植物化学的介绍.ppt
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1、植物化学物植物化学物康美玉 概述概述v植物化学物(植物化学物(phytochemicals)是指植物性食物中,)是指植物性食物中,除维生素外一些具有生物活性的微量成份,但未被除维生素外一些具有生物活性的微量成份,但未被认为是必需的营养素的化学物质。也称为认为是必需的营养素的化学物质。也称为“生物活生物活性化合物(性化合物(bioactive compounds)”,或,或“植物植物性保护物质(性保护物质(phytoprotectants)”。v特点:特点:种类多,数量少(种类多,数量少(6 61010万种,摄入量万种,摄入量1.5g/d1.5g/d)。)。对人体健康具有双重作用。对人体健康具有
2、双重作用。概述概述v植物的初级代谢产物是蛋白质、脂肪和碳水化合物植物的初级代谢产物是蛋白质、脂肪和碳水化合物v植物中也含有多种低分子量的次级代谢产物植物中也含有多种低分子量的次级代谢产物,它们它们是生物进化过程中植物维持其与周围环境是生物进化过程中植物维持其与周围环境(包括紫外包括紫外线线)相互作用的生物活性分子。相互作用的生物活性分子。v植物的次级代谢产物除个别为维生素前体外均是非植物的次级代谢产物除个别为维生素前体外均是非营养素膳食成分营养素膳食成分,现已把它们统称为植物化学物。现已把它们统称为植物化学物。概述概述v植物化学物对健康有植物化学物对健康有有益和有害的双重作有益和有害的双重作用
3、。以前只是侧重了用。以前只是侧重了解它们的毒性作用,解它们的毒性作用,即植物性食品中天然即植物性食品中天然毒素对人体健康的有毒素对人体健康的有害作用害作用:概述概述v例如,马铃薯和西红柿中例如,马铃薯和西红柿中存在的配糖碱、木薯中存存在的配糖碱、木薯中存在的氰化苷、马铃薯中存在的氰化苷、马铃薯中存在的茄碱(即龙葵素)、在的茄碱(即龙葵素)、鲜黄花菜中的类秋水仙碱、鲜黄花菜中的类秋水仙碱、棉籽中的棉酚和菜籽油中棉籽中的棉酚和菜籽油中的芥酸等;的芥酸等;概述概述v其中有些还因限制营养素的利用而被认为是其中有些还因限制营养素的利用而被认为是“抗营养抗营养”的化学物,的化学物,v例如,大豆和各种卷心菜
4、中存在的蛋白酶抑例如,大豆和各种卷心菜中存在的蛋白酶抑制剂和萝卜、白菜、芥菜、制剂和萝卜、白菜、芥菜、甘蓝和油菜籽等十字花科甘蓝和油菜籽等十字花科 植物中存在的葡萄糖硫苷植物中存在的葡萄糖硫苷 等。等。概述概述v然而在过去几十年的大量流行病学调查结果表明,然而在过去几十年的大量流行病学调查结果表明,多吃富含蔬菜和水果的膳食有益于人们的健康,尤多吃富含蔬菜和水果的膳食有益于人们的健康,尤其发现其中的某些非营养素活性成分有明显的抗氧其发现其中的某些非营养素活性成分有明显的抗氧化和抑制肿瘤的作用化和抑制肿瘤的作用:概述概述v例如,水果和蔬菜中广泛存在的类胡萝卜素、例如,水果和蔬菜中广泛存在的类胡萝卜
