植物甾醇的开发与利用
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植物甾醇应用摘要:本文主要介绍了植物甾醇的相关性质、功能及在医学、轻工业、食品中的应用.关键词:植物甾醇,应用植物甾醇是存在于高等植物中的固醇。
广泛分布于植物界,它代表了植物代谢的一个终产物。
最初发现与麦角甾醇可以从酵母中得到,属于菌甾醇,经辐射处理,具有抗佝偻病的作用,是维生素D原,被誉为“生命的钥匙”植物甾醇可通过降低胆固醇减少心血管病的风险。
在欧洲作为食品添加剂非常普遍,广泛用于食品中以降低人体胆固醇,用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病。
对治疗溃疡、皮肤鳞癌、宫颈癌等有明显的疗效;此外,植物甾醇还是重要的甾体药物和维生素D3的生产原料。
植物甾醇具有良好的抗氧性,可作食品添加剂(抗氧化剂、营养添加剂);也可作为动物生长剂原料,促进动物生长,增进动物健康。
应用:1在医学上的应用:在医学上,植物甾醇可取代价格上涨的皂甙元合成甾类激素。
甾类激素主要包括肾上腺皮质激素和性激素,是人体内本身存在的生物活性物质,在调节人体本身的糖、盐代谢,维持生命和正常生活,促使新器官发育、维持生殖、蛋白质合成转化等正常生命活动中起着重要作用.2在化妆品工业方面的应用:植物甾醇是一种W/O性的乳化剂,具有温和的皮肤渗透性和促进皮脂分泌的生理特性,能保持皮肤湿润和柔软,延缓皮肤老化,防止皮肤晒伤,因此在化妆品工业中也得到广泛的应用。
在浴用化妆品中起到稳定泡沫的作用。
在洗发剂、护发剂中,植物甾醇能使头发变得强劲、不易断裂,且可减少静电效应。
3在饲料工业中的应用:植物甾醇和核糖蛋白结合后,具有促进动物性蛋白质的合成的功能,有利于动物的生长和健康。
因此可将植物甾醇添加到混合食料中,提高禽畜的增长率。
日本利用植物甾醇解决了蚕在人工饲育中,对混合性饲料的厌食性难题,从而拜托了养蚕业受桑叶生产,气候条件等因素的制约。
4在食品工业中的应用:植物甾醇具有良好的抗氧化、抗腐败作用,可以用作食品添加剂。
与甘氨酸并用后,可以延长油脂自动氧化的诱导期,因此油脂中添加米糠甾醇后再用于制造饼干或方便面等,能够提高抗氧化能力,延长货架寿命。
植物甾醇原料全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:植物甾醇具有多种生物活性,包括抗氧化、抗炎、抗菌、调节免疫功能等作用。
它可以促进肝细胞的修复和再生,减少脂肪在肝脏中的沉积,降低血脂,预防动脉硬化和心血管疾病。
植物甾醇还具有抗衰老、美白、抗过敏等作用,广泛用于护肤品和保健品中。
从植物中提取甾醇是一种绿色环保的生产方式,目前主要有大豆、玉米、棕榈油等植物作为原料。
植物甾醇提取技术主要包括溶剂提取、超临界流体萃取、超声波法等多种方法,具有高效、低耗、绿色环保的特点。
需要注意的是,植物甾醇虽然有很多的好处,但也存在一些潜在的风险。
长期服用过量的植物甾醇可能导致维生素D和叶酸的缺乏,还可能引起肠胃问题和过敏反应。
在使用植物甾醇产品时,应根据自身情况谨慎选择,遵循产品说明书上的用量和使用方法,避免出现不良反应。
第二篇示例:植物甾醇是一种天然存在于植物中的物质,其分子结构与胆固醇非常相似。
植物甾醇被认为是一种非常健康的脂类营养素,它在预防心血管疾病、调节胆固醇和增强免疫系统方面发挥着重要的作用。
研究表明,植物甾醇还具有抗氧化、抗炎和抗癌的功效。
植物甾醇原料通常来自于植物的种子、果实和植物油中,其中含量最高的是菜籽油、葵花籽油、玉米油等。
这些植物油不仅含有大量的植物甾醇,还富含维生素E等抗氧化物质,对人体健康大有裨益。
越来越多的人开始关注并选择植物甾醇原料作为日常膳食的一部分。
在现代社会中,心血管疾病已成为威胁人类健康的重要因素之一。
高胆固醇是心血管疾病的主要危险因素之一,而摄入过多的饱和脂肪和胆固醇会增加胆固醇水平。
植物甾醇具有与胆固醇竞争吸收的作用,可以有效减少胆固醇的吸收率,降低血液中胆固醇的含量,从而预防心血管疾病的发生。
除了对心血管健康的益处外,植物甾醇原料还能够增强免疫系统的功能。
免疫系统是人体抵抗病菌和疾病的重要防线,因此保持免疫系统的健康对于身体的健康至关重要。
研究表明,植物甾醇可以促进免疫细胞的活性,增强免疫系统的抵抗力,降低感染疾病的几率。
2004年第8期粮食与铀脂9植物甾醇来源、提取、分析技术及其食品开发寇明钰,阚健全,赵国华,陈宗道(西南农业大学食品学院,重庆400716)摘要:植物甾醇是一种类似于环状醇结构物质,主要存在于植物油不皂化物中,是一种多功能因子,具有降胆固醇等生理功能:目前植物甾醇及其衍生物广泛应用于医药、食品及化妆品等行业。
该文对植物甾醇的来源、生理功能、提取、分析、安全性及产品开发等方面研究近况作一概述。
