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

    我國傳統的大豆制品包括有經(jīng)微生物發(fā)酵制成的各種發(fā)酵制品,如醬油、豆醬、豆豉、腐乳等。這些發(fā)酵豆制品不僅營(yíng)養豐富,而且還含有許多具有生理功能作用的活性物質(zhì)。現代研究表明大豆發(fā)酵食品具有抗癌、溶解血栓、抗菌等生理功能。其實(shí),《本草綱目》中就有記載豆豉具有開(kāi)胃增食,消食化滯,發(fā)汗解表,除煩平喘等療效。

    近幾年來(lái)，糖尿病成為人類(lèi)健康的頭號殺手之一，它是一種與遺傳、環(huán)境等因素密切相關(guān)的全身性疾病，目前尚無(wú)特效藥可以治療。從我國傳統降糖食物中篩選天然活性成分是一條極其重要的途徑，對天然降糖因子的研究已成為熱門(mén)課題。隨著(zhù)對大豆及其制品的研究不斷深入，大豆發(fā)酵食品的功能性逐漸得到中外學(xué)者的關(guān)注，有關(guān)大豆發(fā)酵食品功能性成分的報道也越來(lái)越多，如抗氧化功能、降血壓、防止骨質(zhì)疏松、預防腫瘤等。但是，針對發(fā)酵大豆制品中降血糖成分的研究還未深入。根據一些目前的研究報道，推測了大豆中的某些成分具有降血糖的功效，本文在綜合文獻報道的基礎上，對大豆發(fā)酵食品中的幾類(lèi)降糖活性成分做個(gè)概述，為將來(lái)進(jìn)一步確定其中可能的降糖因子、探明其作用機制提供參考。

1 大豆異黃酮和大豆皂甙

   大豆中約含有03％的異黃酮，主要以?xún)煞N形式存在，結合型糖苷（主要包括黃豆苷和染料木苷）和游離型苷元（主要包括黃豆素和染料木素），而前者占異黃酮的97%～98%。結合型糖苷在人體吸收過(guò)程中先經(jīng)體內酶降解為苷元后再吸收。較之糖苷，苷元體積小，易吸收，親水性小，更具有廣泛的生物活性。所以人體直接吸收異黃酮苷元比吸收異黃酮糖苷好［1］。在大豆的發(fā)酵過(guò)程中，微生物所分泌的β-葡萄糖苷酶可以將異黃酮從糖苷型分解為苷元型。傳統的大豆發(fā)酵食品中就含有較多的苷元型異黃酮。發(fā)酵周期3～6個(gè)月的豆醬中約有90%的異黃酮主要以苷元型存在。我研究室對曲霉型豆豉和腐乳的研究結果表明，發(fā)酵15d的豆豉中，95.3%的黃豆苷和83.4%的染料木苷轉化為苷元，而后酵30ｄ的腐乳［2］，其98.2%的異黃酮以苷元型存在。醬油中的總黃酮含量為0.045%～0.050%，其中有3種異黃酮物質(zhì)，分別為大豆苷、染料木苷、6，7，4′-三羥基異黃酮。其中的大豆苷、染料木苷來(lái)自原料大豆，是醬油中的一次成分，而6，7，4′-三羥基異黃酮是在發(fā)酵中形成的，大豆中還未發(fā)現，是二次成分［3］。

   大豆皂甙是由三萜類(lèi)同系物（皂苷元）與糖（或糖酸）縮合形成的一類(lèi)化合物。組成大豆皂甙的糖類(lèi)是葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖醛酸［4］。近年來(lái)研究表明大豆皂甙具有以下許多生理功能：降脂減肥、抗凝血、抗血栓、抗糖尿病、抗病毒、免疫調節、抑制或延緩腫瘤等作用。有研究表明，在大豆發(fā)酵食品大醬的發(fā)酵過(guò)程中，大豆皂甙總量未發(fā)生大變化，但制曲過(guò)程中皂甙種類(lèi)增加到8～9種，發(fā)酵過(guò)程中逐漸減少到4～5種，并發(fā)現大豆皂甙在發(fā)酵過(guò)程中皂甙糖基被部分水解或加上糖基。但對成品大醬中新皂甙生理活性未作研究。也有文獻報道，由于霉菌的發(fā)酵使大豆皂甙發(fā)生水解作用，使得發(fā)酵、發(fā)芽后的大豆制品中總皂甙的含量降低。但是張玉梅等測定腐乳中皂甙的含量為：王致和腐乳1.94%，廣味腐乳2.10%，高于一些豆腐制品［5］。醬油中的皂甙是從大豆中轉移的一次成分［6］。

