植物甾醇的性质、分类和来源(PPT80)-经营管理【PPT课件】

2020-09-21 04:36:22 本页面

【导读】植物甾醇的性质、分类和来源。植物甾醇的吸收、代谢和分布。植物甾醇的研究进展与趋向。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。部分甾醇的化学结构见下图,相互间区别。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:游离态、大部分的植物甾醇是固体,如谷甾醇、菜。植物甾醇广泛存在于植物的根、茎、叶、植物油及含油食品是植物甾醇的主要天然。人体不能合成植物甾醇,只能从食物中。膳食中植物甾醇的吸收率很低,平均为。动物实验的结果表明,不同种类的植物。大量的研究证据表明,是否容易被酯化是。一般肝脏、肾上腺、卵巢、睾丸等脏器中。补充不同剂量的植物甾醇可使TC降低10%,LDL. 于小肠内腔,抑制胆固醇溶解于胆汁酸胶束;与胆固醇竞争肠道微绒毛的吸收位置;结果发现各组血清的总胆固醇浓度下降幅度分别。除最低剂量组外,其它组的下降幅度均有统计学。因此,研究者认为。Gylling等对14名家族性高脂血症的儿童进行的

文章介绍图

  

【正文】 植物甾醇
唐雪梅
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植物甾醇介绍内容
植物甾醇的性质、分类和来源
植物甾醇的吸收、代谢和分布
植物甾醇的主要功能
植物甾醇的研究进展与趋向
植物甾醇的性质、分类和来源
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植物甾醇的性质
植物甾醇(phytosterolorplantsterol)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。
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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。
部分甾醇的化学结构见下图,相互间区别
在于支链大小和双键数目的不同。
植物甾醇的性质
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甾醇的天然存在形式
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甾醇在植物体内有4种存在形式: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
游离甾醇和甾醇酯可溶于非极性溶剂如正
己烷,而甾基糖苷和酰化甾基糖苷需要极
性改性剂方可溶解
植物甾醇的性质
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大部分的植物甾醇是固体,如谷甾醇、菜
油甾醇和豆甾醇,它们的熔点分别是
140℃,157°C~158°C和170°C
侧链越大,自醇的疏水性越强
侧链上的双键使甾醇具有亲水性
植物甾醇的性质
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植物甾醇及相关化合物250多种,大致分三类:
4-无甲基甾醇,如β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、
菜籽甾醇、燕麦甾醇和麦角甾醇
4-甲基甾醇,如禾本甾醇(gramisterol)、柠檬
甾二烯醇(citrostadieno)、洛飞烯醇(lophenol)
4,4’-二甲基甾醇,如环木菠萝醇、环木菠萝烯
醇、2,4-亚甲基环木菠萝醇
植物甾醇的分类
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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
植物油及含油食品是植物甾醇的主要天然
来源,其次是谷物、谷物制品及坚果
植物甾醇的来源
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常见食物中植物甾醇的含量
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常见食物中植物甾醇的含量和组成
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植物甾醇的吸收、分布和代谢
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植物甾醇的吸收
人体不能合成植物甾醇,只能从食物中
摄取
膳食中植物甾醇的吸收率很低,平均为
5%左右,而胆甾醇的吸收率则超过40%
动物实验的结果表明,不同种类的植物
甾醇在肠道中的吸收率不同
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植物甾醇的吸收
随着C24位侧链上C原子数目的增多,吸收
率呈下降趋势
化学形式上的变化也可影响到各种植物甾
醇的吸收
大量的研究证据表明,是否容易被酯化是
各种植物甾醇是否容易被肠道吸收的基础
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植物甾醇的分布
吸收后的植物甾醇与脂蛋白一起在血液中
运输,然后选择性地分布到身体各部位
一般肝脏、肾上腺、卵巢、睾丸等脏器中
植物甾醇含量很高,这一分布也许提示其
可能被用来作为甾醇激素的前体
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植物甾醇的代谢
有研究证明,昆虫和对虾可将体内的植物
甾醇转化为胆甾醇,并进一步用来合成固
醇类激素,但至今尚未在脊椎动物中得到
证实
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植物甾醇的代谢
植物甾醇通过胆汁排泄,而且比胆固醇排
泄的快,相应的,内源性植物甾醇存储也
比胆固醇少
未被吸收或体内代谢后的植物甾醇则可经
肠道细菌转化,形成一系列代谢产物如粪
甾醇和粪甾酮等排出体外
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植物甾醇的代谢
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高植物甾醇血症是一种罕见的植物甾醇代
谢异常的常染色体遗传病,主要是由于患
者对植物甾醇吸收率显著增高和排出下降
所致