关键词:植物甾醇;胆固醇;提取;分析TheSources.ExtractionandAnalyticMethodsofPhytosterolanditsFoodDevelopmentKOUMing-ya,KANJian--quan,ZHAOGuo-hua,CHENZhong-dao(FoodScienceCollegeofSouthwestAgriculturalUniversity,Chongqing400716,China)Abstract:Phytosterolwithastructuresimilartocycle-alcohol,mainlyexistingintheplantnon-saponifiablecontents,isamultifunctionalfactor,oneofwhosefunctionsistolowercholester01.Atpresent,phytosterolanditsderivativesarewidelyusedinmanyfields,suchasmedicine,foodandcosmetics.Inthepaper,thesources,physicalfunctions,extraction,analyticmethodsandsafetyofphytosterol,aswellasitsfooddevelopmentarereviewedKeyWords:phytosterol;cholesterol;extraction;analysis中图分类号:TQ645.9+8文献标识码:A文章编号:l008—9578(2004)08—0009—05植物甾醇作为存在于植物细胞中一类甾体组分和人类膳食脂质中一类功能性组分,近年随着科学研究特别是生命科学、油脂科学和工程技术迅猛发展.在医学、食品、化工等领域引起高度重视与关注。
植物甾醇在国外⾷品市场中的应⽤植物甾醇在国外⾷品市场中的应⽤现在世界上每年因患有⾼⾎脂病⽽死亡的⼈数达260万,中国⾼⾎脂患者达1.6亿⼈。
世界各国政府均对降低⾎脂的药物和功能性降⾎脂添加剂的研发,给予⾼度重视和⽀持。
国外⽐较常⽤的降⾎脂药物为他汀类药物,效果明显,但服⽤过量有副作⽤。
开发从天然植物提取降⾎脂功效明显的⾼纯植物甾醇(亦称植物固醇),⼯艺流程短,安全性可靠,引起了对关注降胆固醇学者的浓厚兴趣,并于上世纪九⼗年代被⼴泛研发,推向市场。
美国FDA发布的健康公告称:植物甾醇phytosterol及酯、植物甾烷醇phytostanol及酯,能通过降低⾎中胆固醇⽔平⽽有助于减少冠⼼病的危险,每天从膳⾷中摄⼊1.3g植物甾醇或3.4g植物甾烷醇能达到明显降低胆固醇的作⽤。
据报导现在美国每年植物甾醇市场达3400万美元。
1999年植物甾醇及饱和性甾醇酯开始进⼊美国市场,最先是Raiso公司的Benecol,Benecol主要是饱和性植物甾烷醇酯,FDA允许⾷品涂布⽤料可加⼊20%的饱和性植物甾醇酯。
美国Lipton公司和它的总公司Unilever也开始推出Takecontrol,其主要成分是来⾃植物油的甾醇酯。
Takecontrol没有进⾏氢化,加⼯相对简单,成本相对低廉。
美国Brandeis⼤学⽣物学教授K, C Hayes,研究⽤⼤⾖油加⼯回收的植物甾醇加⼊到烹调油中,⽣产能降低密度脂蛋⽩(LDL)的⽟⽶⽚,并申报了专利。
经对10位参试者的追踪调查结果,他们连续⾷⽤富含植物甾醇的墨西哥油炸⽟⽶⽚4周,每天吃两份,每份1盎司,共30g,取得了HDL持平、总胆固醇下降10%、LDL下降15%的效果。
美国可⼝可乐饮料公司开发⽣产了添加植物固醇成分的100%柑橘汁产品,并于2003年12⽉开始上市销售。
如果每天饮⽤这种果汁饮料2杯(240毫克),连续饮⽤8周,就可降低胆固醇10%左右,市场发展很顺利。
植物甾醇新资源
植物甾醇是一种存在于植物中的天然甾体类化合物,也称为植物甾醇。
它在植物中广泛存在,包括多种蔬菜、水果、坚果、种子和油类作物。
植物甾醇在植物体内作为细胞膜的结构组成部分,具有类似胆固醇的化学结构。
植物甾醇具有许多益处,包括降低胆固醇水平、改善心血管健康、增强免疫系统等。
因此,植物甾醇被广泛应用于食品、保健品和药物等领域。
近年来,人们对植物甾醇的研究越来越多,开发出了一些新的植物甾醇资源。
其中,一些特殊的植物提取物被发现含有高含量的植物甾醇,如木瓜叶提取物、蓬莱提取物、大豆叶提取物等。
这些新资源的发现使得植物甾醇的应用领域更加广泛,为人们的健康带来了更多的选择。
此外,随着对植物甾醇功能的深入研究,人们还在探索一些未知的植物资源,以寻找更多的植物甾醇新资源。
目前,一些具有丰富植物甾醇含量的野生植物或传统草药正在被研究人员加以关注和研究,以期开发出更多的植物甾醇资源。
总之,植物甾醇是一种有益的天然物质,具有广泛的应用前景。
通过开发新的植物甾醇资源,可以为人们提供更多的健康选择。
乳品加工随着人民生活条件的不断提高,在饮食形态上趋向高热量、高油脂的食品,而这类富含胆固醇的食品却是导致心血管疾病的元凶。
早在20 世纪50 年代,植物甾醇作为一类天然物质,被确认具有抑制胆固醇在肠内的吸收,降低胆固醇含量的生理功能作用。
它广泛分布于自然界,是植物体内构成细胞膜的成分之一,也是多种激素、维生素D及甾组化合物合成的前体。
