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大豆功能性成分的开发现状概要
收稿日期:
1999—12—14
文章编号:
1003—7969(200004—0044—05
大豆功能性成分的开发现状
唐传核,彭志英
(华南理工大学食品与生物工程学院,510640广州市五山;第一作者:
男,36岁,博士生
摘要:
大豆是我国的一种传统食品,含有丰富的生理活性物质,、大豆异黄
酮、大豆皂苷、大豆低聚糖以及大豆膳食纤维等,如蛋白黑素、大豆多肽等。
关生理功能。
关键词:
大豆;功能性成分;;;大豆皂苷;蛋白黑素;大豆低聚糖中图分类号:
T9:
B
,
其蛋白质和油脂是非常优良的营养源。
大豆含有大量生理活性物质,包括有低聚糖类、磷脂、维生素类、异黄酮、大豆皂苷等。
随着对大豆功能性成分的研究不断深入,大豆的综合开发利用也越来越受到世界各国的关注。
1994年,我国“国家食物与营养咨询委员会”向国务院及有关部委提出了关于在我国城乡实施“大豆行动计划”的建议,得到国务院及有关部委的大力支持。
为我国大豆制品的研究与开发提供了更加广阔的前景[1]。
我国传统的大豆食品主要是一些经微生物发酵制成的各种发酵制品,如酱油、豆酱、豆豉、、豆乳、酸豆乳、发酵豆乳饮料等。
这些发酵豆制品不仅营养丰富,而且除了含有大豆中天然存在的“一次生理活性物质”之外,还含有很多发酵过程中产生的“二次生理活性物质”,如豆酱和酱油中的蛋白黑素类、大豆多肽等。
以下对大豆中的生理活性物质进行综述。
1 大豆蛋白质
已有较多的文献[2-6]介绍了大豆蛋白质的开发
概况以及新型大豆蛋白质制品的开发。
大豆蛋白质不仅具有很高的营养价值,而且还具有许多的生理功能作用。
已知大豆最有代表性的营养生理功能是具有降低胆固醇效果,利用此功能开发出的保健食品已被日本厚生省所认可。
除此之
外,动物或临床试验显示大豆蛋白质还具有以下几
点生理功能[7]:
(1抑制动脉硬化作用;(2抑制血压上升作用;(3抗肥胖效果;(4增强免疫效果;(5抑制脑障碍发症作用;(6降低血糖值作用;(7预防骨疏松症效果;(8抗癌作用;(9延长寿命效果;(10增强肌肉效果等。
2 大豆多肽类
由于大豆多肽具有优良的消化吸收和加工特性,引起人们对它的关注[8]。
采用不同的酶系或不同的分离方法,可得到许多大豆活性多肽类,现在酶降解技术可调节多肽的链长及其组成。
此外,其生理功能研究也取得了很大进展,总结它的营养生理功能如下[8-13]:
(1易消化易吸收性;
(2促过能量代谢从而显出抗肥胖作用;(3促过疲劳恢复效果;(4增强肌肉作用;(5低过敏性;(6降胆固醇作用;(7抗氧化作用;(8通过阻害ACE活性从而显示降血压作用;(9调节胰岛素分泌等生理功能。
此外,大豆多肽还具有促进微生物长生发育和改善作用,相同氨基酸组成的大豆蛋白质与氨基酸无此效果,同时对双岐杆菌也有一定的促进作用。
于是期待利用此营养特性,应用于患者用的经肠营养、高龄者用的易消化吸收食品、低过敏食品、运动饮料、降压食品以及恢复疲劳食品等保健食品中。
日本不二制油株式会社开发成功的系列大豆多肽产品已上市,其大豆多肽的分子量一般低于1000,主要分布于300~700之间。
表明具有易消化吸收、低过敏性、促进发酵等生理功能[8,14]。
而国内
44中 国 油 脂 2000年第25卷第4期
表1 大豆蛋白质的酶解液中分离到的抗氧化肽的氨基酸序列[19]
P1Val2Asn2Pro2His2Asp2His2Gln2AsnP2Leu2Val2Asn2Pro2His2Asp2His2Gln2AsnP3Leu2Leu2Pro2His2His
P4Leu2Leu2Pro2His2His2Ala2Asp2Ala2Asp2TyrP5Val2Ile2Pro2Ala2Gly2Tyr2Pro
P6
Leu2Gln2Ser2Gly2Asp2Ala2Leu2Arg2Val2Pro2Ser2Gly2Thr2Thr2Tyr2Tyr
附图 大豆异黄酮的生成机制
此类产品还处于空白。
但国内也有许多人已着手大豆功能肽的研究,张学忠等[15]采用一种碱性蛋白酶直接水解脱脂豆粕,制得平均肽链为3~4个氨基酸的大豆功能短肽(分了量分布在200~700,经动物实验表明此多肽
可以降低大鼠血清中的血脂,抑制大
鼠体重增长,以及延长小鼠游泳时间。
吴建平等[16-18]对大豆降压肽进行了研究,通过生产高活性ACEI肽酶系的筛选,确定了酶的条件,得到一种具有降压活性的多肽类,其链长范围在2~14之间。
此外,很多生理活性多肽已被分离鉴定,其中研究最多的是抗氧化肽。
Chen等(1995年[19]从大豆蛋白质的酶解液中分离到6肽,,发现,鳌合金属离子的缘故。
此后,Chen等[20-21]以含有两个组氨酸的P3为基础,合成了其他28个多肽,并研究了它们的抗氧化活性,指出PHH和LHH具有很强的抗氧化活性。
