章生物活性成分化学和营养学

,第一节功能性碳水化合物,学习目的熟悉功能性碳水化合物的重要品种的基本概念。掌握功能性碳水化合物的重要品种的生理功效。,功能性碳水化合物,主要功能性碳水化合物： 膳食纤维； 活性多糖； 功能性低聚糖。,定义：某些碳水化合物在增强机体免疫力、降低血脂、调节肠道菌群等方面具有生理功效，统称为功能性碳水化合物。,膳食纤维的定义,膳食纤维（dietary fiber）：该概念在1970年以后的营养学中才出现，即指主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等食物中不被消化吸收的植物成分。1976年又扩展为“不被人体消化吸收的多糖类碳水合物和木质素”。,高持水力,膳食纤维的物化特性,吸附作用,膳食纤维的物化特性,阳离子交换能力 低或无能量填充剂 发酵作用,膳食纤维的物化特性,低或无能量，预防肥胖 调节血糖水平 降血脂 抑制有毒发酵产物、润肠通便、预防结肠癌 调节肠道菌群,膳食纤维的生理功效,膳食纤维产品,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。,活性多糖的定义,多糖是由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子机构复杂且庞大的糖类物质。由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个以上的单糖组成的聚合糖才称为多糖。,活性多糖的具体产品,真菌多糖,香菇多糖胶囊,虫草多糖,灵芝多糖,活性多糖的具体产品,植物多糖,生物效应,研究表明：真菌多糖、植物多糖等食药性多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗突变、抗病毒、降血脂、降血糖等多方面功能。,功能性低聚糖的定义（functional oligosaccharide ）,或称为寡糖，是由3-9个单糖经糖苷键连接而成的低度聚合糖。人体肠道内没有水解这类低聚糖的酶，因而不能被消化吸收而优先被肠内双歧杆菌利用，是双歧杆菌的增殖因子。,功能性低聚糖的生理功效,促使双歧杆菌增殖；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增强免疫力、抗肿瘤降低血清胆固醇保护肝功能合成维生素、促进钙的消化吸收 低（无）能量、不会引起龋齿,低聚糖的具体产品,异麦芽酮糖1、适合糖尿病、高血脂等病人使用 2、非致龋齿性 3、低热量性,低聚糖的具体产品,大豆低聚糖,低聚糖的具体产品,低聚果糖（FOS）,学习目的熟悉益生菌、益生素、合生素的基本概念。掌握益生菌的生理功效。,第七节 益生菌,人体正常菌群,人体内微生物以细菌为主，大约有几十万亿到百万亿，重量1.5-2kg，其中肠道约有1kg以上，肺约有20g，口腔约有20g，鼻孔约有10g ，眼约有1g ，皮肤约有200g。,脱离了微生物，有机体的生命活动过程就无法进行。 巴斯德,益生菌（probiotics）的发现,欧洲著名长寿乡（如高加索山区、地中海沿岸国家）的当地人常饮自制酸牛奶，极少患糖尿病、心血管病、肥胖症， 1905年，俄国微生物学家梅奇尼科夫指出酸奶能使人长寿。上世纪60-70年代，发现肠道中优势菌群是双歧杆菌，90年代阐明了双歧杆菌对生理功能的重要作用，引起广泛关注。,益生菌的发现,我国对世界第五长寿区广西巴马百岁以上老人的肠道菌群做了系统研究，发现其体内的双歧杆菌数量比普通老人多得多。双歧杆菌主要定居于回肠和结肠，它们伴随宿主终生，无毒无害，对其他菌群起着扶优去劣、扶正压邪的作用。,益生菌,乳酸菌是代表性益生菌，主要有： 乳杆菌属； 链球菌属； 双歧杆菌属。,定义：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。,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、抗肿瘤； 降低血清胆固醇； 促进钙的吸收、生成营养物质； 抗感染。,乳酸菌的生理功效,益生菌的具体产品,国内外已开发出数以百计的益生菌保健产品，其中包括：含益生菌的酸牛奶、酸乳酪、酸豆奶以及含多种益生菌的口服液、片剂、胶囊、粉末剂等等。,益生素,主要有： 双歧因子1、2 植物提取物 溶菌酶 核苷酸 功能性低聚糖 膳食纤维,定义：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。,同时包含益生菌和益生素的微生态制剂为合生素。,益生菌的具体产品,【主要成分】婴儿双歧杆菌两歧双歧杆菌嗜酸乳杆菌低聚果糖,第二节氨基酸、肽和蛋白质,蛋白质、肽和氨基酸,蛋白质是一切生命物质的基础，一个70kg健康男性的体内大约含12kg蛋白质，人体内的蛋白质始终处于不断分解和合成的动态平衡中，从而达到组织蛋白更新和修复的目的。