老年性癡呆的重要特征是體內的氧化脅迫和能量下降。LA有可能通過提高葡萄糖的氧化,從而促進葡萄糖的吸收,因此對這類病症有一定的療效。
當維生素E缺乏時,硫辛酸可在體內替代它的功能。硫辛酸不像別的抗氧化劑在體內隻有一項特定的任務,它具有“自由體”身份,能在其它抗氧化劑短缺時為之“代行職責”。給嚴重缺乏維生素E的無毛小鼠補充LA的實驗證明,補加1.65g/kg的LA食物,可以完全阻止維生素E缺乏的綜合征,體重恢複至正常,肌肉營養不良症被解除。
LA能有效地治療酒精中毒引起的相關疾病,比如肝壞死、肝炎,但對肝硬化的療效不明顯。LA還能減少輻射對人體造成的傷害,防治重金屬中毒。
(五)來源
硫辛酸是在1951年首次從豬肝中分離出來的,屬於一種B族維生素,在丙酮酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶、氨基己酸脫羧酶等多酶複合體中作為輔酶起作用。一般以硫辛酰賴氨酸(lipoyllysine)形式存在於各種自然資源中,如菠菜中含3.15μg/g幹重或92.51μg/mg蛋白質,也存在於甘藍、番茄等中,在四季豆、米糠等中也有微量存在。也存在於動物腎髒(牛腎含2.64μg/g±1.23μg/g幹重),心髒(牛心含1.51μg/g±0.75μg/g幹重)及肝、脾、腦、肺等中。
三、薑黃素
(一)結構與一般理化性質
薑黃素(curcumin)是從薑科薑黃屬(Curcuma L.)植物薑黃、莪術、鬱金等的根莖中提取的一種天然有效成分,是植物界很稀少的具有二酮的色素,其薑黃素分子式為C21H20O6,相對分子質量為368.4。
薑黃素可溶於甲醇、乙醇、堿、醋酸、丙酮、丙二醇和氯仿等有機溶劑,微溶於植物油,不溶於在水和乙醚中溶解度低,多數水溶液中的實驗是在小於50μmol/L的濃度進行。薑黃素在堿性溶液中呈紅褐色,在中性、酸性溶液中呈黃色,對還原劑的穩定性較強,著色性強,不易退色,但對光、熱、鐵離子等敏感。
(二)生理和藥理功能
薑黃素具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、抗HIV、抗菌等多種生理和藥理作用,且毒性低,具有良好的臨床應用潛力,受到國內外廣泛的關注。
1.抗氧化作用
薑黃素分子中的酚羥基使其具有較強的抗氧化作用,可抑製脂質的過氧化反應,降低膽固醇。有研究表明,糖尿病的發生與細胞的循環氧化反應(ROS)有關,而細胞中Ca2+的流入可以導致該反應的增加,薑黃素可通過幹擾蛋白激酶C和Ca2+的流入抑製ROS的發生;因此薑黃素有可能開發成為治療糖尿病引發的視網膜疾病和其它並發症的新藥。
前腦損傷與氧化反應的增加有關。大腦局部缺血發生0.5h後給予200mg/kg的薑黃素,可有效降低局部缺血-再灌注(I/R)引起的黃嘌呤氧化酶活性增加、過氧化陰離子(O-2·)的生成,以及增強穀胱甘肽過氧化酶(GPx)、過氧化歧化酶(SOD)、乳酸脫氫酶(LDH)的活性。薑黃素的抗氧化作用可降低I/R的損傷,對前腦具有保護作用。
2.抗腫瘤作用
薑黃素可以用於預防和治療腫瘤,對多種腫瘤細胞的產生、增殖、轉移均具有抑製作用,如結腸癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、前列腺癌、皮膚癌、白血病等。其可能的作用機製有誘導腫瘤細胞凋亡、改變細胞受體連接、阻斷細胞內信號反應等。
