植物化學(xué)物的概念與分類，植物化學(xué)物種類繁多，其概念和分類如下：

　　1.植物化學(xué)物的概念：植物化學(xué)物由種類繁多的化學(xué)物質(zhì)組成，根據(jù)其代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生過程將代謝產(chǎn)物分為初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物。前者是指在植物生命過程中，獲得能量的代謝過程所產(chǎn)生的最基本的、共有的一些成分，這些成分一般是植物的營養(yǎng)物質(zhì)，主要包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物，其主要作用是參與植物細(xì)胞的能量代謝和結(jié)構(gòu)重建。次級代謝產(chǎn)物是植物代謝產(chǎn)生的多種低分子量的末端產(chǎn)物，通過降解或合成產(chǎn)生不再對代謝過程起作用的化合物。這些產(chǎn)物除個別是維生素的前體物（如β-胡蘿卜素）外均為非營養(yǎng)素成分，現(xiàn)已將它們統(tǒng)稱為植物化學(xué)物。

　　從廣義上講，植物化學(xué)物是生物進(jìn)化過程中植物維持其與周圍環(huán)境（包括紫外線）相互作用的生物活性分子。當(dāng)我們吃植物性食品時，就會攝取到各種各樣的植物次級代謝產(chǎn)物。植物次級代謝產(chǎn)物對植物本身而言具有多種功能，如保護(hù)其不受雜草、昆蟲及微生物侵害，作為植物生長調(diào)節(jié)劑或形成植物色素，維系植物與其生長環(huán)境之間的相互作用等。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上講，這些次級代謝產(chǎn)物種類眾多；從數(shù)量上講，與初級代謝產(chǎn)物相比又微乎其微。早在20世紀(jì)50年代Winter等人就提出植物次級代謝產(chǎn)物對人類有藥理學(xué)作用，然而直到近年來營養(yǎng)科學(xué)工作者才開始系統(tǒng)地研究植物中這些生物活性物質(zhì)對機(jī)體健康的促進(jìn)作用。

　　植物次級代謝產(chǎn)物對健康具有有益和有害的雙重作用。過去我們認(rèn)為并一直強(qiáng)調(diào)在植物性食品中它們是天然毒物并對人體健康有害（如馬鈴薯和西紅柿中存在的配糖堿、樹薯中存在的氰化甙等），或因限制營養(yǎng)素的利用而被認(rèn)為是"抗?fàn)I養(yǎng)"物質(zhì)。對植物化學(xué)物有益作用的認(rèn)識始于對農(nóng)場動物的觀察，這些家畜常常是連續(xù)幾個月只喂飼單一的植物草料，然而卻能正常生長和發(fā)育，這種情況與發(fā)達(dá)國家人群的膳食營養(yǎng)狀況是元法相比的。在正常攝食條件下，幾乎所有天然成分對機(jī)體都是無害的（除少數(shù)例外，如馬鈴薯中的龍葵素），而且許多過去認(rèn)為對健康不利的植物化學(xué)物也可能存在各種促進(jìn)健康的作用。例如過去一直認(rèn)為各種卷心菜中存在的蛋白酶抑制劑和芥子油甙是有害于健康的，然而現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)它們有明顯的抗氧化和抑制腫瘤的作用。在過去的二十幾年中，人們對多吃富含蔬菜和水果的膳食有益于健康的認(rèn)識逐漸加深。大量的流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果證明，在蔬菜和水果中含有一些生物活性物質(zhì)，它們具有保護(hù)人體和預(yù)防諸如心血管病和癌癥等慢性疾病的作用，因此又重新引起了營養(yǎng)科學(xué)工作者對植物化學(xué)物的興趣。

　　迄今為止，天然存在的植物化學(xué)物的總數(shù)量還不清楚，但估計有60000～100000種。就混合膳食而言，每天攝入的植物化學(xué)物約為1.5g，而對素食者來講可能會更高一些。

