二、营养素

二、营养素

(一)蛋白质

1.肽

肽是在分子结构上介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,由2个或2个以上氨基酸分子相互连接而成,是蛋白质的结构与功能片段。一般认为,肽链上氨基酸数目在10个以内的为寡肽,可被完整地吸收进入机体,被组织利用。

(1)大豆低聚肽

大豆低聚肽主要由2~10个氨基酸组成的短链多肽和少量游离氨基酸组成,包含8种必需氨基酸。

大豆低聚肽的生理功能:①降低血压。抑制血管紧张素转换酶的活性,可防止血管末梢收缩。②降低血脂。能阻碍肠道内胆固醇的再吸收,并使之排出体外,降低血脂。对于胆固醇值正常的人没有降低胆固醇的作用;胆固醇值正常的人在食用高胆固醇含量的蛋、肉、动物内脏等食品时也有防止血清胆固醇值升高的作用;使总胆固醇中低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白值降低,但不会使高密度脂蛋白值降低。③调节血糖。大豆肽或与其他碳水化合物混合使用时不受胰岛素分泌影响,能抑制血糖急剧上升。④小分子多肽比蛋白质容易被吸收,故消化吸收率极高。氨基酸组成与大豆蛋白质相同,属于优质蛋白质,可作为肠吸收营养物和流态食物,适合于手术后特别是消化道手术的康复期和高温、过度劳累等引起的肠胃功能失调期,以及婴幼儿和老年人消化功能较弱期。也适用于运动员的能量补给食品。⑤能促进肠内双歧杆菌和乳酸菌的增殖,对肠胃有调节功能。⑥清除体内自由基,延缓衰老。

(2)胶原蛋白低聚肽

胶原蛋白是一种细胞外蛋白质,是人体内含量最丰富的蛋白质,占全身总蛋白质的30%以上,富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。胶原蛋白是细胞外基质中最重要的组成部分。一个成年人的身体内约有3千克胶原蛋白,主要存在于人体皮肤、肌腱、内脏等部位,其功能是维持皮肤和组织器官的形态和结构,修复损伤组织。我们虽然可以从牛筋、猪蹄等食物中获取胶原蛋白,但消化吸收率极低,很难满足身体的需要。

胶原蛋白低聚肽(简称胶原肽)以深海鱼皮为原料,采用现代化定向酶切技术加工制成,将胶原蛋白分解为低聚肽,更有利于消化吸收。

胶原肽的作用:①保湿亮肤、除皱紧肤、预防或清除老年斑。胶原肽分子量小,对皮肤的渗透性强,可透过角质层与皮肤上皮细胞结合,参与和改善皮肤细胞的代谢,改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢。②延缓头发、指甲衰老。③延缓骨骼、关节衰老。骨骼生成时,必须首先合成充足的胶原蛋白纤维来组成骨骼的框架。④延缓心血管系统衰老。胶原肽抑制血管紧张素转化酶的活性,减少体内血管紧张素的生成,抑制血管收缩,有效降低血压。⑤促进青少年生长发育。人的骨骼中,成骨细胞能促进钙质沉积在骨骼中,促进骨骼生长,破骨细胞能使骨钙溶解,导致骨质疏松。甲状腺C细胞分泌的降钙素抑制破骨细胞的活性,而胶原肽能增强降钙素抑制破骨细胞的活性,促进青少年生长发育。对中老年人则能防治骨质疏松。⑥提升免疫力。胶原蛋白与免疫蛋白结合共同对抗外来物,可增强人体免疫系统。⑦促进钙的吸收。补充胶原肽,使胶原肽在骨骼上吸收显著增加,即可增强结构网架的规则性和牢固性,使机体所吸收的钙盐有序地沉积于网状系统中,增加骨的强度,从而可预防慢性退行性变的骨科病。⑧胶原肽促进伤口愈合。当人体遭受外力而受伤流血时,伤口附近的血管会快速收缩,血小板与渗出血管壁的胶原蛋白接触,生成长血纤维,堵住伤口。

(3)玉米低聚肽

玉米低聚肽是以玉米蛋白为原料,经酶工程技术水解制得的小分子肽类的混合物,含有较高比例的疏水性氨基酸、支链氨基酸、中性氨基酸,具有保护肝脏、促进乙醇代谢、降血压、抗氧化等多种生理活性。有研究表明,分子质量在200~ 1000内的玉米低聚肽可提高肝组织中谷胱甘肽的水平,降低丙二醛和甘油三酯的含量,减轻酒精对肝脏的损伤。其中小分子肽类能起到修复肝细胞、促进肝细胞再生的作用。

