第二章 生物活性成分化学和营养学

2. 乳酮糖 （Lactulose） 乳酮糖则是由半乳糖与果糖以β -（1一4）糖苷键合组成 的。味甜,比乳糖甜，但不如蔗糖。乳酮糖在小肠内不被消化
吸收，到达大肠被双歧杆菌利用，具有较高的增殖活性，因
此乳酮糖被列为低热值甜味剂和功能性食品添加剂。另外可 使人工哺喂的婴儿肠道菌群与母乳哺喂的婴儿肠道菌群相接
4. 无能量填充剂 本身体积较大，缚水后体积更大，肠道内起填充剂的 容积作用，易引起饱腹感。 5. 发酵作用 被大肠内微生物发酵降解，产生乙酸、丙酸、丁酸等 短链脂肪酸，降低大肠pH值，调节肠道菌群，诱导产生有 益菌，抑制有害菌。
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（四）膳食纤维的生理功效
1. 低（无）能量，预防肥胖症 肥胖是这样发生的! 2. 调节血糖水平 膳食纤维使糖的 胰岛素将糖转化为能量，血糖值降低 吸收速度变缓 为抑制血糖值上升，机体产生大量胰 岛素。过剩的胰岛素将糖转化成脂肪 肥胖 饭后血糖值（血液中的葡萄糖含 量）上升，促进胰岛素的分泌
FDA 成人：总20-35g/d 不溶性纤维 70-75% 可溶性纤维25-30% 我国 成人：适宜摄入25g/d 中等30g/d 高能量35g/d 11
（六）膳食纤维的主要品种
1. 玉米膳食纤维 3. 小麦麸皮膳食纤维 5. 魔芋膳食纤维 2. 甜菜膳食纤维 4. 大豆膳食纤维
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二、活性多糖
三、功能性低聚糖
低聚糖：或寡糖，由3-9个单糖经糖苷键连接而成的低聚度合糖。 不被消化吸收而直接进入大肠内，优先被双歧杆菌所 利用。 （一）低聚糖的生理功效 1.促使双歧杆菌增殖 2.减少有毒发酵产物及有害细菌的产生、抑制病源菌和腹泻 3.防止便秘 4.增强免疫力、抗肿瘤 5.降低胆固醇 6.保护肝功能 7.合成维生素、促进钙的消化吸收。 8.低能量、不会引起龋齿 23
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3.真菌多糖的生理活性
A. 免疫调节功能
激活T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤 细胞等免疫细胞、刺激抗体产生。
双芝元片
B. 抗肿瘤
对癌细胞有很强的抑制作用
奥雪虫草
C. 抗突变作用 D. 降血压、降血脂、降血糖
虫草多糖—心律失常 灵芝多糖—心血管系统调节
E. 抗病毒作用 F. 抗氧化
爱滋病毒（HIV）、单纯疱疹病毒（HSV-1，HSV-2）、 巨细胞病毒（CMV）、流感病毒等。
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（三）膳食纤维的物化特性 1.高持水力 ① 自身体重的1.5-25倍 ② 水溶性膳食纤维>非水溶性膳食纤维 调节肠道功能，有利于增加粪便的含水量及体积，促进粪便 的排泄 2.吸附作用 吸附、螯合胆固醇、胆汁酸、肠道内有毒物质（内源性 毒素）、有毒化学药品（外源性毒素） 3.阳离子交换作用 羧基、羟基、氨基等侧链，产生类似弱酸性阳离子交 换树脂的作用，可与阳离子，尤其是有机阳离子进行交换。 6
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3. 果胶及果胶类物质
主链由半乳糖醛酸以α（1→4）
4. 木质素
糖苷键连接而成的聚合物，部分半 乳糖醛酸羧基被甲酯化，主链上还 有少量（1→2）鼠李糖。甲氧基 含量超过7%的为高甲氧基果胶； 低于7%的为低甲氧基果胶，低甲 氧基果胶凝胶时需要Ca2+。
天然果胶含有阿拉伯聚糖、半 乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖、鼠李聚 糖等。溶于水形成凝胶，对维持膳 食纤维的结构有重要作用。
葡萄糖
血糖值缓慢上升， 胰岛素也能缓慢分泌
抑制胰岛素的过剩产生， 抑制肥胖！ 8
3. 降血脂 胆汁酸的循环！
胆汁酸（胆固醇的最终代谢产物） 随胆汁流入肠道，参加脂类消化，受 肠道细菌的作用，变成次级胆汁酸 95%次级胆汁酸被肠壁从新吸收，经 过静脉回到肝脏，经肝细胞处理变回 胆汁酸，与新合成的胆汁酸一起再次 循环
活性多糖（active polysaccharide）：具有免疫调 节活性、抗肿瘤活性等特殊生理功能的 多糖。
1984年---荚膜多糖---疫苗 （一）真菌多糖
1. 定义：从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出来的，可以 控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性多 糖，具有增强免疫力、抗肿瘤活性的特性。
