自由基的數(shù)量過多------就會(huì)對生物膜和

46、其他組織造成損傷，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，干擾人體的正常代謝活動(dòng)，引起疾病，加速人體衰老進(jìn)程。生命有機(jī)體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些物質(zhì)能清除這些自由基，將它們統(tǒng)稱為自由基清除劑（Scavenger）。,酶類清除劑和非酶類清除劑,酶類清除劑 抗氧化酶， 主要有超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）等幾種。非酶類自由基清除劑一般包括黃酮類、多糖類、維生素C 、維生素E、β-胡蘿卜素和還原型谷胱甘肽（GSH）等活性肽類

47、。,自由基清除劑發(fā)揮作用必須滿足三個(gè)條件：,自由基清除劑要有一定的濃度；自由基清除劑必須在自由基附近，并且能以極快的速度搶先與自由基結(jié)合在大多數(shù)情況下，清除劑與自由基反應(yīng)后會(huì)變成新的自由基，這個(gè)新的自由基的毒性應(yīng)小于原來自由基的毒性才有防御作用。 人為地由膳食補(bǔ)充自由基清除劑，從而達(dá)到防御疾病、延緩衰老的目的,黃酮類化合物,黃酮類化合物泛指兩個(gè)苯環(huán)通過中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一系列C6-C3-C6化合物，主要是指以2-苯基色

48、原酮為母核的一類化合物。黃酮是具有酚羥基的一類還原性化合物。在復(fù)雜反應(yīng)體系中，由于其自身被氧化而具有清除自由基和抗氧化作用。其作用機(jī)理是與Ｏ2-·反應(yīng)阻止自由基的引發(fā)，與金屬離子螯合阻止·OH的生成，與脂質(zhì)過氧化基ROO·反應(yīng)阻斷脂質(zhì)過氧化。,分類,在植物界廣泛分布。目前已發(fā)現(xiàn)有4000多種黃酮類化合物按結(jié)構(gòu)：黃酮、黃酮醇、黃烷酮、黃烷醇、異黃酮等。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)的相似程度大致分為4大類，即原花青素類

49、、槲皮素類、柑橘生物黃酮類和綠茶多酚類。,生理活性,①調(diào)節(jié)毛細(xì)血管的脆性和滲透性，保護(hù)心血管系統(tǒng)②具有很強(qiáng)的抗氧化作用，是一種有效的自由基清除劑（酚羥基）③具有金屬螯合能力，影響酶和膜的活性④抗腫瘤活性：抑制腫瘤細(xì)胞生長；保護(hù)細(xì)胞免受致癌物的損害⑤抗炎、抗菌、抗病毒作用。,富含自由基清除劑的食品,對此類食品的研究大致有兩個(gè)方向:（1）從天然動(dòng)植中提取有效成分，添加于各種飲料或固態(tài)食品中作為功能性食品的功能因子或食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑。