蒜氨酸生物活性的研究现状(3)
3.2 抗氧化作用
体外实验表明,蒜氨酸对铁离子的螯合率较高,具有较强的铁氰化钾还原能力;并且,10 mg/mL的蒜氨酸对自由基的清除能力相当于13.98 mmol/L的水溶性维生素E或14.63 mmol/L的FeSO4,能对氧化反应的发生有效抑制,进而达到对糖基化反应的有效抑制[30]。体内实验表明,蒜氨酸通过促进I型胶原的产生并抑制基质金属蛋白酶-1的产生,恢复由H2O2氧化应激处理受损的真皮成纤维细胞活性,提高细胞的存活率,具有改善衰老皮肤的作用[31];蒜氨酸还通过阻断破骨细胞分化过程中转录调控因子c-Fos-调控活化T细胞核因子1信号传导,减少活性氧的生成,并下调NADPH氧化酶1的表达,以剂量依赖的方式对骨赘形成具有抑制作用[32]。
3.3 抗肿瘤作用
蒜氨酸的抗肿瘤作用主要是指对恶性肿瘤的抑制和杀死作用。研究显示,蒜氨酸可以通过调节活性氧种类的产生和线粒体膜电位的降低来调节细胞凋亡,以此减轻胃腺癌细胞的增殖[33];通过激活人唾液醛脱氢酶活性,降低口腔癌变等与醛有关的发病机制[34]。
3.4 免疫调节作用
蒜氨酸可与效应细胞结合,参与免疫调节。对于蒜氨酸的免疫调节机制,ZHANG等[35]通过评估蒜氨酸对远端小肠细菌的影响,认为蒜氨酸可能通过改变肠道菌群和上皮基因表达来影响健康个体的免疫系统。
3.5 抗辐射作用
蒜氨酸对生殖器官、肝脏、血细胞具有辐射防护作用。TAE-JEONG证实了蒜氨酸对未分化细胞和细胞器在卵子发生过程中,由7Gy X射线辐射导致的损伤具有防护作用[36];对7Gy X射线照射引起的肝细胞形态损伤具有防护作用[37];对5Gy X射线照射后血小板损伤具有保护作用[38]。
3.6 用于合成其他风味物质
大蒜中含硫化合物的存在是大蒜具有特殊风味的主要原因,蒜氨酸可通过发生酶解反应和热解反应(图1)合成这些风味物质。酶解反应即蒜氨酸在蒜氨酸酶(C-S-裂解酶)作用下,分解成2-丙烯基次磺酸、丙酮酸和氨离子,2-丙烯基次磺酸不稳定易发生二聚反应产生具有强烈辛辣味的挥发性物质的大蒜素,大蒜素是大蒜具有刺鼻气味的主要原因,但其具有一系列生物活性并已被证明可用于多方面的治疗应用。热解反应即在高温情况下蒜氨酸受热分解产生含硫化合物S-烯丙基半胱氨酸、烯丙基丙氨酸硫化物、二丙氨酸硫化物和二烯丙基硫醚[39]。S-烯丙基半胱氨酸无色无味,具有抗氧化活性、降血脂活性、抗癌活性、神经营养等活性[40];烯丙基丙氨酸硫化物具有抗菌、抗结肠癌细胞增殖等活性[41];二烯丙基一硫醚具有轻微的香味,二烯丙基二硫醚具有哈鼻味和刺激味,二烯丙基三硫醚具有哈鼻味、刺激味、燃烧味和硫磺味,二烯丙基多硫醚具有抗菌、抗癌、抗炎、抗氧化等作用[42-43]。
另外,YU等[44]还发现,在样品瓶为封闭的条件下,于温度为180 ℃、pH为7.5的水溶液中,蒜氨酸与肌苷酸反应1 h后分离物具有轻微的油炸蒜味和烤肉味,与葡萄糖反应1 h后分离物具有强烈的烘烤的肉质特征。
a-酶解反应;b-热解反应图1 蒜氨酸发生的反应Fig.1 Reaction of alliin
3.7 其他作用
蒜氨酸除了具有上述活性外,还可以抑制血液中乙醇浓度的升高,避免酒精中毒。UTO-KONDO等[45]发现蒜氨酸通过增加乙醇脱氢酶(将乙醇转化为乙醛)和乙醛脱氢酶(将乙醛转化成乙酸)的活性,促进肝脏中乙醇的代谢和抑制肠道中乙醇的吸收,从而抑制血液中乙醇浓度的升高。
4 蒜氨酸的应用潜力
4.1 防腐保鲜剂
蒜氨酸具有较强的抑制细菌、真菌、霉菌的作用,且抑菌效果不会随着放置时间的延长而减弱。其原理是蒜氨酸中的氧原子与微生物体内的半胱氨酸结合,使得半胱氨酸失去巯基,而不能转变为胱氨酸,从而影响了微生物体内重要的氧化还原反应的进行。因此将蒜氨酸制成天然植物防腐保鲜剂的抑菌效果显著,能防止病虫害对食物的入侵,延长食品的贮存期限和货架期,且病原菌不易产生抗性,具有高效、低毒、环境友好、易降解等优点。李旭光[46]开发出了纯天然蒜氨酸-苹果胶复合保鲜膜,其对大樱桃、小蜜蜂葡萄、巨峰葡萄、李子等水果贮藏保鲜效果优良,延长了水果的贮藏期和货架期,提高了经济效益。
4.2 保健品
体内体外试验证实,蒜氨酸具有降血糖、降脂、抗氧化、免疫调节、抗辐射等生物活性,根据这些活性在保健品研制方面具有很大的应用前景,蒜氨酸这种纯天然的物质的应用也满足人们对安全无毒保健品的需求。
文章来源:《中药药理与临床》 网址: http://www.zyylylc.cn/qikandaodu/2021/0120/425.html