從目前國內外關于食品功能因子的分類方法來看,主要有以下2種分類方式:根據食品功能因子的化學結構分類和根據食品功能因子的生理功能分類。目前主要按其化學結構進行分類,已確認的功效因子主要包括以下11類:
(1)活性多糖:如香菇多糖、槐耳多糖、魔芋葡甘聚糖、殼聚糖等;
(2)功能性低聚糖、功能性單雙糖:如低聚果糖、低聚木糖、低聚纖維糖等;
(3)功能性脂類:如ω-3多不飽和脂肪酸、ω-6多不飽和脂肪酸、亞油酸、α-亞麻酸、卵磷脂等;
(4)糖醇類:如木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、赤蘚糖醇等;
(5)多糖類:如果膠、粗纖維素、膳食纖維、褐藻膠等;
(6)活性多肽和活性蛋白質類:氨基酸、肽與蛋白質,如牛磺酸、酪蛋白磷肽、乳鐵蛋白、金屬硫蛋白、降壓肽、免疫球蛋白、酶蛋白等;
(7)維生素和維生素類似物:包括水溶性維生素、脂溶性維生素、生物類黃酮等;
(8)功能性礦物質及微量元素類:包括常量元素、微量元素,如鐵、鈣、鉻、硒、鋅等;
(9)植物活性成分:如皂苷、生物堿、萜類化合物、有機硫化物等;
(10)活性菌類:主要是乳酸菌類,尤其是雙歧桿菌;
(11)低能量食品成分:包括蔗糖替代品、脂肪替代品等。
已經研究的功能因子特殊功效,主要集中在調節血脂、血糖、免疫調節、延緩衰老、改善睡眠、促進生長發育、耐缺氧、改善骨質疏松、改善視力等領域。目前研究較多的功能因子有膳食纖維、多不飽和脂肪酸、肽及蛋白質、功能性低聚糖、硒、大豆異黃酮等。
膳食纖維包括水溶性的與非水溶性的膳食纖維。水溶性膳食纖維從聚合葡萄糖、海藻酸、果膠、阿拉伯樹膠、瓜果豆膠中獲取,而非水溶性膳食纖維從小麥、玉米、大豆、甜菜、蘋果、胡蘿卜等制取而成。膳食纖維對人體的生理功能是明確而肯定的,這些功能包括:① 預防便秘與結腸癌;② 降低血清膽固醇,預防由冠狀動脈硬化引起的心臟病;③ 改善末梢神經對胰島素的感受性,調節糖尿病人的血糖水平;④ 改變食物消化過程,增加飽腹感;⑤ 膳食纖維的充足與否還與間歇式疝氣、膽結石、腎結石、膀胱結石、闌尾炎、靜脈血管曲張、十二指腸潰瘍、潰瘍性結腸炎,骨盆靜脈石、痔瘡、胃食道逆流、深靜脈管血栓形成和乳腺癌的發病率與發病程度有很大的關系。
多不飽和脂肪酸主要有EPA(廿碳五烯酸)、DHA(二十二碳六烯酸)、γ-亞麻酸、亞油酸、α-亞麻酸和花生四烯酸(AA)等。主要功能是降低膽固醇、降血壓。EPA、DHA不僅是構成高等動物細胞的重要成分,而且對心血管病有特殊的預防和降低血壓、抗炎癥等作用。特別是DHA還可改善大腦學習和記憶能力,具有促進智力發育、防止老年癡呆、提高運動效果等作用。
人們發現多肽類物質除具有蛋白質的營養價值外,還具有非常重要的調節作用,這些調節作用幾乎涉及到人體所有生理活動,如:神經系統、消化系統、循環系統、內分泌等。目前研究較多的有酪蛋白磷肽(CPP),它與鈣、鐵并存時可促進成長期兒童骨骼、牙齒的發育,改善與預防骨質疏松,促進骨折患者康復,并對貧血也有改善作用。谷胱甘肽可與體內有機物、金屬離子絡合排出體外,還可緩解酒精性脂肪肝,可消除體內氧化反應過剩產物。當前從牛乳中開發出來的乳蛋白活性肽除酪蛋白磷肽外,還有阿片肽(具有鎮靜止痛、誘導睡眠、延長胃激素的釋放等功能)、免疫刺激肽、抗高血壓肽、抑制膽固醇作用肽、促生長肽和表面活性肽等。
