食物中的生物活性成分

这是一篇关于食物中的生物活性成分的思维导图，包括概述、类胡萝卜素、多酚类化合物、皂苷类化合物、有机硫化物、其他生物活性成分。

食物中的生物活性成分

• 第一节 概述
  • 生物活性成分：食物中除了营养素外其他对人体有益的物质，过去被称为非营养素生物活性成分。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、调节生理机能和预防疾病发挥重要作用，称为食物中的生物活性成分
  • 植物化学物：是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，除个别是维生素的前体物质（如β-胡萝卜素）外，其余均为非传统营养素成分
  • 一、植物化学物的分类：按照化学结构或功能特点分为-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
  • 二、植物化学物的生物活性
    • 抑制肿瘤作用：蔬菜和水果中富含的植物化学物多有预防人类癌症发生的潜在作用
    • 抗氧化作用：癌症和心血管疾病的发病机制与过量反应性氧分子及自由基的存在有关，多酚无论在含量上还是在自由基清除能力上都是最高的
    • 免疫调节作用：类胡萝卜素对免疫功能有调节作用；部分黄酮类化合物具有免疫调节作用，皂苷、有机硫化物和植酸具有增强免疫功能的作用
    • 抑制微生物作用：蒜素是大蒜中的有机硫化物，具有很强的抗微生物作用。芥子油苷的代谢产物异硫氰酸盐和硫氰酸盐同样具有抗微生物活性
    • 降胆固醇作用：以多酚、皂苷、植物固醇和有机硫化物为代表的植物化学物具有降低胆固醇水平的作用
    • 其他：调节血压、血糖、血小板和血凝以及抑制炎症
  • 三、植物化学物的吸收、代谢和排泄
    • 吸收：吸收率较低，但肠道代谢产物常可大量吸收
    • 代谢
      • 代谢贯穿整个消化过程，并受消化道微环境的影响
      • 代谢过程分为：活性基团的改变；化合物部分或完全解体；化合物与其他分子结合等
    • 排泄：植物化学物大部分以肠道的形式排出体外
• 第二节 类胡萝卜素
  • 广泛存在于微生物、植物、动物以及人体内的一类黄色、橙色或红色的脂溶性色素，人体每天约摄入6mg
  • 结构与分类
    • 按结构分
      • 胡萝卜素类：不含有氧原子的碳氢族类胡萝卜素
      • 叶黄素类：含氧的类胡萝卜素
    • 按活性分
      • 可分解形成维生素A：α、β、γ-胡萝卜素及β-隐黄素
      • 不具有维生素A原的活性：叶黄素、玉米黄素和番茄红素
  • 生物学作用：抗氧化作用；抑制肿瘤作用；增强免疫功能；保护视觉功能
• 第三节 多酚类化合物
  • 多酚类化合物：所有酚类衍生物的总称，主要指酚酸和黄酮类化合物
  • 黄酮类化合物：广泛分布于植物界，有多重生物学功能，黄酮类化合物膳食摄入水平大约为20~70mg
  • 黄酮类化合物的结构和分类：黄酮和黄酮醇类、双黄酮类、二氢黄酮和二氢黄酮类、花色素类、黄烷醇类、查尔酮类、异黄酮和二氢异黄酮类、其他
  • 黄酮类化合物的生物学作用：抗氧化作用（含有酚羟基，能够有效清除自由基或阻断自由基的生成）；抑制肿瘤作用；保护心血管作用；抑制炎症反应；抑制微生物作用；其他作用（抗突变、抗衰老、增强免疫、抗辐射等作用）
• 第四节 皂苷类化合物
  • 皂苷：又名皂素，是一类广泛存在于植物茎、叶和根中的化合物，平均每日膳食摄入约10mg，但大量食用豆类可达200mg
  • 结构和分类
    • 甾体皂苷：主要存在于薯蓣科和百合科植物中
    • 三萜皂苷：豆科、石竹科、桔梗科、五加科等植物中居多
  • 生物学作用：调节脂质代谢，降低胆固醇；抑制微生物作用；抑制肿瘤作用；抗血栓作用；免疫调节作用；抗氧化作用；其他作用（降低电离辐射诱发的染色体畸变，保护肝损伤，改善糖尿病等）
• 第五节 有机硫化物
  • 一、十字花科蔬菜中的异硫氰酸盐类化合物
    • 广泛存在于十字花科蔬菜中（花椰菜、甘蓝、包心菜、白菜、芥菜、小萝卜、辣根、水田芥等），人体每日从膳食中摄入约10~50mg，素食者可高达100mg以上，生蔬菜中的生物利用率较煮熟的蔬菜高