植物甾醇的主要功能
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植物甾醇的主要功能
降低血清胆固醇浓度
防治前列腺疾病
作为抗癌物质
类激素功能
其它作用:抗炎作用,免疫调节,调节
生长,抗病毒….
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补充植物甾醇能明显降低血液中总胆固醇(TC)
和低密度脂蛋白(LDL)含量,而不降低高密度
脂蛋白(HDL)和甘油三脂含量,使LDL/HDL比
值降低,并且没有任何明显的副作用
补充不同剂量的植物甾醇可使TC降低10%,LDL
降低13%左右
植物甾醇对高脂血症有辅助治疗效果
植物甾醇的不同服用方式(一次服或分三餐服)
降脂效果几乎相同
植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
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于小肠内腔,抑制胆固醇溶解于胆汁酸胶束;
与胆固醇竞争肠道微绒毛的吸收位置;
在小肠上皮细胞内阻碍CHOL的酯化,而且抑
制进入乳糜微粒以及分泌至淋巴。
植物甾醇主要通过抑制胆固醇吸收的几个阶段而
起到降血胆固醇效果,其过程是:
植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
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胆固醇的吸收示意图
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植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
为得出植物甾醇的最低有效剂量,Hallikianen等
给22名高血脂的成人分别服用、、、
结果发现各组血清的总胆固醇浓度下降幅度分别
为%、%、%和%,LDL浓度则
分别下降了%、%、%和%
除最低剂量组外,其它组的下降幅度均有统计学
意义
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植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
因此,研究者认为
就可以显著降低高血脂患者血脂水平。
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植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
植物甾醇对于有家族性高脂血症的儿童也有很
好的降脂效果
Gylling等对14名家族性高脂血症的儿童进行的
双盲对照研究发现,每天食用含3g谷甾醇的人
造奶油6周,儿童血液中总胆固醇、中等密度
脂蛋白(IDL)和LDL分别降低了11%、26%和
15%,且未发现其他副作用
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植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
Becker等的研究也证明了严重家族性高脂血
症的儿童服用谷甾醇可明显降低血脂水平,
可能对降低其成年后心脑血管病有积极意义
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植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
植物甾醇对正常成人也有降脂作用
Sierksma等的双盲对照研究发现,与对照组
相比,服用大豆甾醇,3周后可显著降
低血中TC和LDL,但不会引起血中其它脂溶性
维生素如胡萝卜素水平的下降。
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植物甾醇的主要功能—降低血清胆固醇
因此,现在科学家们普遍认为摄入或补
充足量的植物甾醇有助于降低人群冠心
病的发病率
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植物甾醇的主要功能—防治前列腺疾病
植物甾醇对减少男性前列腺肥大和前列腺癌的发
生率有一定的积极意义
Berges将200名良性前列腺肥大患者随机分为两
组,一组服用20mgβ-谷甾醇,另一组服安慰剂,
连续6个月,并用改良Boyarsky评分法、国际前
列腺症状评分法(IPSS)、尿流量和前列腺体积
等指标对效果进行评价
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植物甾醇的主要功能—防治前列腺疾病
结果发现,两组Boyarsky评分值分别下降±
和±(P<),IPSS评分值也分别下