玉米肽的醒酒作用源于其可显著提高血清中丙氨酸、亮氨酸的浓度,有助于产生稳定的辅酶NAD+,故可降低血液中乙醇的浓度。

玉米低聚肽分子量小,直接吸收作用快,可促进酒精代谢,预防化学性肝损伤,缓解疲劳。

2.乳清蛋白

乳清蛋白的生理功能:①营养功能。乳清蛋白具有丰富而平衡的各种必需氨基酸。②增强免疫力。所含免疫球蛋白、乳铁蛋白能增强机体免疫力。③抗菌、抗病毒。所含乳铁蛋白和糖巨肽具有广谱杀菌、抑菌、抗炎症、抗病毒、减少腹泻等作用。④α-乳白蛋白能与钙、锌等离子结合,促进这些元素的吸收;β-乳球蛋白能与维生素A结合,促进维生素A的吸收和利用。⑤乳巨肽具有抑制食欲、抑制胃酸分泌、抗血栓、增强免疫能力的作用。⑥牛血清蛋白有抗癌等活性。⑦乳铁蛋白能与铁结合,发挥改善和预防贫血的作用。另有较好的抗氧化作用,并可阻止结合有胆固醇的脂类在细胞内沉积,从而防止动脉硬化。⑧所含的生长因子可促进细胞生长、修复伤口。⑨所含的丰富支链氨基酸,促进肌肉和肌肉组织的形成。在运动时,整体肌体的蛋白质合成降低,骨骼肌可从血液吸收支链氨基酸并将其分解以获得能量。

3.大豆蛋白

大豆蛋白指大豆中的蛋白质。

大豆蛋白的生理功能:①调节血脂、降低胆固醇和甘油三酯。大豆蛋白能与肠内胆固醇类相结合,妨碍固醇类的再吸收,并促进肠内胆固醇排出体外。②改善骨质疏松。研究表明,与优质动物蛋白相比,大豆蛋白造成的尿钙损失较少。此外,大豆中的大豆异黄酮可抑制骨骼再吸收,促进骨骼健康。③抑制高血压。血管紧张肽原酶对稳定血液循环和血压起着重要作用。在大豆蛋白中的11S球蛋白和7S球蛋白中含有3个可抑制血管紧张肽原酶活性的短肽片段。因此,大豆蛋白具有一定的抗高血压功能。④属完全蛋白质。所含的必需氨基酸可满足2岁以上人体对各种必需氨基酸的要求。

(二)矿物质

1.矿物质

(1)常量元素在体内的生理功能:①构成人体组织的重要成分,如骨骼和牙齿等硬组织,大部分是由钙、磷和镁组成,而软组织含钾较多。②在细胞外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维持正常的渗透压和酸碱平衡,维持神经肌肉兴奋性。③构成酶的成分或激活酶的活性,参加物质代谢。

(2)人体必需微量元素的生理功能:①酶和维生素必需的活性因子。②构成某些激素或参与激素的作用。如甲状腺素含碘,胰岛素含锌。③参与核酸代谢,核酸是遗传信息的携带者,需要铬、锰、钴、铜等维持核酸的正常功能。④协助常量元素和宏量营养素发挥作用。

2.碳酸钙

碳酸钙的生理功能:①补钙。②增加骨密度。③改善骨质疏松。

3.乳酸锌

乳酸锌的生理功能:①促进生长发育。②保护胃黏膜。③改善视疲劳。④增强免疫力。⑤改善记忆。⑥改善贫血。

(三)维生素

1.维生素A

维生素A的生理功能:①维持正常视觉,维持黏膜、上皮细胞的正常状态与分化,维持骨骼正常发育。②增强免疫功能。对体液免疫和细胞介导的免疫应答起重要辅助作用,能提高机体抗感染和抗肿瘤能力。

