張瑜 田靜
摘 要:二氫楊梅素屬于二氫黃酮類化合物,是藤茶中主要的功能活性物質(zhì)?,F(xiàn)有相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)二氫楊梅素有抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)血糖血脂、抗癌、解酒保肝與抗菌等多種生理活性,可作為潛在的藥物或營(yíng)養(yǎng)劑。本文討論了近年來(lái)關(guān)于二氫楊梅素調(diào)節(jié)糖脂代謝的生理活性及其在食品中的應(yīng)用,以期為其在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的研究、開(kāi)發(fā)與利用提供參考與思路。
關(guān)鍵詞:二氫楊梅素;糖脂代謝;食品應(yīng)用;抗氧化;抗菌
二氫楊梅素也稱為蛇葡萄素、雙氫楊梅素,主要提取自葡萄科蛇葡萄屬藤茶的莖和葉,藤茶中不含有鞣酸和咖啡因,在中藥中一直被作為藥引使用。我國(guó)自古便有飲用藤茶的習(xí)慣,最早可追溯到神農(nóng)嘗百草時(shí)期,《中國(guó)中草藥匯編》記載:藤茶味甘淡,性涼,具降暑生津、消炎利尿、抗心律失衡、心肌缺血等功效[1]。藤茶中含有大量的黃酮類物質(zhì)、多種氨基酸、維生素以及微量元素等,而在黃酮類物質(zhì)中,二氫楊梅素的含量最高,作為藤茶中的主要活性成分,其含量甚至可在30%以上,目前相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)二氫楊梅素具有多種生理功能。
1 二氫楊梅素簡(jiǎn)介
二氫楊梅素(3,5,7,3,4,5,-六羥基-2,3雙氫黃酮醇)存在于葡萄科、杜鵑科、楊梅科、藤黃科與柳科等植物中,葡萄科中的蛇葡萄屬藤茶中含量最為豐富,1940年Kotake和Kubota首次從蛇葡萄屬植物中提取鑒定出該物質(zhì),并將其命名為蛇葡萄素。1996年,改為現(xiàn)名。二氫楊梅素為白色針狀結(jié)晶,易溶于熱水,冷水中溶解度低,難溶于石油醚、氯仿,七分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。固體狀態(tài)下二氫楊梅素?zé)岱€(wěn)定性好,但在溶液中隨著溫度的升高,二氫楊梅素的熱穩(wěn)定性會(huì)變差。
2 調(diào)節(jié)糖脂代謝
2.1 對(duì)α-淀粉酶的抑制作用
α-淀粉酶活性對(duì)于碳水化合物的影響巨大,近年來(lái),來(lái)自植物多酚中的天然α-淀粉酶抑制劑顯示出了其有益的作用,如多酚中的黃酮類化合物:槲皮素、木犀草素、楊梅素及黃岑素等都在一定程度上表現(xiàn)出了對(duì)α-淀粉酶的抑制作用[2],這有助于控制淀粉消化和血糖的穩(wěn)定。α-淀粉酶是淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖的關(guān)鍵酶,對(duì)于控制餐后血糖穩(wěn)定具有不可或缺的作用。
二氫楊梅素作為一種黃酮類化合物可以與淀粉酶形成復(fù)合物,通過(guò)改變酶的活性位點(diǎn)進(jìn)而起到降低酶活的作用,其可能的作用方式為二氫楊梅素經(jīng)疏水鍵靠近蛋白質(zhì)表面,隨后多酚進(jìn)入到蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)多的部位,最后羥基基團(tuán)通過(guò)氫鍵與蛋白質(zhì)親水基團(tuán)結(jié)合,發(fā)生作用[3],這個(gè)過(guò)程以疏水相互作用力為主,當(dāng)然氫鍵也起著不可忽視的作用。
2.2 對(duì)胰島素的調(diào)節(jié)作用
當(dāng)代謝旺盛的組織比如骨骼肌、肝臟、心肌、脂肪組織等對(duì)胰島素的敏感性下降時(shí),會(huì)引起葡萄糖和脂質(zhì)的代謝受損受阻,進(jìn)而導(dǎo)致糖脂代謝紊亂。通過(guò)高脂飲食建立大鼠肝胰島素抵抗模型,對(duì)其進(jìn)行二氫楊梅素處理,可上調(diào)AMPK和AS160的表達(dá),通過(guò)IRS/PI3K/Akt途徑顯著下調(diào)葡萄糖水平[4]。有研究表明,在3T3-L1前脂肪細(xì)胞中,二氫楊梅素可以促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和脂聯(lián)素的分泌,在不導(dǎo)致體重過(guò)度增加的情況下改善胰島素敏感性,這一過(guò)程主要通過(guò)下調(diào)MEK表達(dá),進(jìn)而抑制ERK磷酸化,最后抑制serine 273處的過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)的磷酸化而實(shí)現(xiàn)[5]。在一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)中,補(bǔ)充藤茶組(每日含有970 mg二氫楊梅素)與安慰劑組相比,藤茶組能明顯控制餐后血糖,并改善與腎功能相關(guān)的參數(shù)[6]。
