㈠ 植物性食物中的奇葩——植物化学物质
“植物化学物质”是天然存在的、含量较少的一类具有抗氧化、调节机体免疫系统或其它生理功能的化学物质。这类物质在我们食用的植物性食物中普遍存在,虽然未被列为营养素,却对人体有一定的健康益处。今天,由科信中心食品与营养信息交流中心的专家组成员何洪巨老师与大家分享植物化学物质这朵奇葩。
植物化学物质是朵奇葩
植物性食物除了通过光合作用产生人体所需要的营养素外,还会形成其他的植物化学物质,如色素、壳聚糖、自我保护的气味、为抵抗小动物或昆虫侵袭的“毒性”物质等,这些物质被称之为光合作用的次级产物。这些物质中有的可能会对人体产生一定的危害,如皂甙类会刺激胃肠道引起打嗝腹胀,一些植物黏液会引起皮肤瘙痒,还有的能使人头晕眼花、白细胞凝聚等。另外,有的植物化学物质牢牢地与营养素结合使营养素不能被及时、充分地吸收利用,如植酸会牢牢地与钙、镁、铁等结合。植物化学物质既会对人体健康产生副作用,又有着其特有的保健作用,不得不说它是朵奇葩。
常见的植物化学物质有哪些?对健康有何益处?
流行病学研究结果显示,蔬菜丰富的膳食有利于降低罹患癌症、心血管疾病等慢性疾病的风险,这些有益作用除了归功于科学均衡的整体膳食模式外,还可能与蔬菜中含有的植物化学物质有关。至今发现的植物化学物种类有成千上万种,常见的植物化学物质有以下几种。
1.类胡萝卜素
类胡萝卜素是水果和蔬菜中广泛存在的植物次级代谢产物,因为他们的存在,蔬菜水果会显示出橙色、红色、黄色或者黄绿色,它具有抗氧化、抗自由基的作用。在自然界中存在700多种天然类胡萝卜素,对人体有营养意义的大约有40-50种。
不同蔬菜中类胡萝卜素的类型及含量不同。花椰菜、抱子甘蓝和芥蓝等绿色蔬菜含80%-90%的叶黄素及环氧类胡萝卜素,而只含有10%-20%的β-胡萝卜素。而胡萝卜、甘薯等蔬菜只含有少量的叶黄素,却含有大量的β-胡萝卜素、α-胡萝卜素及番茄红素等碳氢类胡萝卜素。番茄含有大量的番茄红素,β-胡萝卜素和其它类胡萝卜素的含量较少。绿叶蔬菜中主要含有β-胡萝卜素。
2.多酚
多酚是所有酚类衍生物的总称,主要包括酚酸和类黄酮。类黄酮是广泛存在于植物界的一大类多酚化合物,多以甙类形式存在,主要存在于水果和蔬菜的外层及整粒的谷物中。
其中,人们最熟悉的应该是花青素,花青素普遍存在于植物组织中,在其中呈现亮橙黄、桃红、紫等多种颜色,比如樱桃、紫甘蓝、茄子。这里值得提醒的是,很多朋友清洗蔬菜水果时发现水中有颜色浸出,就会怀疑蔬菜水果被染色处理过,其实这是花青素。由于花青素是一种天然的水溶性色素,当蔬菜、水果的组织被破坏时,花青素就会溶到水里,呈现出某种颜色。
类黄酮类化合物对人类健康有重要作用,除了为人类清除自由基,它还具有抗过敏、消炎、抗病毒、防止高血压、关节炎、抗突变、抗癌等多方面的作用。
3.有机硫化物
有机硫化物主要存在于葱属蔬菜中,如大蒜、洋葱、大葱、韭菜、韭葱等。葱属蔬菜风味组分并非原本就存在于组织中,大部分是当组织细胞破碎时,由细胞中酶作用产生。比如,当葱或者蒜在组织被破坏时散发出特有的气味,就是它们所含的蒜氨酸在酶的作用下形成的蒜素引起的。蒜素是一种不稳定的有机硫化物。葱蒜类蔬菜中的有机硫化物对人体具有特殊的生理效应,如在预防心血管疾病、抗癌作用、调节血糖、及免疫调节等方面。