2.维生素E

维生素E生理功能:①抗氧化。维生素E是体内主要的脂溶性抗氧化物。可使生物膜避免发生脂质过氧化反应,使生物膜保持正常的信息传递、通透性、酶活力,阻止生物大分子发生氧自由基损伤,避免癌病的发生。②抗动脉粥样硬化。维生素E可以阻止氧化低密度脂蛋白的形成。③调节免疫功能。维生素E能增强淋巴细胞对有丝分裂原的刺激反应性和抗原、抗体反应,促进吞噬。④延缓衰老。补充维生素E可清除脑组织等细胞中的脂褐质,并改善皮肤弹性、防止性腺萎缩和记忆力减退,降低白内障和视网膜黄斑病的发生。⑤对神经系统和骨骼肌的保护作用。⑥促进胚胎发育和生殖能力。

3.维生素B1

维生素B1的生理功能:①参与体内三大营养素的分解代谢,又是他们在体内合成代谢的联结点。②参与神经冲动反应,使钠离子能自由通过细胞膜。③维持心肌正常功能,不足可使心脏输出负担增加和能量代谢不全。④维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌。

4.维生素B2

(1)维生素B2的生理功能:①保证体内氧化还原反应和能量生成。②抗氧化。

(2)缺乏时的主要表现:①口腔生殖系统综合征。②生长障碍。③缺铁性贫血。④湿性皮炎。⑤减少红细胞的形成,影响神经系统功能。⑥视力降低,产生白内障、失明、流泪、角膜充血等。

5.维生素C

维生素C的生理功能:①抗氧化。是体内重要的水溶性抗氧化剂。有抑制血浆中脂质过氧化自由基生成的作用,阻断脂质过氧化,保护DNA、蛋白质和膜结构免遭氧化损伤。②促进生长发育。有促进健康细胞生长、伤口愈合和抗感染作用,能促进胶原蛋白、肉碱、某些神经递质和肽激素的合成。③增强免疫力。对胸腺、脾脏、淋巴结等组织器官生成淋巴细胞有显著影响,还可以通过提高人体内其他抗氧化剂的水平而增强机体的免疫功能。④促进铁吸收。阻止食物中的三价铁离子沉淀,保持二价状态。⑤预防户外活动者感冒。

(四)膳食纤维

1.车前子壳

车前子壳吸水后具有高度黏性,能减缓胃排空速度,减少肠道酶与食物的接触,使营养物质进入肠黏膜细胞的数量减少,降低血糖指数,从而降低糖尿病的发病率。

车前子壳的生理功能:①通便。具有膳食纤维的吸附整肠作用,阻止有害物扩散。②调节血糖。由于种皮在胃中膨润,延长了在胃内的滞留时间,缓和进食后血糖的急速上升。③降血脂。

2.低聚果糖

低聚果糖,又称益生元、水溶性膳食纤维,作为双歧杆菌的营养源,它的最大特色是既能促进双歧杆菌的生长和代谢,又能抑制结肠中的致病菌。

低聚果糖的功效有:①增殖双歧杆菌。提供双歧杆菌生长和代谢所需的营养,调节肠道菌群,促进肠道健康。②增强消化系统功能。能润肠通便,改善粪便性状,预防和减轻便秘。③降低结肠的酸度。低聚果糖发酵时会产生大量的醋酸和乳酸,降低了结肠的酸度,抑制拟杆菌、梭状芽孢杆菌和大肠杆菌的生长。④分泌杀菌素类物质。低聚果糖发酵时会分泌杀菌素类物质,抑制痢疾菌、伤寒杆菌和霍乱弧菌等致病菌的生长。⑤提高金属离子在肠道的吸收率。膳食中补充低聚果糖能增加金属离子如钙、镁、铁在肠道内的吸收代谢。⑥增强免疫功能。低聚果糖能提高巨噬细胞活性,增强免疫功能。⑦低聚果糖的热量很低,可作为减肥食品。

3.抗性糊精

抗性糊精属低分子水溶性膳食纤维。由于其含有抗人体消化酶作用的难消化成分(如淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等),在消化道中不会被消化吸收,可直接进入大肠,可作为膳食纤维发挥各种生理作用。抗性糊精热量低(每克0.5~1.4千卡)、耐热、耐酸、耐压、耐冷冻,低褐变、耐储存,这些性质作为膳食纤维添加到食品中后不会改变产品的最终品质。

