羥基酪醇的作用機(jī)制及研究進(jìn)展

王 芳，鄔樹偉

(天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457)

羥基酪醇的作用機(jī)制及研究進(jìn)展

王 芳，鄔樹偉

(天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457)

羥基酪醇(hydroxytyrosol)是從橄欖油中提取的一種天然抗氧化劑。基于它的強(qiáng)抗氧化性，羥基酪醇被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、美容等行業(yè)之中。本文通過介紹國內(nèi)外關(guān)于羥基酪醇在防癌抗癌、抗炎癥、心腦血管疾病的預(yù)防及治療、防治冠心病、保護(hù)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞等方面的研究，探究了國內(nèi)外研究羥基酪醇的作用機(jī)制及研究進(jìn)展。

羥基酪醇，作用機(jī)制，研究進(jìn)展

Abstract:Hydroxytyrosol is a natural anti－oxidant extracted from the olive oil.Based on its strong anti－ oxidation，hydroxytyrosol is widely used in food，medical treatment，beauty and other industries.The functional mechanism and study progress of hydroxytyrosol at home and abroad were explored by introducing the functions of hydroxytyrosol on anti－cancer，anti－inflammatory，prevention and treatment of cardiovascular and cerebrovascular disease，prevention and treatment of coronary heart disease，protection of retinal pigment epithelial cells，etc.

Key words:hydroxytyrosol;functional mechanism;study progress

羥基酪醇(hydroxytyrosol)，又名3，4－二羥基苯乙醇，是一種天然抗氧化劑，廣泛存在于橄欖(olive)科橄欖屬植物的枝葉及果實(shí)中，特別是地中海地區(qū)的橄欖樹中含量較高，是橄欖油的有效成分。近年來，國內(nèi)外大量研究證實(shí)羥基酪醇具有較強(qiáng)的抗氧化活性，在降低血壓、預(yù)防心血管疾病，抗癌防癌等方面具有積極的促進(jìn)作用，是一種值得研究和大力開發(fā)的天然食品抗氧化劑。本文就近年來國內(nèi)外對羥基酪醇研究的主要作用機(jī)制綜述如下。

1 羥基酪醇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

羥基酪醇的化學(xué)名稱為β－羥乙基－3，4－二羥基苯，分子式為C8H10O3，屬于酚類化合物，是由乙醇甲基上H原子被苯二酚取代而成(見圖1)。羥基酪醇分子結(jié)構(gòu)不僅同其它酚類物質(zhì)一樣具有酚羥基，而且在連有苯環(huán)的乙醇鏈上也具有醇羥基。研究推論，羥基酪醇的抗氧化活性與它的結(jié)構(gòu)密切相關(guān):a.羥基酪醇以酚羥基作為氫供體，對多種活性氧具有消除作用，可將單線態(tài)氧O2還原成活性較低的三線態(tài)氧O2，減少氧自由基產(chǎn)生的可能性;b.羥基酪醇是各種自由基有效的消除劑，經(jīng)反應(yīng)生成活性較低的多酚自由基，打斷自由基氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng);c.羥基酪醇的鄰位二酚羥基可以與金屬離子鰲合，減少金屬離子對氧化反應(yīng)的催化［1］。

