抗氧化剂和富含抗氧化剂的食品.ppt
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1、关于抗氧化剂和富含抗氧化剂的食品现在学习的是第1页,共50页在身体和食品原料中,氧化过程是一种新陈代谢反应,对细胞的生存十分必要,正常的新陈代谢一般依赖于氧和自由基。研究表明,氧是呼吸作用的最终电子受体,在新陈代谢过程中,会导致其他衍生于氧的自由基产生(如,超氧化自由基、羟基自由基),这些自由基具有十分强烈的氧化活性,可以引起氧化损伤进而导致细胞和组织的破坏。现在学习的是第2页,共50页自由基,化学上也称为“游离基”,是指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团,这些未配对或单电子在与另一电子配对时,往往表现出很高的活性。在书写时,一般在原子符号或者原子
2、团符号旁边加上一个“”表示没有成对的电子。如氢自由基(H,即氢原子)、氯自由基(Cl,即氯原子)、甲基自由基(CH3)。什么是自由基现在学习的是第3页,共50页自由基参与到很多反应中,当过量的自由基存在时,它们可以抑制保护酶(例如,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等)的活性,引起细胞的破坏和致死效应(如细胞凋亡),结果导致细胞的呼吸作用停止。超氧化物歧化酶:超氧化物歧化酶能够清除超氧化物,保护细胞免受氧化损伤。过氧化氢酶:促使H2O2分解为分子氧和水,清除体内的过氧化氢,从而使细胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御体系的关键酶之一。过氧化物酶:是细胞用来催化过氧化氢(过氧化氢是一种代谢过
3、程中产生的废物,它能够对机体造成损害)分解的工具。现在学习的是第4页,共50页食品的化学变质主要原因之一是氧化,不仅导致了异味的产生,还引起了食品营养质量、色泽、风味、组织和安全性的退化(甚至产生有害物质,引起食物中毒)。现在学习的是第5页,共50页一、自动氧化(一)食品体系中的自动氧化机理大气中的氧分子和有机分子反应产生过氧自由基,过氧自由基的传递就是自动氧化。食品在加工、处理、储存的过程中发生油脂酸败:不饱和的油脂在加热、光照、电离辐射、微量金属和金属蛋白等催化条件下发生氧化,或者被脂肪氧化酶催化氧化。油脂氧化是食品产生异味化合物和恶臭的主要原因,引起一系列其他反应,并最终缩短货架期和降低
4、食品的营养价值。现在学习的是第6页,共50页(二)生物系统中的自动氧化的机理生物系统中的生化防御体系:各种酶类、微量矿物质、抗氧化维生素和一些其他化合物等,这些可以保护细胞组分免受氧化的破坏。自由基的产生与分子氧反应,并形成过氧化自由基和氢过氧化物,进而引发链式反应,破坏细胞成分,最终引起多种主要器官的细胞损坏。现在学习的是第7页,共50页(三)酯类氧化反应酯类是食品和其他生物系统中的一种主要的组成部分。在食品中,氧化反应可以引起酸败,导致维生素(VA、VC和VE)和必需脂肪酸结构的破坏,造成食品营养价值降低,也可能形成有毒化合物和有色物质。油脂氧化对冠心病、动脉粥样硬化、癌症和衰老都有着重要
5、影响。现在学习的是第8页,共50页(四)食品体系中油脂氧化机理油脂氧化反应机理大致可以分为三个阶段:链引发阶段:自由基的形成;链传递阶段:自由基链反应;链终止阶段:非游离基化合物的形成。链引发阶段主要是由于不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和亚麻酸)在微量金属、反射线、光或热下引发自由基生产,或者与氧接触产生自由基。现在学习的是第9页,共50页链传递阶段:自由基可以转变为其他的游离基。链终止阶段:两个游离基相互作用时,就到了油脂氧化的终止阶段。现在学习的是第10页,共50页(五)生物体系中油脂氧化机理人体是通过酯类氧化从脂肪中获得能量,酯类氧化是一种正常的生物过程,当脂类氧化不受控制时,会引发一系列疾