第二章 生物活性成分（功效成分）化学和营 养学
本章学习的目的
掌握功能性食品七大生物活性成分（功能性碳水化合物； 氨基酸、肽和蛋白质；功能性脂质；维生素和维生素类似物； 矿物元素；植物活性成分；益生菌）化学和营养学。
化学： 研究生物活性成分的来源、制备、结构、性能、分析和 应用。 营养学：研究生物活性成分对人体的营养保健规律及对各种慢 性病的预防改善作用。 1
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茯苓多糖 定义： 从多孔菌科真菌茯苓菌核中提取的有效成分。具有免疫
增强活性，可用于抗病毒、抗肿瘤，减轻放、化疗副作 用，以及治疗慢性肝炎、延缓衰老等。
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云芝多糖 定义：云芝子实体提取物中的有效成分。具有免疫增强活性，
可明显增强肿瘤患者细胞免疫和体液免疫功能，增强 机体对放、化疗耐受性，并减少感染与出血，也是防 治慢性肝炎的良好药物 。 云芝多糖具有免疫调节功能，是良好的免疫增强剂，具有 增强免疫细胞功能和识别能力，提高IgM的量等作用；云 芝多糖同时具有保肝护肝作用，可显著降低血清转氨酶， 对肝组织病变和肝坏死有明显的修复作用
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透明质酸
糖胺聚糖的一种，由葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖形成的 多糖，不含硫酸基取代。又称玻尿酸、糖醛酸。
■ 润滑关节，调节血管壁的通透性，调节蛋白质，水电解质 扩散及运转，促进创伤愈合等。尤为重要的是，透明质酸 具有特殊的保水作用，是目前发现的自然界中保湿性最好 的物质，被称为理想的天然保湿因子，例如：2％的纯透明 质酸水溶液能牢固地保持98％水分。 22
（二）低聚糖的具体产品
1. 异麦芽酮糖 （Isomaltulose） 2. 乳酮糖 （Lactulose） 3. 大豆低聚糖（Soybean Oligodaccharide） 4. 低聚果糖（Fructooligosacde） 5. 低聚乳果糖 （Lactosucrose） 6. 低聚木糖 7. 低聚半乳糖 8. 低聚异麦芽糖 24
■ 来源：①从天然虫草子实体中提 取；②从人工培养虫草子实体中 提取；③从发酵培养的菌丝体和 发酵液中提取。
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灵芝多糖 定义： 目前已分离到的有200多种，其中大部分为β –葡聚糖，
少数为α –葡聚糖，多糖链由三股单糖链构成，是一种 螺旋状立体构形物，其立体构形和DNA、RNA相似，螺旋 层之间主要以氢键固定，分子量从数百到数十万，除一 小部分小分子多糖外，大多不溶于高浓度酒精，在热水 中溶解，大多存在于灵芝细胞内壁。 能提高机体免疫力，提高机体耐缺氧能力，消除自由基， 抑制肿瘤、抗辐射，提高肝脏、骨髓、血液合成DNA、RNA、 蛋白质能力，延长寿命，灵芝多糖还具有刺激宿主非特异 性抗性、免疫特异反应以及抑制移植肿瘤生理活性的特性。
虫草多糖
定义： 由甘露糖、虫草素、腺苷、半乳糖、阿拉伯糖、木糖精、 葡萄糖、岩藻糖组成的多聚糖。
■ 虫草多糖为白色粉末，无异味，易溶于水，多糖的化学定 性试验呈阳性反应，多糖与蒽酮试剂反应为蓝绿色，与苯 酚−硫酸试剂反应为桔红色，与α −萘酚试剂反应为紫红色。 不溶于高浓度乙醇与有机溶剂。 ■ 活化巨噬细胞刺激抗体产生，提高人体免疫能力，改善呼 吸系统，抑制肿瘤生长，并具有抗肿瘤、抗辐射、降血糖 和血浆脂蛋白，还能抗心律失常，抗心肌缺血，扩张外周 血管，降 压，降血脂，抑制血小板聚集。
胆汁 酸
胆固 醇
胆汁 酸
膳食 纤维
胆汁 酸
膳食 纤维
膳食纤维与胆汁酸相结合， 排出体外 胆汁酸的排出意味着 胆固醇的消耗 降低胆固醇！ 9
4. 抑制有毒发酵物、润肠通便、预防结肠癌
便秘的预防！
膳食纤维在大肠内吸收水分后， 体积膨大，粪便变的柔软且体 积增大 刺激肠壁，肠活动增加 通肠速度增加，粪便顺利排出
C. 排出肠道毒素、降低重 金属对人的危害、抗辐 射、防龋齿
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壳聚糖 (Chitosan)
甲壳素脱除乙酰基后的产物，即由N-氨基葡萄糖单体通过β （1→4）糖苷键连接而成的直链线性多糖，是常见的粘多糖。 ■ 壳聚糖难被人体胃肠消化吸收，当人把它们摄入体内后， 它们可与相当于自身质量许多倍的甘油三酯、脂肪酸、胆 汁酸和胆固醇等脂类化合物生成络合物，该络合物不被胃 酸水解，不被消化系统吸收；还具有非常爽口的甜味和调 解血压、消除脂肪肝、降低胆固醇和增强免疫力的功能， 而且还具有提高食品的保水性及水分调节作用，可作为糖 尿病和肥胖病的保健食品添加剂。
