大豆功能性成分的开发现状概要.docx

收稿日期：1999 12 14文章编号：1003 7969(2000 04 0044 05大豆功能性成分的开发现状唐传核，彭志英(华南理工大学食品与生物工程学院,510640广州市五山；第一作者:男，36岁, 博士生摘要:大豆是我国的一种传统食品，含有丰富的生理活性物质，、大豆异 黄酮、大豆皂昔、大豆低聚糖以及大豆膳食纤维等，如蛋白黑素、大豆多肽 等。，关生理功能。关键词：大豆；功能性成分；大豆皂甘；蛋白黑素；大豆低聚糖中图分类 号:T9:B其蛋白质和油脂是非常优良的营养源。大豆含有大量生理活性物质，包括有 低聚糖类、磷脂、维生素类、异黄酮、大豆皂昔等。随着对大豆功能性成分 的研究不断深入，大豆的综合开发利用也越来越受到世界各国的关注。1994年， 我国“国家食物与营养咨询委员会”向国务院及有关部委提出了关于在我国城乡实 施“大豆行动计划”的建议，得到国务院及有关部委的大力支持。为我国大豆制 品的研究与开发提供了更加广阔的前景10我国传统的大豆食品主要是一些经微生物发酵制成的各种发酵制品，如酱 油、豆酱、豆豉、豆乳、酸豆乳、发酵豆乳饮料等。这些发酵豆制品不 仅营养丰富，而且除了含有大豆中天然存在的“ 一次生理活性物质”之外，还含有脂，1998,23(2 :49-5117吴建平，丁霄霖1大豆降压肽的研制(H Jl中国油脂，199建23(3:6-818吴建平，丁霄霖1大豆降压肽的研制(III Jl中国油脂,1998,23(4 :12-1519 Chen H. M. et al S tructural Analysis of Antioxidative Pep 2 tides from s oybean conglycinin JJ1J. Agric. F ood Chern , 1995,43:574-57820 Chen H. M. et al 1 Antioxidant Activity of Designed Peptides Based on the Antioxidative Peptide Is olated from Digests of a S oybean ProteinJ l J.Chem, 1996,44:2619-262321 . et al. Properties of Histidine 2C on 2 from Peptide Fragments F ound in of a S oybean Protein J1J. Agric F ood Chem , 1998,46:49-5322 小幡明雄 1 大豆 (7)效用J J1 New F ood Industry , 1999,41 (1 :1 -623户田登志也1大豆CD 土 一进展§研究占力潜应用JlNew F ood Industry998,40(1 :16 24 津崎真一 1 大豆.O)癌预防效果 SL' T JlNew F ood Industry ,1998,40(4 :59-6325石见佳子1大豆.(D机能性Jl食品2开发,1999,34(7 :5-726 Bryan ,et al. US A 5,827,582. October 27,199827 Shen ,et al. US A 5,763,389June 9,199828吴 冷，李宏军，任 健1大豆中的皂角镜51中国乳品工 业997,25(4 :27-2929吉城由美子，大久保一良1大豆O机能性Jl食品开 ，1999,34(7:8-1130江连洲，夏剑秋1浅谈大豆磷脂的营养保健功效JH食品科技，1998,(4 :43-4431J谢文磊，冯光柱1磷脂的精制改性以及应用Jl天津商学院学报,1998, (2 :50-5532冯云生，赵福全，赵 欣1大豆改性磷脂的特性及其制备和应用J 1 大豆通报 11998,(3 :24-2533赵峰，李微1高纯度大豆磷脂的制取方法Jl粮食与饲料工业997, (12 :38-3934王凤翼，穆喜森1大豆磷脂及其在食品工业中的应用Jl中国乳品工 业，1997,25(4 :44-4835高行植1高纯度O)生理活性占利用JlNew F oodIndustry ,1999,41(7 :7-1436田中和彦1大豆由来=(7)特性效能JlNewFoodIndustry ,1999,41(7 :21-2737张林维1发酵食品中的功能性寡糖Jl中国酿造,1999, (1 :5-738王文侠,等1大豆低聚糖的制备工艺研究Jl中国乳品工 