    全吉淑、尹學(xué)哲等對大豆胚軸提取物的研究表明異黃酮和皂甙能抑制α-葡萄糖苷酶活性從而具有降糖作用［7］。而有研究表明大豆發(fā)酵食品中的大豆異黃酮的生理活性要遠高于未發(fā)酵大豆制品。另有報道，異黃酮對糖的吸收有抑制效果［8］；大豆皂甙能提高胰島素水平［9］。

2 類(lèi)黑精類(lèi)

    一般來(lái)說(shuō),將食品加熱或將食品長(cháng)期貯存、熟成就會(huì )產(chǎn)生類(lèi)黑精褐色色素。含有類(lèi)黑精的食品有很多,如面包、烤肉、烤魚(yú)、咖啡、麥茶等。生鮮食品由于組織損傷后受酶的作用形成褐色色素,這叫酶促褐變。而醬油、豆醬等食品中褐色色素的形成是屬于非酶褐變,它是由美拉德(Maillard)反應生成的［10］。也稱(chēng)蛋白黑素或類(lèi)黑精，呈水溶性，等電點(diǎn)為pH2-3,為一類(lèi)弱酸性高分子，具有一種特有的強藍色熒光，在酸或堿條件下很容易被水解，然而不受消化酶降解。醬油、豆醬等是將大豆加熱處理后加入曲和鹽、再經(jīng)熟成而制得的，原料大豆中的蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物肽類(lèi)很容易與曲中的還原糖發(fā)生美拉德反應,在大豆發(fā)酵食品發(fā)酵后熟期的1～6個(gè)月里，大豆蛋白質(zhì)以及它的分解產(chǎn)物多肽類(lèi)與產(chǎn)品中的還原糖類(lèi)持續發(fā)生美拉德反應，最終生成大量類(lèi)黑精類(lèi)物質(zhì)［11］。

    有實(shí)驗表明類(lèi)黑精也具有降糖功效：

    （1）在土豆淀粉里添加類(lèi)黑精后,人的咀嚼消化速度下降到70%,這說(shuō)明類(lèi)黑精有阻礙α-淀粉酶的作用,由此可推測,類(lèi)黑精具有通過(guò)延遲淀粉的消化速度,從而改善耐糖的能力［12］。

   （2）此外,在老鼠的胃內強制注入砂糖水時(shí),如再添加類(lèi)黑精,就可抑制血糖值的變動(dòng)。因此,我們可認為,類(lèi)黑精有延遲砂糖成分在腸道內移動(dòng)速度以及阻礙粘膜消化酶的作用。

    （3）類(lèi)黑精具有很強的抑制胰蛋白酶作用［13］,在胰蛋白酶溶液里加入類(lèi)黑精,觀(guān)察類(lèi)黑精的抑制胰蛋白酶能力,結果發(fā)現在類(lèi)黑精的濃度為1μｇ/ｍｌ時(shí)也具有阻礙作用。胰蛋白酶的活性減半所需的豆醬濃度是12%-15%;而所需的醬油濃度是濃口醬油25%、淡口醬油37%,這與醬油顏色的深淺一致［14］。現已知道,胰蛋白酶在胰臟產(chǎn)生,若此酶被抑制,就會(huì )引起胰臟功能的昂進(jìn),促進(jìn)胰島素的分泌。大豆發(fā)酵食品作為促進(jìn)胰島素分泌的食品,有待用于糖尿病的預防和改善。

3 大豆多肽

    一般豆醬、醬油、豆豉等大豆發(fā)酵食品都是以大豆作為主要原料,經(jīng)Aspergillus oryzae、Bacillus subtilis等微生物發(fā)酵而成的,其中各種微生物產(chǎn)生的蛋白分解酶體系作用于大豆原料中的蛋白質(zhì),生成很多低聚肽類(lèi)。最近,據說(shuō)已可以控制酶解程度,而且可調節多肽的鏈長(cháng)以及氨基酸的組成。