3.抗炎作用
薑黃素對急性、亞急性、慢性炎症均有抑製作用。薑黃素可以抑製炎症發生時能產生活性氧簇酶類的活性,如脂肪氧化酶(LOX)、環氧化酶(COX)、黃嘌呤脫氫酶和誘導型一氧化氮合酶(iNOS)。薑黃素能夠抑製巨噬細胞中脂多糖(LPS)和幹擾素(INF)誘導的氮氧化物的產生,蛋白質激酶的活性和成纖維細胞中的c-Jun基因的表達。薑黃素能抑製皮膚炎症和相關c-Fos、c-Jun基因的表達以及過氧化氫的形成。薑黃素通過調節各種炎症細胞因子來改善風濕性關節炎、炎症性腸道疾病、I型糖尿病、心肌炎、全身係統性紅斑狼瘡等疾病的症狀。薑黃素的抗炎作用機製有待於進一步明確。
另外,研究者還發現了薑黃素具有免疫抑製作用,以及可以調節P-糖蛋白(Pgp)在子宮頸腫瘤細胞(KB-V1)多藥耐藥中的表達和作用。
(三)來源
薑黃素主要存在於薑科薑黃屬植物的塊莖中,例如:薑黃、莪術、鬱金等,其中薑黃是薑黃素最普遍的來源。薑黃中的薑黃素一般指薑黃素、去甲氧基薑黃素和雙去甲氧基薑黃素的混合物,三者占薑黃的3%~5%;鬱金和莪術中薑黃素含量相對較低。另外,不同地區的薑黃屬植物中薑黃素含量也有差異。
四、白藜蘆醇
(一)結構和一般理化性質
白藜蘆醇(resveratrol,簡稱Res)亦稱芪三酚,學名為(E)-3,4’,5-三羥基二苯乙烯,是非黃酮類的多酚化合物,屬二苯乙烯芪類。分子式為C14H12O3,相對分子質量為228.25,存在順、反兩種異構體。
白藜蘆醇熔點256~257℃,升華點261℃,外觀為白色針狀晶體,難溶於水,能溶於乙醚、氯仿、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等有機溶劑。在366nm紫外光照射下產生熒光,並能和三氯化鐵-鐵氰化鉀起顯色反應。
除上述兩種白藜蘆醇類之外,還分離出更多新的白藜蘆醇衍生物和類似物。
反式白藜蘆醇已商品化,順式體可通過UV照射反式體獲得。試驗表明,在完全避光條件下,反式白黎蘆醇在數月內穩定,僅在pH>10下才略有降解,而順式白藜蘆醇隻在避光的中性條件環境中才穩定。可見,不同形式的白藜蘆醇在不同條件下穩定性不同。
(二)功能性質
1.抗氧化、抗自由基作用
白藜蘆醇是存在於植物中的天然抗氧化劑,主要通過清除或抑製自由基生成,抑製脂質過氧化、調節抗氧化相關酶活性等機製發揮抗氧化作用。白藜蘆醇在1.3g/mL時,能明顯抑製大鼠紅細胞的自氧化溶血和由H2O2引起的氧化溶血,對小鼠心、肝、腦、腎的體內外過氧化脂質的產生有明顯的抑製作用。白藜蘆醇的抗氧化、清除自由基和影響花生四烯酸代謝的藥理功能引起了人們的廣泛興趣,因為這些生理代謝涉及與人體健康密切相關的許多生理疾病,例如:老年癡呆、心血管疾病、胃潰瘍等。
2.抗腫瘤作用
白藜蘆醇對胃腸道癌、生殖器官癌、皮膚癌、鼻咽喉癌等多種癌症都有不同程度的拮抗作用,其原因是抑製蛋白質-酪氨酸激酶的活性。目前已達成共識的是白藜蘆醇作為化學預防劑在腫瘤發生三個階段都有抑製乃至逆轉作用:①通過抗氧化、抗突變、抑製自由基、誘導二相藥代酶、抗二英的作用發揮抗起始活性;②通過抗炎、抑製環氧化酶和過氧化氫酶的活性而在癌的促進階段起抑製作用;③通過誘導人早幼粒白細胞的分化,誘導癌細胞的凋亡而抑製腫瘤的發展。
3.對心血管的保護作用
