粮油加工学论文 15页

粮油加工学论文大豆异黄酮的生理功能特性及研究进展学院名：食品科学学院专业年级：2011级食品质量与安全作者:林毅学号：3115818014指导教师：林晓岚写作年月：2014年4月目录摘要错误！未定义书签。关键字错误！未定义书签。1、大豆异黄酮的结构和组成1大豆异黄酮的结构11.2大豆异黄酮的组成12、大豆异黄酮的来源13、大豆异黄酮的提取与纯化、分离和检测\n3.1大豆异黄酮的提取与纯化\n3.2大豆异黄酮的分离方法3.3大豆异黄酮的检测方法24、大豆异黄酮的生理功能24.1降低管血病的发病率24.2预防乳腺癌的发牛34.3对前列腺癌的影响34.4骨骼保健34.5抗炎作用34.6抗妇女更年期综合症34.7抗辐射34.8抗氧化—34.9其他生理功能45、研究进展6、结论\n参考文献致谢【内容摘耍】大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次牛代谢产物。大量研究表明大豆异黄酮在防癌抗癌、防治心血管疾病、预防骨质疏松症等方面有重要作用。本文综述了大豆异黄酮的结构、组成、生理功能以及研究进展。【关键词】大豆异黄酮、结构，组成、生理功能和研究进展大量研究表明:大豆除了提供质优价廉的植物蛋白质以外，还含有许多对人体健康有良好功能作用的生物活性成分，大豆异黄酮就是其中的一种。它具有抗癌防癌、预防骨质疏松症、改善妇女更年期综合症、预防心血管疾病等生理活性。随着大豆异黄酮的生理功能的逐步揭示，大豆异黄酮与人体健康的关系，在大豆及大豆制品中的含量，加工特性以及新型大豆异黄酮产品的开发，就成为一个引人注目的研究主题。本文就对大豆异黄酮的结构、组成、生理功能以及研究进展作一综述。[1]1•大豆异黄酮的结构和组成1.1大豆异黄酮的结构异黄酮是一类具有三碳链连接的两个苯环为基本结构的类黄酮化合物的总称，这个三碳链可闭合也可不闭合成毗喃环，异黄酮与类黄酮的区\n别在于它的苯环B与C・3连接，而不是与02连接。异黄酮为无色、透明\n的苯酮，而口他们的结构与雌激素有一些相似之处，因因此具有一些雌性激素的性质。大豆及其制品中的异黄酮主耍以游离型的昔元和结合型的糖甘两种形式存在，英中苛元包括大豆素，染料木素[2]及黄豆昔元。结合型的糖昔有9种，分别为上述3种昔元的糖背型、乙酰基糖昔型和丙二酰基糖昔型。1.2.大豆异黄酮的组成大豆异黄酮是一种混合物,主要有3类，即大豆貳类(DaidzinGroups)>染料木貳类(GenistinGroups)>黄豆貳类(GlycitinGroups),每类以游离型、葡萄糖貳型、乙酰基葡萄糖貳型和丙二酰基葡萄糖貳型等四种形式存在(游离型一般称作貳元，后三类则归结为结合型的糖貳形式)。大豆中的异黄酮分为游离型的甘弋元(Aglycon)和结合型的糖甘弋(Glycosides)两类,貳元占总量的2%—3%,包括染料木素(Genistein)、大豆素(Daidzein)和黄豆黄素(Glycitein)o糖貳占总量的97%—98%,主要以染料木貳(Genistin)、大豆貳(Daidzin)、黄豆貳(Glycitin)和丙二酰染料木貳(6"-O-malonygenistin丙二酰大豆貳(6"-O-malonydaidzin)>丙二酰黄豆貳(6"-O-malonyglycitin)形式存在，纟勺占总量的95%。2•大豆异黄酮的来源异黄酮仅存在于少数几种植物中，这是因为查耳酮异构酶的分布有限,此酶能将2(R)■柚背配基(一种类黄酮的前体)转变成2■轻基大豆昔。大豆是异黄酮含量最高的植物，异黄酮也存在于其他植物中，如紫花苜蓿，红\n三叶草荷叶葛根。亚麻和鹰嘴豆中也含有一些，但含量非常低，几乎没有什么营养价值。[3]大豆异黄酮及其异构体的分布受很多因素影响，包括大豆的品种、生长地点、种植年份、种植日期以及收获时间等。