天然植物甾醇种类繁多,主要包括豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇、和菜籽甾醇4 种无甲基甾醇,另外还有燕麦甾醇、菠菜甾醇、麦角甾醇、环木菠萝烯醇等。
1 植物甾醇的来源植物甾醇广泛存在于植物的根、茎、叶、果实和种子中,不同植物种类其含量不同。
植物甾醇主要来源于植物油、麦类、水果和蔬菜等。
而食入的饱和性植物甾醇则较少,其主要来自于玉米、小麦、黑麦和大米中。
在所有的植物油中都含有甾醇,但由于油脂较多的加工过程(如精炼、脱色、除臭),大大降低了植物油中甾醇的含量。
2 植物甾醇的结构植物甾醇是以环戊烷全氢菲为骨架(又称甾核)的一类物质,在自然界中以游离态或结合态存在,其中以结合态存在的有甾醇酯、甾醇糖苷、甾醇脂肪酸酯、甾醇咖啡酸酯等,同动物中胆固醇的作用相同。
植物甾醇在植物细胞中也起着稳定细胞膜的作用。
现在,已经确认的植物甾醇有40 多种,其中以β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇为主。
这些甾醇的结构与胆固醇结构基本相似,都属于4-无甲基甾醇。
它们具有相同的手性结构,在结构上唯一不同之的是侧链,但正是这些侧链上的微小差异导致了它们具有极大不同的生理功能。
另外,在植物中,还有一类称为饱和性植物甾醇,它们在结构环5α位置上被氢化,缺少C=C双键,成为植物甾醇饱和形式(图1)。
3 植物甾醇的性质植物甾醇是植物中的一种活性成分,在结构上与动物性甾醇如胆甾醇相似。
甾醇为环戊全氢菲的3-羟基化合物,C-5上有双键的称甾醇,C-5饱和的称甾烷醇。
相互间的区别在于支链大小和双键数目的不同。
甾醇在植物体内有4 种存在形式,分别为游离态、甾醇酯(脂肪酸酯和酚酸酯)、甾基糖苷和酰化甾基糖苷。
新型功能性饲料添加剂——植物甾醇的应用开发饲料添加剂陈茂彬湖北工业大学生物工程学院摘要作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇可应用于降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量,具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能,还可作为畜禽饲养的肝功能改善剂.植物甾醇在饲料工业中具有广阔的应用前景.关键词植物甾醇饲料添加剂改善剂中图分类号:$816.7文献标识码:B文章编号:1002—2813(2005)03—0032—03甾醇根据来源不同一般可分为3大类:动物甾醇,植物甾醇和菌类甾醇.植物甾醇广泛存在于各种植物油,坚果和植物种子中,也存在于其他植物性食物如蔬菜水果中,其中以小麦胚芽油,玉米胚芽油,米糠油,芝麻油和红花油的含量较高.植物甾醇产品主要从大豆油,菜籽油等植物油的脱臭馏出物中提取,国内目前已有大规模生产,产品是B一谷甾醇(口一Sitostero1),菜油甾醇(Campestero1),豆甾醇(Stigmastero1)和菜籽甾醇(Brassicastero1)等4一无甲基甾醇组成的混合物.植物甾醇以环戊烷全氢菲为骨架,由3个六元环和1个五元环组成,C一3位连有一个羟基,c一17位连有8—10个碳原子构成的侧链,多数甾醇C一5位为双键.甾醇分子中,碳原子数一般收稿日期:2004—10—3032■辩研究)Rt{il:.j'为27~31,相对分子质量约为386~456,甾醇熔点较高,都超过100℃最高达215℃.甾醇的相对密度略大于水,不溶于水,可溶于多种有机溶剂.C一3羟基是甾醇的重要活性基团,通过它甾醇可形成多种多样的衍生物,如甾醇脂肪酸酯,甾醇阿魏酸酯(谷维素),甾醇葡糖苷,酰基甾醇葡糖苷等.植物甾醇不溶于水,碱和酸,常温下微溶于丙酮和乙醇,溶解于乙醚, 苯,氯仿,乙酸乙酯,二硫化碳,石油醚.经溶剂结晶获得的植物甾醇通常为针状或鳞片状白色结晶, 其商品则多为粉末状或片状.植物甾醇安全性高,是一种理想的功能性食品基料,1999年美国食品与医药管理局(FDA)已经批准添加了植物甾醇的食品可以使用"有益健康"的标签.植物甾醇具有抑制人体对胆固醇的吸收,促进胆固醇的降解代谢,抑制胆固醇的生化合成等作用,用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病. 此外,植物甾醇具有较强的抗炎作用,对治疗溃疡,皮肤鳞癌,宫颈癌等有一定的疗效,广泛应用于食品,化妆品和医药中.作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇在饲料工业中的应用研究开始于20 世纪70年代,主要由日本等发达国家应用于家蚕人工饲养,家畜和鱼,虾等方面.l降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量目前,心血管疾病已逐渐成为威胁人类健康的头号杀手,临床和流行病学研究发现,动脉粥样硬化是导致心血管疾病的重要因素,而高脂,高胆固醇膳食与动脉粥样硬化有着密切关系.胆固醇主要来源于动物性食物,鸡蛋所含营养物质丰富且均匀,是人们喜爱的营养●■量■K■■■Il碳饲一能黝i罄i袋食品之一,不足之处是其蛋黄胆固醇含量高(200~300mg/枚),过多食用可能造成对身体的危害.