洋甘菊提取物芹菜素屬于黃酮類化合物,廣泛存在于多種蔬菜和水果中, 并且與其他黃酮類物質(zhì)(如槲皮素、山奈黃酮等)相比芹菜素具有低毒、無誘變性等優(yōu)點。芹菜素具有多種生物學(xué)作用,如抗氧 化、抗腫瘤、抗病毒、抗炎、鎮(zhèn)靜等,F(xiàn)就芹菜素的抗氧化作用研 究進(jìn)行綜述。
1 芹菜素的理化性質(zhì)及來源 芹菜素,分子式為C H oO ,分子量為270,不溶于水,易溶于 乙醇、二甲基亞砜。純品為淺黃色或黃綠色。與其他黃酮類物質(zhì) (如槲皮素、山奈黃酮等)相比具有低毒、無誘變f生等優(yōu)點。
芹菜素廣泛存在于蔬菜和水果中,如芹菜、大蒜、蘋果、桔 子等,另外還存在于許多中草藥中,如地錢、西藏雪蓮花等。國 內(nèi)外均有文獻(xiàn)報道,不過有一定的差異,國外測定當(dāng)?shù)厍鄄藶?338.5mg/kg(干品),國內(nèi)測定為9.54mg/100g(鮮重)。可以通過 高效液相色譜、薄層色譜掃描、質(zhì)譜、光譜分析進(jìn)行分離和 鑒定。
2 洋甘菊提取物芹菜索立體結(jié)構(gòu)與抗氧化性的關(guān)系
芹菜素,又稱4’,5,7一三羥基黃酮,其4’、5.7位的三個羥 基及C 雙鍵決定了其獨特的理化性質(zhì)和生物學(xué)作用。其分子 結(jié)構(gòu)見圖1。
由圖1可見:芹菜素在A、B環(huán)上具有4’、5、7位三個羥基, 可以與活性自由基相結(jié)合,從而清除自由基。同時5、7位酚羥基 可以與金屬離子絡(luò)合,且7位羥基具有很強(qiáng)的酸性,這些都有利 于發(fā)揮抗氧化性。另外a z( 雙鍵對氧化性也有一定的影響。 Hyang等【 l從一種植物提取物中分離出10種化合物,并證明其中 槲皮素、二氫槲皮素、3一甲基醚槲皮素具有抗氧化功能。槲皮素 為黃酮醇類物質(zhì),二氫槲皮素是二氫黃酮醇類,三甲基醚槲皮素是黃酮化合物,三者在4’、5、7位置上都有一個羥基,同時槲皮 素還具有△ 雙鍵。陳季武等利用抗壞血酸一CuS04-酵母一H20 的化學(xué)發(fā)光體系,檢測了部分黃酮類物質(zhì)清除自由基的能力,如 槲皮素、金絲猴桃苷、澤漆新苷,它們都在B環(huán)上具有4’羥基。B 環(huán)是黃酮類物質(zhì)抗氧化清除自由基的主要活性部位,特別是3’ 4’羥基,是強(qiáng)氧化劑的標(biāo)志,具有單一羥基也具有一定的抗氧化 性
3 洋甘菊提取物芹菜素抗氧化機(jī)制
3.1 體外實驗抗氧化作用
(1)體外直接清除自由基
自由基的種類很多,其中危害最強(qiáng)的是超氧陰離子、羥自 由基、脂質(zhì)過氧化物等。Topcu等I21在研究Pistacia rerebinthus提 取物的抗氧化功能中發(fā)現(xiàn),芹菜素對超氧陰離子及脂質(zhì)過氧化 物有很強(qiáng)的清除作用。Bahrusaity等p】i臣過2,2’氨基一二(3一乙 基苯并噻唑啉磺酸)銨鹽退色反應(yīng)和脂質(zhì)過氧化物抑制作 用,發(fā)現(xiàn)芹菜素對自由基正離子和脂質(zhì)過氧化物有很強(qiáng)的清除 作用。
(2)螯合金屬離子
過渡金屬鐵、銅是許多自由基產(chǎn)生過程的催化劑,亞鐵離子 及銅離子都能介導(dǎo)脂質(zhì)過氧化,鐵缺乏可以導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化損 傷加重,銅是超氧化物酶的重要成分,是該酶的活性中心結(jié)構(gòu), 可以催化超氧陰離子成為氧和過氧化氫,從而保護(hù)細(xì)胞免受超 氧陰離子引起的損傷。