另外β-谷甾醇组还有最大尿速的增加(从
)和残余尿量减少(从),
而对照组无变化(P<)
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植物甾醇的主要功能—防治前列腺疾病
为进一步确定β-谷甾醇的长期效果,18个月后,
对这批病人进行了重新评估
结果发现,β-谷甾醇治疗组中,继续服用的受试
者各种指标都保持良好状态,未继续服用者症状
评分和残余尿量指标虽稍差于前者,但最大尿流
速度没有变化
因此研究者指出,6个月的β-谷甾醇治疗改善症
状的效果可至少维持到18个月
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但在所有治疗良性前列腺肥大的研究中,并
没有发现植物甾醇减小前列腺体积的作用,
可能与其使用时间较短有关
植物甾醇的主要功能—防治前列腺疾病
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植物甾醇防治前列腺疾病的机制
Kassen等发现,β-谷甾醇培养可促进人类前列
腺基质细胞生长因子β1的表达和增强蛋白激酶C-
α的活性
VonHoltz等的研究证明,用16mmol/L的β-谷甾
醇培养液培养细胞,可增加鞘磷脂循环中两种关
键酶:磷脂酶D和蛋白磷酸酶2A的活性,促进鞘
磷脂循环,从而抑制细胞的生长
植物甾醇的主要功能—防治前列腺疾病
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研究证明,植物甾醇对机体某些癌症的
发生和发展有一定抑制作用,如乳腺癌、
胃癌、肠癌等
植物甾醇的主要功能—作为抗癌物质
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乳腺癌:Awad等用含植物甾醇或胆甾醇的饲料饲养
SCID小鼠15D后,在小鼠靠近右侧腹股沟的乳腺脂肪
垫处接种肿瘤
8周后,两组动物体重和食物消耗量无差别,但植物甾
醇组小鼠的肿瘤直径仅为胆甾醇组的67%(P<),
癌症的淋巴转移和肺转移也比胆甾醇组少20%
因此作者认为植物甾醇可延缓乳腺肿瘤的生长和扩散
植物甾醇的主要功能—作为抗癌物质
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另一项研究中,用体外培育的方法,把人类MDA-
MB-231乳腺癌细胞与16mmol/L的β-谷甾醇温育3d和
5d
与胆甾醇对照培养液相比,癌细胞的生长分别被抑制
66%和80%,并且在这一浓度下,植物甾醇和胆甾
醇均无细胞毒性(以细胞乳酸脱氢酶的释放为指标)
Mellanen等根据一些体内外实验的结果,认为植物甾
醇的抗乳腺癌作用可能与其具有某些雌激素活性有关。
植物甾醇的主要功能—作为抗癌物质
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结肠癌:Janezic等观察了植物甾醇对小鼠结肠上皮
细胞增殖的影响
胆酸能显著增加结肠上皮细胞增殖,而植物甾醇可
显著减少胆酸引起的细胞增殖,并且呈现出一定的剂
量依赖性关系,它还可显著降低细胞的有丝分裂指数,
但不表现剂量依赖关系
植物甾醇的这一作用与其减少癌症发生危险性的功能
有关;其他动物实验也证明饲料中2%的植物甾醇可
消除胆酸诱导的结肠细胞增殖
植物甾醇的主要功能—作为抗癌物质
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在对抑制结肠癌机制的研究中发现,这一作用并
不是通过蛋白激酶C来介导的
可能与改变了细胞膜上的磷脂构成有关
植物甾醇能改变胆甾醇和胆酸的代谢
体外实验也证明β-谷甾醇可以阻止HT29人类大
肠癌细胞的生长,并且这一效应与鞘磷脂循环的
激活有关
植物甾醇的主要功能—作为抗癌物质
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其它癌症
DeStefani等的研究证明,摄入较多植物甾醇可降低
胃癌发生的危险性
Mendilaharsu等的研究则证明,植物甾醇的摄入量与
肺癌发生率之间呈负相关关系
高植物甾醇摄入者肺癌发生的危险性比低摄入者降低
50%,这一效果在肺腺癌的发生上效果更为显著
摄入较多植物甾醇可减少人群肺癌的发生率
植物甾醇的主要功能—作为抗癌物质
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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
植物甾醇的甾族结构类似于雌激素的结构,
表明植物甾醇可能具有雌激素的活性
植物甾醇的主要功能—类激素功能
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β-谷甾醇对子宫内物质代谢有类似于雌激素的作用
给金鱼腹膜内注射β-谷甾醇后,发现雄性金鱼的睾
丸激素和11-睾丸酮含量显著降低,雌性金鱼的睾
丸激素和17β-雌二醇水平也显著降低
提示β-谷甾醇可能通过影响胆甾醇的生物利用率或
一些酶来降低性腺组织合成类固醇激素的能力
植物甾醇的主要功能—类激素功能
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抗炎作用
植物甾醇的抗炎作用也是较早被发现的功能之一
研究证明β-谷甾醇有类似于氢化可的松和强的松等
的较强的抗炎作用,豆甾醇也有一定的消炎功能,
但均无可的松类的副作用
类似于阿司匹林类的退热镇痛作用
植物甾醇的主要功能—其它功能
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免疫调节
Bouic等的实验证明,给马拉松长跑运动员服用β-谷
甾醇及其糖苷混合物后,受试组血中白细胞总数明显
低于空白对照组,CD3和CD4细胞上升,血清白介素-
6水平降低。说明这些受试者在经过马拉松长跑之后,
免疫抑制较轻,感染的机会较小
另一项研究也发现β-谷甾醇及其糖苷可刺激淋巴细胞
增殖,因此植物甾醇可作为一种免疫调节因子
植物甾醇的主要功能—其它功能
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调节生长
Maitani等在实验中证明植物甾醇对大鼠生长有调
节作用,认为植物甾醇可以调节应激条件下动物的
生长
Eugater等认为植物甾醇有生长调节功能(Growth
regulation),并用此来解释植物甾醇的许多其它功