鸡蛋是动物性食品中CHOIJ含量较高的一种,平均213mg/枚.为了减少心血管疾病发生率,降低鸡蛋中胆固醇含量有重要的意义.低胆固醇鸡蛋的研制与开发,成为世界许多国家研究的热点.通过在蛋鸡日粮中使用添加剂,可在一定程度降低鸡蛋胆固醇的含量,是开发低胆固酵鸡蛋的有效途径之一. 植物甾醇的结构与胆固醇极其相似,它们仅在分子骨架的侧链上存在差异,在生物体内以胆固醇相同的方式吸收;植物甾醇的吸收比率比胆固醇低,一般只有5%~1O%.植物甾醇能阻碍胆固醇吸收,从而起到降低血液中胆固醇含量的作用,其作用机制是:①抑制肠道对胆固醇的吸收;②促进胆固醇的异化;③在肝脏内抑制胆固醇的生物合成.其中,在肠道内阻止胆固醇的吸收是最主要的方式. 植物甾醇用于饲料添加剂,具有高效,无毒,无药残,无副作用等特点,能改善肉,蛋白质的品质.曾有试验报道,在饲料中添加1%植物甾醇,发现肝脏血浆胆固醇量变小,表明降低胆固醇与胆汁酸的吸收作用明显.从试验中观察到,甾醇的吸收从小肠到结肠之间有显着的阻碍作用.用含植物甾醇的饲料喂鸡,有抑制鸡体内胆固醇合成的活性,能使鸡蛋和鸡肉中胆固醇含量减少.另有试验表明,豆甾醇可降低鸡血液胆固醇20%,鸡蛋黄胆固醇29%,但一个前提条件是必须控制饲料中的脂质含量,因为油脂可增加胆固醇的吸收.植物甾醇降低胆固醇的机制可能是通过加快胆固醇的周转率和通过胆汁排出而发挥其调节作用,但有部分研究认为植物甾醇可抑制胆固醇的合成.张丽英等在日粮中添加不同植物油对蛋黄中胆固醇含量的影响研究时发现, 添加大豆油的日粮能够降低蛋中胆固醇的含量,其原因可能是由于大豆甾醇和PUFA共同作用的结果. 刘来亭,蔡风英等在进行低胆固醇鸡蛋复合饲料添加剂优化设计研究时,试验采用52周龄商品代海兰白蛋鸡150只,随机均分为15组,选择铜,植物甾醇,红花籽油,益生素4种添加物.益生素按0.1%的比例添加,其他设计为铜(120~130mg/kg),植物甾醇(2%~3%),红花籽油(3.5%~4.5%)3个水平,试验进行30d.结果表明, 铜水平145mg/kg,植物甾醇2.5%, 红花籽油4.o3%,添加到饲料中, 鸡蛋蛋黄中胆固醇含量可降至13.71mg/g.2促进动物生长和健康的作用含植物甾醇的动物生长剂不受温度的影响,不受酶的分解,可作混合饲料或饲料添加剂.过去人们所用的吲哚乙酸,赤霉素等植物生长激素作为动物生长剂虽然也有一定效果,但由于它们是一种极不稳定的化合物,不仅在生物体外,而且进入生物体内以后也容易饲料添加剂分解,往往在发挥其生理作用之前就变成不活泼的物质而逐渐失去效力.尤其是温度的影响很大,不仅是饲养温度而且动物本身的体温也有影响,这一点是植物生长激素在使用过程中一个最大的致命弱点.植物甾醇和植物生长激素与能在水中形成分子膜的脂质结合,生成植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白.这种含有植物甾醇的核糖核蛋白具有促进动物性蛋白质合成功能,因而构成一种新型的动物生长激素.植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白生成后,增加了原植物激素对环境温度,动物体温和体内分解的稳定性.如植物激素吲哚乙酸单独使用时,在分解酶存在下于25℃,1h和5h的分解率为38.2%和82.9%,几乎完全分解.使用吲哚乙酸一核糖核蛋白时,在同样条件下,1h和5h的分解率仅为1.0%和3.2%,几乎不产生分解.20世纪60年代初,日本发现植物甾醇对家蚕具有显着的促进咀嚼和吞咽作用,并兼有一定的促进摄食作用后,开始将甾醇添加于正在开发的人工养蚕饲料中获得成功. 原来养蚕都用桑叶,由于桑叶逐年减少,又受自然气候影响较大,改用混合饲料代替桑叶进行人工饲养是一项稳产而省力的养蚕革新技术,目前日本人工饲养比例,全国养蚕总数超过40%.混合饲料中蛋白质一般用脱脂大豆粉,但饲养时蚕不喜欢吃,加入植物甾醇后,蚕的食欲增加,从而为人工养蚕开辟了一饲科研究}l…,jt},}.-}..,:!33饲料添加剂条新的途径.镰田采用基本饲料添加动物生长剂方式从刚孵化的蚁蚕开始于29℃和25℃条件下进行了人工饲养试验.结果显示,添加植物激素一谷甾醇一核糖核蛋白的与无添加相比,第8天蚕平均体质量增加23.9%~25.3%,茧重增加3.1%~15.1%.甾醇在人工饲料中添加量开始用0.5%,后在制订的含桑叶粉的标准人工饲料中添加量为0.3%,在无桑叶粉的合成人工饲料(低成本人工饲料)中为0.2%.用于不同龄期的饲料中添加甾醇的比例基本相同.作为蚕的人工饲料添加剂的甾醇为植物甾醇粗品,其甾醇含量约95%.综上所述,植物甾醇具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能.含植物甾醇动物生长剂可作混合饲料或饲料添加剂, 或通过注射由动物皮下吸收,或作为养殖池水添加剂,或表面喷雾由皮肤吸收.