4.硫代葡萄糖苷
硫代葡萄糖苷(硫苷)是广泛存在于十字花科蔬菜如花椰菜、白菜中特有的植物化学物质。硫苷存在于十字花科蔬菜的根、茎、叶和种子中,种子中含量较高。十字花科蔬菜在被食用或机械破碎时,硫苷在酶的作用下可水解产生异硫氰酸酯等化合物。异硫氰酸酯类化合物可以抑制由多种致癌物诱发的癌症。目前发现有20多种天然和人工合成的异硫氰酸酯类化合物是致癌作用的有效抑制剂。
我国的十字花科蔬菜品种主要有白菜、花椰菜、西兰花、甘蓝、萝卜、芥菜,建议人们在日常饮食中适当增加摄入量。
5.植酸
植酸是天然存在于谷类、豆类和蔬菜中、富含磷的一种有机化合物。植酸的结构中含有六分子磷酸,完全解离时负电性很强,具有强烈的螯合能力,能阻止小肠对矿物质的吸收,故在营养学上被视为抗营养因子。但是,越来越多的研究表明植酸具有抗癌、抗氧化、抗炎症、降血脂、防肾结石等方面的生理功能。人们也越发关注植酸在癌症、肾结石、糖尿病、心脏病等疾病中发挥的有利作用。
6.植物固醇
植物固醇广泛存在于各种植物油、坚果和植物种子中,具有多种生理功能。
目前发现各种植物中都有植物固醇存在,花椰菜、西兰花、油麦菜等蔬菜的植物固醇含量较高,冬瓜、茄子、柿子椒等果实类蔬菜中植物固醇含量较低;水果中橙子、橘子、山楂等水果的植物固醇含量较高,而西瓜、香瓜等的植物固醇含量较低。相比较于蔬菜和水果,豆类、坚果类和植物油的植物固醇含量最高。
胆固醇导致的高胆固醇血症,可以引发动脉粥样硬化、静脉血栓、冠心病等,多数心血管疾病均与胆固醇过高有关。从化学结构来看植物固醇与胆固醇相似度较高,主要的区别是前者增加了一个侧链。植物固醇进入人体后不能被人体吸收利用,但可抑制肠道对胆固醇的吸收,同时还可以”裹挟”胆固醇,通过排泄输出体外,从而减少人体对胆固醇的吸收,对于预防各种心血管疾病大有益处。除此之外,植物固醇还有防治前列腺疾病,降低乳腺癌、结肠癌、胃癌的发病风险,以及抗炎、抗病毒等生理功能。
哪些人群需要限制植物化学物质的摄入?
我们之所以称“植物化学物质是朵奇葩”是因为它们不仅具有一定的健康保健作用,某些情况下对某些人群,会对人体造成一定的副作用。
蒜素有很强的提高免疫和杀菌作用,但空腹大量食用大蒜,会使胃粘膜受到损害,易引起急性胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。大量食用还能引起胃蠕动加快,产生不适感。有肾、心脏等疾病的患者在治疗期间,应慎食较多的大蒜。
大豆皂苷主要存在于豆科植物中,能抑制胆固醇吸收预防高血脂,能扩张心脑血管防治心血管疾病,也有防治糖尿病、增强免疫力、抗病毒等生理功能。但是大豆皂苷不适合准备做手术以及手术恢复期的病人食用,也不适合患有甲状腺肿大及甲状腺功能低下的病人食用。
植物固醇会抑制胆固醇的吸收,对于预防各种心血管疾病大有益处,但是植物固醇也会影响人体吸收维生素A、D、E等脂溶性维生素,影响矿物质的吸收。因此,儿童、孕妇及哺乳期妇女不宜食用额外添加植物固醇的食品。
烹调对植物化学物质的影响如何?