5、素、大豆中的异黄酮和蛋白酶抑制剂、茶叶中的大豆中的异黄酮和蛋白酶抑制剂、茶叶中的茶色素和茶多酚、柑桔类中的橙皮苷等,对茶色素和茶多酚、柑桔类中的橙皮苷等,对于促进生长发育、调节新陈代谢、延缓衰老、于促进生长发育、调节新陈代谢、延缓衰老、抵御体内外有害因素,和预防诸如心血管病抵御体内外有害因素,和预防诸如心血管病和癌症等慢性疾病方面发挥保健作用。和癌症等慢性疾病方面发挥保健作用。种类种类效效 应应ABCDEFGHIJ类胡萝卜素类胡萝卜素植物固醇植物固醇皂苷皂苷葡萄糖硫苷葡萄糖硫苷多酚多酚蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂单萜类单萜类植物雌激素植物雌激素硫化物硫化物植酸植酸几种植物化学物的主要生理学效应几种
6、植物化学物的主要生理学效应注:注:A抗癌抗癌 B抗微生物抗微生物 C抗氧化抗氧化 D抗血栓抗血栓 E免疫调节免疫调节 F抑制炎症过程抑制炎症过程 G影响血压影响血压 H降低胆固醇降低胆固醇 I维持正常血糖水平维持正常血糖水平 J促进消化促进消化植物化学物的分类植物化学物的分类按化学结构分为:按化学结构分为:类类胡胡箩箩卜卜素素(carotenoidscarotenoids):存存在在于于深深色色蔬蔬菜菜(红红、黄黄色色)。在在自自然然界界存存在在的的700 种种天天然然类类胡胡萝萝卜卜素素中中,对对人人体体营营养养有有意意义义的的大大约约在在 40 50 种种,摄入量约为摄入量约为6mg/d6
7、mg/d。(最最近近,番番茄茄红红素素因因其其具具有有广广泛泛的的生生理理活活性性而而引引起起了了人们特殊的研究兴趣人们特殊的研究兴趣)植物化学物的分类植物化学物的分类 植植物物固固醇醇(phytosterolsphytosterols):存存在在于于种种籽籽和和油油料料,如如-谷谷固固醇醇、豆豆固固醇醇和和菜菜油油固固醇醇。植植物物固固醇醇有有降降低低胆胆固固醇醇的的作作用用,其其作作用用机机制制主主要要是是影影响响胆胆固固醇醇的的吸吸收收和和代代谢谢,可可能能还还影影响响类类固固醇醇激激素素的的代代谢谢,摄摄入入量量约约为为150150400mg/d400mg/d。体体外外试试验验结结果果
8、提提示示,植植物物固固醇醇的的吸吸收收与与其其抑抑制制胆胆固固醇醇吸吸收收之之间间存存在在相相反反的的关关系系。植植物物固固醇醇在在动动物物中中具具有有广广泛泛的的治治疗疗作作用用(包包括括抗抗肿肿瘤瘤作作用用),几几乎乎未未发发现现毒毒副作用副作用。(现现在在食食品品公公司司已已将将-谷谷固固醇醇提提取取并并浓浓缩缩,制制造造成成特特殊殊的的人人造造奶奶油油,其其降降低低消消费费者血浆者血浆LDL 胆固醇水平的能力增强。)胆固醇水平的能力增强。)植物化学物的分类植物化学物的分类 皂皂甙甙(saponinssaponins):是是一一类类具具有有苦苦味味的的化化合合物物,可可与与蛋蛋白白质质和
9、和脂脂类类(如如胆胆固固醇醇)形形成成复复合合物物,在在豆豆科科植植物物(特特别别是是大大豆豆)中中皂皂甙甙特特别别丰丰富富。由由于于皂皂甙甙具具有有溶溶血血的的特特性性,所所以以以以前前一一直直被被认认为为是是对对键键康康有有害害的的,而而人人群群试试验验却却未未能证实其危害。能证实其危害。摄入量约为摄入量约为10mg/d10mg/d。(目目前前一一些些国国家家已已批批准准将将某某些些种种类类的的皂皂甙甙作作为为食食品品添添加加剂剂用用于于饮饮料料,如如美美国国和和加加拿拿大大将将其其作作为为泡泡沫沫稳稳定定剂剂用用在在啤酒中啤酒中,英国用在无酒精饮料中。英国用在无酒精饮料中。)植物化学物的
