第二章 生物活性成分糖

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1、第二章第二章 生物活性成分化学与营养学生物活性成分化学与营养学 本章内容是传统食品化学、营养学的发展，本章内容是传统食品化学、营养学的发展，是功能食品学的基础内容，以是功能食品学的基础内容，以生物活性成分生物活性成分为主要的研究对象。为主要的研究对象。 生物活性成分化学研究其生物活性成分化学研究其来源、制备、结来源、制备、结构、性能、分析与应用构、性能、分析与应用等。等。 生物活性成分营养学研究其对人体的营养生物活性成分营养学研究其对人体的营养保健规律及对各种慢性病的预防改善作用。保健规律及对各种慢性病的预防改善作用。主要内容主要内容1、功能性碳水化合物、功能性碳水化合物2、氨基酸、肽和蛋白质

2、、氨基酸、肽和蛋白质3、功能性脂类、功能性脂类4、维生素和维生素类似物、维生素和维生素类似物5、矿物元素、矿物元素6、植物活性成分、植物活性成分7、益生菌、益生菌第一节第一节 功能性碳水化合物功能性碳水化合物v本节要点本节要点一、膳食纤维一、膳食纤维二、真菌多糖二、真菌多糖三、功能性低聚糖三、功能性低聚糖一、膳食纤维一、膳食纤维(Dietary fiber)(Dietary fiber) 1. 1. 膳食纤维定义膳食纤维定义v1972年，年，Trowell等人在测定食品中各种营养成分等人在测定食品中各种营养成分时给出了膳食纤维的定义，即时给出了膳食纤维的定义，即食物中不被消化吸收食物中不被消化

3、吸收的植物成分的植物成分。v1976年年Trowell博士又将膳食纤维的定义扩展为博士又将膳食纤维的定义扩展为“不被人体消化吸收的多糖类碳水合物和木质素不被人体消化吸收的多糖类碳水合物和木质素”。主要是指那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合主要是指那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素，以及植物体内含量较少的成分如糖蛋物与木质素，以及植物体内含量较少的成分如糖蛋白、角质、蜡等。白、角质、蜡等。v膳食纤维定义为膳食纤维定义为“凡是不能被人体内源酶消化吸收凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和总和”。这一定义

4、包括了食品中的大量组成成分如。这一定义包括了食品中的大量组成成分如纤维素、半纤维素、木质素、胶质、改性纤维素、纤维素、半纤维素、木质素、胶质、改性纤维素、粘质、寡糖、果胶以及少量组成成分如蜡质、角质、粘质、寡糖、果胶以及少量组成成分如蜡质、角质、软木质。软木质。v总之，目前膳食纤维的定义与测定方法总之，目前膳食纤维的定义与测定方法( (找文献找文献?)?)之间仍然存在一定的差距，包含所有膳食纤维组成之间仍然存在一定的差距，包含所有膳食纤维组成成分的测定方法有待于进一步建立。成分的测定方法有待于进一步建立。v粗纤维粗纤维(Crude fiber)的概念，传统意义上的粗纤维是的概念，传统意义上的粗

5、纤维是指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。的剩余残渣。v强烈的溶剂处理导致几乎强烈的溶剂处理导致几乎100%水溶性纤维、水溶性纤维、50%60%半纤维素和半纤维素和1030纤维素被溶解损失掉。纤维素被溶解损失掉。v因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤维含量往往有很大的差异，维含量往往有很大的差异，两者之间没有一定的换两者之间没有一定的换算关系算关系。膳食纤维与粗纤维的区别膳食纤维与粗纤维的区别 v虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消化吸虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消

6、化吸收，但人体大肠内的收，但人体大肠内的某些微生物仍能降解某些微生物仍能降解它的部分它的部分组成成分。组成成分。v从这个意义上说，膳食纤维的净能量并不严格等于从这个意义上说，膳食纤维的净能量并不严格等于零。零。v而且，膳食纤维被而且，膳食纤维被大肠内微生物降解大肠内微生物降解后的某些成分后的某些成分被认为是其生理功能的一个起因。被认为是其生理功能的一个起因。 植物来源的植物来源的有：纤维素、半纤维素、木质有：纤维素、半纤维素、木质素、果胶、阿拉伯胶、愈疮胶和半乳甘露素、果胶、阿拉伯胶、愈疮胶和半乳甘露聚糖等；主要来源，也是研究和应用最多聚糖等；主要来源，也是研究和应用最多的一类。的一类。 动物

