第二章-活性多糖.pptx

第二章第二章 活性多糖活性多糖l活性多糖包括活性多糖包括1 植物活性多糖（膳食纤维、枸杞多糖、银杏多糖、植物活性多糖（膳食纤维、枸杞多糖、银杏多糖、魔芋葡甘露聚魔芋葡甘露聚 糖等）糖等）2.真菌活性多糖（香菇多糖、金针菇多糖、灵芝真菌活性多糖（香菇多糖、金针菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、银耳多糖、黑木耳多糖、云芝多糖、银耳多糖、黑木耳 多糖、冬多糖、冬虫夏草多糖等）虫夏草多糖等）3.微生物活性多糖微生物活性多糖4.动物酸性粘多糖动物酸性粘多糖第一节第一节 膳食纤维膳食纤维一、膳食纤维的定义与分类一、膳食纤维的定义与分类（一）膳食纤维的定义（一）膳食纤维的定义能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。以及相关的植物物质。这一定义包括了食品中的大量组成成分如纤维素、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、粘质、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、软寡糖、果胶以及少量组成成分如蜡质、角质、软木质。木质。l 膳食纤维与粗纤维的区别膳食纤维与粗纤维的区别 传统意义上的粗纤维是指植物经特定浓度的酸、传统意义上的粗纤维是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。碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消化虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消化吸收，但人体大肠内的某些微生物仍能降解它的吸收，但人体大肠内的某些微生物仍能降解它的部分组成成分部分组成成分 （二）膳食纤维的分类（二）膳食纤维的分类l溶解性：不溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维。溶解性：不溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维。l来源来源：植物来源、动物来源、海藻多糖类、微：植物来源、动物来源、海藻多糖类、微生物多糖类和合成类。生物多糖类和合成类。l营养学会营养学会：总的膳食纤维、可溶膳食纤维和水：总的膳食纤维、可溶膳食纤维和水溶膳食纤维、非淀粉多糖溶膳食纤维、非淀粉多糖 不可消化不可消化可消化可消化二、膳食纤维的化学组成与物化性质二、膳食纤维的化学组成与物化性质l（一）膳食纤维的化学组成（一）膳食纤维的化学组成纤维状碳水化合物纤维状碳水化合物(纤维素纤维素)。基质碳水化合物基质碳水化合物(果胶类物质等果胶类物质等)。填充类化合物填充类化合物(木质素木质素)。(二二)膳食纤维的物化特性膳食纤维的物化特性1.高持水力高持水力(可溶性纤维，成胶）可溶性纤维，成胶）2.吸附作用（胆汁）吸附作用（胆汁）3.对阳离子有结合和交换能力（清除重金属）对阳离子有结合和交换能力（清除重金属）4.无能量填充剂无能量填充剂 5.发酵作用发酵作用6.溶解性与粘性溶解性与粘性 三、膳食纤维的生理功能三、膳食纤维的生理功能（一）调整肠胃功能（一）调整肠胃功能(整肠作用整肠作用）1.防止便秘（不溶性纤维促进食物通行，增多粪便）防止便秘（不溶性纤维促进食物通行，增多粪便）2.改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用 3.缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻 4.避免阑尾炎的发生避免阑尾炎的发生（二）调节血糖值（二）调节血糖值（三）调节血脂（三）调节血脂（四）控制肥胖（四）控制肥胖（五）消除外源有害物质（五）消除外源有害物质 可溶性和不溶性膳食纤维在生理作用方面的差别可溶性和不溶性膳食纤维在生理作用方面的差别生理作用生理作用不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维可溶性膳食纤维可溶性膳食纤维咀嚼时间咀嚼时间延长延长缩短缩短胃内滞留时间胃内滞留时间略有延长略有延长延长延长对肠内对肠内pH值的变化值的变化无无降低降低与胆汁酸的结合与胆汁酸的结合结合结合不结合不结合 可发酵性可发酵性极弱极弱较高较高 肠粘性物质肠粘性物质偶有增加偶有增加增加增加 大便量大便量增加增加关系不大关系不大 血清胆固醇血清胆固醇不变不变下降下降 食后血糖值食后血糖值不变不变抑制上升抑制上升 对大肠癌对大肠癌有预防作用有预防作用不明显不明显四、膳食纤维的缺点四、膳食纤维的缺点1.束缚束缚Ca 2+和一些微量元素和一些微量元素 2.束缚人体对维生素的吸收和利用束缚人体对维生素的吸收和利用 3.引起不良生理反应引起不良生理反应 五、膳食纤维的推荐摄入量五、膳食纤维的推荐摄入量l美国美国FDA推荐的成人总膳食纤维摄入量为推荐的成人总膳食纤维摄入量为2035g/d。l美国能量委员会推荐的总膳食纤维中，不溶性膳美国能量委员会推荐的总膳食纤维中，不溶性膳食纤维占食纤维占70%75%，可溶性膳食纤维占，可溶性膳食纤维占25%30%。l我国低能量摄入我国低能量摄入(7.5MJ)的成年人，其膳食纤维的成年人，其膳食纤维的适宜摄入量为的适宜摄入量为25g/d。中等能量摄人的。中等能量摄人的(10MJ)为为30g/d，高能量摄入的，高能量摄入的(12MJ)为为35g/d。Years GramsYearsGramsYearsGramsChildren Males Females1-3199-13319-18264-82514-503819-502551+3051+21六、膳食纤维的加工六、膳食纤维的加工l不溶性膳食纤维不溶性膳食纤维粗分离法：适合于原料的预处理粗分离法：适合于原料的预处理化学法化学法酶法酶法发酵法：发酵消耗碳源、氮源，消除植酸、减少蛋白发酵法：发酵消耗碳源、氮源，消除植酸、减少蛋白、淀粉等，、淀粉等，保加利亚乳酸杆菌、嗜热链球菌保加利亚乳酸杆菌、嗜热链球菌综合制备法综合制备法l可溶性膳食纤维可溶性膳食纤维乙醇沉淀法乙醇沉淀法膜浓缩法膜浓缩法挤压法：挤压处理使纤维分子间和分子内空间结构扩展变形，挤压法：挤压处理使纤维分子间和分子内空间结构扩展变形，造成物料质构变化，形成疏松多孔的状态，粉碎、溶解、造成物料质构变化，形成疏松多孔的状态，粉碎、溶解、浓缩浓缩可制得可溶性纤维可制得可溶性纤维淀粉水解淀粉水解l原料原料1粮谷类：麦麸、米糠、稻壳、玉米、玉米渣、粮谷类：麦麸、米糠、稻壳、玉米、玉米渣、燕麦麸。燕麦麸。2豆类：大豆、豆渣、红豆、红豆皮、豌豆壳等。豆类：大豆、豆渣、红豆、红豆皮、豌豆壳等。3水果类：橘皮、椰子渣、苹果皮、苹果渣、梨水果类：橘皮、椰子渣、苹果皮、苹果渣、梨子渣、甘蔗渣等。子渣、甘蔗渣等。4蔬菜类：甜菜、山芋渣、马铃薯、藕渣、茭白蔬菜类：甜菜、山芋渣、马铃薯、藕渣、茭白壳、油菜、芹菜、苜宿叶、香菇柄、壳、油菜、芹菜、苜宿叶、香菇柄、魔芋等。魔芋等。5其他：酒糟、竹子、海藻、虾壳、贝壳、酵母、其他：酒糟、竹子、海藻、虾壳、贝壳、酵母、淀粉等。淀粉等。