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大豆皂甙的性质及其开发应用.docx

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    • 学院**系学年论文(本科生)题 目 大豆皂貳的性质及其应用研究学生姓名 ***指导教师 **专 业食品科学与工程级 别 08级大豆的性质及其应用研究*****学院*****系城市邮编摘要:大豆皂貳具有辛辣和苦味,为大豆制品具有苦涩味的主要原因因此一直 把大豆皂貳视为抗营养成分而设法将其除去随着近年来对大豆皂貳研究的不断 深入,逐步发现了大豆皂貳的多种生理功能,如抗氧化、抗血栓、增强免疫调节 能力、抗肿瘤、缓解疲劳等作用,同时让我们展望了开发利用大豆皂貳的前景关键词:大豆皂貳,性质,开发应用大豆皂貳是广泛分布于植物界的一类天然物质,是貳类化合物的一种,也是 引起苦涩味的因子之一⑴大豆皂貳(Soyasaponins)大豆皂貳属于三萜系结构,由 非极性的三萜貳元和低聚糖链两部分组成⑵许多皂貳具有生理活性,如人参皂 貳、绞股蓝皂貳和柴胡皂貳等,它们的生理功能及药用价值很久以前已被开发利 用⑶近年来国内外的大量研究结果显示,大豆皂貳的毒副作用很小,而且还有 许多有益的生理功效⑷我国是个大豆类作物资源十分丰富的国家目前仅在大 豆这一种作物的利用上,就有大量的大豆皂貳被白白浪费⑷如大豆绿叶、黄酱 水等,这些资源中大豆皂貳含量较高,利用价值也较高,而开发利用所需投入并 不很高,其开发利用前景十分诱人⑷。

      1大豆皂貳的生理功能大豆皂貳在高浓度时能导致动物红血球破裂,具有溶血作用同时大豆皂貳 具有辛辣和苦味,为大豆制品具有苦涩味的主要原因因此一直把大豆皂貳视为 抗营养成分而设法除去随着近年来对大豆皂貳研究的不断深入,大豆皂貳的毒 性实验和溶血性实验结果表明,大豆皂貳的毒副作用很小,而且还具有许多有益 的生理功效1.1抗脂质氧化、抗自由基的作用1・1・1大豆皂甙对超氧阴离子的清除能力02…的产生及检测方法主要有化学发光法,邻苯三酚自氧化法及电子顺磁 共振法(ESR)⑸ESR能直接观察检测02- •的产生,但仪器昂贵邻苯三酚自 氧化法不适合黄酮类试样,因为黄酮类化合物在其测定波长处有强烈吸收,会对 体系产生干扰汪海波实验采用黄嘌吟氧化酶一鲁米诺发光体系在有氧条件下,黄嘌吟氧 化酶催化底物次黄嘌吟发生氧化还原反应生成尿酸,并生产02…,02- •进一步 与化学发光剂鲁米诺(3-氨基邻苯二甲酰肼)反应使之激发,当它回到基态时就 向外发光,称此大豆皂貳的体外清除02…实验结果如图1这种现象为化学发光, 可用化学发光仪测定其发光强度凡能抑制黄嘌吟氧化酶活性或清除02…等自 由基的生物活性物质都可以抑制本体系的化学发光。

      通过测量其发光强度来间接 了解活性物质的抗氧化效果根据清除率曲线测绘得到大豆皂貳的IC50分别为22 卩g/mL,可见这这种成分具有较强的02-•清除能力[5]1.1.2大豆皂甙对过氧化氢的清除能力不同浓度大豆皂貳,对过氧化氢的清除不同在体系中样品浓度较低时,随着 浓度的递增,大豆皂貳对过氧化氢的清除率也逐渐增高,在样品浓度为3》g/mL 时大豆皂貳的清除率分别达到最高值44.2%和21.2%,说明这两种有效成分均有 不同程度的过氧化氢清除能力但是,随着样品浓度的进一步增加,清除率却迅 速下降,表示大豆皂貳的清除过氧化氢能力与其浓度并非完全的量效关系,其原 因有待进一步研究由于过氧化氢属于活性氧的一种,经金属离子的氧化作用形成极活泼 的・0H自由基,会攻击细胞中的DNA,造成组织伤害以及加速脂质氧化反应的 进行因此,大豆皂貳具有一定的过氧化氢的清除能力,也能为其具有较好的抗 氧化能力提供相当程度的证明⑸1.1.3大豆皂甙与BHA还原能力的比较通过汪海波实验方法显色后,还原能力的测定是以样品是否能良好地提供电 子为指标,由样品吸光值一样品浓度曲线知,BHA具有相当强大的还原力,是 良好的电子供应者,其供应的电子除了可以使Fe3+还原成Fe2+外,还可与自由基 反应,使自由基成为较为安定的物质,以中断油脂的自氧化连锁反应。