植物甾醇的主要功能—其它功能
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抗病毒
Eugater等观察了植物甾醇混合物对HIV1、人类巨
细胞病毒(HCMV)和单纯疱疹病毒(HSV)的作用
发现组织与植物甾醇温育后可明显拮抗HIV诱导的
细胞病理改变,在体外对HCMV感染的细胞可阻断
抗原的表达,并可在早期阻断与HSV有关的VERO
细胞抗原的表达
植物甾醇的主要功能—其它功能
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植物甾醇的研究进展与趋向
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植物甾醇的研究进展与趋向
植物甾醇的基础研究
植物甾醇与基因工程
植物甾醇与植物衰老
植物甾醇的应用基础和开发研究
应用基础研究
开发和应用研究现状
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与基因工程
在分子生物学领域,已开始利用基因工程技
术研究和调控油料作物种子中生理活性物质
的含量与组成,尤其是维生素E和植物甾醇
这两种油脂不皂化物中的主要成分
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与基因工程
受到关注较多的首先主要是传统的大宗油料作物
如大豆、菜籽和葵花籽
早在1996年MountsT.S.等人就研究和探讨了
基因改性对大豆油中植物甾醇和维生素E的影响
2020年ChrisVlahakis和JanHazeloroek就初步
系统性地研究了遗传、种植地及温度对卡诺初步
系统性地研究了遗传、种植地及温度对卡诺拉菜
籽油、葵花籽油和大豆油中植物甾醇含量的影响;
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与基因工程
有研究者发现,在高温地区,大豆中总的植物甾
醇水平要高些,其中菜油甾醇比例随温度升高而
升高,豆甾醇和β-2谷甾醇比例下降,而当作物
组织存在于低温环境中时,β-2谷甾醇,豆甾醇
的比值常常升高
这一结果将为我们一方面在油脂工业生产中较易
得到高含植物甾醇的副产品,以降低植物甾醇提
取时的损耗和难度;另一方面为高效得到某个植
物甾醇组分提供了可能
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与基因工程
从上述初步的研究结果来看,还有大量的工作亟
需开展以明确许多关系,包括各油料个体、各组
分个体之间等等,而且分子生物学的实验室工作
成果需要田间释放观察和油脂工业化条件调整研
究的后续协调
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植物甾醇的基础研究
三类油脂中植物甾醇总量与生育酚总量、脂肪酸组成的关联度
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与基因工程
在动物基因工程中,鉴于植物甾醇和胆固醇的
相互歧视关系,引入植物甾醇调控动物脂质中
胆固醇的合成转化和相关基因表达,以期减少
动物脂质中的胆固醇水平与负面影响
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与植物衰老
人体可进行类比,年轻健康的肌肤
衰老作为生物及其器官生长发育过程中的一
个正常的和不可避免的阶段,它必然会受到各
种内外因子的影响和控制
植物甾醇便是植物衰老调控的一个重要因子
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与植物衰老
植物衰老必然会涉及膜结构的变化
Singer-Nicolsen流动镶嵌学说分析
植物甾醇扮演着“双刃剑”角色
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与植物衰老
进一步研究表明,植物中甾醇与磷脂含量之比
是与生物膜流动性有关的一个重要结构因素
植物甾醇/磷脂的比值与膜流动性呈反变关系
并影响膜脂相变温度
具体细致的关联尚待进一步确证,例如,植物甾
醇与膜蛋白的关系、植物甾醇在植物衰老过
程中的含量变化规律等等
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与植物衰老
膜脂过氧化产生的自由基对植物细胞和机体
造成伤害,加速衰老的来临
植物甾醇中已有几种被发现具有清除自由基
功能
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植物甾醇的基础研究
植物甾醇与植物衰老
开展研究植物甾醇的组成、含量与膜脂过氧
化的关系具有理论意义和现实意义
其研究结果可能对有关油料种子的萌发与贮
藏、油料作物的分子生物学研究产生深刻的
影响
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与抗氧化
近来,相继有报道表明,许多植物甾醇具有抗氧
化能力
这起因于发现橄榄油、玉米胚芽油、小麦胚
芽油及Venoniaanthelmintica油能使红花籽
油在煎炸条件下保护其脂肪酸不发生氧化降