（一）小麦纤维（一）小麦纤维 l加工方法：加工方法：原料预处理原料预处理浸泡漂洗浸泡漂洗脱水干燥脱水干燥粉碎粉碎过筛过筛灭菌灭菌包装包装成品。成品。l产品为粒状产品为粒状 l化学成分：果胶类物质化学成分：果胶类物质4%、半纤维素、半纤维素35%、纤维素、纤维素18%、木质素、木质素13%、蛋白质、蛋白质8%、脂肪、脂肪5%、矿物质矿物质2%和植酸和植酸0.5%，膳食纤维总量在，膳食纤维总量在80%以上。以上。l性质：这种产品对性质：这种产品对20水的膨胀力为水的膨胀力为4.7mLg并保持并保持17h不变。该产品颗粒适宜，可直接食用也可与酸奶、不变。该产品颗粒适宜，可直接食用也可与酸奶、面包等一起食用；若要加工成食品添加剂，只需再经粉面包等一起食用；若要加工成食品添加剂，只需再经粉碎过筛即可。碎过筛即可。（二）大豆纤维（二）大豆纤维1.大豆皮膳食纤维大豆皮膳食纤维 工艺流程：大豆皮工艺流程：大豆皮粉碎粉碎筛选筛选调浆调浆软化软化过滤过滤漂白漂白离心离心干燥干燥粉碎粉碎成品成品2.多功能纤维（多功能纤维（MFA）工艺流程：豆渣工艺流程：豆渣湿热处理湿热处理 脱腥脱腥 干燥干燥 粉粉碎碎筛选筛选成品成品化学成分：化学成分：68%总膳食纤维，总膳食纤维，20植物蛋白植物蛋白性质：持水性高性质：持水性高 Soya Dietary Fibre（三）甜菜纤维（三）甜菜纤维（四）玉米纤维（四）玉米纤维（五）新型纤维（五）新型纤维1.壳聚糖：以甲壳类物质为原料，脱险壳聚糖：以甲壳类物质为原料，脱险Ca、P、蛋白质、蛋白质、色素等制备成甲壳素色素等制备成甲壳素(Chitin)，进一步脱去分子中的乙酰，进一步脱去分子中的乙酰基而获得的一种天然高分子化合物基而获得的一种天然高分子化合物 2.菊粉菊粉 生产工艺流程：生产工艺流程：菊芋块茎菊芋块茎清洗清洗切片切片沸水提取沸水提取过滤过滤石灰乳除杂石灰乳除杂阴离子交换树脂脱色阴离子交换树脂脱色阳离子交换树脂脱盐阳离子交换树脂脱盐真空浓缩真空浓缩喷雾干燥喷雾干燥菊粉成品菊粉成品七、膳食纤维的应用七、膳食纤维的应用1.焙烤食品焙烤食品 2.主食主食3.果酱、果冻食品果酱、果冻食品 4.肉制品肉制品 5.馅料、汤料食品馅料、汤料食品6.油炸食品油炸食品 7.饮料制品饮料制品 Dietary Fiber Tablet FIBE-MINI l高膳食纤维面包、蛋糕、饼干、桃酥、脆饼高膳食纤维面包、蛋糕、饼干、桃酥、脆饼l改改 变产品的质构，提高持水力，增加柔软性和疏变产品的质构，提高持水力，增加柔软性和疏松性，防止储存期变硬。松性，防止储存期变硬。l一般膳食纤维的添一般膳食纤维的添 加量为加量为5%5%6%6%，不要超过不要超过10%10%挂面、快餐面、馒头挂面、快餐面、馒头5%6%面条：煮熟后韧性良好，耐煮耐泡，面条：煮熟后韧性良好，耐煮耐泡，口感清爽，有特殊香味口感清爽，有特殊香味馒头：强化面团筋力，有特殊香味，口感良好，无发干感和粗糙感馒头：强化面团筋力，有特殊香味，口感良好，无发干感和粗糙感液体、固体和碳酸饮料液体、固体和碳酸饮料用乳酸杆菌发酵后制成乳清型饮料用乳酸杆菌发酵后制成乳清型饮料水不溶性膳食纤维的用量为水不溶性膳食纤维的用量为 1%1%，粒度应在，粒度应在 200 200 目以上目以上水溶性膳食纤维的用量可适当增加水溶性膳食纤维的用量可适当增加保持肉制品中的水分，同时降低肉制品的热量保持肉制品中的水分，同时降低肉制品的热量添加量一般为添加量一般为1%5%第二节第二节 