3 大豆异黄酮
大豆异黄酮是大豆中最引人注目的一种功能成分。
已知大豆中含有的异黄酮化合物,包括染料木苷(genistein
、黄豆苷(daidzein、大豆苷(glycitein三种配基以及它们各存在的3种配糖体,总共有12种。
大豆种子约含有013%左右的异黄酮,几乎都是以丙二酰基配糖体存在,乙酰配糖体和配基形式很少。
丙二酰配糖体一般不太稳定,在大豆加工时容易变为配糖体,另外,它受热会脱去一个CO2变成乙酰配糖体,如附图所示[22]。
大豆异黄酮最突出的作用是预防骨疏松症以及减轻更年期障碍作用,经免疫调查以及动物实验表明,经常食用豆制品的日本人的骨疏松症发病比欧美人要低得多,究其原因是由于大豆异黄酮起作用[23]。
大豆异黄酮对癌预防效
果也是非常显著,其作用机制主要有类雌激素作用、阻害酪氨酸激酶作用、抗氧化作用、抑制血管增长作用以及调节细胞周期等,果-25]表2[22]
活性
效 果
类雌激素活性Genistein>genistin>daidzin抗氧化活性Genistein>daidzein>genistinGenistein>daidzein>glycitein抗癌活性Genistein>genistin
Genistein>daidzein>genistin,daidzin抗骨疏症
Genistein>genistin
大豆中的异黄酮存在形式主要是配糖体,而它的配基(aglycon形式所表现出来的活性要比其配糖体高得多。
在3种配基当中,染料木苷的活性最高(如表2。
此外,异黄酮的不同形式其在生体内的吸收也不同,其配糖体几乎不被吸收。
异黄酮配糖体被人体吸收后,一般受生体内的酶降解,特别是肠
内细菌的水解酶(
β-葡萄糖苷酶,生成其配基形式才被吸收的[22]。
可见,如何转换大豆中的异黄酮形
式是发挥它生理活性的关键,也是近段有关异黄酮研究的焦点。
近二年来,很多美国专利[26-27]报道
5
42000年第25卷第4期 中 国 油 脂
了大豆异黄酮从配糖体形式向配基形式。
此外,大豆发酵制品也是一个很好例子,由于受微生物来源的酶降解,它的异黄酮配基含量要比其他制品要高,也就是大豆制品中的异黄酮活性最高。
4 大豆皂苷(SoybeanSaponin[28-29]
大豆皂苷很早就被人们发现,然而其化学结构以及其生理活性却是在最近才得已明确。
大豆皂苷根据化学结构大体可分为A,B,C三类,A类皂苷是以olean2122en23,21,22,242tetraol(soyasapogenolA作为配基,在配基的C23和C222位通过酯键结合有糖链,即bis2desmosideSaponin。
而至于B和E类皂苷,分别被命名为SoyasaponinB和SoyasaponinE,其中SoyasaponinB又可分为SoyasaponinBa、Bb、BcBb’。
此外,还有一种叫DDMP皂苷,s2pogenolB的C22位结合上2562dihydroxy262methyl4H(的皂苷。
而且在。
现代研究表明,大豆皂苷具有以下许多生理功能:
通过结合胆汁酸起到降低胆固醇的作用;抑制肝脏功能障碍作用;抑制过氧化脂质生成以及分解的作用;抑制或延缓肿瘤的作用;溶血作用;抗HIV病毒作用;活性氧消去作用等[29]。
最近,DDMP皂苷的消除活性氧功能引起关注,它会与大豆中其他抗氧化物质如异黄酮、维生素类等相互作用显出全新的功能性,期待以后能有更大的进展。
5 大豆磷脂
目前国内开发出大量的大豆磷脂产品,特别是高纯度的大豆磷脂,已形成相当大的市场。
有关大豆磷脂的生理功能、制备方法以及改性研究已有很多报道或综述[30~35]。
以下主要介绍大豆中另外一种磷脂质即磷酯酰丝氨酸(PhosphatidylSerine,简称PS。
早在1948年Folch就从大豆中分离纯化到该磷脂,直到1997年实施了34件临床试验(其中二重盲检17件,结果表明它具有明显改善失忆症以及痴呆症等作用,还具有延缓大脑机能的衰退等功能。
于是期待能作为具有预防以及治疗大脑功能低下的食品素材应用于大脑保健食品(BrainFoods。
PS自从1995年在美国上市以来,不到几年时间,目前已形成1亿美元左右的市场,而且还有上升的趋势[36]。
6 大豆低聚糖[37239]
低聚糖,又称双岐因子,是目前研究较多的一种功能活性成分,已明确具有改善人的消化系统功能、降低血压和血清胆固醇、降低有毒产物以及主增强机体免疫力延缓衰老等生理功能。
国内市场已形成较大的市场,而且其产品也为消费者所接受。
大豆中天然存在的低聚糖主要有棉籽糖族低聚糖,即棉籽糖、水苏糖、毛蕊花糖和花骨草糖等。
此外,在一些大豆发酵食品还存在许多由于酶降解所得的低聚糖类,包括有蔗果三糖(包括其三种异构体、低聚果糖、低聚半乳糖、
木糖等[31]。
于是,
。
生产大豆低聚糖方法的报]
低聚糖,即利用超滤和反渗透,有一点可以肯