一般来说,煮的烹调方式容易使一些水溶性植物化学物质流失,与此相比,蒸制烹调可大大降低这种损失。有研究认为脂溶性物质(如β-胡萝卜素),蒸的烹调方式损失反而大于煮。
微波烹调对植物化学物质的影响因植物种类不同而异。目前的国内外研究发现,经微波烹调之后,总酚或者可溶性多酚含量会上升的有甜辣椒、绿豆、花椰菜、菠菜、胡萝卜、洋葱、薯仔,而南瓜、豌豆、葱、白菜的多酚含量则会下降。
日常生活中人们经常使用电压力锅进行烹调,有研究表明,压力烹调可提高可溶性酚类物质和可溶性黄酮类物质的含量。国外有研究发现,新鲜花椰菜经压力烹调后,β-胡萝卜素含量增加,而新鲜甜辣椒则与其相反,且甜辣椒中的维生素C 和矿物质含量也有所降低。压力烹调可提高芜菁中黄酮类物质的含量,降低硫苷、奎宁酸和酚类物质的含量,其中高压对硫苷的损害尤为严重,其程度甚至高于煮制烹调。
国内有人对比了榨汁、煮制、焯三种烹调方式对花色苷的影响,实验结果表明,慢煮对豆类和谷物中花色苷稳定性的影响最大,榨汁次之,快煮影响最小;而对薯类和蔬菜食物中花色苷稳定性的影响从大到小依次为榨汁、煮制和焯。
植物性食物中的植物化学物质在加热烹调过程中可发生不同程度的变化,但是植物化学物质种类极其繁多,烹调方法也随着科技的发展而不断增加,因此暂时很难发现其中的规律性。为了最大程度地保留对人体健康有益处的植物化学物质,研究者还需要对更多的食物种类进行广泛研究,积极推动人类生活质量的提高。
(作者:何洪巨)
㈡ 名词解释] 植物化学物
植物化学物质是植物中含有的活跃且具有保健作用的物质。被誉为“植物给予人类的礼物”。
植物化学物质的良好来源:所有植物性食品中都含有植物化学物质,下列食物中富含对人体特别有益的植物化学物质:全谷类、绿菜花、甘蓝、菜花、柑橘类水果、深绿色叶蔬菜、蒜、茶、草药及调味香料、洋葱、西红柿、大豆、酒。其实在天然蔬果中,含有各类的化学成份,例如曾经红极一时,标榜富含叶绿素的绿藻,富含β胡萝卜素的深绿、红、黄色蔬果,含儿茶酚的茶叶。这些都是近代才被发现,存在于各种植物中的植物化学物质。
它是近年来人类一大重要发现,其重要意义可与抗生素、维生素的发现相媲美。近年来,随着植物化学物质识别、分离、提纯等技术的发展,国际上关于植物化学物质的生物学作用、构效关系、剂量反应关系、安全性评价等方面的研究也取得了长足进展。
植物化学物质的形式:植物食品中含有上百种的植物化学物质,下面列举熟知的几种形式:生物黄酮类、胡萝卜素类、芥子油苷、有机硫化物、植物雄激素、黄酮类、吲哚类、异黄酮类、柠檬苦素类化合物、番茄红素、对香豆酸、酚及多酚类、植物固醇类、萜烯。
㈢ 植物化学物质是什么
植物和化学大家都知道,可是植物化学是什么?植物化学物实际上就是指植物的次级代谢产物,主要是植物中除蛋白质、脂肪、维生素之外的一类化学物质的总称。近年来的研究证明,在蔬菜和水果中含有一些生物活性物质,它们具有保护人体健康和预防诸如心血管病和癌症等慢性疾病的作用。
除防癌抗癌的作用外,植物化学物质还在抗氧化作用方面、增强免疫调节功能方面、抗微生物作用方面和降胆固醇作用方面都有很好的能力。
㈣ 药用植物体内有哪些主要的化学成分
植物的化学成分较复杂,有些成分是植物所共有的,如纤维素、蛋白质、油脂、淀粉、糖类、色素等;有些成分仅是某些植物所特有的,如生物碱类、甙类、挥发油、有机酸、鞣质等。
各类化学成分均具有一定的特性,一般可由药材的外观、色、嗅、味等作为初步检查判断的手段之一。如药材样品折断后,断面不油点或挤压后有油迹者,多含油脂或挥发油;有粉层的多含淀粉、糖类;嗅之有特殊气味者,大多含有挥发油、香豆精、内酯;有甜奈者多含糖类;味若者大多含生物碱、甙类、苦味质;味酸者含有有机酸;味涩者多含有鞣质等等。
