康梓兰食物中的生物活性物质综述

2020年11月17日发(作者：羊固)
食物中的生物活性成分综述

概念
：
现代研究发现，食物中所含有 的成分除了我们人体必需的各种营养素之外，还有许
许多多的对人体有益的物质。这些物质不是维持机体 生长发育所必需的营养物质，但是它们
对维护人体的健康、调节生理功能和预防疾病发挥着重要的作用， 所以我们将这类物质称为
生物活性物质，并且定义为食物含有的多种具有生物活性的、当与机体作用后能 引起各种生
物效应的化合物。植物化学物研究的时间不长，而且研究的种类也只是其中的一小部分，有< br>很多的问题等待进一步的研究，所以要像经典营养学一样建立各类营养素的AI、UL而建立
各类 植物化学物的AI、UL还有很长的距离。
分类及来源：生物活性物质的来源包括植物性的和动物性的 ，种类很多。植物性的生物活性
成分主要是植物化学物，即植物能量代谢过程中产生的中间或者末端低分 子次级代谢产物，
如黄酮类化合物、酚酸、有机硫化物、萜类化合物和类胡萝卜素等。动物性的生物活性 成分
包括辅酶Q、γ-氨基丁酸、褪黑素及左旋肉碱等。植物化学物可按照它们的化学结构或者
功能特点进行分类。
一、类胡萝卜素
类胡萝卜素是水果和蔬菜中广泛存在的植物次 级代谢产物，它们的主要功能之一是使植
物显示出红色或黄色。通常根据极性基团的存在与否将类胡萝卜 素分成无氧和含氧两种类型。
主要有无氧的α-和β- 胡萝卜素和番茄红素，有氧的黄体素、玉米黄素和β9-隐黄素。
二、植物固醇
植物固醇主要存在于植物的种子及其油料中，主要有β-谷固醇豆固醇和菜油固醇。
三、皂甙
皂甙是一类具有苦味的化合物，它们可与蛋白质和脂类形成复合物，在豆科植物中皂甙
特别丰富。
四、芥子皂甙
戒子皂苷存在于所有十字花科植物中，它们的降解产物具有典型的芥末、辣根和花椰菜
的味道。
五、多酚
多酚是所有酚类衍生物的总称，主要为酚酸（包括羟基肉桂酸）和类黄酮， 后者主要存
在于水果和蔬菜的外层及整粒的谷物中（木聚素）。新鲜蔬菜中的多酚可高达0.1％，最常 见
的类黄酮是槲皮素。
六、蛋白酶抑制剂
植物蛋白酶抑制剂存在于所有植 物中特别是豆类、谷类等种籽中含量更高。哺乳动物肠
道中的蛋白酶抑制剂主要阻碍内源性蛋白酶的活性 导致机体加强消化酶的合成反映。
七、单萜类
调料类植物中所有的植物化学物主要 是典型的食物单萜类质，如薄荷中的薄荷醇、香菜
种籽中的香芹酮、柑橘油中的柠檬油精。
八、植物雌激素
植物雌激素是存在于植物中，可结合到哺乳动物体内雌激素受体上并 发挥类似于内源性
雌激素作用的成分。异黄酮和木聚素在化学机构上均是多酚类物质，但是也属于植物雌 激素。
异黄酮几乎全部存在于大豆和大豆的制品中，木聚素在亚麻种籽和粮食制品中较高。
九、硫化物
植物次级代谢产物中的硫化物包括所有存在于大蒜和其他球根状植物中的 有机硫化物。
大蒜中的主要活性物质是氧化性使得二丙稀基二硫化物，亦称蒜素，蒜素中的基本物质是蒜
苷。
十、植酸
又称肌醇六磷酸酯，是天然存在于谷类和豆类食物中、富含 磷的一种有机化合物。植酸
主要存在于种籽胚层和谷皮中。
生物学功能：近几年，越来越多的 营养学家开始关注食物中的生物活性物质在许多慢性疾病
如心脏病，癌症和骨质疏松症等的发生中起了什 么作用。有证据证明，食物中的生物活性物
质与心脏病和癌症的发生有关。例如肥胖是危害人们健康的主 要因素，某些饱和脂肪酸的过
多摄入不但引起肥胖，并且使血液胆固醇浓度升高，而食用鱼类能降低血浆 胆固醇或血压从
而使心脏病的发病率降低，这应归功于鱼中的不饱和脂肪酸。还有人提出某些多不饱和脂 肪
酸也会减少心脏病患者心律失常的发生。再例如南地中海国家的吸烟人数比例相对高，但他
们 心脏病的发病率却比其它地区低，这与他们的饮食的橄榄油、红葡萄酒、大蒜、水果、蔬
菜中存在的某些 保护性成分不无关系。经过营养学家仔细的研究，总结出植物化学物具有如
下的生物学功能，主要为抗癌 、抗氧化、免疫调节、抗微生物、降胆固醇、其他如调节血压、
血糖、血小板和血凝，以及抑制炎症等。
一、抗癌作用
据研究，日常蔬菜和水果摄入量高的人群较摄入量低的人群癌症发生率要低 50%左右，由
此可见蔬菜和水果中所富含的植物化学物具有预防人类癌症发生的潜在作用。已知机体内 产
生的雌激素对某些肿瘤细胞有轻度促进作用，而植物雌激素可影响机体的雌激素的代谢，即
植 物雌激素在人肝脏中可诱导性激素结合球蛋白的合成，这样就就可以增加雌激素与该种转
运蛋白的结合， 从而降低雌激素促进肿瘤细胞的生长，此为食物中的生物活性物质抗癌的一
个机制。另一个抗癌的可能的 机制是调节细胞生长，如DAS（脂溶性的二烯丙基硫化物）可
以通过调节Bcl-2家族的抗凋亡蛋白 (Bcl-2Bcl-xL) 和凋亡前体蛋白(BaxBak)诱导细胞
凋亡
[1]
。
二、抗氧化作用
人体内存在大量的过量反应性氧分子及自由基。自由基是一种缺乏电子的物质（不饱和
电 子物质），因此人体中的自由基到处争夺电子，如果夺去细胞蛋白分子的电子，则使蛋白
质接上支链发生 烷基化，形成畸变的分子而致癌。该畸变分子由于自己缺少电子，又要去夺
取邻近分子的电子，又使邻近 分子也发生畸变而致癌。这样，恶性循环就会形成大量畸变的
蛋白分子，从而导致基因突变，形成大量癌 细胞，最后出现癌症。而当自由基或畸变分子抢
夺了基因的电子时，人就会直接得癌症。
然而人体对于这些活性物质，具有很多的保护系统，包括抗氧化酶系统如超氧化物歧化
酶、谷胱甘肽过氧 化物酶、内源性抗氧化物及具有抗氧化活性的必需营养素。除此之外，现
已发现许多种植物化学物，如类 胡萝卜素、多酚、植物雌激素等也具有明显的抗氧化作用。
这些植物化学物通过自身的氧化释放电子，从 而直接清除自由基，保持氧化还原系统与游离
自由基之间的平衡。
三、免疫调节作用