芹菜素對鐵離子的作用:Topcu等回研究結(jié)果顯示:芹菜素可以與亞鐵離子螯合,從而降低脂質(zhì)過氧化損傷。Dastmalchi,Keyva 等也發(fā)現(xiàn),芹菜素可以螫合亞鐵離子,同時還可以加速三價鐵離 子的還原,從而清除自由基。
芹菜素對銅離子的作用:Kazazic等I41在研究不同黃酮對鐵離 子和銅離子的螯合作用中,利用氣相色譜及質(zhì)譜檢測發(fā)現(xiàn):芹菜 素可以很好的螯合鐵及銅離子,并且作用位點在c環(huán),而不是在 B環(huán)。
(3)抑制NO的生成
NO是體內(nèi)產(chǎn)生的一種氮自由基。最早知道是內(nèi)皮細(xì)胞衍生 物的血管擴(kuò)張因素。
在很多情況下,NO被認(rèn)為有好的作用,如防止血栓的形成,炎癥反應(yīng)等,但是它也有一定的毒性作用。NO能與超氧陰離子 (0-2)反應(yīng)生成過氧亞硝酸(ONOOH)。ONOOH是一種強(qiáng)氧化劑, 以氧化硫醇為標(biāo)準(zhǔn),比H20:的氧化能力大2000倍。它能對靶分 子進(jìn)行單電子氧化或雙電子氧化,最終破壞靶分子,造成機(jī)體的 損害,同時ONOOH還可以誘導(dǎo)不飽和脂肪酸過氧化,近來還發(fā) 現(xiàn)ONOOH是造成線粒體損傷的主要原因。
Yu—Chih等嚯觀察幾種黃酮在小鼠巨噬細(xì)胞中對前列腺素 及亞硝酸鹽生成的影響中發(fā)現(xiàn),芹菜素是PGE 和亞硝酸鹽生成 的最強(qiáng)抑制劑,Ic,。為8.04 M,明顯優(yōu)于其他黃酮(槲皮素、山 柰酚、染料木黃酮);他們還發(fā)現(xiàn)芹菜素是通過在細(xì)胞轉(zhuǎn)錄水平 抑制COX一2及iNOS的表達(dá)來發(fā)揮作用的。
(4)抑制DNA氧化損傷
自由基可引起DNA氧化性損傷,而洋甘菊提取物芹菜素對這種損傷有 保護(hù)作用。D Romanova等在研究了洋甘菊提取物芹菜素、蘆丁及槲皮素對過 氧化氫誘導(dǎo)的氧化性DNA損傷保護(hù)作用中發(fā)現(xiàn),芹菜素對 DNA損傷的保護(hù)作用要優(yōu)于其他黃酮類物質(zhì)。Kanazawa等[63利 用體外細(xì)胞培養(yǎng),檢測不同黃酮類物質(zhì)對HepG2細(xì)胞核內(nèi)DNA 損傷的保護(hù)作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)同濃度黃酮類物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的相 對量分別為:在細(xì)胞核內(nèi)有85%的芹菜素,23%的槲皮素,8%的 蘆丁,芹菜素對細(xì)胞核內(nèi)DNA損傷的保護(hù)作用要強(qiáng)于槲皮素和蘆丁。
(5)抑制放射損傷
自然界存在的放射線也可使機(jī)體產(chǎn)生少量自由基,從而對 機(jī)體造成損傷。KN Rithidech等在研究芹菜素對放射線造成人類 淋巴細(xì)胞損傷保護(hù)作用發(fā)現(xiàn),通過體外細(xì)胞培養(yǎng)放射線照射,不 同濃度芹菜素作為保護(hù)劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞損傷程度與芹菜 素的濃度有一定的劑量效應(yīng)關(guān)系,濃度越高細(xì)胞受損傷的程度 就越低。
(6)抑制LDL氧化損傷
