生物活性物质种子版.pdf

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1、生物活性物质生物活性物质：是指由动物、植物或微生物产生的，对生产者自身或对其他生物体具有生理调节控制作用的一类天然有机化合物。生物活性物质的分类生物活性物质的分类: 一根据化合物种类的分类生物碱类、萜类、黄酮类、甾体类、苷类、醚类、苯丙素类、醌类、鞣质、挥发油、脂类、蛋白质、肽类、氨基酸类、多糖类等。 二根据生物活性物质功能的分类:抑制肿瘤、增强免疫功能、作用于心血管系统、抗生物氧化、作用于神经系统、调节血脂、调节血糖、调节血压、 抗菌消炎、 抗病毒的活性物质等。三 根据生物活性物质来源的分类:动物、植物、微生物、海洋生物等。生物活性物质的来源：动物、植物、微生物生物活性物质的研究内容：生物活

2、性物质的提取、别离生物活性物质的纯化生物活性物质的结构鉴定生物活性物质的功能评价生物活性物质的结构修饰生物活性物质提取、别离纯化和制备的放大试验、中试、正式生产生物活性物质的开发应用：研制成功能食品保健食品 、药品、化装品、食品添加剂、生物农药等。功能食品功能食品：是指调节人体生理功能，适宜特定人群食用，不以治疗疾病为目的一类食品。活性多糖活性多糖：具有生物学功能的多糖，又被称为“生物应答效应物” 。活性多糖的来源活性多糖的来源：天然产物。活性多糖的性质：由于组成多糖的单体、糖苷键等一级结构和高级结构的不同，决定了活性多糖结构的多样性。除了不同生物来源的活性多糖结构的不尽相同外，来源于同一生物

3、体的活性多糖结构也不尽相同。活性多糖的功能：具有免疫调节功能、降血糖作用、抗感染作用、抗爱滋病等病毒作用、其他作用膳食纤维膳食纤维：是各种食用动植物的所有构成成分中，不被人的消化酶的作用而发生分解作用的物质。膳食纤维的性质膳食纤维的性质：主要是那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素，以及植物体内含量较少的成分如糖蛋白、角质、蜡等。膳食纤维的功能膳食纤维的功能：低无能量，预防肥胖症。调节血糖水平。调节血脂。调整肠胃功能，防止便秘，缓和由有害物质所导致的中毒和腹泻，消除外源有害物质。改善肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用。维生素维生素：维生素是一类维持人体正常生理功能所必需的有机营养素。它们的化学

4、结构、性质和生理功能各不相同，但都具有某些共同的特点，即维生素都不提供热能；不参加机体组织的构成；机体的每日需要量都很小；是天然食品中的微量成分；每一种维生素都履行着特殊的生理功能，缺乏时都会引起与此相关的生理缺陷，以致引起疾病。维生素的分类维生素的分类：根据溶解度的不同，维生素可以分为脂溶性维生素和水溶性维生素。生物活性成分提取别离纯化的基本过程：原料预处理粉碎提取功能活性物质固液别离初步别离纯化高度别离纯化干燥纯化后产品的制备纯度检查生物活性成分提取的概念生物活性成分提取的概念：用选择的溶剂或适当的方法，将所要的成分溶解出来并同植物等材料中脱离出的过程。生物活性成分提取方法的分类：分为两类

5、：液-液萃取、液-固萃取。传统的提取方法：溶剂浸提法、水蒸气蒸馏法、升华法、压榨法。新技术方法：超临界二氧化碳萃取、微波萃取、超声波萃取等。生物活性成分提取的原理：浸润-溶解-扩散-置换浸润：指溶剂通过毛细管进入细胞组织中渗透作用 。溶解：指可溶性成分溶解在溶剂中。扩散：指溶剂溶解可溶性成分后形成的浓溶液，具有较高的渗透压。置换： 指在渗透压的作用下， 细胞内浓溶液不断向外扩散， 细胞外的溶剂不断进入细胞内。常见生物化学成分的极性：极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。常用提取

6、溶剂的分类：水类：水、酸水、碱水；亲水性有机溶剂包括 :甲醇、乙醇、丙酮；亲脂性有机溶剂：为下页正丁醇后所有的。常见溶剂的极性：水甲醇乙醇丙酮正丁醇乙酸乙酯乙醚氯仿苯四氯化碳正己烷石油醚。回流法回流法：采用回流加热装置，在一定温度下保持一定时间，以有机溶剂加热提取植物活性成分的方法。回流法方法回流法方法：需采用回流加热装置,溶剂浸过植物外表约 12cm,一般保持沸腾约 1h 后放冷过滤，再在残渣中加溶剂，进行第二、三次加热回流分别约0.5h，或至基本提尽有效成分为止。回流法特点回流法特点：优点：提取效率比冷浸法高，但受热易破坏成分不宜用此法。生产中多采用连续回流法。缺点：溶剂消耗量大，需回流设

