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第四章食品原料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分 一 植酸和草酸二 多酚類化合物三 消化酶抑制劑 食品原料營養(yǎng) 取決于可食部分營養(yǎng)組成動(dòng)植物積累營養(yǎng)成分是為了自身生長繁殖和發(fā)育的需要植物為避免有害微生物和動(dòng)物損害形成防護(hù)系統(tǒng) 形態(tài)學(xué)保護(hù)機(jī)制長棘刺硬殼化學(xué)保護(hù)機(jī)制分泌異氣產(chǎn)生有害成分如皂素糖苷生物堿等作物在種子或可食部位積累一些蛋白質(zhì) 對(duì)人是有害的 不可利用和消化的如 核糖體失活蛋白 RIP 抗真菌蛋白蛋白酶抑制劑淀粉酶抑制劑糖結(jié)合蛋白等在常規(guī)食品中存在較多時(shí)影響食品中有效成分的吸收利用 一 植酸主要存在于 植物的籽根干和莖 以豆科植物的籽谷物的麩皮和胚芽中含量最高抗?fàn)I養(yǎng)性體現(xiàn) 與金屬離子形成復(fù)合物 影響有益礦物元素的吸收和利用 第一節(jié)植酸和草酸 如 食品中的和胰液膽汁等臟器向小腸分泌的鋅銅等礦物元素 與內(nèi)源性蛋白質(zhì)酶淀粉酶脂肪酶等絡(luò)合降低酶活性 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 食物原料的酸堿性pH 7 4穩(wěn)定性順序?yàn)?Cu2 Zn2 Co2 Mn2 Fe3 Ca2 礦物元素本身的性質(zhì) 吸收礦物元素的部位 十二指腸和空腸的上半部 pH 6 而在Ph 3 9大多數(shù)三元復(fù)合物 如鋅 鈣 植酸 溶解度非常小 多數(shù)以沉淀析出動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明 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的消化率動(dòng)物飼料中添加植酸酶可提高蛋白質(zhì)和礦物元素利用率 二 草酸 乙二酸 廣泛存在于植物性食品原料中1 草酸的有害性食用過多含草酸的食品 原料 造成尿路結(jié)石草酸 鈣草酸鈣的過飽和結(jié)晶核形成結(jié)晶增長結(jié)晶凝集結(jié)石形成附著于腎小管管腔上皮 抑制因子 枸櫞酸鎂和高分子抑制物質(zhì)日常飲食含草酸多的食物 原料 菠菜巧克力花生竹筍茶等草酸攝入量影響因素 腸道內(nèi)草酸分解菌量 抗生素可使之減少 攝入鈣和脂肪量 預(yù)防因草酸過多引起結(jié)石的方法 多飲水和均衡飲食1L風(fēng)險(xiǎn)高 2L以上小 限制過度食用動(dòng)物蛋白含硫氨基酸抑制腎小管鈣的重吸收 導(dǎo)致尿鈣增加 易于形成結(jié)石 多攝入含鈣食物鈣與草酸形成草酸鈣沉淀排出體外推薦食物 乳制品豆腐小魚等 限制含草酸食物的攝入 含草酸多食物用水煮 草酸可溶性 可將其去除使必需礦物元素的生物有效性降低 第二節(jié)食品原料中的多酚類化合物 一 分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)和生物合成途徑 黃烷醇類花色苷類黃酮類酚酸類及其他 氰苷 豆類 四季豆豇豆 核果和果仁中水解產(chǎn)生氰氫酸 與細(xì)胞色素氧化酶中的鐵結(jié)合使機(jī)體缺氧窒息 燒煮加熱時(shí)應(yīng)敞口 使氰氫酸揮發(fā)甲狀腺素 可致甲狀腺代償性腫大皂苷類 土豆茄子中 