硫代葡萄糖苷研究進展

樊慶魯

【中圖分類號】R97???????????? 【文獻標識碼】A???????????? 【文章編號】2107-2306（2021）15--01

1硫代葡萄糖苷的結構和分類

硫代葡萄糖苷（glucosinolate）簡稱硫苷，又叫芥子油苷（mustard oil glucoside ），是植物中一種富含硫和氮的次生代謝產物。自從19世紀30年代人們首次從黑芥籽菜和白芥籽菜中分別提取出2-丙稀基硫苷（sinigrin）和4-羥苯基硫苷（sinabin）兩種硫苷以來，目前鑒定出結構的硫苷已經超過132種。所有硫苷都有一個共同的化學結構組成（圖1-1）：一般由β-D-硫葡萄糖基、磺酸肟基團以及來源于氨基酸的側鏈R基團三部分組成。根據前體氨基酸和側鏈R基團的不同，可以將硫苷分為三類：（1）側鏈為直鏈或支鏈烷基的脂肪族硫苷，主要來源于甲硫氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸，（2）側鏈含有苯環(huán)的芳香族硫苷，主要來源于苯丙氨酸和酪氨酸，（3）側鏈含有吲哚環(huán)的吲哚族硫苷，主要來源于色氨酸。

2植物中硫代葡萄糖苷的分布

硫代葡萄糖苷廣泛存在于十字花科（Brassicaceae）植物中，同時在十字花目（Brassicales）和大戟目（Euphorbiales）的白花菜科（Capparidaceae）、番木瓜科（Caricaceae）、旱金蓮科（Tropaeolaceae）、木犀草科（Resedaceae）以及大戟科（Euphorbiaceae）核實屬（Drypetes）等 15 個科中也有存在。

硫苷在一些十字花科植物中含量大約占干重的1%，在某些植物種子中可達10%。但是，硫苷在植物中的含量變化很大，不同種、同一種的不同生長階段以及同一植株的不同部位含量都存在差別，如硫苷在西蘭花嫩芽中的含量是成熟植株或花的10-100倍。十字花科植物中蕓苔屬植物是主要的食用蔬菜，包括花椰菜、西蘭花、芥菜、甘藍、蕪菁等。硫苷在蕓苔屬蔬菜中的含量一般在0.500～2mg/g，西蘭花、花椰菜、甘藍均含有5-6種以上的硫苷，目前我國大面積種植的含硫苷植物主要是各種蕓苔屬蔬菜，這也是我國居民攝取硫苷的主要來源。

3 硫代葡萄糖苷的降解

硫苷自身性質比較穩(wěn)定，在完整的十字花科植物細胞中硫苷與硫苷酶隔離共存，只有當植物的器官受損或對植物加工時內源性黑芥子硫苷酶才能與硫苷接觸，并立即發(fā)生酶解反應。硫苷的酶解反應統(tǒng)稱有兩種：一種是所謂的自體分解作用，即利用植物本身內在的芥子酶，在天然的 pH 值下發(fā)生的酶促反應。另外一種就是非自體分解作用，即利用外加的芥子酶制品，在人工控制的最適宜的 pH 值條件下發(fā)生的酶解作用。硫苷酶將硫苷轉化為一分子葡萄糖和一個不穩(wěn)定的糖苷配基。在中性pH條件下，不穩(wěn)定的糖苷配基通過Lossen重排形成異硫氰酸鹽;在酸性pH條件下，腈（nitrile）是其主要產物;含有末端雙鍵的硫苷在表皮特異硫蛋白（ESP）和Fe離子存在下，降解產生環(huán)硫腈（epithionitriles）;硫苷側鏈為吲哚或苯及其衍生物時將重排生成硫氰酸鹽（thiocyante ）;硫苷側鏈含有羥基時則自發(fā)環(huán)化生成惡唑烷硫酮（oxozolidine thione ）。（圖1-2）

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