　　2.植物化學(xué)物的分類：植物化學(xué)物可按照它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)或者功能特點(diǎn)進(jìn)行分類。幾種主要的植物化學(xué)物見下表，從該表中可見它們的生理作用有很大區(qū)別。

　?。?）類胡蘿卜素：類胡蘿卜素是水果和蔬菜中廣泛存在的植物次級代謝產(chǎn)物，它們的主要功能之一是使植物顯示出紅色或黃色。通常根據(jù)極性基團(tuán)的存在與否將類胡蘿卜素分成無氧（oxygen-free）和含氧（oxygen-containing，如葉黃素）兩種類型。在自然界存在的700多種天然類胡蘿卜素中，對人體營養(yǎng)有意義的大約有40～50種。根據(jù)個人膳食特點(diǎn)，人類血清中含有不同比例的類胡蘿卜素，主要以無氧型類胡蘿卜素的形式存在，如α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素和番茄紅素。而有氧型的葉黃素，如黃體素（lutein）、玉米黃素和β-隱黃素也有少量存在。在人血清中β-胡蘿卜素占總類胡蘿卜素含量的15％～30％。無氧型和有氧型類胡蘿卜素的區(qū)別主要表現(xiàn)在它們對熱的穩(wěn)定性不同，如類胡蘿卜素中的β-胡蘿卜素是熱穩(wěn)定型的，而葉黃素（主要存在于綠色蔬菜中）則對熱敏感。人體每天攝入的類胡蘿卜素大約為6mg。

　?。?）植物固醇：植物固醇主要存在于植物的種子及其油料中，如β-谷固醇、豆固醇和菜油固醇。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看植物固醇與膽固醇的區(qū)別是前者增加了一個側(cè)鏈。人每日從膳食中攝入的植物固醇為l50mg～400mg，但人體能吸收的只占5％左右。影響吸收率的原因目前尚不清楚。早在上個世紀(jì)中葉人們就發(fā)現(xiàn)植物固醇有降低膽固醇的作用，其作用機(jī)制主要是抑制膽固醇的吸收。

　?。?）皂苷：皂苷是一類具有苦味的化合物，它們可與蛋白質(zhì)和脂類（如膽固醇）形成復(fù)合物，在豆科植物中皂苷特別豐富。根據(jù)膳食習(xí)慣和特點(diǎn)，平均每日膳食攝入的皂苷約為1Omg，最高可達(dá)到200mg以上。由于皂苷具有溶血的特性，所以以前一直被認(rèn)為是對健康有害的，但是人群試驗(yàn)卻未能證實(shí)其危害。、目前一些國家已批準(zhǔn)將某些種類的皂苷作為食品添加劑用于飲料，如美國和加拿大將其作為泡沫穩(wěn)定劑用在啤酒中，英國用在無酒精飲料中。

　?。?）芥子油苷：芥子油苷存在于所有十字花科植物中，它們的降解產(chǎn)物具有典型的芥末、辣根和花椰菜的味道。借助于植物中一種特殊的酶，即葡萄糖硫苷酶的作用，植物組織的機(jī)械性損傷可將芥子油苷轉(zhuǎn)變?yōu)橛袑?shí)際活性的物質(zhì)，即異硫氰酸鹽、硫氰酸鹽和吲哚。當(dāng)白菜加熱時，其中的芥子油苷含量可減少30％～60％。人體每日從膳食中攝入芥子油苷的量大致為10～50mg，素食者每日攝入量可高達(dá)11Omg.芥子油苷的代謝產(chǎn)物，如硫氰酸鹽可在小腸完全吸收。