药用植物所含有效化学成分十分复杂,主要有:
①生物碱。是一类复杂的含氮有机化合物,具有特殊的生理活性和医疗效果。如麻黄中含有治疗哮喘的麻黄碱、莨菪中含有解痉镇痛作用的莨菪碱等。
②苷类又称配糖体。由糖和非糖物质结合而成。苷的共性在糖的部分,不同类型的苷元有不同的生理活性,具有多方面的功能。如洋地黄叶中含有强心作用的强心苷,人参中含有补气、生津、安神作用的人参皂苷等。
③挥发油。又称精油,是具有香气和挥发性的油状液体,由多种化合物组成的混合物,具有生理活性,在医疗上有多方面的作用,如止咳、平喘、发汗、解表、祛痰、驱风、镇痛、抗菌等。药用植物中挥发油含量较为丰富的有侧柏、厚朴、辛夷、樟树、肉桂吴茱萸、白芷、川芎、当归、薄荷等。
④单宁(鞣质)。多元酚类的混合物。存在于多种植物中,特别是在杨柳科、壳斗科、蓼科、蔷薇科、豆科、桃金娘科和茜草科植物中含量较多。药用植物盐肤木上所生的虫瘿药材称五倍子,含有五倍子鞣质,具收敛、止泻、止汗作用。
⑤其他成分。如糖类、氨基酸、蛋白质、酶、有机酸、油脂、蜡、树脂、色素、无机物等,各具有特殊的生理功能,其中很多是临床上的重要药物。
㈤ 植物化学物有哪些生理功能
植物化学物质(phytochemicals)是植物中含有的活跃且具有保健作用的物质。被誉为“植物给予人类的礼物”,是近年来人类一大重要发现,其重要意义可与抗生素、维生素的发现相媲美。
一般包括萜类化合物、有机硫化物、类黄酮、植物多糖等。
生理功能主要有:
抗氧化作用、调节免疫力、抑制肿瘤、抗感染、降低胆固醇、延缓衰老等,因此它具有保护人体健康和预防诸如心血管和癌症等慢性病的作用。
㈥ 植物需要哪些化学元素
1、 炭、氢、氧--能从空气和水分当中吸取且能充足供应的
2、 氮、磷、钾--这是三种你能在大多数肥料外包装上看见的大量元素。
3、 硫、钙--中量元素
4、 硼、铜、铁、锌、钼、锰--微量元素
以上这些里面最重要的就是氮、磷、钾(作物生长的需求量较大),如果你读过文章《细胞学》和《食物学》,那么你就知道氨基酸
,蛋白质和ATP,氮 磷、钾之所以重要是因为他们是这些基本组成部分的元素构架,例如:
1、 所有的氨基酸都含有氮。
2、 所有细胞由蛋白质组成,细胞都含有磷,所有ATP也是如此(ATP是细胞活动的能源所在)。
3、 植物干重的1%到2%是钾,由此可见其重要性
没有N、P、K,作物几乎不能生存,因为不能满足日常需求,就象一个汽车厂没有钢材,路轨没有枕木一样。
如果N、P、K短缺或者不能从土壤当中吸取,都会影响作物的生存几率。在自然界里面,N、P、K经常是来自于一些已经死亡了的植物。相对氮而言,其从死亡到活着的植物之间的循环只能通过土壤。
要想让作物生长快一点,你所要做的就是给它们提供那些不易吸收的元素,这个就是施用肥料的目的所在。之所以大多数肥料都只含有N、P、K是因为作物生长过程中大量需要他们,而其他一些也需求的化学元素在生产当中不易提取。
㈦ 植物因子是什么
植物因子是指构成植物体内的物质除水分、糖类、蛋白质类、脂肪类等必要物质外,还包括其次生代谢产物 (如萜类、黄酮、生物碱、甾体、木质素、矿物质等)。这些物质对人类以及各种生物具有生理促进作用,故名为植物活性因子。
植物活性因子中的主要活性成分
植物提取物的抗氧化活性成分主要有多糖类化合物、黄酮类化合物、多酚类化合物、生物碱、皂苷类、维生素等类型。