真菌多糖真菌多糖药用和（或）药用和（或）食用的大型食用的大型真菌多糖真菌多糖结构多糖：组成细胞壁的结构成分结构多糖：组成细胞壁的结构成分-几丁质几丁质活性多糖：作为能量贮存物质的多糖活性多糖：作为能量贮存物质的多糖对人体的功能来讲，都属于生物活性多糖对人体的功能来讲，都属于生物活性多糖真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的、真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的、可以控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性可以控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性多糖。多糖。l香菇多糖香菇多糖l灵芝多糖灵芝多糖l云芝多糖云芝多糖l银耳多糖银耳多糖l冬虫夏草多糖冬虫夏草多糖l茯苓多糖茯苓多糖l金针菇多糖金针菇多糖l黑木耳多糖。黑木耳多糖。Cordyceps Sinensis 二、生理功能二、生理功能（一）真菌多糖的免疫调节功能（一）真菌多糖的免疫调节功能l提高巨噬细胞的吞噬能力，诱导提高巨噬细胞的吞噬能力，诱导IL-1和和TNF生成。生成。香菇多糖、黑柄炭角多糖、裂裥菌多糖、细菌脂多香菇多糖、黑柄炭角多糖、裂裥菌多糖、细菌脂多 糖、牛膝多糖、牛膝多糖、商陆多糖、树舌多糖、海藻多糖糖、商陆多糖、树舌多糖、海藻多糖l促进细胞增殖，诱导其分泌促进细胞增殖，诱导其分泌IL-2中华猕猴桃多糖、猪苓多糖、人参多糖、刺五加多糖、枸杞子中华猕猴桃多糖、猪苓多糖、人参多糖、刺五加多糖、枸杞子多糖、芸芝多糖肽、香多糖、芸芝多糖肽、香 菇多糖、灵芝多糖、银耳多糖、商陆多菇多糖、灵芝多糖、银耳多糖、商陆多糖、黄芪多糖等。糖、黄芪多糖等。l促进淋巴因子激活的杀伤细胞（促进淋巴因子激活的杀伤细胞（LAK）活性）活性枸杞子多糖、黄芪多糖、枸杞子多糖、黄芪多糖、刺五加多糖、鼠伤寒菌内毒素多糖等刺五加多糖、鼠伤寒菌内毒素多糖等l提高细胞活性，增加多种抗体的分泌提高细胞活性，增加多种抗体的分泌银耳多糖、香菇多糖、褐藻多糖、苜蓿多糖等银耳多糖、香菇多糖、褐藻多糖、苜蓿多糖等l激活补体系统激活补体系统酵母多糖、裂裥菌多糖、当归多糖、茯苓多糖、酸枣仁多糖、酵母多糖、裂裥菌多糖、当归多糖、茯苓多糖、酸枣仁多糖、车车 前子多糖、细菌脂多糖、香菇多糖等前子多糖、细菌脂多糖、香菇多糖等（二）抗肿瘤的功能（二）抗肿瘤的功能l具有细胞毒性的多糖具有细胞毒性的多糖牛膝多糖、茯苓多糖、牛膝多糖、茯苓多糖、刺五加多糖、银耳多糖、香菇多糖、芸刺五加多糖、银耳多糖、香菇多糖、芸芝多糖等芝多糖等l作为生物免疫反应调节剂的多糖作为生物免疫反应调节剂的多糖l地黄多糖可使地黄多糖可使Lewis肿瘤细胞内的肿瘤细胞内的53基因表达明显增基因表达明显增强，从而引发强，从而引发Lewis肺癌细胞的程序性死亡肺癌细胞的程序性死亡（三）真菌多糖的抗突变作用（三）真菌多糖的抗突变作用l人参多糖、波叶大黄多糖、人参多糖、波叶大黄多糖、魔芋多糖、枸杞子多糖、紫魔芋多糖、枸杞子多糖、紫芸多糖等。芸多糖等。（四）降血压、降血脂、降血糖的功能（四）降血压、降血脂、降血糖的功能l海带多糖、褐藻多糖、甘蔗多糖、硫酸软骨素、海带多糖、褐藻多糖、甘蔗多糖、硫酸软骨素、灵芝多灵芝多糖、茶叶多糖、紫菜多糖、魔芋多糖等。糖、茶叶多糖、紫菜多糖、魔芋多糖等。（五）真菌多糖的抗病毒作用（五）真菌多糖的抗病毒作用l硫酸化多糖作为抗生素，可以治疗艾滋病硫酸化多糖作为抗生素，可以治疗艾滋病香菇多糖、地衣多糖、右旋糖苷、裂褶菌多糖、木聚香菇多糖、地衣多糖、右旋糖苷、裂褶菌多糖、木聚 糖、箬叶多糖的硫酸酯糖、箬叶多糖的硫酸酯l干扰干扰HIV-1对宿主细胞的免疫调节功能。对宿主细胞的免疫调节功能。