從各類食、藥用菌中提取而成的具有顯著生理活性的多糖,以及存在于香菇、靈芝、云芝、蟲草和猴頭菇等大型食用或藥用真菌中的某些多糖組分,具有通過活化巨噬細胞刺激抗體產生等達到提高人體免疫能力的生理功能,其中大部分還有很強的抗腫瘤活性,對腫瘤細胞有很強的抑制力。真菌多糖可作為重要的功能性食品基料,將其添加到食品或飲料中,通過提高機體的免疫力而達到抵抗疾病的目的。
指對人、動物具有特殊生理作用的單糖數在2-10之間的一類寡糖,它的甜度一般只有蔗糖的30%-50%,具有低熱量、抗齲齒、防治糖尿病、改善腸道菌落結構等生理作用。包括異構化乳糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、山梨糖、大豆低聚糖等。低聚糖的主要作用是可被腸道內雙歧桿菌利用,促進雙歧桿菌增殖,形成有益菌群優勢。
磷脂是構成細胞膜的重要成分,起著保護細胞、傳遞代謝物質的作用。食用磷脂可以修復體內受自由基損傷的生物膜,從而延緩肌體的衰老。主要品種有卵磷脂、大豆磷脂。其中卵磷脂既是神經信使乙酰膽堿中膽堿的供體,又是腦細胞的組成成分,它的含量決定著信息傳遞速度的快慢和智力的發達程度。此外,卵磷脂還具有乳化分解油脂的作用,可增進血液循環、改善血清脂,清除過氧化物,使血液中的膽固醇及中性脂肪含量降低,減少脂肪在血管內壁的滯留時間,軟化血管。
人參的主要活性成分,我國傳統醫學認為人參能大補元氣,復脈固脫,補脾益肺。研究表明,人參皂苷能顯著增強腫瘤浸潤性淋巴細胞(TIL)的體外殺傷活性,對TIL細胞具有協同正向調節作用,可增強TIL細胞的抗腫瘤作用,適用于肺癌的免疫治療。
主要有木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麥芽酮糖醇等。這些物質熱量低、不刺激胰島素分泌,能緩解糖尿病,可防治肥胖、預防齲齒。其中木糖醇是從白樺樹和橡樹等植物中提取出來的一種天然甜味劑,能促進人體腸道內雙歧桿菌增殖,改善腸道內菌群結構,抑制腸內腐敗產物的生成,改善通便,預防便秘,此外還有降血脂、減少脂肪酸的作用,是低熱值的多功能甜味劑。
大蒜和大蒜油中抑制腫瘤作用的主要成分是其中的含硫化合物(大蒜辣素C6H10S2O、蒜氨C6H10NO3S和大蒜新素C6H10S3)。實驗證明,大蒜中的含硫化合物能在胃里增強巨噬細胞的功能,抑制硝酸鹽還原菌的生長,防止胃癌和腸癌的發生,而且能競爭性地結合亞硝酸鹽,阻斷亞硝胺在人體內的化學合成,從而預防和控制腫瘤發生。
人體的自由基是生命活動中各種生化反應的中間產物。自由基過多,會對細胞組織中物質如核酸造成損傷。目前研究認為維生素類如Ve、Vc、β-胡蘿卜素等物質和多酚類物質如茶多酚、迷迭香、鼠尾草油、芝麻酚等能夠在體內捕集自由基,盡管在理論研究和實踐方面還有待完善,但上述功能因子的保健功能已經受到極大關注。
大豆異黃酮是大豆生長的次生代謝產物。大豆異黃酮具有弱的植物雌激素和抗雌激素作用,其主要生理功能為預防骨質疏松、抗癌、預防心血管疾病、緩解更年期綜合癥。最近的動物試驗說明,大豆異黃酮由于其抗氧化活性,能抑制皮膚成皮細胞的老化和抑制皮膚癌癥發生的危險等。