在民間,早已用富含白藜蘆醇的中藥如虎杖、首烏治療和預防高血脂、動脈硬化。白藜蘆醇通過與人體內雌性激素受體的結合調節血液中的膽固醇水平,減少人患心血管病的風險。白藜蘆醇還具有抗血小板凝集作用,對血小板相互之間發生聚集形成血塊並黏附在血管壁上的現象有抑製作用,從而抑製和減輕了心血管病的發生和發展。此外,白藜蘆醇能抑製銅介導的低密度脂蛋白的氧化,還能通過螯合作用和消除自由基來保護低密度脂蛋白的過氧化,從而達到預防動脈粥樣硬化和冠心病的作用。
4.雌激素作用
白藜蘆醇的結構與雌激素乙烯雌酚相似,可以競爭性地結合於雌激素受體,起到雌性激素的信號轉導作用。因此,白藜蘆醇作為一種雌性激素添加劑,可以防止女性在絕經期後,體內雌性激素分泌不足而引起的一係列疾病。
5.其它作用
除了上述幾個重要作用外,白藜蘆醇還具有酶誘導劑、延緩衰老、防止老年癡呆、抑製脂肪合成、抗菌消炎和輻射防護等多方麵的藥理作用。因此,可以被添加到藥品、食品或化妝品中,作為一種新型美容保健品以延緩人的衰老,祛除瘡類、黃褐斑,防紫外線輻射等。
(三)來源和製備合成方法
目前,已經在21科31屬72種植物中發現了白藜蘆醇,如虎杖,葡萄科的葡萄屬,蛇葡萄屬,豆科的落花生屬和決明屬等,白藜蘆醇存在於這些植物的不同部位,如枝、葉、根部、果皮和種子中;在葡萄中以紅葡萄皮的含量較高,約50~100μg/g。虎杖中白藜蘆醇含量遠遠高於葡萄等其它植物,因此現多從虎杖中提取。近幾年已報道一些白黎蘆醇的化學合成方法,主要是基於Perkin反應、Heck反應及Witting反應。
五、番茄紅素
(一)番茄紅素的結構與性質
番茄紅素(lycopene)是一種不飽和的碳氫化合物,分子式為C40H56,相對分子質量為536.9,番茄紅素的分子由多聚烯鏈構成,含11個共軛雙鍵和2個非共軛雙鍵,末端無芳香環,由於具有非環狀結構,因此不表現維生素A的生理活性。
在新鮮番茄中番茄紅素是較穩定全反式異構體,約占95%,但可因加熱等作用而轉變成一個或多個順式體,包括C5、C9、C13和C15等順式異構體。如全反式番茄紅素經100℃加熱1h,有20%~30%轉變為順式異構體。
番茄紅素是一種呈紅色的脂溶性色素,不溶於水,可溶於脂肪、油脂、乙醚、石油醚和丙酮,難溶於甲醇、乙醇。
植物體內的番茄紅素比較穩定,經提純分離後的天然番茄紅素易發生氧化反應,穩定性較差。番茄紅素的降解受多種因素的影響。光、溫度、氧氣、極度pH、金屬離子等均會影響番茄紅素的穩定性。番茄紅素對光十分敏感,日光紫外光照射下損失極快。耐熱穩定性較好,熱損失少。添加維生素C、維生素E等抗氧化劑可以減少番茄紅素的損失。
番茄紅素是有效的抗氧化劑,通過物理或化學方式捕捉高效猝滅單線態氧、抑製自由基的產生或直接清除自由基等發揮抗氧化作用。番茄紅素的抗氧化能力在天然類胡蘿卜素中是最強的,這與其獨特的由11個共軛及2個非共軛碳-碳雙鍵組成的高度不飽和直鏈型分子結構有關。番茄紅素猝滅單線態氧的速率是β-胡蘿卜素的2倍,是α-生育酚的100倍。
番茄紅素具有活化免疫細胞,保護吞噬細胞免受自身的氧化損傷,促進T、B淋巴細胞增殖,刺激T細胞的功能,增強巨噬細胞、T細胞殺傷腫瘤細胞的能力,提高機體免疫力。動物實驗表明,添加番茄紅素組小鼠體內T細胞亞群增加,異常T細胞變異恢複正常,能減少淋巴細胞DNA的氧化損傷及促進某些白介素的產生,發揮其免疫調節機製。