业999,27(2:10-12中国油脂74 2000年第25卷第4期39李晓炼，刘志同，叶 光1膜别离技术提取大豆乳清中的低聚糖JH 食品科技，1999, (4:19-21L40J五明纪春1大豆发酵食品O机能性研究动向味噌酱油(7)褐色色素生理机能Jl食品占开，1999,34(7 :12-1441黄玉珍等1大豆膳食纤维的性能、制备与应用1见:李荣和主编1大豆 新加工技术原理与应用Ml北京:科学技术文献出版社999:P201-220Recent Development of S oybean Functional C om ponents T ANG Chuan 2he ,PENG Zhi 2ying(School of F ood and Bioengineering ,S outh China University of T echnology ,G uangzhou 510640Abstract :The s oybean is a traditional food material in China ,whichincludes several active com po 2nents ,for exam pie , s oybean protein ,is oflav one , saponin. olig osaccharide ,lecithin , dietary other com ponets. In s ome s oybean fermented food, there are s ome new physiological for in 2 stance ,peptide and melanoidin (brown bigments . THe mentioned above were reviewed in this paper ,and their physiologicalK ey w ords :s oybean functional com ;protein one ; saponin ;olig osaccharide ;lecithin ; dietary fiber84中 国油脂2000年第25卷第4期很多发酵过程中产生的“二次生理活性物质”，如豆酱和酱油中的蛋白黑素类、大 豆多肽等。以下对大豆中的生理活性物质进行综述。1大豆蛋白质已有较多的文献2-6介绍了大豆蛋白质的开发概况以及新型大豆蛋白质制品的开发。大豆蛋白质不仅具有很高的营养价值，而且还具有许多的生理功能作用。已 知大豆最有代表性的营养生理功能是具有降低胆固醇效果，利用此功能开发出的 保健食品已被日本厚生省所认可。除此之外，动物或临床试验显示大豆蛋白质还具有以下几点生理功能：（1抑制动脉硬化作用；（2抑制血压上升作用；（3抗肥胖效果； （4增强免疫效果；（5抑制脑障碍发症作用；（6降低血糖值作用；（7预防骨疏松症 效果；（8抗癌作用；（9延长寿命效果；（10增强肌肉效果等。2大豆多肽类由于大豆多肽具有优良的消化吸收和加工特性，引起人们对它的关注8o采 用不同的酶系或不同的别离方法，可得到许多大豆活性多肽类，现在酶降解技术可 调节多肽的链长及其组成。此外，其生理功能研究也取得了很大进展，总结它的营 养生理功能如下8-13:（1易消化易吸收性；（2促过能量代谢从而显出抗肥胖作用；（3促过疲劳恢复效果；（4增强肌肉作 用；（5低过敏性；（6降胆固醇作用；（7抗氧化作用；（8通过阻害ACE活性从而显示 降血压作用；（9调节胰岛素分泌等生理功能。此外，大豆多肽还具有促进微生物 长生发育和改善作用，相同氨基酸组成的大豆蛋白质与氨基酸无此效果，同时对双 岐杆菌也有一定的促进作用。于是期待利用此营养特性，应用于患者用的经肠营 养、高龄者用的易消化吸收食品、低过敏食品、运动饮料、降压食品以及恢 复疲劳食品等保健食品中。日本不二制油株式会社开发成功的系列大豆多肽产品已上市，其大豆多肽 的分子量一般低于1000,主要分布于300700之间。说明具有易消化吸收、 低过敏性、促进发酵等生理功能8,14。而国内44中 国 油 脂2000年第25卷第4期表1大豆蛋白质的酶解液中别离到的抗氧化肽的氨基酸序列口9PIVal 2Asn 2Pro 2His 2Asp 2His 2G In 2Asn P2Leu 2Val 2Asn 2Pro 2His 2Asp 2His 2G In 2Asn P3Leu 2Leu 2Pro 2His 2HisP4Leu 2Leu 2Pro 2His 2His 2Ala 2Asp 2Ala 2Asp 2T yr P5Val 21 le 2Pro 2Ala 2G ly 2T yr 2ProP6Leu 2G In 2Ser 2G ly 2Asp 2Ala 2Leu 2Arg 2Vai 2Pro 2Ser 2G ly 2Thr 2Thr 2T yr 2T yr附图大豆异黄酮的生成机制此类产品还处于空白。