含植物甾醇动物生长剂不仅适用于蚕和鱼,也适用于虾,鸟,家禽,家畜,起到了促进动物生长,提高产量,降低成本的良好经济效果.3植物甾醇作肝功能改善剂畜禽饲养业在许多国家和地区都是重要产业之一,但近年来, 该产业因家畜,家禽的肝部疾病所导致的经济损失相当严重.例如泌乳初期产奶量高的奶牛,其产奶所得的营养量超出了摄入的营养量.作为能量补充,机体便大量动员体内脂肪,结果导致脂肪肝,引34饲料研究起种种代谢方面的障碍和某些感染病症.在妊娠后期肥胖的奶牛, 分娩后容易引发脂肪肝等肝功能障碍,结果抑制了卵巢活动,使发情,排卵和受孕延迟.另外家禽由于饲喂营养价值过高的饲料,使肝代谢负担加重,从而导致肝功能障碍,使产蛋量下降;肝脏脂肪蓄积进而引起肝脏黄色化等现象,造成经济损失.以植物甾醇作肝功能改善剂,不但可改善受损害的肝功能状况, 同时还可作为肝功能障碍的预防剂,且具有毒性低的特点.应用植物甾醇类肝功能改善剂的有效剂量,因家畜家禽的种类,体质量,年龄,性别,给药时间,植物甾醇的种类,肝功能损害的程度等不同而异.4小结植物甾醇可应用于降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量,开发和生产低胆固酵鸡蛋,鸭蛋.植物甾醇具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能.含植物甾醇动物生长剂可作混合饲料或饲料添加剂,适用于人工养蚕和鱼, 虾,鸟养殖,起到提高产量,降低成本的良好经济效果.此外,植物甾醇还可作为畜禽肝功能改善剂. 总之,作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇在饲料工业中具有广阔的应用前景,它的应用研究在我国还刚刚开始起步,需要做大量的而深入的基础研究工作.参考文献1吴时敏,吴谋成.植物甾醇的研究进展与趋向(I)一植物甾醇的基础研究.中国油脂,2002,27(2):73~752盛漪,华伟.新型功能性食品添加剂一植物甾醇类.中国食品添加剂,2002(4):69~723李振,张子坤.饲料添加剂在低胆固醇鸡蛋生产中的应用.兽药与饲料添加荆,2004,9(1): 14~154张丽英.日粮中添加不同植物油对蛋鸡生产性能鸡蛋黄中PUFA和胆固醇含量的影响.饲料研究,1997(8):7~85刘来亭,蔡风英,等.低胆固醇鸡蛋复合饲料添加剂优化设计.江西畜牧兽医杂志,2002 (5):19~216崔杨棣.甾醇生理特性及其应用.粮食与油脂,1993(2):32~427周宝兰.植物甾醇的应用.中国油脂,1992(4):33~388手岛新一,郗艳娟.谷甾醇对日本对虾的营养价值.河北渔业, 1990(3):16~199吕育齐.植物甾醇类畜禽肝功能改善剂.中兽医医药杂志, 1997(5):44~45通讯地址:湖北武汉430068。
植物甾醇的作用原理植物甾醇是一种存在于植物中的甾类化合物,它的结构与动物体内的胆固醇相似,但却具有一些不同的生理功能和作用。
植物甾醇在人体中起着一定的生理作用,尤其在调节胆固醇代谢、促进消化和增强免疫功能方面有着重要的作用。
首先,植物甾醇可以降低胆固醇的吸收。
研究表明,植物甾醇与胆固醇在肠道中竞争性地结合到肠道细胞的胆固醇转运蛋白上,从而减少胆固醇的吸收。
因此,通过摄入富含植物甾醇的食物或饮食补充剂,可以有效地降低肠道对胆固醇的吸收,从而降低体内的胆固醇水平。
其次,植物甾醇还可以调节胆固醇的代谢。
胆固醇是人体内重要的脂质分子,在细胞膜的结构和稳定性中扮演重要角色,同时也是合成激素和维生素D的前体。
但是,当胆固醇过多积累在体内时,就会引发心血管疾病等疾病。
植物甾醇可以促进胆汁酸的合成,增加胆汁酸的排泄,从而促进胆固醇的代谢和排出,降低体内胆固醇的水平,减少心血管疾病的发生风险。
另外,植物甾醇还具有促进消化吸收的作用。
由于植物甾醇和胆固醇在肠道中的相似结构,它们都可以作为胆盐的原料,参与胆汁酸的合成。
胆汁酸是一种用于脂质消化的胆盐,它能够促进脂肪的乳化和消化吸收。
植物甾醇的存在可以增加肠道中胆汁酸的合成量,从而促进脂肪的消化和吸收。
此外,植物甾醇还可以调节胃肠道的蠕动,促进食物的顺利通过肠道,改善消化系统的功能。
此外,植物甾醇还具有增强免疫功能的作用。
研究发现,植物甾醇可以调节和增强免疫细胞的活性,增加巨噬细胞的吞噬能力和淋巴细胞的增殖能力,从而增强机体的免疫功能,提高抵抗力。
此外,植物甾醇还可以通过调节细胞信号传导和抗氧化反应,降低炎症反应和氧化应激,减轻病程和炎症损伤。
总的来说,植物甾醇通过降低胆固醇的吸收和促进胆汁酸的合成与排泄,调节胆固醇的代谢和降低体内胆固醇水平;通过促进消化吸收,改善消化系统功能;通过增强免疫功能,提高机体的免疫力。
这些作用机制使得植物甾醇对于心血管疾病和免疫调节方面的研究具有一定的应用价值。
植物甾醇的应用及提取工艺作者:李松竹武晓霞来源:《农民致富之友》2017年第19期植物甾醇在自然界中广泛存在,通常存在的形式多样,包括游离甾醇、酰基化甾醇糖苷等。
植物油料种子中含有较高的甾醇,以芝麻籽为例,100g中含有的甾醇含量高达714mg左右,葵花籽、菜籽等中的含量也很丰富,还有大豆中也含有丰富的甾醇,而且大豆甾醇还被称为生命的钥匙,在降胆固醇、抗炎、护肝方面均有很好的效果。