7、备，需几次提取方可提取完全。影响提取效率的因素影响提取效率的因素： 1粉碎度2提取温度3提取时间 4浓度差5酸碱度6盐浓度7提取溶剂生物活性成分别离的基本原理：1根据分子形状和大小不同进行别离。如差速离心与超离心、膜别离透析，电渗析与超滤，凝胶过滤法。2根据分子电离性质的差异性进行别离。如离子交换法，电泳法，等电聚焦法。3根据分子极性大小及溶解度不同进行别离。如溶剂提取法，逆流分配法，分配层析法，盐析法，等电点沉淀法，有机溶剂分级沉淀法。4根据物质吸附性质的不同进行别离。如选择性吸附法与吸附层析法。5根据配体特异性进行别离。如亲和层析法。生物活性成分别离纯化的方法：一液-液别离和固液别离二生物

8、活性成分的初步别离纯化 1、两相溶剂萃取法 2、沉淀法 3、分馏法 4、膜别离法 5、升华法 6、树脂初步别离纯化（三）生物活性成分的高度别离纯化生物活性成分的高度别离纯化 1、沉淀与结晶法 2、色谱别离法 3、分子蒸馏法活性成分检测方法：定性检测方法：试管法、UV 光谱法、HPLC 法、红外光谱法荷叶黄酮的提取荷叶黄酮的提取： 工艺流程：荷叶清洗烘干粉碎60%乙醇浸提抽滤石油醚脱脂离心上清液减压浓缩加入稀碱液过 DA201 树脂丙酮洗脱减压浓缩真空干燥黄酮干粉。生物活性成分检测注意事项： 一对活性成分检测方法的要求：1、尽量选用国家标准或行业标准规定的方法 2、注意方法的专属性和可控性 3、

9、注意方法的先进性二常用的检测方法：多采用液相色谱法、气相色谱法、比色法。薄层色谱法用于定性鉴别。部分活性成分的检测方法具体见相关分析检测书籍。纯度检查常用的方法： ： ：树脂柱色谱、高效液相色谱、纸色谱、薄层色谱、电泳等已知化合物结构推断的方法：有些化合物特别是已知化合物，在化合物结构类型初步判断的基础之上，结合文献调研，通过与标准品的理化常数、性质及薄层对照检查或一些简单的波谱如红外光谱、紫外光谱数据对照比较，即可做出判断。紫外吸收光谱紫外吸收光谱：是用不同波长的紫外光为光源常用波长范围在 200400nm ，依次照射一定浓度的样品溶液，分别测其吸收度，并用波长对吸收度或摩尔浓度吸收系数作图

10、而得的吸收光谱图。波普法：紫外吸收光谱UV 、红外光谱法IR 、质谱法MS 、核磁共振波谱法NMR实验动物实验动物：但凡为科学实验需要而专门饲养繁殖的动物统称为实验动物。自发模型自发模型：将发育异常或缺陷而表现出病态的动物直接用做疾病模型，称为自发模型。人为模型人为模型：使用正常动物制作类似于人类疾病动物模型，即人为地使用损伤因子机械、物理、化学、生物等因子造成动物细胞、组织、器官或全身一定的损害，出现类似于人类疾病的改变，即为人为模型。生物活性评价对实验动物的要求：1.根据各项实验的具体要求，合理选择实验动物。常用大鼠和小鼠。2.动物的性别、年龄依实验需要进行选择。一般选择成年动物。3.实验

11、动物的数量要求： 小鼠每组 1015 只 单一性别 ， 大鼠每组 812 只 单一性别 。4. 动物应符合国家对实验动物的有关规定，一般要求到达国家二级实验动物的要求。5.对照组与试验组动物应随机选择，性别、大小、体重、健康状况等应基本相同。生物活性评价对给受试样品剂量及时间的要求：1.各种动物实验至少应设 3 个剂量组，另设 1 个阴性对照组，必要时可设阳性对照组或空白对照组。剂量选择应合理，尽可能找出最低有效剂量。受试样品的功能实验剂量必须在毒理学评价确定的安全剂量范围之内。2.给受试样品的时间应根据具体实验而定。一般为 30 天。当给予受试样品的时间已达 30天而实验结果仍为阴性时，则可

12、终止实验。空白对照：指不加任何处理条件下进行观察对照。与受试样品相对照可用生理盐水、蒸馏水、注射用水做对照。假处理对照阴性对照假处理对照阴性对照 ：即除不用被研究的药物外，对照组的动物要受同样的处理，如给予生理盐水或不含药物的溶媒，以比较加入溶媒后对实验结果的影响。标准对照阳性对照标准对照阳性对照 ：指以已知经典药物在标准条件下与实验药进行对照。活性成分功能试验方法按试验对象分类体外试验、体内试验体内试验体内试验：体内试验中的受试对象为动物，导入受试物活性功能成分后，与对照组一起饲养一段时间后，观察动物体内某一器官或细胞的形态学特征或测定其中的一些生化指标，评价受试物的功能。体外试验体外试验：