例如，1995年爱德华州大学的研究者发现于8个不同地点取样的同一大豆品种“文顿81"中异黄酮的含量范围为0.84-1.64mg/g,而1996年则为1.61-2.84mg/go另以研究者发现同一品种的大豆由于种植地点与年份的差异可使其中异黄酮的含量相差5倍。再被测大豆样品中，总的异黄酮含量为1.261-3.89mg/go[4]3•大豆异黄酮的提取与纯化、分离和检测3.1大豆异黄酮的提取主要根据被提収物的性质及伴存杂质的情况来选择合适的提取用溶剂。总的说来，对大豆异黄酮的貳类成分，一般可用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或某些极性较大的混合溶剂，貳元用极性较小的溶剂，如乙醛、氯仿、乙乙酸乙酯等來提取。在综合提取大豆异黄酮时一般采用乙醇水溶液、甲醇水溶液、丙1酮酸性溶液和弱碱性水溶液等。大豆粗提取物含有蛋白质、低聚糖、皂貳、油脂等杂质，其精制纯化一般根据所含杂质的性质，采用多次溶剂萃取、树脂吸附等方法。由于溶剂萃取精制法存在溶剂残留、收率低、能耗大、溶耗高、不能解决重金属\n残留等问题，所以树脂吸附法将是今后发展的一个趋势。提取精制路线一：豆粕一一甲醇回流提取一一合并提取液一一回收甲醇一一甲醇膏一一加水溶解一一树脂吸附一一无水乙醇洗脱一一洗脱液一一回收乙醇乙醇精制干燥成品.提取精制路线二：豆粕——加3■葡萄糖貳酶，370C温浸——水浸液一一700C加热一一水浸液一一乙酸乙酯逆流萃取一一乙酸乙酯液一一回收乙酸乙酯一一粗大豆异黄酮酒精精制回收酒精干燥成品.提取精制路线二.豆粕一一甲醇回流提取一一回收甲醇一一膏状物一一加入中性醋酸铅一一过滤一一滤液一一加入碱性醋酸铅一一过滤一一沉淀一一悬浮于醇溶液中并通入硫化氢气体——过滤——滤液浓缩——干燥——成品.提取精制路线四：豆粕一一乙醇回流提収一一合并提取液一一回收乙醇一一苯脱脂——盐酸(0.1-0.5mol/L)水浴加热回流3小时——过滤——滤液——乙酸乙酯提取一一加收乙酸乙酯一一乙醇结晶一一干燥一一成品.注：路线一、三精制成品大豆异黄酮主要以糖试形式存在，路线二、四主要以试元形式存在3.2大豆异黄酮的分离方法为得到高纯度大豆异黄酮及其单体成分，需对大豆异黄酮粗提物进行\n分离纯化。目前，对大豆异黄酮分离纯化方法主要有：柱层析法、高效液相色谱法(HPLC)、高速逆流色谱法(HSCCC)、固相萃取法(SPE)等。3.3大豆异黄酮的检测方法大豆异黄酮定性定量检测方法很多，主要有：紫外分光光度法(UV)、高效液相色谱法(HPLC)、高效液相色谱一质谱法(HPLGMS)、气相色谱法(GC)、毛细管电泳法(CE)、薄层扫描色谱法(TLCS)、双向纸层析色谱法、时间分辨荧光免疫分析法(TR-FIA)和酶联免疫吸附法(ELISA)等。⑸4.大豆异黄酮的生理功能对于大豆异黄酮的生理作用的研究起初仅限于其对雌激素活性、干扰矿物质代谢及对生长的抑制作用，最近的研究表明异黄酮还有许多重耍的牛理功能，如具有抗氧化和抗真菌活性，抗癌功能。植物蛋白(比如大豆)中的异黄酮具有医药价值。因此，异黄酮和植物中其它一些微量化合物被称为“生物活性物质”。4.1降低冠心病的发病率总胆固醇与LDL胆固醇水平的升高是导致冠心病的重耍原因。平均每日摄食47g大豆蛋白就会使血清中总胆固醇和LDL胆固醇的含量降低。所以大豆异黄酮能降低冠心病的发病率。一些早期数据显示异黄酮与雌激素一样，通过直接作用于冠状血管或作用于其它与心脏病病因冇关的生理过程而起到保护心脏的作用。大豆异黄酮具有较强的抗氧化作用，它能降低在体内通过改性的LDL胆固醇的含量，而这些胆固醇能诱导血管的反应性。经过改性的低密度脂蛋白胆固醇\n进入血管壁会导致血小板的沉积，这些血小板使血管失去正常功能。以动物和人为对象的研究表明，异黄酮能加强内皮功能，动脉舒张和动脉顺应性。此为，wiseman等的研究表明，摄食大豆食品能够降低LDL胆固醇被氧化的程度。4.2预防乳腺癌的发牛膳食中富含异黄酮的日本女性患乳腺癌的几率很低。但亚洲流行病学研究表明成年以后食用大豆并没有减少绝经后的女性患乳腺癌的几率。