但国内也有许多人已着手大豆功能肽的研究，张学忠 等15采用一种碱性蛋白酶直接水解脱脂豆粕，制得平均肽链为34个氨基酸的 大豆功能短肽（分了量分布在200700 ,经动物实验说明此多肽可以降低大鼠血清中的血脂，抑制大鼠体重增长，以及延长小鼠游泳时间。吴建平等口6-18对大豆降压 肽进行了研究，通过生产高活性ACEI肽酶系的筛选，确定了酶的条件，得到一种 具有降压活性的多肽类，其链长范围在214之间。此外，很多生理活性多肽已被别离鉴定，其中研究最多的是抗氧化肽。Chen 等（1995年19从大豆蛋白质的酶解液中别离到6肽，发现，鳌合金属离子的缘 故。此后,Chen等20-21以含有两个组氨酸的P3为基础，合成了其他28个多肽, 并研究了它们的抗氧化活性，指出PHH和LHH具有很强的抗氧化活性。3大 豆异黄酮大豆异黄酮是大豆中最弓I人注目的一种功能成分。大豆中含有的异黄酮 化合物，包括染料木首（genistein、黄豆昔（daidzein、大豆昔（glycitein三种配基以及它们各存在的3种配糖 体，总共有12种。大豆种子约含有013%左右的异黄酮，几乎都是以丙二酰基配 糖体存在，乙酰配糖体和配基形式很少。丙二酰配糖体一般不太稳定，在大豆加 工时容易变为配糖体，另外，它受热会脱去一个CO2变成乙酰配糖体，如附图所 示22 0大豆异黄酮最突出的作用是预防骨疏松症以及减轻更年期障碍作用，经免疫 调查以及动物实验说明，经常食用豆制品的日本人的骨疏松症发病比欧美人要低 得多，究其原因是由于大豆异黄酮起作用23o大豆异黄酮对癌预防效果也是非常显著，其作用机制主要有类雌激素作用、阻害酪氨酸激酶作用、 抗氧化作用、抑制血管增长作用以及调节细胞周期等，果-25表222活性类雌激素活性 G enistein >genistin >daidzin 抗氧化活性 G enistein >daidzein >genistin G enistein >daidzein >glycitein 抗癌活性 G enistein >genistinG enistein >daidzein >genistin ,daidzin 抗骨疏症G enistein >genistin大豆中的异黄酮存在形式主要是配糖体，而它的配基（aglycon形式所表 现出来的活性要比其配糖体高得多。在3种配基当中，染料木昔的活性最高（如表 2 o此外，异黄酮的不同形式其在生体内的吸收也不同，其配糖体几乎不被吸收。 异黄酮配糖体被人体吸收后，一般受生体内的酶降解，特别是肠内细菌的水解酶（P-葡萄糖甘酶，生成其配基形式才被吸收的220可见，如何转换大豆中的异 黄酮形式是发挥它生理活性的关键，也是近段有关异黄酮研究的焦点。近二年来， 很多美国专利26-27报道542000年第25卷第4期中 国油脂了大豆异黄酮从配糖体形式向配基形式。此外，大豆发酵制品也是一个很好 例子，由于受微生物来源的酶降解，它的异黄酮配基含量要比其他制品要高，也就 是大豆制品中的异黄酮活性最高。4 大豆皂甘（S oybean Saponin 28-29大豆皂昔很早就被人们发现，然而其化学结构以及其生理活性却是在最近才得 已明确。大豆皂昔根据化学结构大体可分为A ,B ,C三类,A类皂昔是以olean2122en 23,21,22,242tetraol （s oyasapogenol A 作 为配基,在配基的 C 23 和 C 222 位 通过酯键结合有糖链，即bis 2desm oside Saponin 0而至于B和E类皂昔，分别被 命名为 S oyasaponin B 和 S oyasaponin E ,其中 S oyasaponin B 又可分为 S oyasaponin Ba、 Bb、 Be Bb '。 此夕卜，还有一种叫 DDMP 皂昔,s 2 pogenol B 的 C22位结合上25 62dihydroxy 262methyl 4H （的皂昔。,而且在。