学术报告厅

The Potential Antihyperglycemic Components in Fermented Soybean Food
Xu HaidiChen jingCheng YongqiangLi Lite
College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing Haidian district 100083, ChinaAbstract: This paper presented some researches about the potential antihyperglycemic functional components in Chinese fermented soybean foods, such as soybean isoflavone, soybean sapanin, melanoidin and soybean peptide in fermented soybean food in recent years.  
Keywords: fermented soybean food； antihyperglycemic

    我国传统的大豆制品包括有经微生物发酵制成的各种发酵制品,如酱油、豆酱、豆豉、腐乳等。这些发酵豆制品不仅营养丰富,而且还含有许多具有生理功能作用的活性物质。现代研究表明大豆发酵食品具有抗癌、溶解血栓、抗菌等生理功能。其实,《本草纲目》中就有记载豆豉具有开胃增食,消食化滞,发汗解表,除烦平喘等疗效。

    近几年来，糖尿病成为人类健康的头号杀手之一，它是一种与遗传、环境等因素密切相关的全身性疾病，目前尚无特效药可以治疗。从我国传统降糖食物中筛选天然活性成分是一条极其重要的途径，对天然降糖因子的研究已成为热门课题。随着对大豆及其制品的研究不断深入，大豆发酵食品的功能性逐渐得到中外学者的关注，有关大豆发酵食品功能性成分的报道也越来越多，如抗氧化功能、降血压、防止骨质疏松、预防肿瘤等。但是，针对发酵大豆制品中降血糖成分的研究还未深入。根据一些目前的研究报道，推测了大豆中的某些成分具有降血糖的功效，本文在综合文献报道的基础上，对大豆发酵食品中的几类降糖活性成分做个概述，为将来进一步确定其中可能的降糖因子、探明其作用机制提供参考。

1 大豆异黄酮和大豆皂甙

   大豆中约含有03％的异黄酮，主要以两种形式存在，结合型糖苷（主要包括黄豆苷和染料木苷）和游离型苷元（主要包括黄豆素和染料木素），而前者占异黄酮的97%～98%。结合型糖苷在人体吸收过程中先经体内酶降解为苷元后再吸收。较之糖苷，苷元体积小，易吸收，亲水性小，更具有广泛的生物活性。所以人体直接吸收异黄酮苷元比吸收异黄酮糖苷好［1］。在大豆的发酵过程中，微生物所分泌的β-葡萄糖苷酶可以将异黄酮从糖苷型分解为苷元型。传统的大豆发酵食品中就含有较多的苷元型异黄酮。发酵周期3～6个月的豆酱中约有90%的异黄酮主要以苷元型存在。我研究室对曲霉型豆豉和腐乳的研究结果表明，发酵15d的豆豉中，95.3%的黄豆苷和83.4%的染料木苷转化为苷元，而后酵30ｄ的腐乳［2］，其98.2%的异黄酮以苷元型存在。酱油中的总黄酮含量为0.045%～0.050%，其中有3种异黄酮物质，分别为大豆苷、染料木苷、6，7，4′-三羟基异黄酮。其中的大豆苷、染料木苷来自原料大豆，是酱油中的一次成分，而6，7，4′-三羟基异黄酮是在发酵中形成的，大豆中还未发现，是二次成分［3］。

   大豆皂甙是由三萜类同系物（皂苷元）与糖（或糖酸）缩合形成的一类化合物。组成大豆皂甙的糖类是葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖醛酸［4］。近年来研究表明大豆皂甙具有以下许多生理功能：降脂减肥、抗凝血、抗血栓、抗糖尿病、抗病毒、免疫调节、抑制或延缓肿瘤等作用。有研究表明，在大豆发酵食品大酱的发酵过程中，大豆皂甙总量未发生大变化，但制曲过程中皂甙种类增加到8～9种，发酵过程中逐渐减少到4～5种，并发现大豆皂甙在发酵过程中皂甙糖基被部分水解或加上糖基。但对成品大酱中新皂甙生理活性未作研究。也有文献报道，由于霉菌的发酵使大豆皂甙发生水解作用，使得发酵、发芽后的大豆制品中总皂甙的含量降低。但是张玉梅等测定腐乳中皂甙的含量为：王致和腐乳1.94%，广味腐乳2.10%，高于一些豆腐制品［5］。酱油中的皂甙是从大豆中转移的一次成分［6］。

    全吉淑、尹学哲等对大豆胚轴提取物的研究表明异黄酮和皂甙能抑制α-葡萄糖苷酶活性从而具有降糖作用［7］。而有研究表明大豆发酵食品中的大豆异黄酮的生理活性要远高于未发酵大豆制品。另有报道，异黄酮对糖的吸收有抑制效果［8］；大豆皂甙能提高胰岛素水平［9］。

2 类黑精类

    一般来说,将食品加热或将食品长期贮存、熟成就会产生类黑精褐色色素。含有类黑精的食品有很多,如面包、烤肉、烤鱼、咖啡、麦茶等。生鲜食品由于组织损伤后受酶的作用形成褐色色素,这叫酶促褐变。而酱油、豆酱等食品中褐色色素的形成是属于非酶褐变,它是由美拉德(Maillard)反应生成的［10］。也称蛋白黑素或类黑精，呈水溶性，等电点为pH2-3,为一类弱酸性高分子，具有一种特有的强蓝色荧光，在酸或碱条件下很容易被水解，然而不受消化酶降解。酱油、豆酱等是将大豆加热处理后加入曲和盐、再经熟成而制得的，原料大豆中的蛋白质及其分解产物肽类很容易与曲中的还原糖发生美拉德反应,在大豆发酵食品发酵后熟期的1～6个月里，大豆蛋白质以及它的分解产物多肽类与产品中的还原糖类持续发生美拉德反应，最终生成大量类黑精类物质［11］。