抗性糊精的生理功能:①降低血糖。实验表明,食用抗性糊精后可明显抑制血糖上升和胰岛素的分泌增加。这是因为抗性糊精可延缓和抑制小肠对糖类的消化吸收,改善末梢组织对胰岛素的感受性,降低对胰岛素的需求。水溶性的抗性糊精随着凝胶的形成,阻止了糖类的扩散,抑制淀粉酶对淀粉的作用,延长酶作用于淀粉的时间,使葡萄糖释放缓慢,推迟了糖类在肠内的吸收,从而起到降低血糖的作用。②调节血脂。连续摄入抗性糊精这种低分子量水溶性膳食纤维,可降低血清胆固醇和中性脂肪浓度及体内脂肪量。抗性糊精还可吸附胆汁酸、脂肪等而使其吸收率下降,可起到降血脂,改善各种类型高脂血症患者的脂类代谢的作用。③整理肠道。抗性糊精在小肠内不被吸收,可直接进入大肠,促进肠道有益菌群的生长、繁殖,提高人体机能,同时抑制肠道有害微生物的生长繁殖。抗性糊精在大肠内发酵产生短链脂肪酸,产酸量较同等膳食纤维多,这些短链脂肪酸能阻止癌细胞的生长与繁殖。抗性糊精的吸水膨胀能增加粪便体积,促进肠道蠕动,对预防便秘、痔疮、结肠癌等疾病有良好的效果。④控制体重。抗性糊精具有膳食纤维特有的增容、持水、持油的作用,在胃肠内吸水后,能够使胃肠扩张,产生饱腹感,减少进食量。另外,抗性糊精热量低,特别有利于减肥人士控制体重。

4.菊 粉

菊粉又称菊糖、土木香粉,是一种生物多糖,以能量的形式存在于多种植物和蔬菜中。

菊粉的生理功能:①热量低,可预防肥胖。菊粉是可溶性膳食纤维,在口腔、胃和小肠内不能被消化吸收,只能被肠道某些有益菌(双歧杆菌等)完全发酵降解,每克产生热量值<1.5千卡。在胃中,菊粉吸水膨胀形成高黏度胶体,使人不易产生饥饿感并能延长胃的排空时间;在小肠内,菊粉还可抑制蛋白质、脂肪等物质的吸收,达到减肥目的。②调节血糖,不引起血糖波动。菊粉在通过口腔、胃及小肠过程中基本上不分解、不吸收,因而不会影响血液中血糖水平和胰岛素含量;产生丙酸盐能抑制糖异生,降低血浆游离脂肪酸水平,增强胰岛素抗性。③降血脂,预防心脑血管疾病。菊粉能降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇,提高高密度脂蛋白与低密度脂蛋白比率,改善血脂状况。④改善肠道功能,预防便秘、腹泻和结肠癌。菊粉中含有的长链聚合物不被消化,可保持肠道内水分不被过分吸收,增加排便次数和质量,加速致癌物的排泄,有利于预防结肠癌,以及改善肠道功能,预防便秘和腹泻等。⑤抑制有害发酵产物。摄入菊粉后能显著促进双歧杆菌的生长,抑制腐败菌生长,减少有毒产物的生成,并且对有毒发酵产物具有吸附螯合作用,清除腐败产物和细菌毒素,从而减轻肝脏负担促进营养合成。⑥促进矿物质的吸收和维生素的合成。菊粉产生的短链脂肪酸使肠道内部的pH 降低1~2 个单位,增加了金属离子溶解度,同时刺激结肠黏膜生长,增大吸收面积,并促进了被动扩散使更多金属离子进入肠细胞。此外,菊粉的代谢产物可促进B 族维生素和叶酸的合成,提高机体的新陈代谢、提高免疫力和抗病能力。⑦预防癌症。菊粉具有潜在的预防癌症作用,其作用源于发酵后产生短链脂肪酸,特别是丁酸和高浓度钙、镁离子对细胞增殖的抑制作用。此外,菊粉能在肠道中富集钙、镁离子,致使这些阳离子浓度升高,控制癌细胞增殖率。

5.低聚木糖

低聚木糖是以富含木聚糖的植物(如玉米芯、蔗渣、棉籽糖、麦麸、桦木等)为原料,通过木聚糖酶水解,分离精制而得的一类非消化性低聚糖。理化性质稳定,耐酸、耐热,并有很强的增殖肠道益生菌的功能。