低密度脂蛋白(LDL)與動脈粥樣硬化(As)有很密切的關(guān)系, 專家認(rèn)為高LDL血癥是AS的主要危險因素。體內(nèi)脂質(zhì)過氧化 物(LPO)的代謝產(chǎn)物丙二醛(MDA)極易修飾LDL,成為MDA— LDL,能為單核巨噬細(xì)胞受體所辨認(rèn)、內(nèi)飲,形成泡沫細(xì)胞。另外 LDL經(jīng)過多種類型的細(xì)胞、過渡金屬離子或脂加氧酶的氧化修 飾產(chǎn)生氧化修飾LDL(0x—LDL),從而促進(jìn)AS的形成,對機(jī)體造 成損害。
洋甘菊提取物芹菜素對LDL氧化損傷有很好的保護(hù)作用。Gholam Ali Naderi等通過過渡金屬銅離子誘導(dǎo)LDL氧化,234nm共軛體雙 烯吸收值作為LDL氧化動態(tài)監(jiān)測指標(biāo),結(jié)果發(fā)現(xiàn)芹菜素可以保護(hù)LDL的氧化損傷。
3.2 體內(nèi)實驗抗氧化作用
目前體內(nèi)芹菜素的代謝及吸收機(jī)制還未研究清楚,所以其 體內(nèi)抗氧化作用方面研究較少,但也有一些實驗證明芹菜素在體內(nèi)也具有很好的抗氧化作用。
(1)抑制脂質(zhì)過氧化作用
生物體內(nèi)主要有亞油酸、亞麻酸及花生四烯酸,多以磷脂形 式存在于質(zhì)膜等生物膜中。這些不飽和脂肪酸可受單線態(tài)分子 氧及氫氧自由基等作用生成過氧化脂類。 過氧化脂類化學(xué)性質(zhì)活潑,易進(jìn)一步使脂質(zhì)分解引起自由 基反應(yīng),也可使谷胱甘肽氧化,從而對機(jī)體生物膜造成損傷,進(jìn) 而對機(jī)體造成損害。
JP Singh等用N一亞硝基二乙胺誘導(dǎo)Wistar肝癌大鼠,25 mg/kg芹菜素作為保護(hù)試劑,研究芹菜素對肝癌大鼠體內(nèi)脂質(zhì)過 氧化保護(hù)作用中發(fā)現(xiàn),芹菜素處理組肝臟和腎臟中抗氧化水平 要高于癌癥組,與癌癥組相比有統(tǒng)計學(xué)意義。同時芹菜素處理組脂質(zhì)過氧化情況明顯好于癌癥組,芹菜素對癌癥大鼠脂質(zhì)過氧 化有保護(hù)作用。
PV Jeyabal等利用肝癌大鼠模型研究了洋甘菊提取物芹菜素抑制氧化壓 力對大分子物質(zhì)損傷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)芹菜素處理組對肝癌大鼠的脂 質(zhì)過氧化有保護(hù)作用。
(2)保護(hù)DNA的損傷
洋甘菊提取物芹菜素在體外已經(jīng)證實對DNA的損傷有保護(hù)作用,體內(nèi)實 驗也有報道其對DNA損傷的保護(hù)作用。PV Jeyabal等利用肝癌 大鼠模型研究了芹菜素抑制氧化對大分子物質(zhì)損傷,用單細(xì)胞 凝膠電泳測定DNA損傷,發(fā)現(xiàn)芹菜素對癌癥大鼠細(xì)胞的DNA 損傷有保護(hù)作用。
4 展望
芹菜素從結(jié)構(gòu)上來看,具有黃酮類物質(zhì)共有的抗氧化結(jié)構(gòu) 特點一三個羥基,同時也具有強(qiáng)氧化劑的結(jié)構(gòu)特點——5、7位酚 羥基及4’位羥基。
另外體外實驗已充分證明芹菜素可以有效地清除自由基, 具有很強(qiáng)的抗氧化能力。但是由于芹菜素體內(nèi)代謝和吸收機(jī)制 還不是很明確,所以體內(nèi)抗氧化研究還很少。因此系統(tǒng)全面地研 究芹菜素在體內(nèi)代謝及吸收情況,明確芹菜素在體內(nèi)的作用機(jī) 制,是今后研究的一個重點。 |