    有实验表明类黑精也具有降糖功效：

    （1）在土豆淀粉里添加类黑精后,人的咀嚼消化速度下降到70%,这说明类黑精有阻碍α-淀粉酶的作用,由此可推测,类黑精具有通过延迟淀粉的消化速度,从而改善耐糖的能力［12］。

   （2）此外,在老鼠的胃内强制注入砂糖水时,如再添加类黑精,就可抑制血糖值的变动。因此,我们可认为,类黑精有延迟砂糖成分在肠道内移动速度以及阻碍粘膜消化酶的作用。

    （3）类黑精具有很强的抑制胰蛋白酶作用［13］,在胰蛋白酶溶液里加入类黑精,观察类黑精的抑制胰蛋白酶能力,结果发现在类黑精的浓度为1μｇ/ｍｌ时也具有阻碍作用。胰蛋白酶的活性减半所需的豆酱浓度是12%-15%;而所需的酱油浓度是浓口酱油25%、淡口酱油37%,这与酱油颜色的深浅一致［14］。现已知道,胰蛋白酶在胰脏产生,若此酶被抑制,就会引起胰脏功能的昂进,促进胰岛素的分泌。大豆发酵食品作为促进胰岛素分泌的食品,有待用于糖尿病的预防和改善。

3 大豆多肽

    一般豆酱、酱油、豆豉等大豆发酵食品都是以大豆作为主要原料,经Aspergillus oryzae、Bacillus subtilis等微生物发酵而成的,其中各种微生物产生的蛋白分解酶体系作用于大豆原料中的蛋白质,生成很多低聚肽类。最近,据说已可以控制酶解程度,而且可调节多肽的链长以及氨基酸的组成。

    大豆蛋白质经酶降生成多肽的生理功能研究取得较大进展，已有许多研究报道大豆多肽具有许多较新生理作用:降血脂，降胆固醇，低过敏原性，促进矿物质吸收，增强运动员肌肉和消除疲劳，调节胰岛素，促进脂肪代谢［15，16］。腐乳生产中，蛋白酶水解大豆蛋白质DH在25%左右，平均肽链长度约为4个氨基酸残基，正好是大豆多肽产品要求的肽链长度［17］。说明发酵大豆制品中，大豆蛋白经微生物产生蛋白酶分解后生成多种可能具有生物活性多肽，今后还应进一步研究该类多肽生理活性作用及其微生物酶解最佳条件。

    对大豆多肽降糖的作用机制国内目前没有文献报道，只有几篇报道中提到大豆多肽有调节胰岛素的作用或可提高胰岛素水平。但有研究人员从新鲜苦瓜种子中提取类似人体胰岛素功能的多肽蛋白［13］，这可以给未来研究大豆多肽是否是降糖因子及其降糖作用机制一些启示。此外,大豆多肽对一些微生物如乳酸菌、双歧杆菌、酵母以及霉菌等的生长有一定的促进效果,还可促进有用物质的生产,于是期待它在身体内发挥出更大的作用。

4 展望

    近年来,利用大豆发酵食品提取各种活性物质及生理功能的研究,已成为生物工程和食品工程领域的热点。不断寻找新资源，确定降糖活性物质及其分子结构，探明作用机制是降糖领域研究的重要基础。而随着对大豆功能性成分研究的进一步深入,多层次、多途径地开发利用大豆资源,促进功能性食品在我国的开发生产,将起着不可忽视的作用。

参考文献：

1张建华，曲霉型豆豉发酵机理及其功能性的研究［D］，中国农业大学博士学位论文，2003.
2张晓峰，李里特，腐乳发酵过程中大豆异黄酮变化的研究［Ｊ］，中国酿造，2002，（6）：17-20.
3陈艳，张海德，张水华，酱油中黄酮类物质的测定及其抗氧化活性评价［Ｊ］，中国调味品，1999，（12）：25-30.
4朱史齐，欣谈酿造酱油中的功能性物质［Ｊ］，中国调味品，2002，（9）：3-9.
5张玉梅，邱隽，宋丹凤，等，哈尔滨市几种大豆制品中大豆皂甙含量的调查［Ｊ］，中国食品卫生杂志，2001．13（5）：24-26.
6张海德，张水华，酱油中生理活性成分［Ｊ］，食品科学．1999，1：7-9.
7全吉淑，尹学哲等，大豆胚轴提取物的降糖作用及其机制研究［J]，营养学报，2004，26（3）：206～310.
8范俊峰等，传统大豆发酵食品的生理功能［J］，食品科学，2005，26（1）：250-254.
9杨金兰，大豆功能因子的功能作用［J］，大豆通报，2005，3：28-29.
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11杨荣华，林家莲等，酱油、豆酱中褐色色素的生理功能［J］，中国调味品，2000，5：21-22，30.
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14Hirano，M.，Miura，M. and Gomyo，T. Inhibiting Effect of Browned Processed Foods on Trypsin. Biosci Biotech Biochem. 1996.60(5):880-882.
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