现代研究说明， 大豆皂昔具有以下许多生理功能:通过结合胆汁酸起到降低胆固醇的作用；抑制肝 脏功能障碍作用；抑制过氧化脂质生成以及分解的作用；抑制或延缓肿瘤的作用； 溶血作用；抗HI V病毒作用；活性氧消去作用等29 o最近,DDMP皂昔的消除活性氧功能引起关注，它会与大豆中其他抗氧化物质 如异黄酮、维生素类等相互作用显出全新的功能性，期待以后能有更大的进展。5大豆磷脂目前国内开发出大量的大豆磷脂产品，特别是高纯度的大豆磷脂，已形成相当 大的市场。有关大豆磷脂的生理功能、制备方法以及改性研究已有很多报道或综述 30-35o以下主要介绍大豆中另外一种磷脂质即磷酯酰丝氨酸（Phosphatidyl Serine，简称PS。早在1948年F olch就从大豆中别离纯化到该磷脂，直到1997年 实施了 34件临床试验（其中二重盲检17件，结果说明它具有明显改善失忆症以及 痴呆症等作用，还具有延缓大脑机能的衰退等功能。于是期待能作为具有预防以 及治疗大脑功能低下的食品素材应用于大脑保健食品（Brain F oods o PS自从 1995年在美国上市以来，不到几年时间，目前已形成1亿美元左右的市场，而且还 有上升的趋势36o6大豆低聚糖37239低聚糖，又称双岐因子，是目前研究较多的一种功能活性成分，已明确具有改 善人的消化系统功能、降低血压和血清胆固醇、降低有毒产物以及主增强机体 免疫力延缓衰老等生理功能。国内市场已形成较大的市场，而且其产品也为消费者所接受。大豆中天然存在的低聚糖主要有棉籽糖族低聚糖，即棉籽糖、水苏 糖、毛蕊花糖和花骨草糖等。此外，在一些大豆发酵食品还存在许多由于酶降解 所得的低聚糖类，包括有蔗果三糖（包括其三种异构体、低聚果糖、低聚半乳 糖、木糖等31。于是，生产大豆低聚糖方法的报低聚糖，即利用超滤和反渗透，有一点可以肯定，大豆综合利用过程中回收大 豆低聚糖效果非常可观。7 蛋白黑素类（Brown Pigments 40目前，一些大豆制品如豆酱和酱油中的褐色色素类引起人们的注目，研究说明 蛋白黑素具有很多的生理活性功能。在这也作一介绍。蛋白黑素（melanoidin ,即是美拉德反响（Mail 2 lard reaction的产物。大豆发酵 制品的制造需要半年至1年的后熟期，在此期间原料大豆蛋白以及它的分解物多 肽类与制品中的还原糖之间，就会持续发生美拉德反响，结果导致大量褐色色素作 为最终产物在制品中蓄积。蛋白黑素为一类弱酸性高分子，呈水溶性，等电点为 pH23,具有一种特有的强蓝色萤光。另外，它还具有很强的抗氧化作用，在酸或 碱条件下很容易水解，然而不受消化酶降解。其表现出的强抗氧化活性，主要是由 于其分子内保持有稳定的自由基结构，此结构能捕集溶液中的自由基。会与铁、 铜等金属离子相结合，形成不溶的化合物析出。大量研究说明蛋白黑素具有以下几点生理功能：（1类似食物纤维的功能；（2改 善耐糖效果（抑制了 a-淀粉酶或a-葡萄甘酶的活性；（3胰蛋白酶抑制剂活性（期待它具有改善或预防 糖尿病的效果；（4抑制生成亚硝胺作用；（5抑制ACE活性作用；（6抗变异原性； （7活性氧的消去作用；（8与矿物质的结合性等。8大豆多糖（或大豆膳食纤维41传统大豆加工（如豆腐、豆花等与现代大豆加工（如别离蛋白、速溶豆粉等 过程，产生的副产物豆皮、豆渣，占原料量的30%以上，而此类副产64中 国油脂2000年第25卷第4期物中含有丰富的人体第七营养素膳食纤维，其生理功能特性已为人们所知。在日本、美国、澳大利亚都已实现豆皮、豆渣食品的产业化。我国也对 它进行一些试探性研究。黄玉珍41探讨了膳食纤维的制备方法，包括有大豆皮 膳食纤维、多功能纤维以及高纯度高活性大豆膳食纤维的制作方法。同时也介 绍了膳食纤维在食品中的应用，如添加于面包、馒头、面条、饮料、冰制品之 中，此外还以大豆皮为主要原料，复配适当的助剂通过模压的方法生产防水防油的 符合食品卫生要求的快餐盒、方便面碗、盘碟、杯、筷等方便餐具。参考文献11郝征红，等1趋势粮油食品科技，（常春，黄桂英Jl粮（53金 涛，1J1 大豆通报,1997, (3 :25-264梁宇柱，张存劳，史晓峰1大豆蛋白资源的开发与利用Jl中国油 脂，1998,23(5 :29-305张红斌，彭志英，赵谋明，等1大豆蛋白及其制品的研究JH粮食与饲料 工业，1998,(6:36-386刘大川，张维农1大豆蛋白制取工艺的进展1见:李荣和主编1大豆新加 工技术原理与应用Ml北京:科学技术文献出版社,1999:59-697J青山敏明1大豆kA,白质扮上大豆小6生理功能研究Jl食品 开 ,1999,34(7 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