10、分类植物化学物的分类 芥芥子子油油甙甙(glucosinolatesglucosinolates):存存在在于于十十字字花花科科植植物物,其其降降解解产产物物具具有有典典型型的的芥芥末末、辣辣根根和和花花椰椰菜菜的的味味道道。助助于于植植物物中中特特殊殊酶酶葡葡糖糖硫硫苷苷酶酶的的作作用用,植植物物组组织织的的机机械械性性损损伤伤可可将将芥芥子子油油甙甙转转变变为为有有实实际际活活性性的的物物质质,即即异异硫硫氰氰酸酸盐盐、硫硫氰氰酸酸盐盐和和吲吲哚哚。当当白白菜菜加加热热时时,其其中中的的芥芥子子油油甙甙含含量量可可减减少少 30 60%。摄入量约为摄入量约为101050mg/d50mg/d
11、。(目目前前,对对一一种种有有明明显显抗抗癌癌作作用用的的异异硫硫氰氰酸酸盐盐萝卜硫素萝卜硫素(sulforaphane)已有较多的研究报道已有较多的研究报道)植物化学物的分类植物化学物的分类 多酚(多酚(polyphenolspolyphenols):主要为酚酸和类黄酮(存):主要为酚酸和类黄酮(存在于水果蔬菜外层和整粒谷物中)。在于水果蔬菜外层和整粒谷物中)。新鲜蔬菜中的新鲜蔬菜中的多酚可高达多酚可高达0.1%,例如莴苣外面的绿叶中多酚的含例如莴苣外面的绿叶中多酚的含量特别高量特别高,绿叶蔬菜中类黄酮的含量随着蔬菜的成绿叶蔬菜中类黄酮的含量随着蔬菜的成熟而增高熟而增高,户外大地蔬菜中类黄酮
12、的含量明显高于户外大地蔬菜中类黄酮的含量明显高于大棚蔬菜中的含量。大棚蔬菜中的含量。最常见的类黄酮是槲皮素,摄最常见的类黄酮是槲皮素,摄入量约为入量约为23mg/d23mg/d。(最近的研究表明这个剂量的类黄酮最近的研究表明这个剂量的类黄酮(如槲皮素如槲皮素)对人对人体健康有益。体健康有益。)蛋蛋白白酶酶抑抑制制剂剂(protease protease inhibitorsinhibitors):存存在在于于所所有有植植物物,以以豆豆类类、谷谷类类含含量量更更高高。蛋蛋白白酶酶是是使使一一些些癌癌症症具具有有侵侵袭袭能能力力的的重重要要因因子子。哺哺乳乳动动物物肠肠道道中中的的蛋蛋白白酶酶抑抑
13、制制剂剂与与内内源源性性蛋蛋白白酶酶(如如胰胰蛋蛋白白酶酶)形形成成复复合合物物,阻阻断断酶酶的的催催化化位位点点,从从而而竞竞争争性性抑抑制制蛋蛋白酶的活性。白酶的活性。摄入量约为摄入量约为295mg/d295mg/d。(所所吸吸收收的的蛋蛋白白酶酶抑抑制制剂剂能能以以生生物物活活性性形形式式在在各各组组织织中中被被检检测测出出来来,它它们们主主要要具具有有抑抑制制肿肿瘤瘤和和抗抗氧氧化化的的作用作用。)。)植物化学物的分类植物化学物的分类植物化学物的分类植物化学物的分类 单单帖帖类类(monoterpenesmonoterpenes):存存在在于于调调料料类类植植物物中中,如如薄薄荷荷中中
14、的的薄薄荷荷醇醇、葛葛缕缕子子种种籽籽中中的的香香芹芹酮酮、柑柑桔桔油中的柠檬油精油中的柠檬油精。摄入量约为。摄入量约为150mg/d150mg/d。(目目前前在在动动物物模模型型中中已已经经发发现现柠柠檬檬油油精精具具有有一一定定的的抗抗癌癌活活性性,临临床床上上对对乳乳腺腺癌癌患患者者的的试试食食试试验验正正在在进进行行中。中。)植物化学物的分类植物化学物的分类 植植物物雌雌激激素素(phyto-oestrogensphyto-oestrogens):可可结结合合到到哺哺乳乳动动物物体体内内雌雌激激素素受受体体上上并并能能发发挥挥类类似似于于内内源源性性雌雌激激素素作作用用的的成成分分,存