6、病的发生。生物体系中油脂过氧化反应(油脂氧化)的链引发和链传递阶段是由铁离子和微粒体NADPH-细胞色素P-450还原酶催化产生超氧阴离子的形成。现在学习的是第11页,共50页(六)游离基的来源游离基的来源可分为两类:内源和外源。内源产生的游离基大部分是由细胞产生的。(1)正常的有氧呼吸。通过线粒体产生能量的过程中,产生自由基。(2)细胞器中的过氧化物酶降解脂肪酸和其他分子的主体,同时生成副产物过氧化氢(H2O2),一部分过氧化氢进入细胞中的其他部分,增加了对DNA分子的氧化损伤。现在学习的是第12页,共50页(3)动物体中的细胞色素P-450酶抵制外源化学试剂所带来的严重毒素影响的同时产生氧
7、化副产物损伤DNA分子。(4)当具有氧化特性的NO、O.2-、H2O2和OCl-急剧增加时,吞噬细胞就会破坏细菌或被病毒感染的细胞。现在学习的是第13页,共50页外源性因素对内源性氧化剂能力的影响(1)吸烟:香烟的烟中含有氮氧化物可以引起大分子的氧化,大大降低了抗氧化物的含量。现在学习的是第14页,共50页现在学习的是第15页,共50页(2)饮食因素:从从食食物物中中摄摄入入过过多多的的铜铜或或铁铁,可可以以提提高高过过氧氧化化物物中中的自由基的氧化。的自由基的氧化。由由于于生生活活的的节节奏奏加加快快,很很多多人人在在中中午午只只是是吃吃快快餐餐或或方方便便面面,因因而而缺缺乏乏清清除除自自
8、由由基基的的维维生生素素C C、维维生生素素E E、-胡萝卜素及微量元素。胡萝卜素及微量元素。很很多多人人只只吃吃精精制制的的大大米米和和面面粉粉,缺缺乏乏纤纤维维素素和和B B族族维生素。维生素。由由于于工工作作繁繁忙忙,日日常常的的饮饮水水量量减减少少,使使侵侵入入机机体体污污染物和有毒物质不能排出体外。染物和有毒物质不能排出体外。由由于于我我国国人人民民肉肉食食以以食食猪猪肉肉为为主主,猪猪肉肉中中脂脂肪肪含含量量高,容易导致自由基的产生。高,容易导致自由基的产生。现在学习的是第16页,共50页(3)正常饮食中的大量酚类化合物的植物食品通过氧化还原循环产生氧化剂。(4)辐射/紫外线照射:
9、紫外线是位于日光高能区的不可见光线。紫外线根据波长分为:这里近紫外线(UVA),远紫外线(UVB)和超短紫外线(UVC)。UVA射线可以渗透到皮肤最深处,产生自由基,并能引起皮肤变黑,具有抑制细胞免疫功能。UVB可以引起皮肤晒伤和大部分组织损伤。UVC也能引起皮肤晒黑和过早衰老。现在学习的是第17页,共50页(5)艰苦的工作或锻炼:在锻炼过程中,整个身体对氧气的消耗量的巨大增加,导致线粒体有氧呼吸链中电子的渗漏,形成不同单电子氧化的中间代谢产物,在细胞中可以引发一系列的破坏反应。现在学习的是第18页,共50页细胞的防御体系细胞都有一套良好的防御体系,以用来阻止和修复与DNA、蛋白质和酯类有关的
10、氧化损伤,一般这些体系包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽体系、维生素E、抗坏血酸、尿酸盐,以及部分的脂肪酶、蛋白酶等。现在学习的是第19页,共50页(七)抗氧化剂通过向食品中添加抗氧化剂,或者原本就含在饮食中的抗氧化剂,可以延缓油脂氧化作用的影响。在食品工艺中,抗氧化剂的一个主要的功能是阻止异味、腐烂的产生,并且维持食品的营养价值。现在学习的是第20页,共50页抗氧化剂:是在食品中相对于易氧化基质含量很低,但却能够显著地延缓或阻止基质氧化的一种物质。食品中的一切物质(除了水)几乎都属于易氧化的基质,也可以在活体组织中,包括蛋白质、脂质、碳水化合物和DNA分子。一种抗氧剂可能只对一种生物或
11、食品体系有保护作用,对其他的体系却没有效果。现在学习的是第21页,共50页食品抗氧化剂的作用机理食品抗氧化剂的作用比较复杂。抗坏血酸、异抗坏血酸及其钠盐因其食品抗氧化剂本身易被氧化,因而可保护食品免受氧化。BHA和BHT等酚型抗氧化剂可能与油脂氧化所产生的过氧化物结合,中断自动氧化反应链,阻止氧化。另一些抗氧化剂可能抑制或破坏氧化酶的活性,借以防止氧化反应进行。现在学习的是第22页,共50页抗氧化剂在保护人体方面的作用机理清除活性氧自由基和氮自由基;降低局部氧分子浓度,从而减少氧分子的氧化能力;代谢脂质过氧化物成非自由基的产物;螯合金属离子阻止自由基的生产。现在学习的是第23页,共50页清除自
