食物中生物活性成分与生物学作用

【食物来源】
▪ 主要存在于水果和新鲜蔬菜中
➢ β- 胡萝卜素和α- 胡萝卜素：黄橙色蔬菜和水果 ➢ β-隐黄素：橙色水果 ➢ 叶黄素：深绿色蔬菜 ➢ 番茄红素：番茄
【摄入量】
▪ 人体每天摄入的类胡萝卜素大约为6mg。
【生物学作用】
▪ 抗氧化作用 ▪ 抗肿瘤作用 ▪ 增强免疫功能 ▪ 保护视觉功能
食物中的生物活性成分和生 物学作用
第一节 概 述
食物中除了营养素外，还含有其他许多对人体有益的物质。
这类物质不是维持机体生长发育所必需的营养物质，但对维护人 体健康、调节生理功能和预防疾病发挥重要的作用。
这类物质过去较多的称为非营养素生物活性成分（non-nutrient bioactive substances），近来建议不再称这类物质为非营养素生 物活性成分，代之为 “生物活性的食物成分（bioactive food components）”。
抗肿瘤作用
▪ 流行病学研究显示，摄食深绿色蔬菜水果降 低癌症发生率与其所含类胡萝卜素密切相关。
▪ 研究较多的有番茄红素和β-胡萝卜素。
▪ 可能机制：
✓抗氧化 ✓抑制致癌物形成 ✓调节药物代谢酶 ✓增强免疫功能
✓ 调控细胞信号传导 ✓ 抑制癌细胞增殖 ✓ 诱导细胞分化及凋亡 ✓ 诱导细胞间隙通讯
增强免疫功能
这些次级代谢产物相对于初级代谢产物而言 含量甚微，但种类繁多，是植物进化过程中 为适应周围环境（如杂草、病虫害、紫外线 等）而生成的各种活性分子。
植物化学物分类
多酚 类胡萝卜素 萜类化合物 有机硫化物 皂苷 植物雌激素 植酸 植物固醇 其他：姜黄素、辣椒素、叶绿素、吲哚等
植物化学物的生物活性
第四节 皂苷类化合物 【结构】
▪ 由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有机酸组成
▪ 组成皂苷的糖有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿 拉伯糖、木糖及其他戊糖类
【分类】
▪ 根据皂苷元化学结构的不同，可分为：
➢ 甾体皂苷 ➢ 三萜皂苷
四环三萜 五环三萜：最多见，如大豆皂苷
▪ 较常见的有大豆皂苷、人参皂苷、三七皂苷、 绞股蓝皂苷、薯蓣皂苷等。
行性病变。 ▪ 吸收蓝光，保护视网膜免于光损害。
第三节 植物固醇
【结构】
环戊烷全氢菲主要骨架 比胆固醇多一个侧链
植物性甾体化合物
【分类】
β-谷固醇 菜油固醇
豆固醇 相应的烷醇
常见植物固醇与胆固醇的化学结构式
【食物来源】
▪ 主要来源于各种植物油、坚果、种子、豆类
【摄入量】
▪ 每日150 ～400 mg，与胆固醇摄入量相当。 ▪ 吸收率仅约5%左右。
▪ 担忧：
➢ 植物固醇血症：过量吸收植物固醇，冠状动脉及主 动脉瓣疾病
➢ 生理浓度也可能致动脉粥样硬化？
抗癌作用
▪ 降低结肠癌、乳腺癌和前列腺癌等的发病风险 ▪ 可能机制：
✓ 阻滞细胞周期 ✓ 影响细胞膜结构与功能 → 降低膜表面流动性、改
变酶活性 ✓ 诱导细胞凋亡：激活神经鞘磷脂循环产生神经酰胺
抗氧化作用
▪ 流行病学研究资料表明，番茄红素、β- 胡萝卜素 和叶黄素与心血管疾病和一些癌症的患病风险之间 存在负相关。
番茄红素——预防动脉粥样硬化 双
