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植物甾醇的生理功能及应用

发布日期:2019/5/21 11:11:50

概述[1]

植物甾醇是3位羟基的甾体化合物,以环五烷全氢菲为主体骨架,占四环三帖类化合物的大部分,在植物甾醇中发现了40种较为主要的甾醇,其中含量最大的是谷甾醇,豆甾醇和菜油甾醇。纯化的植物甾醇混合物为片状或粉末状白色固体。经溶剂结晶处理呈白色鳞片状或针状晶体。植物甾醇的理化性质主要表现为疏水性,但因其结构上带有羟基基团,因而又具有亲水性。所以,一方面在同一个物质结构中同时具有亲水基团和亲油基团意味着该物质具有乳化性,植物甾醇的乳化性可通过对羟基基团进行化学改性而得到改善。植物甾醇具有两性的特征使得它具节和控制反相膜流动性的能力;另一方面,植物甾醇主要表现为疏水性,但因其结构上带有羟基集团,因而又具有一定的亲水性,侧链越大,甾醇的疏水性越强,植物甾醇比重略大于水,不溶于水,可溶于多种有机溶剂。

结构

生理功能[2]

甾醇被誉为“生命的钥匙”,具有十分重要的生理功能。如降低胆固醇,抗炎和退热,抗癌作用等。植物甾醇在拮抗胆固醇,预防心血管疾病等方面表现出的效果,早在50年前已被人们所认识。

1.降低胆固醇

在正常情况下,机体自行合成和从食物中摄入的胆固醇转化为甾体激素或称为细胞膜的成分。并使血液中胆固醇浓度保持恒定。当从食物中摄取的胆固醇超过体内正常所需范围,肝脏等器官对胆固醇的吸收和排泄的自动调节功能发生障碍时,会导致血清中胆固醇含量过高,形成高胆固醇血症或高血脂症。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,其作用机理是抑制肠内对胆固醇的吸收;促进胆固醇的异化;在肝脏内抑制胆固醇的生物合成。

2.抗炎和退热作用

植物甾醇的抗炎症作用也是较早发现的功能之一。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,采用口一谷甾醇、豆甾醇直接入药。其中由口一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,能够促进慢性支气管炎病变组织的修复。研究证明一谷甾醇有类似于氢化克的松和强的松等的较强的抗炎作用,类似的豆甾醇也有一定的抗炎功能,但均无可的松的副作用,因而可作为辅助抗炎症药物而长期使用。还有类似于阿司匹林类的退热镇痛作用,这些在临床上都已引起广泛关注。

3.抗癌作用

经动物实验发现,谷甾醇可抑制化学致癌剂诱发大肠癌,这可能与流人大肠胆汁酸有关。一谷甾醇具有抑制胆汁酸作用,能使癌细胞增殖减少。另有报道,对志愿者进行为期3~4周高剂量植物甾醇酯食用实验。对其粪便中胆酸及甾醇含量(包括胆固醇,植物甾醇酯及其代谢产物)进行检测,发现虽然粪便中甾醇含量升高,但具有潜在致畸作用4一胆甾烯一3一酮含量却仍维持在正常水平之内,证明植物甾醇不会提高甾醇代谢水平,实际上会降低胆酸代谢物浓度,从而减少大肠癌发生几率。

4.延缓衰老

衰老必然会涉及膜结构变化,膜脂是膜结构关键物质,它包括磷脂,糖脂和甾醇三类脂质,其中甾醇在膜结构中起着支架作用。据Singer.Nicolsen流动镶嵌学说分析,当膜衰老或发生缺陷时,双层膜脂肪酸烃基长链

5.促进动物生长,增进健康

植物甾醇具有促进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能。植物甾醇和植物生长激素能与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复合物,这种复合物具有促进动物性蛋白合成功能,且增加了原植物酸激素对环境温度、动物体温和体内分解的稳定性,是一种新型的动物生长激素。然而,不同性别的动物对植物甾醇的吸收和代谢水平不同,这方面有待于进一步研究探讨。

应用[3]

植物甾醇和植物甾醇衍生物由于其特有的生物学特性和理化特性被广泛的应用于医药、食品、化妆品、饲料等行业中。

1. 医药工业

目前植物甾醇应用最多是在医药方面。植物甾醇甾醇的乳化性能好而且稳定,被用作生化试剂和医药原料,特别是维生素D3的原料和多种甾体激素中间体及植物生长激素的原料,也可用于药品乳化剂。植物甾醇衍生物(如植物甾醇多糖)在喷雾和口服药中常作为药物载体及营养补充剂。

2.食品工业

在食品工业中,植物甾醇作为食品添加剂中的降胆固醇成分正日益受到人们的重视。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。最近,国际营养学会推荐的未来十大功能性营养成分中就包括植物甾醇,美国FDA也已经批准含有植物甾醇或植物甾烷醇酯的食品可以使用“有益健康”的标签,而到目前为止FDA批准使用此类标签的只有12种食品。植物甾醇在食品中应用研究方向主要为(1)作为预防心脑血管疾病的功能性活性成分,研究开发富含植物甾醇的保健功能食品(2)近年来由于植物.甾醇的热稳定性及其抗氧化、抗聚合能力的发现,植物甾醇在煎炸油工业中也将大有作为。

3. 化妆品业

植物甾醇对皮肤具有很高的渗透性,可以保持皮肤表面水分,促进皮肤新陈代谢、抑制皮肤炎症,可防日晒红斑、皮肤老化,还有生发、养发之功效。可作为W/O型乳化剂,用于膏霜的生产,具有使用感好(辅展性好、滑爽不粘)、耐久性好、不易变质等特点。

4. 饲料工业

在饲养应用研究中发现能刺激食欲,在水中,能形成植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白的复合体,这一复合体能增加原植物激素对环境温度f包括进入体内后的动物体温)及在动物体内分解的稳定性,促进动物蛋白质的合成,有利于动物的康和生长。因此,可将植物甾醇添加到混合饲料中提高畜禽的生长率。进一步的研究表明,植物甾醇对鱼、虾、鸟、家禽等的饲料也有显著效果,并可降低禽、蛋等动物制品的胆甾醇含量。

5. 农业及其他方面

在农业中,植物甾醇可以作为大规模合成农业除草剂和杀虫剂原料,此外还可用于墨水、油漆、热塑树脂的着色剂。印刷行业用作油墨颜料的分散剂,纺织工业可作为柔软剂。

主要参考资料

[1] 常用中药词语词典

[2] 植物甾醇的生理功能及其开发前景

[3] 植物甾醇的生理功能及其应用

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