    • 生物学作用：对肿瘤的预防和抑制作用；对氧化应激的双向调节作用；抗菌作用；其他作用
  • 二、百合科蔬菜中的烯丙基硫化物
    • 百合科植物大蒜、洋葱、葱等蔬菜中的有机硫化物主要是烯丙基硫化物，其中尤以大蒜中的含量最为丰富
    • 大蒜中含有30余种有机硫化物，含量占大蒜总重的0.4%，大蒜90%以上的活性物质源于有机硫化物，主要为蒜氨酸和γ-谷酰胺-S-烯丙基半胱氨酸
    • 生物学作用：抗微生物作用；抗氧化作用；调节脂代谢；抗血栓作用；调节免疫作用；抗癌作用
• 第六节 其他生物活性成分
  • 一、植物固醇
    • 定义：是一种主要存在于各种植物油、坚果、种子中的植物性甾体化合物，具有降低胆固醇、抗癌、调节免疫及抗炎等生物学作用
    • 主要来源于各种植物油、坚果、种子、豆类，每日150~400mg，与胆固醇摄入量相当，吸收率仅约5%左右
    • 生物学作用：降低胆固醇作用（主要作用）；降低结肠癌、乳腺癌和前列腺癌等的发病风险；调节免疫功能；其他作用
    • 植物固醇血症：又被称为谷固醇血症，是一种罕见的常染色体隐性遗传脂质代谢疾病，该病以过量吸收植物固醇（吸收率16%~63%）和冠状动脉及主动脉瓣疾病为特征
  • 二、蛋白酶抑制剂
    • 蛋白类蛋白酶抑制剂广泛存在于植物中，豆类、谷类含量丰富；多酚类在绿茶、果蔬、大豆、药食两用植物等含量丰富。胰蛋白酶抑制剂每日约摄入300mg；黄酮类化合物每日约摄入20~70mg
    • 生物学作用：抗病虫害侵袭；免疫调节与抗炎作用；抗氧化作用；抗癌作用；保护心血管作用
  • 三、单萜类
    • 广泛存在于植物中，尤以针叶树中含量丰富，是树脂及松节油的主要成分，每日摄入量约为150mg
    • 生物学作用：抑制肿瘤作用；抗菌、抗炎作用；抗氧化作用；对神经损伤的保护作用；镇痛作用；其他作用
  • 四、植物雌激素
    • 定义：是一类来源于植物，具有类似雌激素结构和功能的天然化合物，可发挥预防骨质疏松、抗氧化、保护心血管、抗肿瘤及保护神经损伤等多种生物学作用
    • 来源于植物、具有类似于雌激素结构和功能的天然化合物，可与雌激素受体结合发挥类雌激素或抗雌激素效应，在哺乳动物体内产生双向调节作用
    • 包括异黄酮类（豆科植物）、木酚素类（油籽、谷物、蔬菜、茶叶）、香豆素类（黄豆芽、绿豆芽、苜宿）、芪类（葡萄、葡萄酒、花生）
    • 生物学作用：预防骨质疏松；改善围绝经期症状；抗氧化作用；保护心血管系统的作用；对神经损伤的保护作用；植物雌激素的安全性（潜在的健康风险问题）
  • 五、植酸
    • 广泛存在于植物体中，主要分布在种子胚层和谷皮
    • 生物学作用：螯合作用；抗氧化作用；调节免疫功能；抗肿瘤作用
  • 六、其他动物来源的食物活性成分
    • 辅酶Q（泛醌）
      • 自然界中分布广泛，主要存在于动物的心、肝、肾细胞。酵母、植物叶片、种子等
      • 生物学作用：作为呼吸链组分参与ATP合成；抗氧化作用；保护心血管作用；提高运动能力；免疫调节；抗炎作用
    • 硫辛酸
      • 主要来源于肉类和动物内脏（心、肾、肝），水果和蔬菜也能提供少量
      • 生物学作用：抗氧化作用；抗炎作用；调节糖代谢，改善糖尿病并发症；对心血管的作用；对神经损伤的保护作用
    • 褪黑素
      • 自然界分布广泛，动物性食物是良好来源，植物性食物如玉米、百合、苹果和萝卜等
      • 生物学作用：调节时间生物学节律；抗氧化作用；调节免疫作用；调节能量代谢作用；延缓衰老
• 大豆中的抗营养因素
  • 蛋白酶抑制剂：生豆粉中含有此种因子，对人胰蛋白酶活性有部分抑制作用，对动物生长可产生一定影响。我国食品卫生标准中明确规定，含有豆粉的婴幼儿代乳品，尿酶实验必须是阴性
  • 豆腥味：主要是脂肪酶的作用
  • 胀气因子：主要是大豆低聚糖。大豆低聚糖可不经消化直接进入大肠，可为双歧杆菌所利用并有促进双歧杆菌繁殖的作用，对人体产生有利影响
  • 植酸：影响矿物质吸收
  • 皂苷和异黄酮：此两类物质有抗氧化、降低血脂和胆固醇的作用，近年来的研究发现了其更多的保健功能
  • 植物红细胞凝集素：一种蛋白质。可影响动物生长，加热即被破坏