多糖类化合物
多糖是由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的聚糖,在自然界中分布极广,在高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在,是自然界含量最丰富的生物聚合物。等。
黄酮类化合物
黄酮类化合物的作用机理可能在于阻止自由基在体内产生的3个阶段:(1)与· O2-反应阻断其他类自由基的进一步生成;(2)与金属离子(如Cu2-等)多酚类化合物(3)与脂质过氧基(ROO · )反应阻断脂质过氧化过程。
提取方法:
按提取原理分类:
溶剂法、水蒸气蒸馏法、升华法、生物发酵提纯。
㈧ 植物生长发育必需的营养元素有哪些其功能如何
(1)必需营养元素
植物在生长发育过程中,除需要一定的光照、水分、空气和热量外,还必须不断地从外界吸收所必需的各种营养元素,并进行同化,以维持其正常的生命活动。那么植物体内到底都含有哪些化学元素呢,经过分析,人们已经发现植物从环境中吸收到体内的化学元素大约有70多种,而植物必需的营养元素共有16种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和氯。
(2)必需营养元素的主要生理功能
①碳、氢、氧:碳、氢、氧这3种元素在植物体内含量最高,它们的含量之和占干物质总量的90%以上。其中,碳的含量最高,约占45%。植物体内的各种有机化合物,如各种碳水化合物、纤维素、半纤维素和果胶质等,主要是由这几种元素构成。光合作用的最初产物——糖,是合成植物体内许多重要有机化合物的原料,也是植物呼吸作用和一系列代谢作用的能量来源。此外,氢和氧在植物体内生物氧化还原过程中也起重要作用。
②氮:氮素在蔬菜体内具有重要的生理功能,对蔬菜生长发育的影响比其他的大量元素的影响更大,它被称为是生物的“生命元素”。
第一,氮能促进叶绿素的形成。
第二,氮能促进蛋白质、核酸的合成,加速蔬菜的生长发育。
第三,氮是各种酶和维生素的成分。酶本身也是一种蛋白质,它是植物体内新陈代谢的生物催化剂,氮通过酶的催化效应影响生物体内各种生化反应的进行。此外,许多维生素、植物激素、生物碱、磷脂等,这些都是植物体内的活性物质,对植物的生命活动影响很大,而它们都是含氮物质。
③磷:磷也是一种重要元素,在植物体内的含量仅次于氮和钾。对蔬菜的生长,产量的高低,品质的优劣都有显着的影响。刚才说过核酸、核蛋白、磷脂、植物激素、酶以及磷酸腺苷,这些物质都参与植物体内重要的代谢过程。而这些都是含磷有机物。
另外,磷对提高蔬菜抗旱能力、抗寒能力及对盐碱的耐性都有十分重要的作用。
④钾:钾并不是植物体的构成成分,主要以水溶性无机态存在于植物的汁液中或吸附在原生质的表面。钾的最重要功能是作为酶的活性剂,也就是说有了钾,酶的活性就强,作用才能充分地发挥。
第一,钾可促进植物的光合作用,可促进氮的代谢,提高植物对氮素的吸收利用能力,增加蛋白质含量。钾参与碳水化合物的代谢、运输及叶片气孔的开闭。
第二,钾能增强蔬菜的抗逆性,增强蔬菜的抗寒力。
第三,钾能改善蔬菜的品质。
⑤钙:钙主要分布于叶片中,它是保证蔬菜健康生长和提高品质的重要因素。
第一,钙是构成质膜和细胞壁的重要元素。细胞壁的胞间层由钙组成,钙对胞间层的形成和稳定具有重要意义。缺钙时会影响细胞的形成和发育,并妨碍细胞的分裂和新细胞的形成。钙还能稳定生物膜结构,保持细胞的完整性。
第二,钙可以增加细胞分裂素含量,使叶片保持活力,防止蔬菜衰老。
