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大豆皂甙
2023-03-16
大豆皂甙( soyasaponins) 是從豆科植物大豆及其秸稈等植物中提取出來(lái)的一種生物活性物質(zhì)。因中國中北部、尤其是東北地區廣泛種植大豆，所以其原料來(lái)源豐富、廉價(jià)易得。它屬三萜類(lèi)齊墩果酸型皂甙，是由一列物質(zhì)組成的一類(lèi)混合物。國內外的研究已經(jīng)證明，大豆皂甙具有抗脂質(zhì)氧化、抗自由基、增強免疫調節、抗腫瘤和抗病毒等多種生理功能。目前，已經(jīng)在食品、藥品、化妝品上有了初步的應用。
大豆皂甙成分及結構
皂甙是由皂甙元( sapogenins) 和糖、糖醛酸或其他有機酸組成。皂甙結構復雜， 極性大，存在同一植物中的皂甙大多結構接近。組成皂甙的糖常見(jiàn)的有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖及其他戊糖類(lèi)。根據其化學(xué)結構可分為三萜皂甙和甾體皂甙兩大類(lèi)。三萜又可分為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜，而以五環(huán)三萜為常見(jiàn)。甾體皂甙的皂甙元是由27個(gè)碳原子組成，其基本骨架稱(chēng)為螺旋甾烷( spirastane ) 及其異構體異螺旋甾烷( isospirostane) ，在植物中發(fā)現的甾體皂甙元有近百種。皂甙元與不同的糖結合及其結合部位的不同構成了多種皂甙。
日本的Kitagawa等和Kudou等分別詳細地研究了大豆中的皂甙類(lèi)物質(zhì)，并對分離到的大豆皂甙進(jìn)行命名。Kitagawa等確認大豆中存在以大豆皂甙原B ( soyasapogenol B ) 為配基的大豆皂甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型5種， 以及以大豆皂甙原A為配基的大豆皂甙A1、A2、A3、A4、A5以及A6等6種。如果操作條件溫和，還可分離到C-22末端糖鏈全乙?；腁系列大豆皂甙，Kudou等把此類(lèi)成分命名為Aa-Ah。在發(fā)現DDMP大豆皂甙之前， 以大豆皂原B為配基的B系列大豆皂甙分別命名為Ba、Bb、Bb’、Bc以及Bc’，而以大豆皂原E為配基的E系列命為Bd和Be。
大豆種子中皂甙分布
影響大豆中皂甙含量的因素主要有環(huán)境、遺傳等。日本的Shiraiwa比較了日本、加拿大、美國以及中國大豆，發(fā)現中國大豆中的皂甙含量最高(約0.3%)。之后, Tsukamoto等研究了不同品種大豆的胚軸中皂甙的含量， 指出遺傳因素對A系列大豆皂甙含量的影響要大于環(huán)境因素。同時(shí)分析了大豆種子中A系列皂甙含量，指出大豆皂甙Aa型約占A系列總含量的為16. 6% ，而大豆皂甙Ab型約為76.1%。根據食品加工的質(zhì)量要求，大豆中的A系列大豆皂甙含量越少越好，因為此類(lèi)大豆皂甙是造成大豆不良風(fēng)味(DMF, drymouthfeel) 的主要物質(zhì)，據日本文獻報道，通過(guò)遺傳育種可選育出不含A系列大豆皂甙的大豆品種?？傊?， A系列大豆皂甙主要分布于大豆種子的胚軸中，其組成及其含量會(huì )隨品種以及環(huán)境而異。
Shimoyomada研究指出，大豆皂甙在大豆中的分布主要集中于胚軸，是子葉中皂甙含量的8～15倍。Shiraiwa等對數百個(gè)大豆品種的分析表明，大豆胚軸中皂甙含量為0.62% ～6.12%，均遠遠高于子葉中的皂甙含量，而大豆種皮中幾乎不含皂甙成分。Tanlyama等對來(lái)自美國、中國和日本北海道等18個(gè)大豆品種的分析結果指出，在大豆胚軸中，A 組皂甙含量只有0.07% ～ 0.09%，B 組皂甙含量為0.14% ～0.18%。大豆中皂甙的含量并不是穩定不變的，在大豆種子萌發(fā)及發(fā)育過(guò)程中，其皂甙含量和皂甙成分也發(fā)生變化。大豆開(kāi)花后，胚軸中皂甙含量增加較快，達到最高值后，在開(kāi)花50d左右其含量又隨種子的發(fā)育呈降低趨勢，至種子成熟時(shí)其含量保持穩定。子葉中皂甙含量雖比胚軸中低得多，但其變化趨勢與胚軸中相似。子葉中含大豆皂甙Ⅱ，而胚軸中沒(méi)有此組分。