低聚木糖的生理功能:①调节肠道菌群。低聚木糖的保健作用主要基于其对胃肠道病原菌及益生菌的不同影响。低聚木糖有高选择性增殖效果,为双歧杆菌、乳酸菌等益生菌提供碳源,但对大肠杆菌、肠球菌、梭状芽孢杆菌等病原菌则有明显的抑制作用。②润肠通便、治疗腹泻。研究表明,低聚木糖有防治便秘的功能。摄入低聚木糖后能增加大便中水分,从而改变大便的形态。以低聚木糖为碳源的双歧杆菌等益生菌可利用低聚木糖产生有机酸,使肠道呈酸性,并刺激肠蠕动。低聚木糖还有治疗腹泻的作用。一方面,由于低聚木糖不被肠道中消化酶降解,且对病原菌有较强的吸附力。被益生菌利用后可携带附着病原菌排出体外。另一方面,低聚木糖可增殖益生菌,缓解菌群失衡引起的腹泻,并避免肠道失调引起的结肠炎及胃炎等。③提高免疫力、抗肿瘤。低聚木糖等益生元可以通过增殖双歧杆菌来增强机体的免疫功能。对于缺乏母乳喂养的婴幼儿,双歧杆菌增殖后可显著改善免疫功能,预防和治疗由于免疫功能低下导致的疾病。大量实验结果表明,双歧杆菌在肠道内大量繁殖能起到抗癌作用。双歧杆菌可增强巨细胞、淋巴细胞的吞噬活性,直接杀伤肿瘤细胞;其本身与表面分子活性结构可直接或间接地清除致肿瘤物质;将人体内会产生大量致肿瘤物质及可活化致肿瘤物质的有害细菌快速排出体外;诱导肿瘤细胞自然凋亡。此外,研究还表明低聚木糖能降低肠道次胆酸的浓度,避免基因突变和结肠癌变。④降低血压、血清胆固醇及血糖。低聚木糖在肠道中对胆汁酸的吸收具有阻滞作用,其在肠道中水解活性比其他膳食纤维低,因此能阻滞消化道中碳水化合物的水解作用,有效地控制血糖水平。⑤防龋齿、清口臭。低聚木糖不易被口腔内的变异链球菌等发酵,与蔗糖并用时,可阻止蔗糖被变异链球菌作用而生成水不溶性的高分子葡聚糖,从而发挥抗龋齿作用。同时增殖口腔及肠道的益生菌,抑制有害菌,减少难闻气体的产生。⑥促进钙的吸收。

6.牛磺酸

牛磺酸抗氧化,对乙醇性肝损伤有保护作用,可提高运动能力,抵抗运动性疲劳。

牛磺酸的生理功能:①对用脑过度、运动及工作过劳者能消除疲劳。②维持人体大脑正常的生理功能,促进婴幼儿大脑的发育。③维持正常的视机能。视网膜色素细胞发挥正常生理功能需要较高浓度的牛磺酸。④抗氧化,延缓衰老作用。⑤促进人体对脂类物质的消化吸收,并参与胆汁酸盐代谢。牛磺酸是胆汁中胆固醇的重要促溶剂,胆固醇排出体外的主要方式是在肝脏内转变成牛磺胆酸或牛磺鹅去氧胆酸等结合胆酸排出。⑥提高免疫力。能改善T细胞和淋巴细胞增殖等作用。⑦降血糖。保护胰岛细胞,防治糖尿病肾病、糖尿病性神经病变和糖尿病眼部病变等高血糖所致的病变。

7.叶黄素

叶黄素广泛分布于自然界,在食物中主要存在于深绿色叶菜类,其中以羽衣甘蓝和菠菜含量最高。只有人类和其他高等动物体内才能合成叶黄素。在人体组织中,叶黄素主要分布于脂类组织,并通过血液脂蛋白转运。叶黄素存在于人体眼部所有组织中,包括虹膜组织、晶状体、视网膜、视神经和眼部脂肪,其中以视网膜黄斑区浓度最高。许多流行病学调查结果显示,叶黄素的摄入量与视网膜黄斑色素密度存在正相关,每日补充一定量的叶黄素能使视力有所改善。叶黄素保护视力的机理主要有光屏障作用和抗氧化作用两点。叶黄素可吸收大量对视网膜潜在伤害最大的蓝光。另外,叶黄素是一种较强的抗氧化剂,具有清除自由基和游离基的作用,可抑制多种原因导致的视网膜、晶状体、黄斑等组织的氧化损伤。

8.氨基葡萄糖

氨基葡萄糖可以增强免疫力,是健康关节软骨的天然组织成分。可以帮助修复和维护软骨,并能刺激软骨细胞的生长。