圖1 羥基酪醇的結(jié)構(gòu)式

2 羥基酪醇的作用機(jī)制研究

2.1 羥基酪醇的防癌抗癌活性

癌癥的發(fā)生是基因異常表達(dá)的結(jié)果，是基因突變的逐漸積累。癌的發(fā)生與人們的飲食是密不可分的。已有數(shù)據(jù)表明“地中海膳食”可降低癌癥的發(fā)病率，而橄欖油是地中海膳食的重要組成部分。美國的研究者Roberto Fabiani等人研究了橄欖油中多酚類物質(zhì)的抗癌癥性質(zhì)。他們用橄欖油提取物羥基酪醇處理經(jīng)過氧化氫誘導(dǎo)DNA損傷的人外周血單核細(xì)胞(PBMC)和前髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞(HL60)，并采用單細(xì)胞凝膠電泳(彗星實(shí)驗(yàn))進(jìn)行分析，證明了極低濃度的羥基酪醇就能夠顯著降低氧化物造成的DNA損傷［2］。大連醫(yī)科大學(xué)的張小梅等采用人類來源的肝臟腫瘤細(xì)胞HepG2細(xì)胞系作為體外實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，研究了羥基酪醇對致癌物質(zhì)丙烯酰胺的抗癌作用及可能機(jī)理［3］。研究發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺在HepG2細(xì)胞能引起遺傳毒性，可能的作用機(jī)制是活性氧類(ROS)增加，還原型谷胱甘肽(GSH)降低，從而引起細(xì)胞氧化性 DNA損傷。經(jīng)羥基酪醇預(yù)處理的HepG2細(xì)胞再加入丙烯酰胺后，羥基酪醇能顯著降低丙烯酰胺所致的細(xì)胞毒性、防止DNA損傷、阻斷細(xì)胞內(nèi)ROS的形成，阻止丙烯酰胺所致的GSH的降低，并呈劑量依賴關(guān)系，這說明羥基酪醇對于丙烯酰胺引起的細(xì)胞毒性和DNA損傷具有很強(qiáng)的保護(hù)功能。羥基酪醇還被證實(shí)能夠抑制結(jié)腸腺癌細(xì)胞的增殖，它能誘導(dǎo)細(xì)胞停滯在細(xì)胞周期的G2/M期，這種抗增殖作用是通過抑制細(xì)胞外細(xì)胞信號調(diào)節(jié)激酶ERK1/2和細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的［4］。

2.2 羥基酪醇的抗炎癥作用

天然或合成的抗氧化劑能夠通過調(diào)控包括核因子κB(NF－κB)在內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子來抑制促炎癥因子的表達(dá)。最近有研究發(fā)現(xiàn)，羥基酪醇具有阻止NF－κB和激活蛋白－1(AP－1)的活化，以致降低血管細(xì)胞粘附因子－1的基因轉(zhuǎn)錄的作用［5］。張小梅等采用人的單核細(xì)胞系THP－1細(xì)胞，以脂多糖(LPS)刺激THP－1細(xì)胞產(chǎn)生炎癥來研究羥基酪醇的抗炎癥作用。研究表明，羥基酪醇能明顯降低脂多糖誘導(dǎo)的THP－1細(xì)胞的NF－κB的DNA結(jié)合活性和TNF－α因子的轉(zhuǎn)錄，明顯抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和環(huán)氧合酶－2(COX－2)基因的表達(dá)［6－7］，而抑制 iNOS和COX－2是阻止炎癥反應(yīng)和治療炎癥的關(guān)鍵［8］。羥基酪醇的其它抗炎癥機(jī)理有待進(jìn)一步研究。我們期待不久之后，羥基酪醇能應(yīng)用于人類炎癥的治療當(dāng)中。

2.3 羥基酪醇對心腦血管疾病的預(yù)防和治療功效

心腦血管疾病已成為當(dāng)今社會的一種流行的慢性病。隨著人們生活水平的提高，心腦血管疾病的發(fā)病率也越來越高，因此他又被稱為“富貴病”。心腦血管疾病的發(fā)生主要由于大量油脂和膽固醇的攝入。當(dāng)油脂和膽固醇被人體攝入后，不能及時分解的油脂和膽固醇就會沉積在血管壁上，造成血管直徑變小而阻塞血液通過。除此之外，血液中的血小板凝集素也會使血液凝集形成血塊，造成血栓和血管的堵塞。研究人員發(fā)現(xiàn)，地中海地區(qū)食用含有羥基酪醇的橄欖油的當(dāng)?shù)鼐用裥哪X血管疾病的發(fā)生率很低，推測羥基酪醇對心腦血管疾病具有防御功能。Hedya Jemai等人分別將不含羥基酪醇的高脂飼料和用添加羥基酪醇的高脂飼料作為實(shí)驗(yàn)組，以基礎(chǔ)飼料作為對照組來喂養(yǎng)大鼠并測定了大鼠血液中膽固醇(TC)、三甘油酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL－C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL－C)等與心腦血管疾病相關(guān)物質(zhì)的濃度，發(fā)現(xiàn)攝食羥基酪醇的大鼠血液中TC、TG和LDL－C的濃度顯著降低，而HDL－C的濃度顯著上升，這表明，羥基酪醇具有明顯的降血脂作用。同時檢測到肝臟中的過氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活性顯著提高，據(jù)此推測:羥基酪醇降低血液中膽固醇的功效可能是通過延緩脂質(zhì)過氧化過程和提高抗氧化酶活性以及降低血清中的TC、TG 和 LDL－C 的含量實(shí)現(xiàn)的［9］。Giuseppina I.Togna等人的實(shí)驗(yàn)表明，羥基酪醇具有明顯的抑制血小板凝集作用［10］。這一點(diǎn)對于預(yù)防心腦血管疾病具有積極作用。