目前工业上生产植物甾醇主要来源于松油中,其中不皂化物中植物甾醇在5%以上。
近年来植物甾醇及其衍生物等在保健品、药品、化妆品中得到了广泛的应用,现对其应用及提取工艺做简单总结。
1 植物甾醇的应用植物甾醇没有毒性,在自然界中广泛分布,稳定性、乳化性很好,广泛应用于食品、化工、医药等行业。
1.1 合成甾体药物植物甾醇可用于合成某种甾醇激素,用于水分、糖类、蛋白质、无机盐类代谢的调节中。
目前市场上销售的高血压药、口服避孕药等都由胆甾醇等通过生物降解作用制得。
1.2用于临床医学上指出让高胆固醇患者摄入一定量的植物甾醇后,对其体内胆固醇含量的降低效果非常明显,一般降低幅度最高的可达到20%;此外,大豆甾醇等在动脉粥硬化方面的预防效果较好。
日本市场中目前已经将大豆植物甾醇用于治疗胆固醇过高的药物合成中,具有较好的效用。
二是消炎、抗肿瘤。
作为一种天然的药物,谷甾醇具有安全一是降低胆甾醇。
植物甾醇的结构类似于胆甾醇,在生物体内的吸收方式一致。
植物甾醇在生物体内可以降低胆甾醇的吸收,促使其发生异化作用,进而抑制肝脏内生物合成胆甾醇。
在20世纪50年代的时候,有的研究就性高的特点,据研究表明,β-谷甾醇的消炎效果很好,且没有可的松类消炎药的副作用,临床中使用的消炎药很多可造成溃疡,而应用300mg/kg的谷甾醇不会发生溃疡现象;此外,谷甾醇还可一定的退热功效。
植物甾醇在肿瘤的治疗中效果明显,已经研究证明谷甾醇临床应用于宫颈癌等癌症的治疗中疗效显著。
专家视点植物甾醇是植物细胞的重要组成成分。
20世纪50年代以来,在大量临床试验和动物试验中,植物甾醇及其制品在颉颃胆固醇、预防心血管疾病等方面均表现出良好的效果,并具有极高的安全性。
目前已开发出多种含有植物甾醇的功能性食品,美国FDA 也已批准添加植物甾醇或甾烷醇酯的食品可使用“有益健康”的标签。
特别是近年来的研究发现,植物甾醇还有具有抗氧江苏省科技攻关项目(BE2006332);江苏省农业三项工程项目(X(2007)072)资助。
本论文已被《动物营养研究进展》(中国农业科技出版社,2008)收录。
植物甾醇的生物学功能及其在动物生产中的应用南京农业大学动物科技学院/王 恬 周岩民 顾莞婷摘 要 植物甾醇是我国农业部2008年批准的一种新型功能性饲料添加剂。
该文简述了植物甾醇的性质和来源、提取与精制,比较全面地介绍了植物甾醇对胆固醇代谢的影响、抗氧化作用、类激素功能、抗癌作用、免疫调节功能、抗炎作用与调节生长作用等生理功能,对植物甾醇的吸收、分布和转化及其在动物生产中的应用进行了综述。
关键词 植物甾醇;生理功能;饲料;添加剂;动物Abstract The phytosterols is one kind of new feed additives approved by Ministry of Agriculture in China in 2008. The paper summarized the characteristic and origin of plant sterols, the extract and refined of phytosterols in industry manufacture. It was reviewed that the physiological actions of phytosterols, such as effects of phytosterols on cholesterol metabolism, oxidation resistance, hormonelike actions, anti-carcinoma functions, immunity regulation actions, inflammation resistance, and growth regulation in vivo. The absorbtion, distribution, transform of phytosterols in vivo and its applications in animal production were discussed.Key words phytosterols; physiological actions; feedstuff; additive; animal化、抗癌、促进生长等作用,深入研究与探讨植物甾醇的作用机理和相关功能引起广泛关注。
《天然产物》课程论文题目:植物甾醇的开发与应用姓名:***学号:*************专业年级:11级食品科学学院:食品学院植物甾醇的开发与应用摘要:植物甾醇是一种天然化学物质,广泛存在于各类植物中,对人体具有重要的生理功能,在预防心血管疾病、防治癌症等方面具有重要的作用。
植物甾醇具有降低胆固醇、预防动脉粥样硬化、抗炎和退热作用以及类激素功能,因此近年来,开发功能性甾醇制品受到了越来越多的重视。
本文综述了甾醇在国内外的研究现状、生理功能、提取方法,以及在食品、饲料、化妆品等工业中的应用,最后对植物甾醇的利用与开发前景进行了展望。
