食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分課件

1、食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分1 第四章食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分第四章食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分 一一、植酸和草酸植酸和草酸 二、二、多酚類化合物多酚類化合物 三三、消化酶抑制劑消化酶抑制劑 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分2 食品原料營養(yǎng)食品原料營養(yǎng)- 取決于可食部分營養(yǎng)組成取決于可食部分營養(yǎng)組成 n動植物積累營養(yǎng)成分動植物積累營養(yǎng)成分 是為了自身生長是為了自身生長 繁殖和發(fā)育的需要繁殖和發(fā)育的需要 n植物為避免有害微生物和動物損害植物為避免有害微生物和動物損害 形成防護系統(tǒng)形成防護系統(tǒng) 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分3 形態(tài)學(xué)保護機制形態(tài)學(xué)保護機制 長長 棘棘 刺刺 硬殼硬殼 化學(xué)保護機制化學(xué)保護機制 分泌異氣分泌異氣

2、產(chǎn)生有害成分產(chǎn)生有害成分 如皂素如皂素 糖苷糖苷 生物堿等生物堿等 作物在種子或可食部位積累一些蛋白質(zhì)作物在種子或可食部位積累一些蛋白質(zhì),對人是有害的對人是有害的,不不 可利用和消化的可利用和消化的如如:核糖體失活蛋白核糖體失活蛋白(RIP),抗真菌蛋白抗真菌蛋白 蛋白蛋白 酶抑制劑酶抑制劑 淀粉酶抑制劑淀粉酶抑制劑 糖結(jié)合蛋白等糖結(jié)合蛋白等 n在常規(guī)食品中存在較多時影響食品中有效在常規(guī)食品中存在較多時影響食品中有效 成分的吸收利用成分的吸收利用 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分4 一、植酸一、植酸 n主要存在于主要存在于: 植物的籽植物的籽 根根 干和莖干和莖;以豆科植物的籽以豆科植物的籽 谷物的麩皮

3、和胚芽中含量最高谷物的麩皮和胚芽中含量最高 n抗?fàn)I養(yǎng)性體現(xiàn)抗?fàn)I養(yǎng)性體現(xiàn): 與金屬離子形成復(fù)合物與金屬離子形成復(fù)合物,影響有益影響有益 礦物元素的吸收和利用礦物元素的吸收和利用 第一節(jié)植酸和草酸第一節(jié)植酸和草酸 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分5 如如:食品中的和胰液食品中的和胰液 膽汁等臟器向小腸分泌的膽汁等臟器向小腸分泌的 鋅鋅 銅等礦物元素銅等礦物元素; 與內(nèi)源性蛋白質(zhì)酶與內(nèi)源性蛋白質(zhì)酶 淀粉酶淀粉酶 脂肪酶等絡(luò)合降低脂肪酶等絡(luò)合降低 酶活性酶活性,導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化和利用率降低導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化和利用率降低 與金屬形成的復(fù)合物穩(wěn)定性影響因素與金屬形成的復(fù)合物穩(wěn)定性影響因素: 食物原料的酸堿性食物原料的酸堿

4、性pH=7.4穩(wěn)定性順序為穩(wěn)定性順序為: Cu2+ Zn2+ Co2+ Mn2+ Fe3+ Ca2+ 礦物元素本身的性質(zhì)礦物元素本身的性質(zhì) 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分6 n吸收礦物元素的部位吸收礦物元素的部位:十二指腸和十二指腸和 空腸的上半部空腸的上半部,pH=6,而在而在Ph=3-9大多大多 數(shù)三元復(fù)合物數(shù)三元復(fù)合物(如鋅如鋅-鈣鈣-植酸植酸)溶解度非溶解度非 常小常小,多數(shù)以沉淀析出多數(shù)以沉淀析出 n動物實驗表明動物實驗表明:添加植酸酶可明顯提添加植酸酶可明顯提 高蛋白質(zhì)和氨基酸在豬小腸和大腸中高蛋白質(zhì)和氨基酸在豬小腸和大腸中 的消化率的消化率 動物飼料中添加植酸酶可提高蛋動物飼料中添加植酸