2.4 羥基酪醇的降血糖功效

近年來，羥基酪醇在降血糖方面發(fā)揮的功效及作用機(jī)理也逐漸被發(fā)現(xiàn)和研究。季崇敏等人通過研究證明橄欖葉的提取物有降低小鼠血糖和血脂的作用［11］。2009 年，Hedya Jemai等人用大鼠檢測了橄欖苦苷(羥基酪醇是橄欖苦苷酶解的衍生物)和羥基酪醇的抗糖尿病和抗氧化活性，患糖尿病的大鼠具有高血糖癥，高膽固醇血癥，升高的脂質(zhì)過氧化作用，

抗氧化酶活性喪失，而用橄欖苦苷和羥基酪醇喂食糖尿病大鼠能顯著降低它們的血糖和膽固醇水平，

恢復(fù)它們的抗氧化能力。這說明羥基酪醇的抗糖尿病作用是通過其強(qiáng)抗氧化活性遏制糖尿病癥及其并發(fā)癥相關(guān)的氧化性應(yīng)激反應(yīng)［12］。同樣，劉健康教授研究組的研究表明初榨橄欖油中的提取物質(zhì)羥基酪醇通過促進(jìn)線粒體合成的方式促進(jìn)線粒體的功能［13］，這進(jìn)一步說明羥基酪醇有利于糖尿病、肥胖癥等與線粒體功能失調(diào)相關(guān)疾病的治療，并可降低該類疾病的發(fā)病幾率。

2.5 羥基酪醇對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的保護(hù)作用

視網(wǎng)膜黃斑病是一種導(dǎo)致失明的眼疾。流行病學(xué)驗(yàn)證，疾病的發(fā)生與煙霧的刺激有關(guān)。最近，中科院上海生科院營養(yǎng)科學(xué)研究所博士研究生劉中博等人就羥基酪醇對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的作用進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，羥基酪醇能有效地防止香煙有毒成分丙烯醛造成的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的氧化損傷和線粒體功能失調(diào)，其主要機(jī)制是羥基酪醇可誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)具有解毒作用的二相酶體系［14］。羥基酪醇對視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的保護(hù)作用使視網(wǎng)膜黃斑病的預(yù)防及治療成為了可能。

3 展望

綜上所述，羥基酪醇在抗癌、抗炎癥、抗心腦血管、糖尿病疾病以及網(wǎng)膜黃斑病的預(yù)防及治療方面發(fā)揮作用，它的作用機(jī)制的闡明對于開發(fā)和研制抗氧化、預(yù)防腫瘤及心血管疾病和其他相關(guān)疾病的羥基酪醇制劑提供了重要的理論依據(jù)，使其在食品添加劑、化妝品、保健食品和醫(yī)藥工業(yè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但羥基酪醇的作用機(jī)制錯綜復(fù)雜，當(dāng)前的研究多限于化學(xué)實(shí)驗(yàn)和體外生物實(shí)驗(yàn)，體內(nèi)研究較少，如機(jī)體對羥基酪醇的代謝、吸收利用、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)、體內(nèi)自由基平衡等問題將成為今后研究的重點(diǎn)問題。

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Functional mechanism and study progress of hydroxytyrosol

WANG Fang，WU Shu－wei
(College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China)

TS202.3

A

1002－0306(2010)08－0358－03

2010－01－21

王芳(1975－)，女，博士，講師，研究方向:植物基因工程與分子生物學(xué)。

天津科技大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動基金項目(20080426)。