对这种现象产生的原因，人们猜测早期使用大豆蛋白才能对以后的乳腺癌具有预防作用。为了证明该猜测，shu等人进行了一项有大约1500个受试者及1500个对照者参与的实验。来自上海的妇女被问及她们青少年时期（13-15岁）食用大豆蛋白的情况，发现在青少年时期平均每日大豆蛋白摄入量在llg左右的妇女与青少年时期很少（<2g大豆蛋白/d）食用大豆的妇女相比，患乳腺癌的几率要少50%。成年以后摄食大豆食品对该结论没有影响。24.3对前列腺癌的影响大豆的食用有助于解释为什么尽管曰本男性也患前列腺癌，但因该病死的人却很少。防止小肿瘤（潜在癌）发展成为大的能够转移从而危及生命的肿瘤是减少前列腺癌死亡率的关键。Griffiths报道称异黄酮能阻止潜在的前列腺癌发展严重。Peterson和Barnes的研究表明，金雀异黄素能阻止体外依赖荷尔蒙与非依赖荷尔蒙前列腺癌细胞的生长。也有最近一个人体试验表明，每日摄入120mg异黄酮，在40个前列腺癌患者中，50%~70%的病人的前列腺特异抗原水平上升。根据这些和其它相关研究，全美癌症协会把食用豆制品列为七个降低前列腺癌风险的措施之一。\n4.4骨骼保健关于大豆异黄酮保持和改善骨质状况作用的研究一直比较活跃。女性在更年期开始的几年内骨密度的送损失高达15%,这一损失对进入更年期的骨质较弱的女性尤其有害。不断有研究表明，异黄酮具有预防骨质疏松和增加骨密度的双重作用。此外，几个其他的研究已检测到大豆或异黄酮标记物对骨质吸收和形成的作用。最初人们认为异黄酮对骨骼的保健作用是基于异黄酮与雌激素的化学结构相似，最近一个研究证实了以上观点，该研究发现金雀异黄素对预防绝经期女性的脊椎和臀部骨质疏松方面与常规的雌激素代替疗法同样有效。4.5•抗炎作用近年，对炎症作用机理有新的认识，认为脂肪组织与炎症疾病有密切的关系。专家提出，脂肪组织是炎症介质的重要來源，并进一步指出IR物质含量高低是有效反映炎症水平的标志实验表明，大豆异黄酮能有效降低IR,主耍通过提高脂肪素及降低IL一6、TNF、抵抗素、瘦素等成份表达物质有效。可以相信，大豆异黄酮的抗炎作用可能來自对脂肪调控上的双向调节作用。实验结果强调，脂肪苏的含量提升，有效改善因肥胖引起胰岛素敏感性降低的現象。由此推断,可能与大豆异黄酮中弱雌激素成份的血脂代謝作用冇密切的关系。具体机理尚未明确。4.6抗妇女更年期综合症大豆异黄酮具有雌激素活性，能缓解妇女更年期因雌激素分泌量急剧\n下降而引起更年期综合症。调查显示，日本女性更隹期综合症与欧美国家女性相比，其症状较轻，这是因日本女性血液中异黄酮类物质含量高于欧美国家女性，而大豆异黄酮能缓解因雌激素分泌不平衡所形成临床症状。4.7抗辐射由于大气臭氧层的破坏，阳光中紫外线强度越来越高，对人体的危害已经受到重视大豆异黄酮可以减轻阳光中紫外线对皮肤和深部组织的损伤，使皮肤炎症反应减轻。大豆异黄酮对电离辐射损伤的动物也有保护作用，可以提高其存活率，延长存活时间，促进造血和免疫机能的恢复，降低照射后肿瘤的发病率等.4.8抗氧化作用大豆异黄酮的昔元具有多酚疑基结构，其疑基上的氧原了，同时受着苯环（A环）盯键的效应和其对位上的吸电子基团一按基的诱导效应，这两种效应共同作用，使得氧原子上的电子云向大盯方向转移，对氢原子的吸引力相对减弱，因此这个酚疑基上的氢原子在外來作用下，容易与氧原子脱离形成氢离子，发挥还原效应。这也是大豆异黄酮能够抗氧化、具有还原性的结构基础。大量试验表明[6],大豆异黄酮可作为自由基的供氢体，抑制自由基产生和淬灭自由基，来发挥抗氧化作用。4.9其它生理功能大豆异黄酮还具冇抗早老年性痴呆，抗机体免疫力下降，抗菌消炎,抗机体功能衰老，抗溶血等作用。此外，大豆异黄酮生理功能还包括：⑴作为cc・葡萄糖昔酶抑制剂，能有效改善代谢紊乱；⑵能提高加压素水平，因而具有抗利尿作用；（3）可减轻斑形脱发易感性；（4）能改变脑的形态学参数和生殖内分泌参数，并使视网膜增厚等[7]\n5•研究进展一些新的研究表明：将大豆物质加工成浓缩异黄酮的形式作为营养补充剂或在食詁中使用会使其抗癌能力严重降低。