      实验中大 豆皂貳只表现出非常微弱的还原力实验中还发现,体系中加入BHA后立即显 色,而加入大豆皂貳后体系显色较弱,吸光值较低,但放置一段时间后其吸光值 均有显著增加,说明这两种天然抗氧化成分还原能力的表现需要一个相对较长的 时间⑸1・1・4大豆皂甙抑制猪油氧化能力的测定向猪油中添加相同浓度的大豆皂貳和BHA,考察其对猪油氧化的抑制能力, 添加大豆皂貳后,猪油的氧化作用进程均得到不同程度的缓解,但其效果与人工 合成的抗氧化剂BHA相比仍有一定差距⑸机体细胞在正常生理条件下可产生一系列的活性氧,机体的病理现象如炎 症、老化、致癌等均与脂质过氧化有关我国学者王银萍等人通过实验研究,证实大豆皂貳作用于机体可命名机体通 过自身调节增加体内超氧化物岐化酶(SOD)的含量,从而引起到抗氧化作用 大豆皂貳的抗病毒作用⑹国内学者李静波选用八种不同种类或亚型的病毒染人羊膜细胞,然后用大豆 皂貳处理受感染的细胞,观察大豆皂貳对感染细胞的存活量和病毒增殖的影响, 结果发现:大豆皂貳对某些病毒感染的细胞具有明显的保护作用⑻大豆皂貳的降脂减肥作用大豆皂貳可以降低血中胆固醇和甘油三脂的含量, 同时还可以抑制血清中脂类的氧化,抑制过氧化脂质的形成。

      我国学者高贵清等 将大豆皂貳与高脂饲料同时喂养家兔四周,结果家兔血中胆固醇及甘油三脂的含 量明显低于单纯喂高脂饲料的家兔组1.2抗血栓作用Kubo等研究Wister雄鼠体内注射埃希氏杆菌属(Escherichia coli)内毒素和凝 血酶条件下大豆皂貳的作用,发现大豆皂貳可抑制血小板和血纤维蛋白原的减 少,抑制该内毒素引起的纤维蛋白的聚集,也可抑制凝血酶引起的血栓纤维蛋白 的形成,表明大豆皂貳具有抗血栓作用Kubo等还发现,在离体条件下不同种 类大豆皂貳(皂貳I、II、III、Al、A2)及总皂貳(各种皂貳混合物)豆可以抑制纤 维蛋白原向纤维蛋白的转化,而且大豆皂貳I、II还可以激活血纤维蛋白溶酶系 统[7]1.3抗脂蛋白氧化功效金吉淑等研究了健康受试者空腹食用大豆皂貳后抽取静脉血制备的血浆吗, 用序列超速离心法分离血浆极低密度脂蛋白(VLDL),低密度脂蛋白(LDL)和高密 度脂蛋白(HDL),并观察血浆脂蛋白过氧化程度以及氧化易感性的变化结果食 用后受试者血浆VLDL,LDL,HDL过氧化脂质水平明显降低;在体外进行氧化 修饰时,LDL氧化延滞时间明显延长,表示LDL氧化易感性下降。

      而脂蛋白是一 类复合物,由脂质和蛋白质组成,其主要功能是运转内源和外源的脂质物质到血 液中,若一种或几种脂蛋白结构或代谢发生异常,则可能引起粥样动脉硬化和心 血管疾病表明大豆皂貳可增强人血浆抗氧化能力和LDL抗氧化能力,能够起到 预防心血管疾病的作用1.4增强免疫调节功能大豆皂貳对人类免疫缺损病毒 HIV以及其它病毒的感染具有抑制作用 (Nakashima),对被病毒感染的细胞具有很强的保护作用郁利平等以不同剂量 的大豆皂貳经口给小鼠,结果表明大豆皂貳能明显提高LAK(淋巴因子激活的杀 伤性细胞)细胞、NK(自然杀伤性细胞)细胞的活性,增加IL-2 (白介素)的分泌及 增强T、B淋巴细胞的增殖能力,说明大豆皂貳在体内对小鼠的免疫功能有广泛 的调节效应[⑺大豆皂貳对T细胞功能的增强作用,特别是Th细胞功能的增强使 IL- 2的分泌增高,而IL- 2的功能是保持T细胞的存活与增殖,促进T细胞产生淋 巴因子,增加诱导杀伤性T细胞、NK细胞分化及提高LAK细胞活性,从而表现 出较强的免疫功能此外,孙学斌等研究了大豆皂貳对C57和Swiss两种荷瘤小鼠 的肿瘤生长及免疫器官的影响,结果发现经大豆皂貳饲喂的荷瘤鼠的脾脏、胸腺 明显增生,说明大豆皂貳具有一定的增强免疫的功能a】.1.5抗肿瘤作用大豆皂貳(Soyasaponins, SS)是大豆中的一类由齐墩果酸三萜与低聚糖结 合而成的化学物质。