5、酶可提高蛋 白質(zhì)和礦物元素利用率白質(zhì)和礦物元素利用率 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分7 二二、草酸草酸(乙二酸乙二酸) 廣泛存在于植物性食品原料中廣泛存在于植物性食品原料中 1、草酸的有害性草酸的有害性 n食用過多含草酸的食品食用過多含草酸的食品(原料原料)造成尿路結(jié)石造成尿路結(jié)石 草酸草酸+鈣鈣 草酸鈣的過飽和草酸鈣的過飽和 結(jié)晶核形成結(jié)晶核形成 結(jié)晶增長結(jié)晶增長 結(jié)晶凝集結(jié)晶凝集 結(jié)石形成結(jié)石形成 附著于腎小管管腔上皮附著于腎小管管腔上皮 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分8 抑制因子抑制因子:枸櫞酸枸櫞酸 鎂和高分子抑制物質(zhì)鎂和高分子抑制物質(zhì) 日常飲食含草酸多的食物日常飲食含草酸多的食物(原料原料): 菠菜

6、菠菜 巧克力巧克力 花生花生 竹筍竹筍 茶等茶等 草酸攝入量影響因素草酸攝入量影響因素: 腸道內(nèi)草酸分解菌量腸道內(nèi)草酸分解菌量(抗生素可使之減少抗生素可使之減少) ; 攝入鈣和脂肪量攝入鈣和脂肪量 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分9 預(yù)防因草酸過多引起結(jié)石的方法預(yù)防因草酸過多引起結(jié)石的方法: 多飲水和均衡飲食多飲水和均衡飲食 1L風(fēng)險高風(fēng)險高,2L以上小以上小 限制過度食用動物蛋白限制過度食用動物蛋白 含硫氨基酸抑制腎小管鈣含硫氨基酸抑制腎小管鈣 的重吸收的重吸收,導(dǎo)致尿鈣增加導(dǎo)致尿鈣增加,易于形成結(jié)石易于形成結(jié)石 多攝入含鈣食物多攝入含鈣食物 鈣與草酸形成草酸鈣沉淀排出體外鈣與草酸形成草酸鈣沉淀排出體

7、外 推薦食物推薦食物:乳制品乳制品 豆腐豆腐 小魚等小魚等 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分10 限制含草酸食物的攝入限制含草酸食物的攝入 含草酸多食物用水煮含草酸多食物用水煮 (草酸可溶性草酸可溶性)可將其去除可將其去除 n使必需礦物元素的生物有效性降低使必需礦物元素的生物有效性降低 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分11 第二節(jié)食品原料中的多酚類化合物第二節(jié)食品原料中的多酚類化合物 一一、分類分類(根據(jù)結(jié)構(gòu)和生物合成途徑根據(jù)結(jié)構(gòu)和生物合成途徑) 黃烷醇類黃烷醇類 花色苷類花色苷類 黃酮類黃酮類 酚酸類及其他酚酸類及其他 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分12 氰苷氰苷:豆類豆類(四季豆四季豆 豇豆豇豆)核果和果仁中核果和果

8、仁中 水解產(chǎn)生氰氫酸水解產(chǎn)生氰氫酸,與細(xì)胞色素氧化酶中的鐵與細(xì)胞色素氧化酶中的鐵 結(jié)合使機體缺氧窒息結(jié)合使機體缺氧窒息,燒煮加熱時應(yīng)敞口燒煮加熱時應(yīng)敞口,使使 氰氫酸揮發(fā)氰氫酸揮發(fā) 甲狀腺素甲狀腺素:可致甲狀腺代償性腫大可致甲狀腺代償性腫大 皂苷類皂苷類: 土豆土豆 茄子中茄子中.土豆發(fā)芽時芽眼附近土豆發(fā)芽時芽眼附近 及發(fā)綠的表皮茄苷劇增及發(fā)綠的表皮茄苷劇增,引起中毒引起中毒,加熱祛除加熱祛除, 去掉芽眼去掉芽眼 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分13 分類分類糖苷名稱糖苷名稱配基配基存在食品（原料）存在食品（原料） 黃烷酮黃烷酮橙皮苷橙皮苷 柚皮苷柚皮苷 新橙皮苷新橙皮苷 橙皮素橙皮素 柚皮素柚皮素 溫