一般来说，成人体内每天约有3%的蛋白质被更新。肠道和骨髓的蛋白质更新速度更快。,蛋白质、肽和氨基酸,蛋白质是生物大分子，其基本结构是氨基酸，各氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接。,蛋白质、肽和氨基酸,蛋白质分解后的次级结构称为肽（peptide），含有10个以上氨基酸残基的肽称为多肽（polypeptide），含有10个以下氨基酸残基的肽称为寡肽（oligopeptide），肽的最终分解产物是氨基酸。,氨基酸分类,一般来说，构成天然蛋白质的氨基酸有22种，对于人体来说，大致可以分为三类：必需氨基酸、条件必需氨基酸和非必需氨基酸。,必需氨基酸定义：体内合成的量不能满足机体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。其氨基酸种类与机体发育阶段和生理状态有关，成人维持氮平衡必需的是亮氨酸、异亮氨酸等8种氨基酸，儿童生长必需的还有精氨酸和组氨酸。,半必需氨基酸,条件必需氨基酸定义：人体合成精氨酸、组氨酸的能力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，人们称之为半必需氨基酸。,复合氨基酸的具体产品,牛磺酸-生理功能,促进婴幼儿脑组织和智力发育； 提高神经传导和视觉机能 ； 防止心血管病； 影响脂类的吸收； 改善内分泌状态，增强人体免疫； 抑制白内障的发生发展； 改善记忆的功能；维持正常生殖功能。,牛磺酸的具体产品,牛磺酸的具体产品,精氨酸-生理功能,身体功能和愈合的基本要素。无论是伤害还是医疗条件都可以减少它的生产；改善免疫系统健康和抵御疾病的作用；刺激生长激素的增长，因此无论是小孩还是大人都需要它。一般不建议儿童采取精氨酸补充品，因为不需要。精氨酸具有的刺激能力对男人有吸引力有很多原因。原因之一是它有助于身体产生肌肉块。它另外一个好处是可以帮助治疗男性生育和阳痿问题。,精氨酸的具体产品,谷氨酰胺-生理功能,肠粘膜保护作用 防止酒精中毒、保护肝脏 提高免疫力、抗癌 改善脑功能、抗忧郁 增加谷胱甘肽（一种抗氧化物质）含量 缓解疲劳、防止肌肉老化,L-谷氨酰胺的具体产品,肠道营养,L-谷氨酰胺的具体产品,保肝解酒,L-谷氨酰胺的具体产品,运动员的营养补充剂,生命离不开氧，氧在代谢过程中产生活性氧。在正常情况下，活性氧不会对细胞构成危害。这是因为生物体内有一个防御系统抗氧化酶系统。,什么是自由基？（参考P163）,自由基是生命活动中生化反应的中间产物。机体进行代谢时能夺去氧原子的一个电子，而这个氧就变成了自由基。自由基很不稳定，要在组织细胞的分子中夺取电子配对，其它细胞失去一个电子后，也变成自由基，又要去夺细胞膜或细胞核分子中的电子，这样又产生新的自由基，如此形成一系列的连锁反应。,自由基危害,衰老与细胞凋亡,正常,凋亡,清除自由基能防治疾病,既然自由基与疾病有密切的关系，那么清除体内的自由基就能防治疾病。清除自由基有两种方法：1、服用生物体内本身就存在的能清除自由基的酶系统，如：超氧化歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT） 、谷胱甘肽及谷胱甘肽过氧化酶等（GSH-Px） 。2、服用非酶天然抗氧剂，如维生素E、维生素A、维生素C、胡萝卜素、微量元素锌、硒、铜、锰等。,谷胱甘肽（GSH）,谷胱甘肽是由谷氨酸、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。,谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）,GSH-Px是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。硒是GSH-Px酶系的组成成分，它能催化GSH变为GSSG，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，同时促进H2O2的分解，从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。,谷胱甘肽的生理功效,解毒 辐射病及辐射防护 保护肝脏 抗过敏 改善某些疾病的病程和症状 养颜美容护肤 增加视力及眼科疾病 抗衰老作用,谷胱甘肽的具体产品,超氧化物歧化酶（SOD）-生理功能,清除机体代谢过程中产生过量的超氧阴离子自由基，延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象，如延缓皮肤衰老和脂褐素沉淀的出现。提高人体对由于自由基侵害而诱发疾病的抵抗力，包括肿瘤、炎症、肺气肿、白内障和自身免疫疾病等。