3 二氫楊梅素在食品中的應(yīng)用
由于二氫楊梅素優(yōu)良的抗菌活性,可將其應(yīng)用于食品的抑菌保鮮;同時(shí),其作為優(yōu)良的天然抗氧化劑也可添加到食品中,起到抗氧化的作用。
3.1 抗菌作用
植物多酚主要通過(guò)破壞微生物形態(tài),擾亂鈉鉀離子通道,干擾能量代謝,抑制蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子合成等途徑來(lái)起到抑菌作用。二氫楊梅素作為植物多酚類物質(zhì),也表現(xiàn)出了優(yōu)越的抑菌活性。金黃色葡萄球菌由于毒性強(qiáng)、易粘附于食品表面等特點(diǎn)而成為食品工業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。研究表明,濃度范圍為0.25~1 mg/mL的二氫楊梅素能顯著抑制金黃色葡萄球菌生物膜的形成,并影響其代謝活性[7]。類似的一項(xiàng)研究也表明二氫楊梅素對(duì)于金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度為0.06 mg/mL,另外其對(duì)于大腸桿菌、福氏志賀菌、枯草芽胞桿菌的最低抑菌濃度均在1 mg/mL以下[8]。此外,二氫楊梅素可通過(guò)抑制細(xì)菌的呼吸代謝,從而抑制細(xì)菌的繁殖。
3.2 抗氧化作用
目前食品中添加的抗氧化劑主要有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)等,由于合成抗氧化劑的安全性問(wèn)題,使得消費(fèi)者更青睞于天然抗氧化劑。
有研究表明,在豆油和熟牛肉中加入含有22.6%二氫楊梅素的藤茶提取物,與添加人工合成的抗氧化劑相比,含有二氫楊梅素的大豆油具有最低的過(guò)氧化值、茴香胺值,并且在熟牛肉中二氫楊梅素也表現(xiàn)出了很好的抗氧化活性[9]。雖然二氫楊梅素能夠作為抗氧化劑加入到油脂體系中,但也應(yīng)注意添加的時(shí)間,否則會(huì)起到相反的效果,例如在豬油氧化后期二氫楊梅素的加入反而起到了促氧化作用[10]。有研究表明,二氫楊梅素添加量與抗氧化活性之間并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,二氫楊梅素在花生油體系中添加量為0.04%時(shí),抗氧化效果達(dá)到最大值,但繼續(xù)增大添加量效果并沒(méi)有出現(xiàn)顯著性變化。二氫楊梅素親脂性差的特點(diǎn)限制了它在親脂性食品中的應(yīng)用,但通過(guò)制備二氫楊梅素與卵磷脂的復(fù)合物,發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物能夠有效清除親脂性食品中的DPPH自由基[11]。
4 結(jié)論及展望
植物黃酮由于來(lái)源廣、安全、具有多種生理活性等特點(diǎn),逐漸成為藥物研發(fā)的熱點(diǎn)。二氫楊梅素作為黃酮類化合物的一種,在目前研究中也表現(xiàn)出多種有益功能,成為一種潛在的藥物來(lái)源。在這篇綜述中,筆者討論了二氫楊梅素的主要生理活性和應(yīng)用。這些發(fā)現(xiàn)也進(jìn)一步證明了其對(duì)于機(jī)體代謝具有一定的調(diào)控作用,但相關(guān)的藥代動(dòng)力學(xué)以及臨床研究還有待完善。同時(shí),作為中國(guó)傳統(tǒng)藥食同源食物藤茶中的主要功能活性物質(zhì),它的應(yīng)用有著悠久的歷史,將二氫楊梅素與健康的生活方式相結(jié)合,也使其更容易被廣大消費(fèi)者接受。
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通訊作者:田靜(1985—),女,湖北黃岡人,博士,副教授。研究方向:食品營(yíng)養(yǎng)。