汪 帥,孫 宇,李春梅,盧 群
(廣東藥科大學(xué),廣東 廣州 510006)
豆甾醇是植物甾醇的典型代表,廣泛存在于各類植物及植物油精煉的脫臭餾出物中,具有多種生物學(xué)活性,無毒,具有乳化性、穩(wěn)定性、抗氧化等特點,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。本研究中對豆甾醇的來源分布、提取、理化性質(zhì)、生理學(xué)活性、臨床運用等多方面進(jìn)行概述,為臨床應(yīng)用提供理論參考,也為豆甾醇的進(jìn)一步開發(fā)利用提供借鑒。
豆甾醇為植物的活性成分,廣泛分布于大自然中。不同植物體內(nèi)的豆甾醇含量不同,其中植物油及其加工品中含量最高,其次是大豆、谷物、堅果,瓜果和蔬菜的含量較低。
目前,豆甾醇的提取方法主要有化學(xué)法和物理法?;瘜W(xué)法即傳統(tǒng)的分離提純方法,先利用化學(xué)反應(yīng)制備各種甾醇衍生物,增加各種甾醇的物理性差異,再用物理方法分離出豆甾醇?;瘜W(xué)法包括絡(luò)合法和皂化法,前者將甾醇與有機素、鹵素絡(luò)合,增加其溶解度,便于提??;后者利用酯在堿的作用下水解生成羧酸鹽和醇的原理提取豆甾醇。物理法是根據(jù)物理性質(zhì)分離出豆甾醇,包括溶劑結(jié)晶法、吸附法、分子蒸餾法等,目前主要以溶劑結(jié)晶法為主,該法主要是利用物質(zhì)在不同有機溶劑中溶解度有差異的原理達(dá)到提取目的,先采用一種非極性溶劑通過結(jié)晶的方法使豆甾醇富集,再采用另一種溶劑體系進(jìn)一步純化,提取得到的豆甾醇在純度、效率等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的化學(xué)法[1]。
豆甾醇為白色粉末狀物質(zhì),在不同溶劑中呈現(xiàn)的狀態(tài)有所不同。一般無臭無味,相對分子質(zhì)量為412.69,碳原子數(shù)為 27 ~31,沸點為 501.9 ℃(760 mmHg),熔點為161~170℃,相對密度略大于水。豆甾醇易溶于醋酸乙酯、苯、氯仿、吡啶,微溶于丙酮和乙醇,不溶于水。豆甾醇的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在活性的羥基(C3位)和雙鍵(C5位)上,C17位上相連的由8~10個碳原子構(gòu)成的側(cè)鏈也與其生理特性和用途有關(guān)。
抗氧化:LI等[2]發(fā)現(xiàn),豆甾醇可顯著抑制A7r5細(xì)胞中血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導(dǎo)的活性氧(ROS)的增加,增加AngⅡ處理的A7r5細(xì)胞中SOD和CAT酶的活性,結(jié)果表明豆甾醇在A7r5細(xì)胞中的抗氧化作用。黃建春等[3]采用體外試驗法觀察玉郎傘中提取得到的豆甾醇對O2-·和·OH的清除及抑制作用,發(fā)現(xiàn)高、中濃度豆甾醇對其均有明顯的清除作用,并呈濃度依賴性。左玉等[4]采用硫氰酸鐵法(FCT)和硫代巴比妥酸反應(yīng)物法(TBARS)檢測脂質(zhì)的氧化進(jìn)程,發(fā)現(xiàn)不同濃度豆甾醇均能使大豆磷脂脂質(zhì)氧化物(FTC)和丙二醛的生成量下降,表明豆甾醇具有抗氧化活性。
抗腫瘤:程杏安等[5]采用四唑鹽 (MTT)法觀察豆甾醇和β-谷甾醇對B16-F10黑色素瘤細(xì)胞活力的影響,發(fā)現(xiàn)豆甾醇能明顯抑制B16-F10黑色瘤細(xì)胞的生長。李慶勇等[6]發(fā)現(xiàn),豆甾醇能阻滯人肝癌細(xì)胞SMMC-7721的細(xì)胞周期的S期和G2/M期,抑制癌細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。KANGSAMAKSIN 等[7]發(fā)現(xiàn),豆甾醇在體外能顯著降低腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的轉(zhuǎn)錄水平,在體內(nèi)能破壞腫瘤血管的生成,抑制膽管癌(CCA)異種移植瘤的生長,認(rèn)為豆甾醇是治療膽管癌的候選藥物。PANDEY等[8]發(fā)現(xiàn),豆甾醇在人膽囊癌細(xì)胞中能上調(diào)p27表達(dá)、下調(diào)jab1基因,而調(diào)控線粒體凋亡信號通路,激活Caspase-3,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,表明豆甾醇具有抗膽囊癌的作用。LI等[9]發(fā)現(xiàn),在人胃癌細(xì)胞SNU-1中,豆甾醇除了能上調(diào)促凋亡基因BAX蛋白的表達(dá)、下調(diào)抗凋亡基因bcl-2的表達(dá)、抑制癌細(xì)胞的增殖外,還能抑制胃癌細(xì)胞遷移,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G2/M 期,抑制 JAK/STAT 信號通路。ALI等[10]在二羥甲基丁酸(DMBA)誘導(dǎo)的小鼠皮膚癌模型中發(fā)現(xiàn),豆甾醇能顯著減小腫瘤的體積,降低乳頭狀瘤的累積數(shù)目,延長平均潛伏期,表明豆甾醇具有抗皮膚癌的活性。