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。减轻肿瘤患者在进行化疗、放疗时的疼痛及严重的副作用，如骨髓损伤或白细胞减少等。消除机体疲劳，增强对超负荷大运动量的适应力。,SOD的应用,药物类 主要集中在炎症病患者，尤其治疗类风湿关节炎、慢性多发性关节炎、心肌梗塞、心血管病、肿瘤患者以及放射性治疗炎症病患者； 用于生化制药 作为一种生化酶制剂，广泛应用于临床和科研上，具有极强的抗衰老，抗肿瘤、 调节人体内分泌系统作用；,含有SOD的营养保健品SOD牙膏SOD保健酒SOD牛奶SOD糖果SOD口服液和其它保健品,超氧化物歧化酶广泛应用于化妆品添加剂方面，如利用超氧化物歧化酶制造的面膜、SOD蜜、SOD蛇粉等化妆品，目前已有不下数百种产品。SOD在皮肤表层可能抑制氧自由基的强氧化作用，达到护肤的目的。,SOD的应用,SOD的具体产品,SOD被视为生命科技中最具神奇魔力的酶人体内的垃圾清道夫。 SOD是氧自由基的自然天敌，是机体内氧自由基的头号杀手，是生命健康之本。全球118位科学家发表联合声明：自由基是百病之源，SOD是健康之本。体内的SOD活性越高，寿命就越长。,学习目的熟悉功能性脂类的重要品种的基本概念。掌握功能性脂类的重要品种的生理功效。,脂类,主要脂类有： 甘油三酯； 磷脂； 固醇类。,定义：脂类是脂肪（甘油三酯）和类脂（糖脂、磷脂、固醇和固醇脂等）的总称。,甘油三酯（fatty acid，FA）,定义：也称脂肪或中性脂肪，甘油三酯是三分子脂肪酸和一分子甘油所形成的酯，通常来自动物性食物的FA称为脂，来自植物的为油。,脂类的功效,供给热能 ；构成机体组织；改善食物的感官性状，促进一些维生素的吸收；调节体温和保护内脏器官；增加饱腹感。,多不饱和脂肪酸,定义：多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids, PUFA）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。,多不饱和脂肪酸命名,在多不饱和脂肪酸分子中，距羧基最远端的双键是在倒数第3个碳原子上的称为-3或n-3多不饱和脂肪酸，如，在第6个碳原子上的，则称为-6（n-6）多不饱和脂肪酸。-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）（AA）。,-3 系列,-6系列,必需脂肪酸,定义：必需脂肪酸（essential fatty acids, EFA）是指不能由机体自行合成而必须从食物中摄取的脂肪酸，亚油酸及亚麻酸被公认为人体EFA在人体内可进一步衍化成具有不同功能作用的高度不饱和脂肪酸，如AA、EPA、DHA等。,-3 系列,-亚麻酸 -亚麻酸在紫苏油、胡桃油、葵花籽油中都有一定的含量，相对于亚油酸而言，-亚麻酸的资源和日常可获得性要差很多，但在一些藻类与微生物中存在较多的-亚麻酸资源。,-亚麻酸的具体产品,紫苏,-3 系列,DHA 和EPA 陆地植物油中几乎不含EPA与DHA，在一般陆地动物油中也测不出。但高等动物的某些器官与组织中，例如眼、脑、睾丸等中含有较多的DHA。海藻类及海水鱼是EPA与DHA的重要来源，在海产鱼油中或多或少地含有AA、EPA、DPA、DHA四种脂肪酸，以EPA和DHA的含量较高。,DHA 和EPA的功效,降低血脂、胆固醇和血压，预防心血管疾病；能抑制血小板聚集，防止血栓形成和中风，预防老年痴呆症；增强视网膜的反射能力，预防视力退化；增强记忆力，提高学习效率；抑制促癌物质前列腺素的形成，因而能防癌；,DHA 和EPA的功效,抑制促癌物质前列腺素的形成，因而能防癌；预防炎症和哮喘；降低血糖、抗糖尿病；抗过敏。,DHA的神经营养作用,DHA 和EPA的具体产品,-6 系列,亚油酸 亚油酸作为最早被确认的必需脂肪酸和重要的多不饱和脂肪酸，在我们日常食用的绝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、花生油、米糠油、芝麻油等食用油脂中的含量都较高，还有一些含亚油酸特别高的油脂资源。,-6 系列,共轭亚油酸（CLA） 大量的研究证明，CLA具有抗肿瘤、抗氧化、降低动物和人体胆固醇以及甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇、抗动脉粥样硬化、提高免疫力等多种重要生理功能。 近年来在国外CLA已被开发成各种类型减肥食品和运动食品在市场上出售。,共轭亚油酸的具体产品,-6 系列,-亚麻酸 含量较高的-亚麻酸资源在自然界和人类食物中不太常见，而且因其含量比例低很难成为有经济价值的可利用资源。现已发现一些植物的油籽中含有较为丰富的-亚麻酸，如月见草等。,-亚麻酸的具体产品,磷脂分类,甘油醇磷脂包括卵磷脂、脑