9、州蜜橘溫州蜜橘 葡萄柚葡萄柚 夏橙夏橙 柑橘類柑橘類 枳殼枳殼 臭橙臭橙 夏橙夏橙 黃酮黃酮芹菜苷芹菜苷芹菜素芹菜素荷蘭芹荷蘭芹 芹菜芹菜 黃酮醇黃酮醇蕓香苷（蘆?。┦|香苷（蘆?。?櫟皮苷（槲皮櫟皮苷（槲皮 苷）苷） 異櫟苷異櫟苷 槲皮素槲皮素 槲皮素槲皮素 槲皮素槲皮素 蔥頭（洋蔥）蔥頭（洋蔥） 茶葉茶葉 蕎麥?zhǔn)w麥 茶茶 茶茶 玉米玉米 黃酮醇黃酮醇楊梅苷楊梅苷 紫云英苷紫云英苷 楊梅黃酮楊梅黃酮 茨非醇茨非醇 野生桃野生桃 草莓草莓 楊梅楊梅 蕨菜蕨菜 異黃酮異黃酮黃豆苷黃豆苷異黃醇異黃醇大豆大豆 食品（原料）中的主要黃酮類物質(zhì)食品（原料）中的主要黃酮類物質(zhì) 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分14 n

10、存在特點存在特點: 分布廣分布廣 含量差異大含量差異大 種類多種類多 例例 如如:單寧單寧(單寧酸單寧酸 倍單寧酸倍單寧酸 鞣酸鞣酸) 特殊酚類化合物特殊酚類化合物 食品原料中單寧分兩類食品原料中單寧分兩類: 縮合單寧縮合單寧 水解單寧水解單寧(倍單寧和鞣花單寧倍單寧和鞣花單寧) 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分15 n穩(wěn)定性與其結(jié)構(gòu)關(guān)系密切穩(wěn)定性與其結(jié)構(gòu)關(guān)系密切 分子中羥基數(shù)目增加分子中羥基數(shù)目增加,穩(wěn)定性降低穩(wěn)定性降低 甲基化及糖基化程度提高甲基化及糖基化程度提高,穩(wěn)定性增加穩(wěn)定性增加 pH愈大溫度越高和氧濃度越大愈大溫度越高和氧濃度越大, 越容易破壞越容易破壞 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分16 二、抗?fàn)I

11、養(yǎng)性及有害性二、抗?fàn)I養(yǎng)性及有害性 n對必需金屬元素的絡(luò)合作用對必需金屬元素的絡(luò)合作用 n對蛋白質(zhì)和酶的絡(luò)合沉淀作用對蛋白質(zhì)和酶的絡(luò)合沉淀作用 多酚對酶的絡(luò)合沉淀作用是酶活性多酚對酶的絡(luò)合沉淀作用是酶活性 分析前必須先考慮的問題分析前必須先考慮的問題 PVP(聚乙烯吡咯烷酮聚乙烯吡咯烷酮) 硼酸硼酸buffer 過量的還原劑過量的還原劑 Tween 80 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分17 單寧與單寧與protein starch 消化酶形消化酶形 成復(fù)合物降低了食品的營養(yǎng)性成復(fù)合物降低了食品的營養(yǎng)性 的機理的機理: n明顯抑制明顯抑制消化酶消化酶如如果膠酶果膠酶 淀粉酶淀粉酶 脂脂 酶酶 蛋白水解酶蛋

12、白水解酶 -糖苷酶及纖維素酶糖苷酶及纖維素酶 活性活性 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分18 n在消化道內(nèi)單寧與糖在消化道內(nèi)單寧與糖 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 脂肪脂肪 等生物大分子形成復(fù)合物等生物大分子形成復(fù)合物, 降低了它們的消化吸收降低了它們的消化吸收 檳榔檳榔(含單寧含單寧11-26%)食道癌食道癌遠(yuǎn)東地區(qū)遠(yuǎn)東地區(qū) 高粱高粱-食道癌食道癌(加勒比海諸島加勒比海諸島) 過量飲茶過量飲茶-胃癌胃癌 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分19 n多酚類具有抗癌多酚類具有抗癌 防止心血管疾病防止心血管疾病, 抗氧化及清除自由基的作用抗氧化及清除自由基的作用 抗氧化機理抗氧化機理: n具有轉(zhuǎn)移氫原子的能力具有轉(zhuǎn)移氫原子的能力,作為鍵