抗炎癥:PANDITH等[11]在體外試驗研究中發(fā)現(xiàn),暹羅雜草提取物中的豆甾醇能明顯抑制LPS誘導(dǎo)的環(huán)氧合酶 -2(COX-2)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA和蛋白水平的提高,抑制前列腺素E2(PGE2)和一氧化氮(NO)的釋放。CHEN 等[12]通過大體形態(tài)學(xué)、組織學(xué)等方法評估軟骨關(guān)節(jié)炎(OA)家兔的膝關(guān)節(jié),發(fā)現(xiàn)豆甾醇能明顯抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá),抑制軟骨的降解,表明豆甾醇具有治療骨關(guān)節(jié)炎的潛力。馮思敏等[13]研究發(fā)現(xiàn),豆甾醇能明顯抑制葡萄糖酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的C57BL/6J雄性小鼠結(jié)腸縮短,減少糞便中的血紅蛋白含量,降低結(jié)腸炎病理學(xué)評分,并能顯著降低結(jié)腸組織炎性因子白細(xì)胞介素 1(IL-1)、白細(xì)胞介素 6(IL-6)、單核細(xì)胞趨化蛋白 1(MCP-1)和環(huán)氧合酶 2(COX-2)的 mRNA 表達(dá)。ANTWI等[14]研究發(fā)現(xiàn),豆甾醇除了能減輕免疫球蛋白E(IgE)介導(dǎo)齲齒動物的皮膚過敏反應(yīng)、減少反應(yīng)面積外,還能減少混合物C48/80誘導(dǎo)的動物抓撓行為,顯著減少耳皮膚組織的表皮層增厚和炎性細(xì)胞浸潤,顯示出豆甾醇在治療皮膚過敏性疾病方面有巨大潛力。
降低膽固醇:張帆[15]觀察了豆甾醇等6種植物甾醇對人結(jié)腸癌上皮細(xì)胞Caco-2對膽固醇吸收的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),豆甾醇能劑量依賴性地顯著降低膽固醇的吸收作用。FENG等[16]發(fā)現(xiàn),豆甾醇能顯著改善高脂西式飲食(HFWD)誘導(dǎo)的小鼠脂肪肝和代謝異常,降低腸道膽汁酸、肝總脂質(zhì)、膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇和三酰甘油的水平。
保護精神狀況:YADAV等[17]研究發(fā)現(xiàn),豆甾醇能明顯減少氯胺酮引起的小鼠的自發(fā)活動、刻板行為、強化降壓延遲等一些精神病癥狀,增加γ-氨基丁酸(GABA)、谷胱甘肽(GSH)水平,減少多巴胺、丙二醛、TNF-α水平,降低乙酰膽堿酯酶活性,表明豆甾醇對精神病癥狀有一定的改善作用。
鎮(zhèn)痛作用:有研究發(fā)現(xiàn)[18],口服 0.3 ~3 mg/kg 豆甾醇,不但不會引起小鼠的胃潰瘍和改變胃腸道轉(zhuǎn)運,反而還對醋酸誘導(dǎo)的扭體試驗、手術(shù)切口引起的機械性疼痛、部分坐骨神經(jīng)結(jié)扎等多種急、慢性疼痛模型表現(xiàn)出非常有效的鎮(zhèn)痛作用。
抗糖尿?。篧ARD等[19]研究發(fā)現(xiàn),豆甾醇能改善胰島素瘤細(xì)胞(INS-1)中葡萄糖脂質(zhì)毒性所引起的游離膽固醇增加,進(jìn)而導(dǎo)致胰島素分泌缺陷,增加總胰島素,促進(jìn)激動蛋白重組,顯示對治療2型糖尿病能發(fā)揮有益作用。WANG等[20]研究發(fā)現(xiàn),在體外試驗中,用不同濃度的豆甾醇處理L6細(xì)胞,對促進(jìn)葡萄糖的攝取有顯著作用。在體內(nèi)試驗中,口服豆甾醇后,KK-AY小鼠的空腹血糖水平和血脂指標(biāo)(如三酰甘油和膽固醇)明顯降低,顯著減輕了KK-AY小鼠的胰島素抵抗和口服葡萄糖耐量。其機制可能與增加葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(GLUT4)的移位和表達(dá)有關(guān),表明豆甾醇對治療2型糖尿病具有潛在益處。
豆甾醇具有良好的乳化性能,在紙張加工、油墨顏料分散、紡織品柔軟等方面有廣泛用途。此外,豆甾醇還可作為原料合成除草劑和殺蟲劑;具有促進(jìn)生長、改善健康、增加產(chǎn)量、降低成本等特性,廣泛應(yīng)用在蠶、魚、蝦、鳥、家禽、家畜等的養(yǎng)殖方面,表現(xiàn)出良好的經(jīng)濟效益和社會生態(tài)效益。
豆甾醇是從植物中提取出的具有高生物活性的一種天然物質(zhì),具有許多重要的生理功能。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和豆甾醇基礎(chǔ)研究開發(fā)的不斷深入和突破,豆甾醇的分離提純將會變得更容易,其藥理價值也將充分顯現(xiàn)出來,可為進(jìn)一步開發(fā)利用這種新型的健康食品、藥品或產(chǎn)品提供借鑒。