一项研究表明，当牛物活性物质被清除时，依赖于雌激素的乳腺肿瘤的生长有所增长。Bennink等的研究表明大豆粉可以抑制结肠癌，而金雀异黄酮或异黄酮的混合物则不能。而3KeinanBroker等认为植物雌激素，比如异黄酮或木质素，在作为善食补充剂使食用时，丝毫不能降低西方妇女患乳腺癌的危险。[8]在亚洲人群屮，食用大豆一直与较低的乳腺癌发病率相连，但亚洲的大豆食甜对大豆加工的较粗，或由脱脂、烘烤的豆粉制得的，这与西方消费的大豆制品有很大不同。在美国消费的含有异黄酮的制品可能丧失了大豆当中的许多生物活性成分，这些部分纯化的含有异黄酮的产品可能与全大豆食品的保健作用不同。换言之，亚洲烹饪当中广泛使用的大豆的保健功能可能被西方使用的加工技术大大破坏掉了，而亚洲的烹饪是以大豆为基础的保健食品工业长盛不衰的基础。⑼另外，新的研究表明，金雀异黄酮无论是纯品还是存在于大豆分离蛋白中，都能够刺激无胸腺小鼠体内依赖雌激素的肿瘤的生长，且生长的速度与异黄酮的剂量有关。这一发现引起了人们对大豆异黄酮，尤其是金雀异黄酮对预防乳腺癌作用的争论。很多证据表明：关于植物激素包括异黄酮对健康的影响的研究是非常复杂的,在许多情况下，得到的结论往往是不正确的，或者不同研究之间的结论并不一致。因此，关于这方面确实还需要做更多的研究。对于传统药提出新的用途，并且我国大豆资源数据丰富，豆制品种类多样，如果能充分利用\n大豆中的特殊成分，一定能取得良好经济和社会效益。目前，我们止在对大豆的发酵制品屮药淡豆豉进行深入研究，初步实验研究结果显示该药具有广阔的开发前景和新的应用价值。卩0]6•结论随着人们生活水平的提高和对身体保健的越來越重视，许多功能性成分或产品研究成为热点，大豆异黄酮就是其中的一种。大豆异黄酮对人体生理代谢有调节作用而且资源丰富，具有广阔的应用前景，所以大豆及大豆制品及其加工特性以及新型大豆异黄酮产品的开发成为一个引人注目的研究主题。专家们估计，21世纪将成为大豆食品的世纪，提取大豆异黄酮作为具有多种牛理功能的优质天然药用食品，也将成为具有十分重大意义的研究课题。笔者相信，随着大豆异黄酮许多功能特性作用机制的深入研究，大豆深加工将会为人类的健康做出巨大贡献。参考文献［1］阮洪生，葛文屮,贾桂燕•大豆异黄酮纯化方法研究进展［J］•粮食与油脂，2009,10:8—10［2］杨学东，邓志成,王晶等•反相高效液相色谱法制备纯化人豆异黄酮糖昔［J］・色谱,2006,24(4)：363〜366［3］龚军英等•大豆异黄酮的研究进展卩］・医学创新研究,2008,5(23).［4］常万云，张延坤,姜礼鸣•大豆异黄酮特性及在抗骨质疏松预防骨折的特殊生理功能［J］•世界中医骨科朵志,2008,2:171-174\n［5］李里特主编•大豆加工与利用•北京：化学工业出版社，2004.⑺王凤翼，钱方等编著•大豆蛋白质生产与应用•北京：中国轻工业出版社，2004.⑹李小满•大豆异黄酮分子结构、生物活性及其市场现状［J］•中国［7］李鹏，李晓磊,高长城•大豆异黄酮生理功能的研究进展［J］•长春大学学报,2009,10:58—65・［8］李玉珍，林亲录等•人豆异黄酮的功能特性研究进展［」］・中国食物与营养，[9]阮洪生，葛文屮,贾桂燕•大豆异黄酮纯化方法研究进展[J]•粮食与油脂，2009,10:8—10[10]龚军英等•大豆异黄酮的研究进展[J]・医学创新研究,2008,5(23)致谢我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于她们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向她们表示我由衷的谢意，并祝林晓岚老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！5