研究表明，类胡萝卜素对免疫功能具有调节作用，部分黄铜类化合物具有免疫抑制作用，而
皂苷 、有机硫化物和植酸具有增强免疫功能的作用。
四、抗微生物作用

在日常生活中， 人们常常用大蒜来杀灭一些细菌，经研究证实，这是因为大蒜中的有机硫化
物具有很强的抗微生物作用， 其他如树莓，每日摄入300ml就能增加具有清除尿道上皮细菌
作用的物质。可见食物中的生物活性物 质具有抗微生物作用。

五、降低胆固醇作用

动物实验和临床研究均发现， 以多酚、皂苷、有机硫化物等为代表的植物化学物具有降
低血液中胆固醇的作用。例如皂苷在肠中与初级 胆酸结合形成为微团，导致粒径过大而不能
通过肠壁而减少了胆酸的吸收，使胆酸的排除增加。
不同类型的植物化学物生物学功能研究概况
越来越多的研究表明，食物中的生物活性 物质对维护人体健康、调节生理功能和预防疾
病发挥着重要的作用。例如大量食用蔬菜和水果可以预防人 类多种癌症。通常蔬菜和水果摄
入量高的人群较低摄入量的人群癌症发生率大约低50%，新鲜蔬菜和沙 拉可明显降低癌症发
生的危险性，对胃肠道、肺和口腔／喉的上皮肿瘤证据最充实。对激素相关肿瘤抑制 作用的
证据较少，但乳腺癌和前列腺癌的第发病率似乎与食用大量蔬菜有关。
然而根据目前现 有的知识，我们很难通过实验来区分蔬菜和水果中的每一种生物活性成分对
降低疾病危险性的作用，因为 食物中的生物活性成分之间的生物学作用可能是相同的。因此
在流行病学研究中还要进行人群干预实验来 进一步证实蔬菜和水果的促健康作用与摄人植
物化学物之间是否存在因果关系。
目前 已建立了食物和体液中多种植物化学物的检测方法，而且能够对其浓度、生物利用
率和生物动力学进行评 价。但对某些植物化学物与特殊疾病发病率之间的关系，尚需进一步
的流行病学调查及实验研究对其加以 阐述。此外，还需要识别出一些短期的生物标志物作为
人类摄取的植物化学物发挥长期健康保护作用的指示。
根据目前我们对植物化学物有 益健康的理解，几乎所有的营养学家都推荐我们每天多吃
植物性食物。但是对植物化学物的很多问题需要 进一步的研究，如植物化学物的种类、生物
学利用至今不完全清楚，促进健康的推荐量及可能引起毒性的 剂量也不清楚，因此，要在营
养学上，我们要建立类似于营养素的AI、UL等指标，我们的科学研究还 有很长的一段路要
走。