（六）真菌多糖的抗氧化作用（六）真菌多糖的抗氧化作用（七）抗辐射、抗溃疡和抗衰老等功能（七）抗辐射、抗溃疡和抗衰老等功能 l免疫系统与机体的衰老有密切的关系免疫系统与机体的衰老有密切的关系l随年龄增大，随年龄增大，免疫功能下降或紊乱免疫功能下降或紊乱物理性质与功效的关系物理性质与功效的关系（一）活性多糖的结构（一）活性多糖的结构（1 1）多糖的一级结构与功能的关系：多糖的一级结构与功能的关系：l糖组成和糖苷键类型糖组成和糖苷键类型l官能团官能团（2 2）多糖的高级结构与其生物活性的关系：多糖的高级结构与其生物活性的关系：l多糖与受体多糖与受体 作用时，作用时，往往是其中的特异性寡糖片段与往往是其中的特异性寡糖片段与受体结合受体结合l 在分子中存在一个或几个活性中心在分子中存在一个或几个活性中心l高级结构呈屈状螺旋的多糖活性较高，而可拉伸带状或高级结构呈屈状螺旋的多糖活性较高，而可拉伸带状或皱纹型带状的活性一般较低甚至没有。皱纹型带状的活性一般较低甚至没有。l葡萄糖主链上葡萄糖主链上-1,3-1,3 糖苷键、支链上的糖苷键、支链上的-1,6-1,6 糖苷键是抗肿瘤所必需的糖苷键是抗肿瘤所必需的l植物激活补体多糖一般为酸性杂多糖，酸性部分主要为半乳糖醛酸和葡萄糖醛植物激活补体多糖一般为酸性杂多糖，酸性部分主要为半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。酸。l具有抗病毒活性的硫酸酯化多糖，其硫酸酯化均多糖的活性大于硫酸酯化杂多具有抗病毒活性的硫酸酯化多糖，其硫酸酯化均多糖的活性大于硫酸酯化杂多糖；糖；l2121类官能团对多糖生物活性有极大的影响类官能团对多糖生物活性有极大的影响l官能团往往可以通过一定的化学方式进行添加或消除官能团往往可以通过一定的化学方式进行添加或消除l降解、羧甲基化、硫酸酯化、乙酰化、烷基化、磷酸酯化、二乙基氨基降解、羧甲基化、硫酸酯化、乙酰化、烷基化、磷酸酯化、二乙基氨基 乙乙基化、碘化、氨化等基化、碘化、氨化等l对不同的多糖来说，不同官能团改造方法对其生物活性的影响各不相同对不同的多糖来说，不同官能团改造方法对其生物活性的影响各不相同具抗肿瘤活性的香菇多糖及裂褶多糖均有具抗肿瘤活性的香菇多糖及裂褶多糖均有-三股绳状螺旋型立体构型三股绳状螺旋型立体构型（二）分子量与功效的关系（二）分子量与功效的关系l分子量在分子量在1 1万以上的多糖具有较高的生物活性。万以上的多糖具有较高的生物活性。l分子量大于分子量大于16kD16kD时才有抗肿瘤活性时才有抗肿瘤活性（三）溶解度与功效的关系（三）溶解度与功效的关系l多糖溶于水是其发挥生物学活性的首要条件多糖溶于水是其发挥生物学活性的首要条件 （四）活性多糖的分支度（四）活性多糖的分支度 l真菌多糖一般分支度在真菌多糖一般分支度在0.20.20.30.3左右的分子有较高的生左右的分子有较高的生物活性。物活性。（五）粘度与功效的关系（五）粘度与功效的关系l粘度过高，则不利于多糖药物的扩散与吸收粘度过高，则不利于多糖药物的扩散与吸收三、加工三、加工l（一）香菇多糖（一）香菇多糖1.提取法提取法（1）工艺流程）工艺流程鲜香菇鲜香菇捣碎捣碎浸渍浸渍过滤过滤浓缩浓缩乙醇沉淀乙醇沉淀乙醇、乙醚洗涤乙醇、乙醚洗涤干燥干燥成品。成品。2.深层发酵法深层发酵法（1）工艺流程）工艺流程菌种菌种斜面培养斜面培养一级种子培养一级种子培养二级种子培养二级种子培养深层发酵深层发酵发酵液发酵液栽培栽培:周期长周期长 深层液体发酵深层液体发酵:在极短的时间内获得菌丝、微生物蛋在极短的时间内获得菌丝、微生物蛋白、多糖类物质白、多糖类物质 发酵虫草菌粉发酵虫草菌粉