个人介绍
天然产物与功能食品

主讲教师:

教师团队:共1

  • 张英
学校: 浙江大学
开课院系: 生物系统工程与食品科学学院

国际生命科学研究院欧洲分部的一个由欧洲专家组成的项目小组采用如下功能食品定义:“一种食品如果可以令人信服地证明对身体某种或多种机能有益处,有足够营养效果改善健康状况或能减少患病,即可被称为功能食品。”本系列主要从天然产物与功能食品概论、天然性食品对健康的贡献、黄酮类化合物、竹取物与人类健康以及梅取物与人类健康详细介绍了天然产物与功能食品。

教师团队

张英

职称:教授

单位:浙江大学

部门:生物系统工程与食品科学学院

职位:教授

色素类天然产物

色素根据溶解性能的不同可以分为水溶性的色素和油溶性的色素。水溶性的色素有柠檬黄、日落黄、苋菜红、靛蓝、亮蓝、甜菜红、花青素、玫瑰茄红、越橘红等,脂溶性的色素有胡萝卜素、辣椒红素、姜黄、玉米黄、红曲酶色素等。微生物色素除红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,褐和黑色之外,还有介于它们之间的各种各样颜色。这些色素有在细胞内的,有在细胞外的;有自身合成的,有转化培养基中的某些成份而形成的。总的来说,可以分为两类;①菌苔本身呈色而不渗入培养基,称为非水溶性色素。④菌苔本身呈色或不呈色,但使培养基呈色,称水溶性色素。

微生物有些色素,如细胞色素C,具有十分重要的生理功能,但许多色素的功能尚未被人们认识。在微生物,最普遍和常见的色素是黄色和橙色--类胡萝卜素。所有光合微生物都有类胡萝卜索,如光合细菌。许多非光合微生物也含有类胡萝卜素,如红酵母菌、链孢霉菌、藤黄八叠球菌等。许多假单胞菌靶一些放线菌可以产生各种颜色的 吩嗪类色素,如紫色的碘菌素、蓝绿色的绿脓杆菌素、金黄色的金色菌素等。真菌的色素种类也很多,一种真菌往往可以产生不只一种色素,色素的主要成份是甲苯醌、萘醌和咄吨酮等类型的衍生物。

色素是一种次生代谢产物,一般是在菌体生长后期开始合成,其合成过程可能是在培养基中缺乏某种营养物质,菌体的生长过程受到限制时被启动的。一般是菌体生长繁殖过程中不需要的物质、菌体失去合成这种物质的能力后照常生长。

木脂素类天然产物

木脂素(lignan)又称木脂体,由两分子苯丙素衍生物(C6-C3)聚合而成,单体主要是肉桂酸和苯甲酸及其羟甲基衍生物。是一类植物小分子量次生代谢物,在体内大多呈游离状态,也有与糖结合成甙存在于植物的树脂状物质中。木脂素常见于夹竹桃科、爵床科、马兜铃科植物中,广泛分布于植物的根、根状茎、茎、叶、花、果实、种子以及木质部和树脂等部位。因为从木质部和树脂中发现较早,并且分布较多,故而得名木脂素。木脂素类化合物可分为两大类,即木脂素和新木脂素。木脂素类是指C6-C3单位通过边链的β位碳连接而成的化合物,常见的有芳基萘、二苄基丁内酯、四氢呋喃、二苄基丁烷和联苯环辛烯等类型。C6-C3单位不通过边链β位碳连接形成的聚合体被归为新木脂素。

木脂素多数为无色或白色结晶(新木脂素除外),多数无挥发性,少数能升华,如去甲二氢愈创酸。游离木脂素偏亲脂性,难溶于水,能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等。与糖结合成苷者水溶性增大,并易被酶或酸水解。木脂素分子结构中常含醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基及内脂环等官能团,具有这些官能团所具有的化学性质。具有酚羟基的木脂素还可溶于碱性水溶液中。

聚醚化合物

许多海洋毒素都属于聚醚化合物,聚醚类毒素是一类化学结构独特、毒性强烈并具有广泛药理作用的天然毒素,目前已发现的聚醚类毒素按其化学特征可归纳为3类:脂链聚醚毒素类、大环内酯聚醚毒素、梯形稠聚醚毒素。

岩沙海葵霉素(palytoxin,PTX) ,为最早开展研究的聚醚毒素,最初发现于剧毒岩海葵,分子量为2678.6,分子式C129H223 N3O54,1982年发现了其全部立体结构,证明此类毒素是一些不饱和脂肪链和若干环醚单元构成的含有64个不对称手性中心的复杂有机分子,故其属于脂链聚醚毒素类。PTX至今仍是已知结构的非肽类天然生物毒素中毒性最强和结构最复杂的化学物质。

刺尾鱼毒素(matiotxin,MTX),是由岗比甲藻类产生,经食物链蓄积于刺尾鱼体内的一类结构独特的海洋生物毒素,是从海洋生物中分离得到的一些含有醚环结构的大环聚醚内酯化合物,是已知最大的天然毒素之一,为一种高极性化合物,可溶于水、甲醇、乙醇、二甲基亚砜,不溶于三氯甲烷、丙酮和乙腈。

西加毒素( ciguatoxin,CTX),其化学结构极为特殊,其分子骨架全部由一系列含氧5~9元醚环邻接稠合构成,整个骨架具有反式/顺式的立体化学特征。在各环的顶部和底部之间有交替变化的氧原子,每个醚氧原子组成,毗邻环之间的原子形成一种陡坡式梯形线状分子。分子式为C60H80O19,分子量为1112,分子中有6个羟基,5个甲基和5个双键。该毒素是一种高毒素性化合物,属于梯形稠聚醚毒素并为此类中结构最复杂,毒性最强的一类化合物。

功能食品的发展

国际生命科学研究院欧洲分部的一个由欧洲专家组成的项目小组采用如下功能食品定义:“一种食品如果可以令人信服地证明对身体某种或多种机能有益处,有足够营养效果改善健康状况或能减少患病,即可被称为功能食品。”

《2013-2017年中国功能食品行业品牌竞争与消费需求投资预测分析报告》显示,20世纪八十年代,功能食品就已进驻欧美市场。相关调查显示,2007年美国功能性食品销售总额达到了310亿美元,到2010年这一数字达到了惊人的450亿美元。随着健康饮食观念的深入人心,食品的健康化与功能化已经成为世界食品制造行业的大势所趋。

从红牛撬开中国功能饮料市场的大门开始,功能食品的概念渐渐向各类食品市场渗透,开发出功能性乳品、功能性食用油、功能性烘焙食品、保健酒等等产品子类。大量的食品饮料企业以及传统的医药企业都投入到这个新兴市场掘金,一时间,功能食品成为市场的热点。

在这个过程中,中国的功能食品经历了从药品向食品的转变、从特定人群服用向广大人群服用扩散、从目的性向日常化发展的轨迹。前瞻网认为,与国外市场相比,中国的功能食品研究仍处于起步阶段,虽然产品琳琅满目,但真正得到国家认证的“健”字号产品并不多,多数的企业只是跟风炒作。由于行业标准缺失,监管困难,市场仍在摸索中前进,未来,功能食品市场必将是一个群雄逐鹿的战场。

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