    大豆蛋白質(zhì)經(jīng)酶降生成多肽的生理功能研究取得較大進(jìn)展，已有許多研究報道大豆多肽具有許多較新生理作用:降血脂，降膽固醇，低過(guò)敏原性，促進(jìn)礦物質(zhì)吸收，增強運動(dòng)員肌肉和消除疲勞，調節胰島素，促進(jìn)脂肪代謝［15，16］。腐乳生產(chǎn)中，蛋白酶水解大豆蛋白質(zhì)DH在25%左右，平均肽鏈長(cháng)度約為4個(gè)氨基酸殘基，正好是大豆多肽產(chǎn)品要求的肽鏈長(cháng)度［17］。說(shuō)明發(fā)酵大豆制品中，大豆蛋白經(jīng)微生物產(chǎn)生蛋白酶分解后生成多種可能具有生物活性多肽，今后還應進(jìn)一步研究該類(lèi)多肽生理活性作用及其微生物酶解最佳條件。

    對大豆多肽降糖的作用機制國內目前沒(méi)有文獻報道，只有幾篇報道中提到大豆多肽有調節胰島素的作用或可提高胰島素水平。但有研究人員從新鮮苦瓜種子中提取類(lèi)似人體胰島素功能的多肽蛋白［13］，這可以給未來(lái)研究大豆多肽是否是降糖因子及其降糖作用機制一些啟示。此外,大豆多肽對一些微生物如乳酸菌、雙歧桿菌、酵母以及霉菌等的生長(cháng)有一定的促進(jìn)效果,還可促進(jìn)有用物質(zhì)的生產(chǎn),于是期待它在身體內發(fā)揮出更大的作用。

4 展望

    近年來(lái),利用大豆發(fā)酵食品提取各種活性物質(zhì)及生理功能的研究,已成為生物工程和食品工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)。不斷尋找新資源，確定降糖活性物質(zhì)及其分子結構，探明作用機制是降糖領(lǐng)域研究的重要基礎。而隨著(zhù)對大豆功能性成分研究的進(jìn)一步深入,多層次、多途徑地開(kāi)發(fā)利用大豆資源,促進(jìn)功能性食品在我國的開(kāi)發(fā)生產(chǎn),將起著(zhù)不可忽視的作用。

參考文獻：

1張建華，曲霉型豆豉發(fā)酵機理及其功能性的研究［D］，中國農業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文，2003.
2張曉峰，李里特，腐乳發(fā)酵過(guò)程中大豆異黃酮變化的研究［Ｊ］，中國釀造，2002，（6）：17-20.
3陳艷，張海德，張水華，醬油中黃酮類(lèi)物質(zhì)的測定及其抗氧化活性評價(jià)［Ｊ］，中國調味品，1999，（12）：25-30.
4朱史齊，欣談釀造醬油中的功能性物質(zhì)［Ｊ］，中國調味品，2002，（9）：3-9.
5張玉梅，邱雋，宋丹鳳，等，哈爾濱市幾種大豆制品中大豆皂甙含量的調查［Ｊ］，中國食品衛生雜志，2001．13（5）：24-26.
6張海德，張水華，醬油中生理活性成分［Ｊ］，食品科學(xué)．1999，1：7-9.
7全吉淑，尹學(xué)哲等，大豆胚軸提取物的降糖作用及其機制研究［J]，營(yíng)養學(xué)報，2004，26（3）：206～310.
8范俊峰等，傳統大豆發(fā)酵食品的生理功能［J］，食品科學(xué)，2005，26（1）：250-254.
9楊金蘭，大豆功能因子的功能作用［J］，大豆通報，2005，3：28-29.
10菲尼馬編著(zhù)，王璋等譯，食品化學(xué)，北京：中國輕工業(yè)出版社。1991：77-83.
11楊榮華，林家蓮等，醬油、豆醬中褐色色素的生理功能［J］，中國調味品，2000，5：21-22，30.
12三浦理代，五明紀春，褐色色素Melanoidinの唾液消化酵素活性に及ぽす影響，日本營(yíng)養·食糧學(xué)會(huì )志，1993，46：309-316.
13Hirano，M.，Miura，M. and Gomyo，T. Melanoidin as a Novel Trypsin Inhibitor. Biosci Biotech Biochem. 1994.58(5):940-941.
14Hirano，M.，Miura，M. and Gomyo，T. Inhibiting Effect of Browned Processed Foods on Trypsin. Biosci Biotech Biochem. 1996.60(5):880-882.
15杜木英，等豆豉多菌種發(fā)酵工藝的研究［J］，西南農業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999,21(4):364-366.
16黃麗虹，大豆多肽的生理功能(一)［J］，食品科技，1999, (3):50-51.
17李理，等，毛霉蛋白酶的制備及酶解產(chǎn)物的分析［J］，食品與機械，1999 (3):18-19.
18陳麗華，馬慶一，降糖功能因子天然資源的分布概況［J］，現代食品科技，2005，21（3）：172-175.