关键词:植物甾醇生理功能应用The development and application of Plant sterol Abstract: plant sterol is a natural chemical substances, exist widely in all kinds of plants, it has an important physiological function in human body, it plays an important role in cardiovascular disease prevention, and cancer prevention . Plant sterol can reduce cholesterol content, prevent atherosclerosis, anti-inflammatory and antifebrile action and kind of hormonal function, so in recent years, the development of functional sterol products has gained more and more attention. This paper summarized the research situation of sterol in the domestic and foreign,physiological function and extraction methods, as well as its application in food, feed, cosmetics, finally it give a prospect for the use and development of phytosterol.Keywords: Plant sterol Physiological Function Application植物甾醇(phytosterol or plant sterol)是植物中的一种活性成分,广泛存在于各种植物油、坚果、植物种子、蔬菜水果中,因此,人们从日常的膳食中就可以得到植物甾醇的补充,它是一种重要天然的甾醇资源。
人们通常膳食的植物甾醇水平约为200~400 mg/g,主要供给的食物有植物油、人造奶油、蔬果,在植物油中,以米糠油植物甾醇含量最高[1]。
植物甾醇为类固醇化合物,其化学结构及生物功能类似于胆固醇,两者差异之处仅在于侧链,可用于体内胆固醇的降低。
此外,植物甾醇还具有抗癌、抗炎、抗氧化等功能,已被广泛的应用于食品、制药、保健品等行业。
近年来,通过对食物成分科学分析和植物甾醇有关生理学效应研究的不断发展,特别是对植物甾醇保健功能认识不断深化,使植物甾醇研发渐成热点,功能性植物甾醇食品产业也快速发展。
1 国内外研究现状植物甾醇在国外的化妆品、食品油脂、保健食品、动物保健品及饲料添加物等行业的应用日益广泛。
目前芬兰、美国、荷兰、澳大利亚、英国等多个国家相关机构已认可植物甾醇的安全性,在食品领域应用趋向主要是作为预防心脑血管疾病的功能性活性成分,目前其市场规模已达5000万~6000万美元。
据悉,美国食品和药物管理局已推荐植物甾醇为“降低血脂、预防动脉硬化”的天然保健食品新原料,已经有添加植物甾醇的蛋黄酱、甜品、酸奶、牛奶、食用油等产品面世,添加植物甾醇食品在欧美等国家正形成一股新兴的健康热潮[2]。
我国是油料生产和消费大国,油脂工业副产物中蕴藏着极为丰富的植物甾醇资源。
随着人民生活水平的提高,油脂精炼工业飞速发展,按精炼能力与植物甾醇含量估算,我国油脂生产厂家仅脱臭馏出物中就蕴藏植物甾醇总量近1000t。
我国对植物甾醇研究起步较晚,对其应用目前主要是在医药和日用化工等行业,20世纪70年代研制出了植物甾醇药品(有效含量为60%)[3]。
2 植物甾醇的理化性质及生理功能2.1 理化性质[4,5]甾醇是甾族化合物中的一种,分子的基本骨架(主体甾核称为环戊烷多氢菲核)有三个六元环和一个五元环组成。
C3位上连有一个羟基,C17位连有由8~10个碳原子构成的侧链,多数甾醇C5位为双键。
由于C217 位上的R 不同和C23 位上羟基结合的物质不同,甾醇的种类也不同。
纯的植物甾醇在常温下为白色粉末,无臭无味,熔点可以达到130-140℃,相对密度略大于水,不溶于水、碱和酸,可溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚等有机溶剂中。
常见游离甾醇有胆甾醇、β- 谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇等结构形式,具有双键的甾醇有燕麦甾醇、菠菜甾醇、麦角甾醇等结构形式,植物甾醇在自然界普遍存在,不同的植物种类,其含量不同,植物油及其加工副产物是植物甾醇最丰富的自然来源。
2.2 生理功能2.2.1 降低胆固醇,调节血脂[6,7]随着经济的发展,人民生活富裕、营养充足,但常常忽略了均衡饮食的重要性,再加上缺乏运动,易导致冠心病、动脉粥样硬化等心血管疾病,而血清胆固醇含量过高则是引起这一系列疾病的主要因素。