第三,钙素可以增强蔬菜的抗病性。细胞间层中钙含量高,可抑制真菌入侵时对细胞壁和质膜的破坏,增强蔬菜的抗病性。
⑥镁:镁是叶绿素的组分,是叶绿素分子中唯一的金属元素,通过组成叶绿素直接参与光合作用。镁离子也是许多酶的活化剂,调节物质代谢和能量转化。
⑦硫:硫是蛋白质的组成分。缺硫,蛋白质合成受阻,非蛋白质态氮积累而导致生育障碍。硫能促进豆科植物根瘤的形成,参与固氮酶的形成,增强固氮活力。
⑧铁:叶绿素的合成必须有含铁的酶的催化,否则,叶绿素不能形成,叶片会失去绿色,直接影响光合作用。铁是一些与呼吸作用有关的酶的成分,影响植物的呼吸作用。
㈨ 在植物体内最基本的化学元素和含量最高的元素分别是什么
由于植物体都是由有机化合物组成,而有机化合物的最基本的元素就是碳元素,有机化合物就是以碳元素为主干。所以植物体的基本元素是碳元素,而植物体中含量最多的物质还是水,水当中含量最多的元素是氧元素,由此可知,植物体中含量最多的元素是氧元素
㈩ 植物17种必要元素及其作用
植物体内的必需元素是碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、磷、硫、氯、铁、硼、锰、锌、铜、镍和钼。
其中植物对碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、磷、硫需求量较大,为大量元素。
植物对氯、铁、硼、锰、锌、铜、镍和钼的需求量较小,为微量元素。
植物必需的矿质元素在植物体内的生理作用:
1、作为细胞结构物质的组成成分。
2、参与调节植物细胞的生理活动,参与调节酶的活动。
3、起电化学作用,即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等。
4、参与细胞内信号转导。
(10)植物化学因子有哪些扩展阅读:
判断一种元素是否是植物必需元素主要基于下列三条标准:
1、不可缺少性 植物如果缺乏这种元素就不能进行正常的生长发育,甚至不能完成其生活史。
2、不可替代性 植物缺乏该元素就会呈现出特有的缺乏症,只有加入该元素后才能预防或恢复,加入其他任何元素均不能替代该元素的作用。
3、直接功能性 这种元素对植物生长发育的影响必须是该元素直接作用的效果,而不是由于该元素通过改变土壤或培养基等条件所产生的间接效果。
植物体内正常的代谢作用不仅要求有足够的必需营养元素,而且要求各种元素的含量保持相对平衡。一种营养元素的过量,常会抑制另一种元素的吸收利用,这种现象称为元素间的拮抗作用,常见的有氮钾、钾镁、铁锰、磷锌之间的拮抗等。
产生拮抗的原因比较复杂,大致有:
①吸收被抑制。如NH嬃离子和K+离子因半径相似,存在着竞争性吸收,前者常对后者的吸收有抑制作用。
②溶解度降低。如高浓度的磷酸盐可与吸收的锌离子结合而沉淀,造成锌的不足。
③稀释效应。如氮素过多,植物生长量显着增加,使其他养分相应被稀释,甚至导致缺素症(见植物缺素症)。元素间除拮抗作用外,还有协合作用,即一种离子的存在可促进植物对另一种离子的吸收。
例如镁离子是许多酶的活化剂,参与ATP、磷脂、RNA、DNA等化合物的生物合成;它的存在能促进磷的吸收和同化。
不同的元素(离子)间产生协合作用或拮抗作用,因条件而异。某一浓度下元素(离子)间的拮抗作用关系,可在另一浓度下变为协合作用。
如钙、钾离子在一般浓度下是拮抗作用关系,而在极低浓度下,则由于Ca2+离子对根细胞质膜的作用,能促进植物对K+离子的吸收。这个现象最早是维茨发现的,称维茨效应。