第八章生物基精细化学品

第八章 生物基精细化学品
1. 大豆和玉米加工过程
2. 大豆和玉米基植物化学品
（1）植物甾醇 （2）软磷脂 （3）类胡萝卜素 （4）植物雌激素 （5）皂素 （6）蛋白酶抑制剂 （7）生育酚
3.来源于其他生物质资源的精细化学品
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（1）植物甾醇（phytosterols）
谷甾醇（大豆，60%）
Bowman-Birk Inhibitor （BBI），相对分子量8000的多肽， 是有效的胰凝乳蛋白酶和胰岛素抑制剂；还可以用于辐射 保护药物。
α-淀粉酶抑制剂。 ……
第八章生物基精细化学品白芸豆
（七）生育酚（tocopherols）
天然抗氧化剂。 可从大豆油脱臭馏出物中分离得到。 大豆中含有的主要是γ-生育酚（62%），其次为δ-生育酚
叶黄素
Β-胡萝卜素 Β-玉米黄质素
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黄体素 玉米黄素
类胡萝卜素作用
玉米中的色素主要是胡萝卜素和叶黄素，每千克玉米含2080mg。
类胡萝卜素是动物中维生素A的最直接来源，但叶黄素只起 色素作用，不是维生素A的前体；叶黄素可用于治疗眼科疾 病—斑疹恶化。
多烯结构，对光、热和空气不稳定，可用作抗氧化剂。
（25%），α-生育酚（12%）和β-生育酚（1%）。 玉米中主要是γ-生育酚和α-生育酚，每千克玉米油中~500-
1000mg 生育酚。 天然的维生素E是d- α-生育酚，合成维生素E是dl- α-生育酚。 ……
小麦胚芽
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生育酚的结构式
维生素E（α-生育酚）
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β-胡萝卜素
有机合成：ROCHE、BASF，反式；wittig 反应，PPh3O不能回收； DSM发酵：反式；藻类、棕榈油中含大量顺式构型和α-胡萝卜素。
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（4）植物雌激素（phytoestrogens）
染料木黄酮
异黄酮苷
每千克大豆蛋白含~40mg植物雌激素，主要是异黄酮类物 质—染料木黄酮和异黄酮苷。
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控制胆固醇（cholesterol ）
成年美国人25%胆固醇偏高。 高胆固醇食物：猪脑、动物内脏、蛋黄、鱿鱼、贝壳类、
奶油、黄油、羊肉、猪油、牛油等动物油脂中含有较多胆 固醇。而且，这些油脂中的饱和脂肪酸还可以促进肝脏合 成更多的胆固醇。 合理控制胆固醇饮食：多吃鱼、富含纤维食物、大豆制品， 摄入足量的维生素C和少吃高脂类食品。
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（2）软磷脂（lecithin）
软磷脂也称为磷脂酰胆碱。 在大豆油加工过程中，通过脱胶过程中粗豆油中分离得到。 软磷脂可用作乳化剂。 参与细胞膜的活动、脂肪运输、类胆碱的神经传递等，也可降
低血浆中胆固醇含量，并提供充足的能提高感知能力的胆碱。
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（3）类胡萝卜素（carotenoids）
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植物甾醇的作用
自然界中胆固醇主要存在于动物性食物之中，植物中没有胆 固醇，但存在结构上与胆固醇十分相似的物质——植物甾醇。
植物甾醇无致动脉粥样硬化的作用，在肠粘膜，植物甾醇 （特别是谷甾醇）可以竞争性抑制胆固醇的吸收。
甾醇通过微生物发酵可以转化为重要的其他甾体：4-雄甾烯3,17-二、1,4-雄甾二烯3,17-二酮、睾丸激素等。
被人体吸收利用，其生物利用度为合成维生素E的2-8倍。 天然维生素E的抗氧化和抗衰老性能指标都数十倍于合成维生素E。 在欧美发达国家，天然维生素E几乎全部被用于人类保健品和药品生产，
而合成维生素E被逐渐禁止应用于人体食用，而只用于饲料加。
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Synthesis of Vitamin E
皂素作用
皂素占大豆总质量的~6%。 与胆固醇结合，防止胆固醇在血液中的再吸附。 抑制脂肪在内脏中的堆积，控制肥胖。 与胆酸紧密结合，降低结肠癌的发病率。 清除肠道内的毒素和硬化物质。
……
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（六）蛋白酶抑制剂（protease inhibitors）
蛋白酶抑制剂占大豆蛋白总量的~6%，也存在玉米、水稻 等其他农作物中。
麸质粗粉
胚芽
麸质饲料
玉米油
胚芽粗粉
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大豆加工工艺
首先将大豆蛋白从油脂中分离。 从大豆蛋白质中可分离异黄酮、皂素、蛋白酶抑制剂等植物化学品。 粗豆油纯化过程可以得到植物化学品：脱胶—软磷脂，黏土脱色—叶绿 色，水蒸气蒸馏脱臭——甾醇和生育酚，精制—脂肪酸。
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维生素E（α-生育酚）立体异构体的生物活性
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天然维生素E
天然维生素E从天然植物油提取，对人体无副作用，可以长期服用。 合成VE是以石油化工副产物为原料制成，有化工中间产物（主环），
对人体健康存在潜在威胁，不适宜长期服用。 而且天然维E具有较高的生物活性，是合成维生素E的2倍，所以更容易
菜油甾醇（大豆，20%）
Stigmasterol甾醇（大豆，20%）
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胆固醇（cholesterol ）
胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅参 与形成细胞膜，而且是合成胆汁酸，维生素D以及甾体激素 的原料。
分为高密度胆固醇和低密度胆固醇，前者对心血管有保护 作用，通常称之为“好胆固醇”，后者偏高，冠心病的危 险性就会增加，通常称之为“坏胆固醇”。血液中胆固醇 正常含量每单位在140-199毫克之间。
可降低乳腺癌和前列腺癌的发病率，染料木黄酮还可以降低 有害胆固醇的水平。
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异黄酮作用
改善肤质、缓解更年期不适： 抗衰老： 改善经期不适： 预防骨质疏松： 预防心血管疾病： 预防乳腺癌： 改善产后精神障碍 提高性生活质量。
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（5）皂素（saponins）
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1. 大豆和玉米加工过程 2. 大豆和玉米基植物化学品 3.来源于其他生物质资源的精细化学品
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玉米湿磨工艺