胆固醇是机体内重要的类固醇类物质,血浆中胆固醇保持适当的浓度是非常重要的,但当血胆固醇含量过高时,会在血管壁上沉积,引起动脉硬化,引发冠心病。
植物甾醇降低血清胆固醇的作用机制有两种,一是通过抑制胆固醇的吸收,二是影响胆固醇在体内的代谢。
研究表明,植物甾醇具有抗动脉粥样硬化作用。
动脉粥样硬化症的形成过程中,LDL的氧化起着至关重要的角色,而其氧化又与胆固醇密切相关。
植物甾醇的化学结构类似于胆固醇,在生物体内与胆固醇吸收方式相同,能有效降低血液中总胆固醇和低密度脂蛋白LDL的含量,而对高密度脂蛋白HDL浓度和中性脂肪浓度的影响不大,从而导致LDL/HDL降低,能有效地预防心血管疾病发生。
可见,植物甾醇的抗动脉粥样硬化效果归根结底仍然是植物甾醇降低血清胆固醇的另一表现。
2.2.2 防治癌症植物甾醇对机体某些癌症如乳腺癌,肠癌,胃癌等发生和发展有一定抑制作用。
很多研究显示,一些癌症的发生和胆固醇的摄食有关,推测植物甾醇通过抑制胆固醇吸收的途径,也能起到一定的抗癌作用[8]。
在抑制肠癌方面:研究者们通过观察植物甾醇对小鼠结肠上皮细胞增值的影响得出结论:植物甾醇可以显著减少胆酸引起的细胞增值和降低细胞的有丝分裂指数。
经一些试验发现β-谷甾醇可以抑制化学致癌剂诱发的肠癌,β-谷甾醇还有抑制胆汁酸和降低胆汁酸代谢物浓度的作用[9]。
Mendilaharsu等的研究表明,植物甾醇摄入量与肺癌发生率之间呈负相关性关系,证明了摄人较多植物甾醇可减少肺癌发生率[1]。
2.2.3 抗炎和退热作用[10]治疗牙周炎的牙周宁,治疗口腔溃疡及支气管哮喘的谷甾醇软膏与片剂。
采用β-谷甾醇、豆甾醇直接入药。
其中由β-谷甾醇与其他药物组成的克平喘,有较强的平喘、止咳、祛痰的作用,能够促进慢性气管炎病变组织的修复。
β-谷甾醇有类似于氢化可的松和羟基保泰松等的抗炎作用(且无毒副作用)。
此外,豆甾醇和菠菜甾醇也有抗炎作用。
2.2.4 类激素功能[11]由于植物甾醇在化学结构上类似于胆甾醇,对防治前列腺疾病和乳腺疾病有较好的作用,许多研究者认为,它在体内能表现出一定的激素活性,并且无激素的副作用。
植物甾醇除了以上功能外,还具有抗氧化,促进动物生长,免疫调节等作用。
3. 植物甾醇的提取方法[5,12,13,14]植物甾醇的提取方法有多种,现简单介绍以下几种方法的原理及工艺流程。
3.1 蒸馏法蒸馏法是利用高真空条件下物质的蒸汽压及分子自由程度的差异的原理提取甾醇物质。
根据预处理方法的不同可以分为真空蒸馏或分子蒸馏。
工艺流程如下:脱臭馏出物→酯化→蒸出低碳醇→蒸馏(除脂肪酸酯)→残渣→蒸馏(脱除VE) →残渣→皂化→丙酮提取→甾醇粗制品→脱色→结晶→精制甾醇3.2 皂化法皂化法工艺流程:脱臭馏出物→加碱皂化→萃取(去钙皂) →浓缩→甾醇粗制品→洗涤去杂→脱水→甾醇精制品.此工艺也是一种较传统的方法,被广泛使用。
近年来也有人使用干式皂化工艺,即使用熟石灰或生石灰在60℃~90℃皂化后,直接用机器粉碎膏状物,避免了一些麻烦的干燥程序。
此外,采用乙醇作为抽提剂进行低温浸出,一方面可以节省大量乙醇,另一方面保证生产工艺安全无毒。
3.3 溶剂结晶法溶剂结晶法是利用物质在有机溶剂中的溶解度差异的原理来提取甾醇的。
此方法是研究植物甾醇分离提纯的主要方法,脱臭馏出物经皂化或酯化处理后,用大量的有机溶剂多次萃取分离得到甾醇。
此方法操作简单,但甾醇收率较低,溶剂消耗大和回收困难。
工艺流程:脱臭馏出物→溶剂提取→干燥→过滤→溶剂萃取→甾醇粗制品→溶剂重结晶→甾醇精制品。
结晶法所用的主要溶剂有:甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和乙酸乙酯等。
使用单一溶剂,产品纯度通常不高,需进一步精制,甾醇收率也偏低。
3.4 络合法日本、美国等采用此法工业化生产植物甾醇,我国少量米糠甾醇的工业化生产也采用此法。
工艺流程:脱臭馏出物→皂化→酸分解→萃取→络合反应→分离→络合物→分解→甾醇粗制品→脱色→结晶→精制甾醇。
所使用的络合形成剂有:有机酸、卤酸、卤盐等;溶剂有:石油醚、硫酸、低碳醇、丙酮。
试用络合法获得的甾醇产品纯度高,而且收率也较高。
3.5 超临界CO2萃取法超临界CO2萃取是通过改变压力和温度以改变超临界CO2流体的密度使溶质在其中的溶解度发生改变而分离。
物质在超临界状态下,将超临界流体与待分离物质接触,使其有选择性地依次把极性大小,沸点高低和分子量大小不同的成分萃取分离。
超临界CO2萃取是一种全新的化工分离技术,具有无易燃性、无化学反应、无毒、无污染、安全性高、操作简单等优点,而且产品纯度高,收率高,但是所花的成本较高。
除了以上五种方法外,甾醇的提取方法还有酶法、吸附法(包括柱吸附法和高压流体吸附法)、色谱法等。
4 甾醇的应用4.1 在食品中的应用甾醇在食品领域的应用主要是作为预防心血管疾病的功能性活性成分,广泛应用于保健食品中。
欧洲和澳大利亚市场上最早出现很多强化植物甾醇或植物甾醇酯的人造奶油,随后各国也相继生产出了类似的产品,并且其剂型也不断变化以适应市场的需要。