13、意为试管里，在体外。它是将生物体内的各种生物有机分子的代谢过程或是细胞从完整的生物体中别离出来，单独的放在试管中进行分析、研究、反应或生长的一种研究方法。成效成分的评价方法成效成分的评价方法：不同的成效成分的评价方法和原则不同。每一种成效成分的评价内容都包括：1、试验项目；2、试验原则；3、结果判定。功能食品制造中常用的工程技术：粉碎、筛分。提取：浸提、萃取。压榨。机械别离：过滤、离心、沉降、沉淀。平衡别离：蒸馏、结晶、吸附、离子交换。蒸发、浓缩。燥：真空干燥、喷雾干燥、微波干燥等。杀菌：热力杀菌、微波杀菌。重组：混合、捏合、搅拌、均质、乳化。成型：压模、挤模、注模、制模、喷丝、滴丸。高新工程

14、技术：一生物技术二粉碎技术：超微粉碎、冷冻粉碎三S 别离技术：超临界萃取、膜别离、工业色谱别离四S 浓缩和 S 干燥新技术：冷冻浓缩、冷冻干燥五S 杀菌新技术：超高温杀菌、辐照杀菌、高压杀菌、欧姆杀菌六无菌包装七挤压蒸煮八纳米技术功能食品的良好生产标准：质量保证：对从业人员的要求、工厂设计和基础设施、制造过程的监控、品质管理七、生物活性成分的应用具有抗衰老功能的物质、辅助改善记忆的功能活性物质、降血脂的物质试述具有以上一种活性功能的保健品的开发方案。方案:小麦胚芽油具有辅助降血脂的功能，1 选定小麦胚芽作为研究对象 2 采集小麦胚芽并鉴定品种 3 文献资料调研 4 把小麦胚芽的化学成分进行预实

15、验 5 把小麦胚芽的化学成分提取和别离 6 活性筛选他们的有效成分和有效部分， 以进行别离 7 得到的有效成分分别进行：结构鉴定和测定，安全毒理学评价和结构的修饰 8 进行临床的试验 9 获得新的保健品功能食品制作过程中的监控功能食品制作过程中的监控：一对原料的监控二操作规程的标准三原辅料的领取和投料四配料和加工五 包装容器的洗涤、 灭菌和保洁 六 产品杀菌 七 产品灌装和装填 八 包装 九标识十成品的运输和贮存具有抗衰老功能的物质：一生育酚维生素 E 二超氧化歧化酶SOD 三姜黄素四茶多酚五谷胱甘肽复原型 六食物类具有缓解体力疲劳功能的物质：一人参二西洋参三二十八醇四牛磺酸五鱼鳔胶六葛根七乌

16、骨鸡八鹿茸九大枣十大豆多肽具有增强免疫力功能的物质：一营养强化剂二 免疫球蛋白三 免疫活性肽四 活性多糖五 超氧化物歧化酶SOD 六 双歧杆菌和乳酸菌七 大蒜素八 茶多酚、皂甙九 生物制剂具有辅助抑制肿瘤功能的物质：一大蒜二鲨鱼软骨粉三琼脂低聚糖四番茄红素五冬凌草六虾青素七硒及含硒制品八十字花科蔬菜具有调节血糖功能的物质：一糖醇类二麦芽糖醇氢化麦芽糖醇 三木糖醇四山梨糖醇五 蜂胶六 南瓜七 铬八 三氯化铬九 番石榴叶提取物具有减肥作用的物质：一 脂肪代谢调节肽 二 魔芋精粉和葡甘露聚糖 三 乌龙茶提取物 四 L-肉碱 五荞麦六蔗糖聚酯七红薯辅助改善记忆的功能活性物质：一芹菜甲素二辣椒素三石松四银杏五人参六胆碱七钴胺素维生素 B12 八褪黑激素九脱氧核糖核酸和核糖核酸十单不饱和脂肪酸十一叶酸十二硼十三大豆磷脂十四二十二碳六烯酸DHA具有辅助降血脂功能的物质：一小麦胚芽油二米糠油四沙棘 (籽)油五葡萄籽油六深海鱼油七玉米(胚芽)油八燕麦麦麸和燕麦-B-葡聚糖九大豆蛋白十银杏叶提取物十一山楂十二绞股蓝皂甙十三食醋具有改善生长发育的物质：一牛初乳二肌醇三藻蓝蛋白四富锌食品改善骨质疏松的物质：1、酪蛋白磷酸肽 2、大豆异黄酮 3、维生素 D4、纳豆 5、海藻糖 6、补钙剂