植物化學物的概念與分類，植物化學物種類繁多，其概念和分類如下：

　　1.植物化學物的概念：植物化學物由種類繁多的化學物質(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)稱為植物化學物。

　　從廣義上講，植物化學物是生物進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)物對人類有藥理學作用，然而直到近年來營養(yǎng)科學工作者才開始系統(tǒng)地研究植物中這些生物活性物質(zhì)對機體健康的促進作用。

　　植物次級代謝產(chǎn)物對健康具有有益和有害的雙重作用。過去我們認為并一直強調(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)素的利用而被認為是"抗營養(yǎng)"物質(zhì)。對植物化學物有益作用的認識始于對農(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），而且許多過去認為對健康不利的植物化學物也可能存在各種促進健康的作用。例如過去一直認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識逐漸加深。大量的流行病學調(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)，它們具有保護人體和預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)科學工作者對植物化學物的興趣。

　　迄今為止，天然存在的植物化學物的總數(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物約為1.5g，而對素食者來講可能會更高一些。

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

　　（1）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，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）形成復合物，在豆科植物中皂苷特別豐富。根據(jù)膳食習慣和特點，平均每日膳食攝入的皂苷約為1Omg，最高可達到200mg以上。由于皂苷具有溶血的特性，所以以前一直被認為是對健康有害的，但是人群試驗卻未能證實其危害。、目前一些國家已批準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，植物組織的機械性損傷可將芥子油苷轉(zhuǎn)變?yōu)橛袑嶋H活性的物質(zhì)，即異硫氰酸鹽、硫氰酸鹽和吲哚。當白菜加熱時，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11Omg.芥子油苷的代謝產(chǎn)物，如硫氰酸鹽可在小腸完全吸收。

　　（5）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，導致機體加強消化酶的合成反應。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合物，，阻斷酶的催化位點，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，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活性已逐漸被證實。

　　除上述各種植物次級代謝產(chǎn)物外，還有一些植物化學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。