12、由基的方法1 1、服用生物体内本身就存在的能清除自由基的酶、服用生物体内本身就存在的能清除自由基的酶系统,系统,即食入的动植物食品含有这些酶即食入的动植物食品含有这些酶,如:,如:超超氧化歧化酶氧化歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等。、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等。2 2、服用非酶天然抗氧剂,如维生素、服用非酶天然抗氧剂,如维生素E E、维生素维生素A A、维生素维生素C C、胡萝卜素、微量元素锌、硒、铜、锰胡萝卜素、微量元素锌、硒、铜、锰等。等。现在学习的是第24页,共50页在许多中草药的提纯物中也含有清除氧自由基作在许多中草药的提纯物中也含有清除氧自由基作用的化合物,如五味子、甘草类
13、黄酮、人参皂苷、用的化合物,如五味子、甘草类黄酮、人参皂苷、山莨宕碱等。山莨宕碱等。此外,很多食物,如此外,很多食物,如茄子、豆角、韭菜、油菜、土茄子、豆角、韭菜、油菜、土豆、青椒、黄瓜、西红柿、葡萄、大蒜豆、青椒、黄瓜、西红柿、葡萄、大蒜的水提取物的水提取物或汁液都有抗氧化作用。茶叶尤其是或汁液都有抗氧化作用。茶叶尤其是绿茶绿茶,能,能抗衰老与抗肿瘤。抗衰老与抗肿瘤。现在学习的是第25页,共50页运运动动员员剧剧烈烈运运动动后后,肌肌肉肉中中自自由由基基的的含含量量要要比比平平时时增增高高2-32-3倍倍,脂脂质质过过氧氧化化物物也也大大量量增增加加,若若运运动动员员缺缺乏乏维维生生素素E
14、E,这这一一情情况况会会更更加加严严重重。肌肌注注SODSOD或五味子后,能立即消除疲劳。或五味子后,能立即消除疲劳。硒硒是是谷谷胱胱甘甘肽肽过过氧氧化化物物酶酶中中的的重重要要元元素素,缺缺硒硒后后会会导导致致这这一一酶酶的的活活力力降降低低,因因此此缺缺硒硒所所致致的的克克山山病,如大骨节病或心肌坏死都与自由基有关。病,如大骨节病或心肌坏死都与自由基有关。现在学习的是第26页,共50页1.来源分类:按抗氧化剂来源分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂。2.溶解性分类:油溶性抗氧化剂,常用的有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)和没食子酸丙酯(PG)等人工合成的油溶性抗氧化剂;混合生育
15、酚浓缩物及愈创树脂等天然的油溶性抗氧化剂。水溶性抗氧化剂,包括抗坏血酸及其钠盐、异抗环血酸及其钠盐等人工合成品,从米糠、麸皮中提制的天然品植酸即肌醇六磷酸。抗氧化剂的分类现在学习的是第27页,共50页1.天然抗氧化剂抗氧化剂在食品中占据重要的地位的四个原因:内源性抗氧化剂可以保护食品自身的化学组成免受氧化损害;人体可以吸收膳食中抗氧化剂,并产生有利影响。食品衍生的抗氧化剂也能产生有利影响,之间在胃肠道中发挥作用而不需要被吸收;以治疗为目的的植物提取物已经引起人们的广泛重视。天然抗氧化剂中,主要有两大部分:生育酚和抗坏血酸。天然抗氧化剂中,主要有两大部分:生育酚和抗坏血酸。现在学习的是第28页,
16、共50页2.食品抗氧化剂的化学分类见课本P15现在学习的是第29页,共50页3.依据抗氧化剂的功能进行分类现在学习的是第30页,共50页4.依据抗氧化剂合成的位置进行分类内源性抗氧化剂:在细胞内合成的,如多胺、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、褪黑色素、雌激素、硫辛酸、血浆酮蓝蛋白、清蛋白、乳铁蛋白、铁传递蛋白;天然抗氧化剂:在食品中发现的抗氧化剂,如维生素E、维生素C、类胡萝卜素、多酚类、硒、类黄酮。现在学习的是第31页,共50页1 1、维生素、维生素E E 能抗氧化、防衰老,是主要的天然自由基清除剂或抗能抗氧化、防衰老,是主要的天然自由基清除剂或抗氧化剂之一。此外氧化剂之一。
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