      已有研究表明,大豆皂貳能抑制多种肿瘤细胞的生长[7-81 黄国清等通过采用大豆皂貳分离的一个级分(SS-II )为材料,观察了大豆皂貳 对小鼠HB22B (Hepatocarcinoma 22, HB22B )肝癌细胞的抗肿瘤效果,并探讨其 抗肿瘤的作用机理结果表明,大豆皂貳同样具有抗肿瘤活性,可明显抑制肿瘤 的发展,能直接杀伤肿瘤细胞,可抑制DNA的合成[91全吉淑等通过一系列实验,证明大豆皂貳对结肠癌HT-29细胞的增殖具有明 显的抑制作用,其作用机制为通过改变肿瘤细胞周期分布,促使肿瘤细胞发生凋 亡(数据待发表)同时,大豆皂醇对结肠癌细胞的增殖具有更加显著的抑制作用 其细胞生长抑制随着药物浓度的升高和时间的延长而增加,具有量效和时效关 系并且,大豆皂醇可诱导结肠癌HT-29细胞凋亡,这可能是大豆皂醇抑制结肠 癌作用的机制之一[I0]1.6缓解疲劳作用王小宇等为研究大豆皂貳饮料对小鼠是否具有缓解疲劳的影响,通过对小鼠 进行负重游泳实验,血乳酸测定,血清尿素氮测定以及血糖原测定等实验方法得 出:大豆皂貳饮料确实可以起到缓解疲劳的作用,从而证明大豆皂貳在一定程度 上对于缓解疲劳的重要意义[in。

      1.7酶解作用李丹等采用A . Niger 84酶解大豆皂貳产生了3组新皂貳,其迁移率分别为 0. 76、0.66、0. 54,用1mm厚的层析板分离得到新皂貳经TLC和HPLC分析证 明:酶解后的大豆皂貳产生了不同于原来皂貳的新皂貳说明酶解大豆皂貳去除 了大豆皂貳中的部分糖基,使皂貳水解成低糖链的皂貳对于所得到的低糖链皂 貳的分子结构及其生物活性有待于进一步地研究[12]1.8其它毒副作用也有少数研究结果指出,大豆皂貳具有一定的毒副作用,日本学者Kimura 等曾报道,长期以大豆作饲料饲喂小鼠可引起甲状腺肿大,并检测出大豆中的特 异成分,包括大豆皂貳元,以此认为大豆皂貳可能是引起甲状腺肿大的原因对 此还有待进一步确认研究Ml2大豆皂甙的应用及开发前景大豆皂貳具有众多的对人体有益的生理功能和生物学活性,这就决定了它具 有广泛的开发和应用前景美国和日本等发达国家对皂貳进行了比较广泛深入的 研究;国内外科学界、医药界和食品界对大豆皂貳给予了高度重视,并且已有应 用于生活实践的报道[⑼目前对大豆皂貳的研究在我国尚未引起人们足够的重 视,大豆皂貳产品的开发非常少,只有哈尔滨海恩思生物工程研究所等少数几家 生物工程公司研究开发出了几种大豆皂貳保健品。

      作者认为可以从如下几方面加 以开发及应用[2012.1食品添加剂、保健食品大豆皂貳具有发泡性和乳化性,因此它可作为添加剂应用于食品、药品及化 妆品中如王章存研究表明,在啤酒中添加0.002%〜0.1%大豆皂貳可增加啤酒泡 沫体积,不仅保持啤酒泡沫稳定性,且有利于改善啤酒风味日本对大豆皂貳应 用研究更为深入,已相继开发出含大豆皂貳保健食品、减肥食品及皂貳汁、皂貳 饮料等,并分别申请专利Ml国内也有将大豆皂貳与其它食物配伍,研制和开 发出毒副作用低的新型减肥保健品[14]2.2医药品由于大豆皂貳具有降血脂、抗氧化、抗动脉粥样硬化、调节免疫及抗心血管 疾病等生理功能,为它在功能性食品及医药品领域应用奠定基础目前,大豆皂 貳制成胶囊、霜剂治疗口腔溃疡、疙疹性口唇炎和带状疤疹,均取得满意临床效 果Ml由于大豆皂貳具扩冠,增加脑血流量及抑制血栓形成,改善心率等功能, 有望被开发成为一种治疗心血管疾病新型药物利用其能降低血中胆固醇和甘油 三酷含量特性,可用于减肥药品开发,如大豆皂貳与生育酚、月见草油按一定比 例混合可作为降血脂药此外,应用其抗突变、抗癌、抗病毒等特性,应能开发 新的抗癌、抗病毒药物,为攻克当今世界两大顽疾一癌症和艾滋病又开辟一条新 的途径[14,⑸。

      2.3化妆品和日常生活用品。

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