土豆發(fā)芽時(shí)芽眼附近及發(fā)綠的表皮茄苷劇增 引起中毒 加熱祛除 去掉芽眼 食品 原料 中的主要黃酮類物質(zhì) 存在特點(diǎn) 分布廣含量差異大種類多例如 單寧 單寧酸倍單寧酸鞣酸 特殊酚類化合物食品原料中單寧分兩類 縮合單寧水解單寧 倍單寧和鞣花單寧 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 穩(wěn)定性降低 甲基化及糖基化程度提高 穩(wěn)定性增加 pH愈大溫度越高和氧濃度越大 越容易破壞 二 抗?fàn)I養(yǎng)性及有害性對(duì)必需金屬元素的絡(luò)合作用對(duì)蛋白質(zhì)和酶的絡(luò)合沉淀作用多酚對(duì)酶的絡(luò)合沉淀作用是酶活性分析前必須先考慮的問題PVP 聚乙烯吡咯烷酮 硼酸buffer過量的還原劑Tween80 單寧與proteinstarch消化酶形成復(fù)合物降低了食品的營養(yǎng)性的機(jī)理 明顯抑制消化酶如果膠酶淀粉酶脂酶蛋白水解酶 糖苷酶及纖維素酶活性 在消化道內(nèi)單寧與糖蛋白質(zhì)脂肪等生物大分子形成復(fù)合物 降低了它們的消化吸收檳榔 含單寧11 26 食道癌 遠(yuǎn)東地區(qū)高粱 食道癌 加勒比海諸島 過量飲茶 胃癌 多酚類具有抗癌防止心血管疾病 抗氧化及清除自由基的作用抗氧化機(jī)理 具有轉(zhuǎn)移氫原子的能力 作為鍵斷裂抗氧化劑能絡(luò)合過渡金屬離子而抑制自由基的形成 第三節(jié)消化酶抑制劑主要是 蛋白酶抑制劑 PI 胰蛋白酶抑制劑 LTI 胰凝乳蛋白酶抑制劑 淀粉酶抑制劑 一 PI分類Kunitz型 與胰蛋白有專一結(jié)合位點(diǎn) 分子量較大 熱穩(wěn)定性差Bowman Birk型 能同時(shí)抑制兩個(gè)ser蛋白酶胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性 分子量較小 熱穩(wěn)定性強(qiáng) 二 組成上的相似性 Cys含量特高 其次是AspArgLysGluCys含量高有利于形成分子內(nèi)二硫鍵 具有高度的耐熱耐酸性 二 消化酶抑制劑作用機(jī)理根據(jù)蛋白酶抑制劑與其靶酶作用方式為互補(bǔ)型抑制劑占據(jù)靶酶的識(shí)別位點(diǎn)與結(jié)合部位 并與酶活性基團(tuán)形成氫鍵而封閉靶酶活性中心 LTI 相伴型抑制劑分子不占據(jù)靶酶的識(shí)別位點(diǎn) 而是與酶分子并列相伴 并在與酶活性基團(tuán)形成氫鍵的同時(shí)封鎖酶與底物的結(jié)合部位 如 凝血酶抑制劑水蛭素 覆蓋型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 從而阻止了活性中心與底物接觸 如 木瓜蛋白酶抑制劑 三 影響PI的因素及毒性的去除影響PI活性的因素 純度如純化的寬葉菜豆蛋白酶抑制 KSTI 360min加熱 活性仍保留70 提取物60min活性大部分喪失pH范圍酸性條件下穩(wěn)定性高于堿性條件 中性條件下穩(wěn)定 熱處理溫度和時(shí)間高時(shí)間長活性損失大壓力中性條件下高壓使活性很快失去去除毒性的方法 加熱 PI的負(fù)面報(bào)道多 近年來發(fā)現(xiàn)正面作用PI對(duì)病毒的復(fù)制有強(qiáng)而持久的抑制作用對(duì)生物天然抵抗防御機(jī)制的形成起重要作用如 從人尿中提取的UTI對(duì)急性胰腺炎肺氣腫出血性和敗血性休克有獨(dú)特療效植物來源的PI具有抗某些病蟲害的天然防御功能