7、来源的动物来源的有：甲壳素、壳聚糖和胶原等有：甲壳素、壳聚糖和胶原等 海藻多糖类海藻多糖类有：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等有：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等 微生物多糖微生物多糖如黄原胶等如黄原胶等 合成类的合成类的如羧甲基纤维素等如羧甲基纤维素等2 2、膳食纤维的分类、膳食纤维的分类来源不同来源不同 溶解特性溶解特性不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维：不被人体消化道酶消化且不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分，包括纤维素、半纤维素、不溶于热水的那部分，包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、甲壳素和壳聚糖，木质素、原果胶、甲壳素和壳聚糖，其中木质素其中木质素不属于多糖类，是使细胞壁保持一定韧性的芳香不属于

8、多糖类，是使细胞壁保持一定韧性的芳香族碳氢化合物。族碳氢化合物。水溶性膳食纤维水溶性膳食纤维：不被人体消化酶消化，但不被人体消化酶消化，但溶于温水或热水且其水溶性又能被溶于温水或热水且其水溶性又能被4 4倍体的乙醇倍体的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。再沉淀的那部分膳食纤维。主要包括果胶、海藻主要包括果胶、海藻酸、卡拉胶、琼脂、黄原胶、羧甲基纤维素钠盐酸、卡拉胶、琼脂、黄原胶、羧甲基纤维素钠盐等。等。3 3、膳食纤维的化学组成、膳食纤维的化学组成 v纤维素是纤维素是Glcp(吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖)经经-(14)糖苷键糖苷键连接而连接而成的直链线性多糖，聚合度大约是数千，通常所说的成的直链线性多糖，

9、聚合度大约是数千，通常所说的“非纤维素多糖非纤维素多糖”(Noncellulosic polysaccharides)泛指泛指果胶类物质果胶类物质、-葡聚糖葡聚糖和和半纤维素半纤维素等物质。等物质。OHOOOHCH2OHOOHOOHCH2OHHOHOOHOOHCH2OHn*1, 4苷 键半纤维素半纤维素v 半纤维素的种类很多，不同种类的半纤维素半纤维素的种类很多，不同种类的半纤维素其水溶性也不同，有的可溶于水，但绝大部其水溶性也不同，有的可溶于水，但绝大部分都不溶于水。分都不溶于水。v不同植物中半纤维素的种类、含量均不相同，不同植物中半纤维素的种类、含量均不相同，其中组成其中组成谷物和豆类谷物

10、和豆类膳食纤维中的半纤维素膳食纤维中的半纤维素有有阿拉伯木聚糖阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖木糖葡聚糖、半乳糖甘露半乳糖甘露聚糖聚糖和和-(1 3,1 4)葡聚糖葡聚糖等数种。等数种。果胶及果胶类物质、木质素果胶及果胶类物质、木质素v 果胶主链是经果胶主链是经-(14)糖苷键糖苷键连接而成的连接而成的聚聚GalA(半乳半乳糖醛酸糖醛酸)，主链中连有，主链中连有(12)Rha(鼠李糖鼠李糖)，部分，部分GalA经经常被常被甲基酯化甲基酯化。v果胶类物质主要有果胶类物质主要有阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖聚糖等。等。v果胶能形成凝胶，对维持膳食纤维的结构有重要的作用

11、。果胶能形成凝胶，对维持膳食纤维的结构有重要的作用。木质素木质素v 本质素是由本质素是由松柏醇、芥子醇和对羟基肉桂醇松柏醇、芥子醇和对羟基肉桂醇3种单体组种单体组成的大分子化合物。成的大分子化合物。v天然存在的木质素大多与碳水化合物紧密结合在一起，天然存在的木质素大多与碳水化合物紧密结合在一起，很难将之分离开来。很难将之分离开来。木质素没有生理活性。木质素没有生理活性。4 4、膳食纤维的物化特性、膳食纤维的物化特性v高持水力高持水力亲水基团亲水基团v吸附作用吸附作用膳食纤维分子表面存在活性基团产生氢键、静电力等作用力膳食纤维分子表面存在活性基团产生氢键、静电力等作用力v对阳离子有结合和交换能力