　?。?）多酚：多酚是所有酚類衍生物的總稱，主要為酚酸（包括羥基肉桂酸）和類黃酮，后者主要存在于水果和蔬菜的外層（黃酮醇）及整粒的谷物中（木聚）。新鮮蔬菜中的多酚可高達(dá)0.1％，例如萵苣外面的綠葉中多酚的含量就特別高。綠葉蔬菜中類黃酮的含量隨著蔬菜的成熟而增高。戶外大地蔬菜中類黃酮的含量明顯高于大棚蔬菜中的含量。最常見的類黃酮是槲皮素，其每日攝入量大約為23mg，最近的研究表明這個劑量的槲皮素對人體健康是有益的。

　?。?）蛋白酶抑制劑：植物蛋白酶抑制劑存在于所有植物中，特別是豆類、谷類等種子中含量更高。哺乳動物腸道中的蛋白酶抑制劑主要阻礙內(nèi)源性蛋白酶（如胰蛋白酶）的活性，導(dǎo)致機(jī)體加強(qiáng)消化酶的合成反應(yīng)。蛋白酶是使一些癌癥具有侵襲能力的重要因子。蛋白酶抑制劑與蛋白酶形成復(fù)合物，，阻斷酶的催化位點(diǎn)，從而競爭陛抑制蛋白酶。人體平均每日攝入的胰蛋白酶抑制劑約為295mg，對于膳食以蔬菜、豆類和糧谷為主的素食者來說所攝入的蛋白酶抑制劑更多。所吸收的蛋白酶抑制劑能以生物活性形式在各組織中被檢測出來，它們主要具有抑制腫瘤和抗氧化的作用。

　　（7）單萜類：調(diào)料類植物中所存在的植物化學(xué)物主要是典型的食物單萜類物質(zhì)，如薄荷中的薄荷醇、香菜種籽中的香芹酮、柑橘油中的檸檬油精。單萜類物質(zhì)的每日攝入量大約為150mg.

　?。?）植物雌激素：植物雌激素是存在于植物中，可結(jié)合到哺乳動物體內(nèi)雌激素受體上并能發(fā)揮類似于內(nèi)源性雌激素作用的成分。異黃酮和木聚素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上均是多酚類物質(zhì)，但也屬于植物雌激素。異黃酮幾乎全部存在于大豆和大豆制品中，木聚素在亞麻種子和糧食制品中含量較高。雖然植物雌激素所顯示出的作用只占人體雌激素作用的0.1％，但在尿中植物雌激素的含量可比內(nèi)源性雌激素高10～1000倍。因此，依據(jù)機(jī)體內(nèi)源性雌激素數(shù)量和含量的不同，植物雌激素可發(fā)揮雌激素和抗雌激素兩種作用。

　?。?）硫化物：植物次級代謝產(chǎn)物中的硫化物包括所有存在于大蒜和其他球根狀植物中的有機(jī)硫化物。大蒜中的主要活性物質(zhì)是氧化形式的二丙烯基二硫化物，亦稱蒜素，蒜素中的基本物質(zhì)是蒜苷。當(dāng)大蒜類植物的結(jié)構(gòu)受損時，蒜苷在蒜苷酶的作用下形成蒜素。新鮮大蒜中蒜素的含量可高達(dá)4g／kg.白菜中也含有硫化物，但由于缺少蒜氨酸酶而不能形成具有生物活性的硫化物代謝產(chǎn)物。

　?。?0）植酸：又稱肌醇六磷酸酯（IP6），是天然存在于谷類和豆類食物中、富含磷的一種有機(jī)化合物。植酸主要存在于種子胚層和谷皮中。植酸的螫合能力較強(qiáng)，因此降低了某些礦物質(zhì)的生物利用率；利用植酸與蛋白質(zhì)結(jié)合的特性，可從天然植物中分離提取植酸。植酸在抗癌、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫功能、抗血小板等方面的生物學(xué)活性已逐漸被證實(shí)。

　　除上述各種植物次級代謝產(chǎn)物外，還有一些植物化學(xué)物沒有歸屬到所列分類中，例如植物凝血素、葡萄糖二胺、苯酞、葉綠素和生育三烯酚類等。