13、斷裂抗作為鍵斷裂抗 氧化劑氧化劑 n能絡(luò)合過渡金屬離子而抑制自由基的能絡(luò)合過渡金屬離子而抑制自由基的 形成形成 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分20 第三節(jié)消化酶抑制劑第三節(jié)消化酶抑制劑 主要是主要是:蛋白酶抑制劑蛋白酶抑制劑(PI): 胰蛋白酶抑制劑胰蛋白酶抑制劑(LTI) 胰凝乳蛋白酶抑制劑胰凝乳蛋白酶抑制劑 -淀粉酶抑制劑淀粉酶抑制劑 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分21 一一、PI分類分類 Kunitz型型:與胰蛋白有專一結(jié)合位點與胰蛋白有專一結(jié)合位點 , 分子量較大分子量較大,熱穩(wěn)定性差熱穩(wěn)定性差 Bowman-Birk型型: 能同時抑制兩個能同時抑制兩個ser蛋白酶蛋白酶 胰蛋白酶胰蛋白酶 和胰凝乳蛋

14、白酶活性和胰凝乳蛋白酶活性, 分子量較小分子量較小,熱穩(wěn)定性強熱穩(wěn)定性強 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分22 二二、組成上的相似性組成上的相似性: Cys含量特高含量特高,其次是其次是 Asp Arg Lys Glu Cys含量高有利于形成分含量高有利于形成分 子內(nèi)二硫鍵子內(nèi)二硫鍵,具有高度的耐具有高度的耐 熱耐酸性熱耐酸性 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分23 二、消化酶抑制劑作用機理二、消化酶抑制劑作用機理 根據(jù)蛋白酶抑制劑與其靶酶作用方式根據(jù)蛋白酶抑制劑與其靶酶作用方式 為為 互補型互補型 抑制劑占據(jù)靶酶的識別位點與結(jié)合抑制劑占據(jù)靶酶的識別位點與結(jié)合 部位部位,并與酶活性基團形成氫鍵而封閉靶酶并與酶活性基

15、團形成氫鍵而封閉靶酶 活性中心活性中心(LTI) 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分24 n相伴型相伴型抑制劑分子不占據(jù)靶酶的識別位點抑制劑分子不占據(jù)靶酶的識別位點, 而是與酶分子并列相伴而是與酶分子并列相伴,并在與酶活性基團形并在與酶活性基團形 成氫鍵的同時封鎖酶與底物的結(jié)合部位成氫鍵的同時封鎖酶與底物的結(jié)合部位(如如:凝凝 血酶抑制劑水蛭素血酶抑制劑水蛭素) n覆蓋型覆蓋型 抑制劑以類似線性分子的形式覆蓋抑制劑以類似線性分子的形式覆蓋 到靶酶活性中心附近的區(qū)域上到靶酶活性中心附近的區(qū)域上,從而阻止了活從而阻止了活 性中心與底物接觸性中心與底物接觸(如如:木瓜蛋白酶抑制劑木瓜蛋白酶抑制劑) 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分25 三三、影響影響PI的因素及毒性的去除的因素及毒性的去除 影響影響PI活性的因素活性的因素: 純度純度 如純化的寬葉菜豆蛋白酶抑制如純化的寬葉菜豆蛋白酶抑制(KSTI)360min加加 熱熱,活性仍保留活性仍保留70%,提取物提取物60min 活性大部分喪失活性大部分喪失 pH范圍范圍 酸性條件下穩(wěn)定性高于堿性條件酸性條件下穩(wěn)定性高于堿性條件, 中性條件下穩(wěn)定中性條件下穩(wěn)定 食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分26 熱處理溫度和時間熱處理溫度和時間 高時間長活性損失大高時間長活性損失大 壓力壓力 中性條件下中性條件下 高壓使活性很快失去高壓使活性很快失去 去除毒性的方