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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与抗氧化
特别是Δ5-2燕麦甾醇、Δ7-2燕麦甾醇、α-2谷
甾醇和斑鸠甾醇被发现具有阻止不饱和脂肪
酸在高温加热条件下发生氧化降解的功能
目前发现,具抗氧化功能的植物甾醇共同特征
是它们分子侧链上都有一个亚乙基
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植物甾醇的应用基础研究
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与抗氧化
1999年芬兰Anna2MaijaLampi和瑞典Lena
等研究结果表明,植物甾醇的抗氧
化效果不仅与自身分子结构有关,而且还在很
大程度上受到氧化模型(包括脂肪酸不饱和程
度、加热方式、氧张力)和食品形式的影响
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与抗氧化
如果我们能完全明晰植物甾醇的抗氧化特性,
那么至少解决了抗氧化剂发展稳定性问题,植
物甾醇的体内抗氧化作用环节也有望获得圆
满解决
当前已明晰,皮质类甾醇是一种体内抗氧化剂
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与抗氧化
资源丰富的海洋生物中含有与陆地生物不同
的甾核,已鉴定的海洋甾醇达160种,它们是否
也具有与陆地生物所含甾醇清除自由基效应,
尚需进一步研究
植物甾醇与其他天然抗氧化剂的协同效应也
值得关注和研究
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与心血管系统
现已有以植物甾醇为主成分的临床药物用于
动脉粥样硬化、高血脂症、冠状动脉硬化性
心脏病、胸闷、心悸等心血管障碍的防治
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与心血管系统
植物甾醇和植物甾烷醇各个体组分对胆固醇
的阻抑效果存在差异
阻抑有效性与机体日摄取胆固醇量密切相关
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与心血管系统
近几年来,芬兰、美国、荷兰、英国等国家相
关机构多已认可植物甾醇的安全性,并正在系
统深入地开展它对心血管疾病防治作用机制
的研究工作
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植物甾醇的应用基础研究
植物甾醇与心血管系统
世界绝大多数研究机构的结论认为,若只经口
服,植物甾醇和植物甾烷醇对人体健康没有危

许多临床观察没有显示负面作用
即使在高剂量摄入情况下,也没有观察到毒性,
而且它们在胃肠道吸收率极低
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的调查与开发
我国是油料生产、制油和油脂消费大国,油脂
工业副产物中蕴藏着极为丰富的植物甾醇资源
目前,国际上商品植物甾醇的70%以上来源于
大豆油脱臭馏出物
除了传统的主油料产品大豆、菜籽、棉籽等资
源外,米糠亦是亟需大力开发利用的植物甾醇
资源
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的调查与开发
许多野生油料作物资源也应引起重视和关注
特别值得指出的是,具有中国特色的中草药中
有许多富含植物甾醇而且对药效有较确切的贡
献,例如天门冬、黄柏、蒲黄、冬虫夏草等
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇的回收技术
对油脂脱臭馏出物,由于维生素E、植物甾醇、
脂肪酸的沸点相近导致了分离难度较大
植物甾醇的提取方法
酶法和特定的化学、物理方法的结合分离法有
利于提高植物甾醇生产的综合效益
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇的应用现状
关于植物甾醇的应用,迄今已发表了大量的著
作,领域涉及医药、化妆品、食品(包括航空食
品)、光学产品、饲料、油漆、颜料、树脂、
造纸、纺织、杀虫剂及除草剂等等
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的应用现状
目前应用最多首先是在医药方面
作为甾体激素药物的原料
降胆固醇的药物
抗炎退热及拮抗肠癌
宫颈癌、皮肤癌、肺癌、前列腺癌等
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的应用现状
在食品领域的应用趋向主要是作为预防心血管
疾病的功能性活性成分
已开始建立植物甾醇的添加量、组成与食品主
体成分(如脂肪酸的组成、含量)的关联
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的应用现状
近年由于植物甾醇的热稳定性及其抗氧化、抗
聚合能力的发现,煎炸油工业中引入植物甾醇
的日子已为时不远
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的应用现状
关于膳食、基因与疾病相互关系的研究进展与
趋势表明,必定有一天可将包括植物甾醇及其
组成的RDA健康膳食建议修改得更适合于个

研究进展与趋势还将明晰植物甾醇对动植物基
因表达的影响,人类食物资源中植物甾醇对胆
固醇的歧视
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的应用现状
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-植物甾醇-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(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
的健康和生长。
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植物甾醇的开发和应用研究现状
植物甾醇资源的应用现状
在化学工业中,植物甾醇多成为高档化妆品、
洗涤及美容用品的关键性成分
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