β- 胡萝卜素——抗氧化
向 调
促氧化
节
作
用
▪ 在类胡萝卜素中，番茄红素的抗氧化活性最强。 ▪ 机制：
✓ 类胡萝卜素含有许多双键，可淬灭单线态氧 及清除自由基和氧化物，减少自由基和氧化 物对细胞DNA、蛋白质和细胞膜的损伤。
✓ 阻止肿瘤细胞转移：抑制肿瘤血管生成、黏附和 侵袭力
✓ 激素样作用： 与乳腺癌细胞内雌激素受体结合抑 制增殖
✓ 调节免疫 ✓ 降低胆酸代谢物的浓度：有益大肠癌的预防
调节免疫功能
▪ 选择性促进TH1细胞功能，抑制TH2细胞
▪ 激活NK细胞活性
其他作用
▪ 抗炎：降低体内C-反应蛋白水平 ▪ 降低脂质过氧化物 ▪ 雌激素效应 ▪ 降低β-胡萝卜素、番茄红素的吸收
排泄
尿道和胆道排泄，主要是以代谢物的形式
第二节 类胡萝卜素
【结构】
▪ 异戊二烯基本单位 ▪ 共轭双键
多烯链 脂溶性色素
【分类】
➢ 胡萝卜素类 (carotene) ：不含氧原子 ➢ 叶黄素类 (xanthophyll)：含氧原子
α-胡萝卜素、β- 胡萝卜素、γ-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄素、
β-隐黄素、番茄红素等。
抗癌 抗氧化 免疫调节 抗微生物 降胆固醇 其他（调节血压、血糖、血小板和血凝，以及抑制炎症等 ）
植物化学物的吸收、代谢与排泄
吸收
一般吸收率比较低 主动吸收或被动吸收 肠道代谢物的吸收
代谢
Ⅰ相代谢（如细胞色素P450单加氧酶系催化的羟基化和去甲基化） Ⅱ相代谢（如与葡萄糖醛酸、硫酸结合及甲基化反应等）
【生物学作用】
▪ 降低胆固醇作用
▪ 调节免疫功能
▪ 抗癌作用
▪ 其他作用
降低胆固醇作用
▪ 植物固醇的主要生物学作用。 ▪ 机制：
✓ 降低胆固醇吸收
✓ 替换小肠腔内胆汁酸微团中的胆固醇 ✓ 抑制肠腔内游离胆固醇的酯化 ✓ 竞争性抑制胆固醇的转运
✓ 促进胆固醇排泄
植物固醇与冠心病发生的关系
▪ 植物固醇降胆固醇，有利于心血管疾病的预防。
【食物来源】
▪ 广泛存在于植物茎、叶和根中。
➢ 甾体皂苷：薯蓣科和百合科 ➢ 三萜皂苷：豆科、石竹科、桔梗科、五加科
【摄入量】
▪ 平均每日膳食摄入约10mg。 ▪ 食用豆类食物较多的可达200mg以上。
【生物学作用】
▪ 调节脂质代谢，降低胆固醇 ▪ 抗微生物作用 ▪ 抗肿瘤作用 ▪ 抗血栓作用 ▪ 免疫调节作用 ▪ 抗氧化作用 ▪ 其他
这类生物活性的食物成分包括主要来自植物 性食物的植物化学物：黄酮类化合物、酚酸、 有机硫化物、萜类化合物和类胡萝卜素等。
也包括主要来自动物性食物的动物活性成分： 辅酶Q、γ-氨基丁酸、褪黑素及左旋肉碱等。
植物化学物：是指植物能量代谢过程中产生 的多种中间或末端低分子量次级代谢产物。 这些产物除个别是维生素的前体物外，其余 均为非传统营养素成分。
▪ 番茄红素和β- 胡萝卜素：促进T、B淋巴细胞 增殖，刺激特异性效应细胞功能，增强巨噬细 胞、细胞毒性T细胞和自然杀伤（NK）细胞杀 伤肿瘤细胞的能力，减少免疫细胞的氧化损伤。
▪ 类胡萝卜素：促进பைடு நூலகம்细胞介素（IL）的产生
保护视觉功能
▪ 叶黄素是视网膜黄斑的主要色素。 ▪ 增加叶黄素摄入量可预防和改善老年性眼部退