大豆皂甙性質(zhì)
大豆皂甙具有皂甙類(lèi)的一般性質(zhì)。純的大豆皂甙是一種白色粉末，具有苦而辛辣味，其粉末對人體各部位的粘膜均有刺激性。大豆皂甙可溶于水，易溶于熱水、含水稀醇、熱甲醇和熱乙醇中，難溶于乙醚、苯等極性小的有機溶劑，其在含水醇和戊醇中溶解度較好。大豆皂甙熔點(diǎn)很高，常在融熔前就分解，因此無(wú)明顯熔點(diǎn)。大豆皂甙屬于酸性皂甙，其水溶液加入硫酸銨、醋酸鉛或其他中性鹽類(lèi)即生成沉淀。利用這一性質(zhì)可以進(jìn)行大豆皂甙的提取和分離。
大豆皂甙主要功效和機理
大豆皂甙是具有重要研究?jì)r(jià)值和廣泛應用價(jià)值的皂甙之一。20世紀70年代對于大豆皂甙的研究，主要局限于對抗營(yíng)養因子及不良風(fēng)味因子的研究，主張在大豆的加工過(guò)程中將其去除。進(jìn)入20世紀80年代以來(lái)，許多學(xué)者發(fā)現大豆皂甙具有降低膽固醇、抗血栓等功效。20世紀90年代中期對于大豆皂甙的各種組分、化學(xué)結構，特別是DDMP結合皂甙的發(fā)現使得大豆皂甙的研究取得了較大的進(jìn)展。近年來(lái)，國內外的大量研究結果顯示，大豆皂甙的毒副作用很小。這既為傳統豆類(lèi)食品提供了安全可靠的佐證，也為大豆皂甙的廣泛應用提供了安全保障。大豆皂甙的生物學(xué)、生理學(xué)和藥學(xué)的活性試驗證明，大豆皂甙對人體無(wú)毒害作用，而且還有多種有益的生理功效。
2. 1 抗脂質(zhì)氧化, 降低過(guò)氧化脂質(zhì)的生成
2. 2 抗氧化、抗自由基的作用
2. 3 抗血栓的作用
2. 4 增強免疫調節功能
2. 5 抗腫瘤的作用
2. 6 抗病毒的作用
2. 7 調節心腦血管系統
大豆皂甙分析檢測方法
3. 1 光譜法
光譜法是利用已知濃度物質(zhì)在特定波長(cháng)處吸光度值繪制出標準曲線(xiàn)以測定其物質(zhì)濃度的方法。光譜法主要分為紫外分光光度法和可見(jiàn)光分光光度法。
3. 2 色譜法
色譜法是較常用于大豆皂甙分析檢測的方法之一。該方法在天然產(chǎn)物分離分析中仍具有無(wú)可替代位置。
大豆皂甙開(kāi)發(fā)利用與前景
4. 1 在食品上的應用
大豆皂甙具有發(fā)泡性和乳化性，可在食品中作為添加劑。日本學(xué)者在此領(lǐng)域研究的較為深入，開(kāi)發(fā)研制了含大豆皂甙的保健食品、減肥食品及皂甙汁、皂甙飲料等。
4. 2 在藥品上的應用
大豆皂甙的多種生理功能如降血脂、抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化、免疫調節等決定了它在藥物方面應用的廣泛前景。國外報道大豆皂甙有可能被開(kāi)發(fā)為治療心血管疾病的藥物，通過(guò)降低血漿中膽固醇含量，抑制血栓形成，從而降低心血管疾病的發(fā)生。同時(shí)，根據大豆皂甙可降低血中膽固醇和甘油三脂的特性，國外有學(xué)者將其用于減肥藥品的研制，并取得一定的成果。
4. 3 在化妝品上的應用
大豆皂甙在化妝品中的應用，在國外早有報道，日本學(xué)者已經(jīng)研究出含有大豆皂甙的化妝品， 并申請了專(zhuān)利。其實(shí)用效果已經(jīng)得到了證實(shí)。大豆皂甙可阻止由脂質(zhì)過(guò)氧化引起的皮膚疾病， 減少皮膚病的發(fā)生。大豆皂甙具有發(fā)泡性和乳化性，也可在醫藥及某些化妝品中廣泛用作添加劑。
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