2. 种类：香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、银耳多糖、虫草多糖、 茯苓多糖、金针菇多糖、木耳多糖等。 13
香菇多糖
定义： 从香菇(Lentinus edodes)子实体或菌丝中分离的一种多 糖，以β-1,3葡聚糖为主，有免疫激活和抗肿瘤活性 。
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日本学者千原，1969年，第一次报道了香菇子实体中分离 的6种胞外多糖中有2种具有明显抗肿瘤活性。 经热水提取的香菇多糖可调节人休内有免疫功能的T细胞 活性，可降低甲基胆蒽诱发肿瘤的能力。香菇对癌细胞有 强烈的抑制作用，对小白鼠肉瘤S-180的抑制率为97.5%， 对艾氏癌的抑制率为80%。 14
近，因此在婴儿配方奶粉当中乳酮糖是一种必需添加剂。
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3. 大豆低聚糖（Soybean Oligodaccharide）
大豆低聚糖是大豆中所含可溶性碳水化合物的总称呼,它是 a-半乳糖苷类，主要由水苏糖、棉子糖和蔗糖组成，其中功效 成分为水苏糖和棉籽糖。大豆低聚糖是一种低甜度、低热量的 甜味剂，其甜度为蔗糖的70％，其热量仅是蔗糖热能的1／2， 而且安全无毒。
（三）低聚糖的有效摄入量
每日：低聚果糖3g；低聚半乳糖2-2.5；大豆低聚糖2g； 低聚木糖0.7g
1. 异麦芽酮糖 （Isomaltulose）
白色结晶，无臭、味甜、甜度约为蔗糖的42%，甜味纯正， 与蔗糖基本相同，无不良后味，熔点122～124℃，耐酸，耐 热，不易水解，热稳定性比蔗糖低，易溶于水，其水溶液的 黏度亦比同等浓度的蔗糖略低。在肠道内可被酶解，由机体 吸收利用。对血糖值影响不大，不致龋齿。 25
有毒代谢物
肝毒素：氨、胺 致癌物：亚硝胺、苯酚、甲苯 酚、次级胆汁酸等
便秘解决！
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5.调节肠道菌群
膳食纤维是有益菌的食物 增加有益菌。。。
膳食 纤维 有益 菌
增加肠活动
便秘预防
致癌物质生成的抑制
有害菌
抑制有害菌的增加
益生菌能保护肠内环境、预防癌、抗老化、提高免疫力等， 特别是水溶性膳食纤维。
（五）膳食纤维的有效摄入量
（二）膳食纤维的化学组成 1. 纤维素 （C6H10O5）n
2. 半纤维素
β（1→4）糖苷键连接而成的直链线 性多糖，细胞壁的主要结构 主要食品配料：微晶纤维素(MCC)、 羧甲基纤维素(CMC)
几种不同类型的单糖构成的异质多 聚体 ，主链为木糖、半乳糖或甘露 糖，支链上带有阿拉伯糖或半乳糖。 初生壁的主要结构
松柏醇、芥子醇、和对羟 基肉桂醇组成，非多糖，细胞 壁的结构成分之一，复杂的三 维结构，人和动物都不能消化 木质素。
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Baidu Nhomakorabea
5. 抗性淀粉 (resistant starch, RS), 抗酶解淀粉
健康人体小肠内剩余的不被消化吸收的淀粉及其降解 物的总称。
分类： 1 RS1(因种子结构的物理包裹而不能消化的淀粉)。 2 RS2(某些生淀粉颗粒)。 3 RS3(高度凝沉淀粉)。 4 RS4(某些化学改性淀粉)。
清除自由基、提高抗氧化酶活性抑制脂质过氧化的活性、 可起到保护生物膜和延缓衰老。
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（二）植物多糖
（三）动物多糖
1. 种类： 茶多糖、枸杞多糖、 1. 种类： 海参多糖、壳聚糖、 银杏叶多糖等。 透明质酸等。 2. 生理活性： A. 抑制肿瘤 B. 调节免疫 C. 延缓衰老 D. 抗疲劳 E. 降血糖 2. 生理活性： A. 增强免疫、抗肿瘤 B. 降血脂
第一节
功能性碳水化合物
定义：在增强机体免疫力、降低血脂、调解肠道菌群方面具有 生理功效的碳水化合物。 一、膳食纤维 （一）定义 膳食纤维（Dietary fiber，DF）：不被人体消化吸收的多糖类碳 水化合物与木质素的总称。
膳食 纤维
* 粗纤维（Crude fiber，CF）：植物经特定浓度的酸、碱、 醇或醚等溶剂处理后的剩余残渣。 分类：可溶性膳食纤维（SDF, soluble dietary fiber）不可 溶性膳食纤维（IDF, insoluble dietary fiber） 2