15、存在在于于所所有有植植物物。异异黄黄酮酮(isoflavonesisoflavones)和和木木聚聚素素从从化化学学结结构构上上讲讲均均属属多多酚酚类类,异异黄黄酮酮几几乎乎全全部部存存在在于于大大豆豆及及制制品品中中,木木聚聚素素在在亚亚麻麻种种籽籽和和粮粮食食制制品品中中含含量量较较高高。虽虽然然植植物物雌雌激激素素所所显显示示出出的的作作用用只只占占人人体体雌雌激激素素的的 0.1%,但但在在尿尿中中植植物物雌雌激激素素的的含含量量可可比比内内源源性性雌雌激激素素高高10 1 000 倍倍。依依照照机机体体内内源源性性雌雌激激素素数数量量和和含含量量的的不不同同,植植物物雌雌激激素素可可
16、发发挥挥雌雌激激素素和和抗抗雌雌激激素素两两种种作用。作用。(目前目前,异黄酮和木聚素正作为保健食品在市场上出售。异黄酮和木聚素正作为保健食品在市场上出售。)植物化学物的分类植物化学物的分类 硫化物(硫化物(sulphidessulphides):存在于大蒜等球根状植物。):存在于大蒜等球根状植物。大蒜中含硫成分多达大蒜中含硫成分多达30 余种余种,其中主要的含硫化合其中主要的含硫化合物有二烯丙基一硫化物、二烯丙基二硫化物和二烯物有二烯丙基一硫化物、二烯丙基二硫化物和二烯丙基三硫化物。其中二烯丙基二硫化物的生物活性丙基三硫化物。其中二烯丙基二硫化物的生物活性最强最强,亦称蒜素亦称蒜素(alli
17、cin),蒜素中的基本物质是蒜蒜素中的基本物质是蒜苷苷(alliin)。当大蒜类植物的结构受损时。当大蒜类植物的结构受损时,蒜苷在蒜苷在蒜氨酸酶的作用下可形成蒜素。新鲜大蒜中蒜素的蒜氨酸酶的作用下可形成蒜素。新鲜大蒜中蒜素的含量可高达含量可高达 4 g/kg。(白菜中也含有硫化物(白菜中也含有硫化物,但由于缺少蒜氨酸酶但由于缺少蒜氨酸酶,不能形成具有不能形成具有生物活性的硫化物代谢产物。)生物活性的硫化物代谢产物。)植物化学物的分类植物化学物的分类 植物凝血素(植物凝血素(lectinslectins):存在于大豆和谷):存在于大豆和谷类制品。可类制品。可能具有降低血糖的作用。能具有降低血糖的
18、作用。除上述各种植物次级代谢产物外除上述各种植物次级代谢产物外,还在一些植还在一些植物化学物没有归属到表物化学物没有归属到表 1 所列分类中所列分类中,例如葡萄糖例如葡萄糖二胺、苯酞、叶绿素和生育三烯酚类。另外还有植二胺、苯酞、叶绿素和生育三烯酚类。另外还有植酸。动物试验的结果表明植酸具有调节血糖和预防酸。动物试验的结果表明植酸具有调节血糖和预防肿瘤的作用。但在某些情况下肿瘤的作用。但在某些情况下,植酸可影响矿物质植酸可影响矿物质和微量元素的吸收。和微量元素的吸收。植物化学物的生物学作用植物化学物的生物学作用 抗癌作用抗癌作用1 1、蔬蔬菜菜和和水水果果中中的的约约3030种种植植物物化化学学
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