豆甾醇的研究进展概述*

2019-01-05 12:26李春梅
中国药业 2019年23期
关键词:甾醇胆固醇诱导

汪 帅,孙 宇,李春梅,卢 群

(广东药科大学,广东 广州 510006)

豆甾醇是植物甾醇的典型代表,广泛存在于各类植物及植物油精炼的脱臭馏出物中,具有多种生物学活性,无毒,具有乳化性、稳定性、抗氧化等特点,广泛应用于食品、医药等领域。本研究中对豆甾醇的来源分布、提取、理化性质、生理学活性、临床运用等多方面进行概述,为临床应用提供理论参考,也为豆甾醇的进一步开发利用提供借鉴。

1 来源和分布

豆甾醇为植物的活性成分,广泛分布于大自然中。不同植物体内的豆甾醇含量不同,其中植物油及其加工品中含量最高,其次是大豆、谷物、坚果,瓜果和蔬菜的含量较低。

2 提取方法

目前,豆甾醇的提取方法主要有化学法和物理法。化学法即传统的分离提纯方法,先利用化学反应制备各种甾醇衍生物,增加各种甾醇的物理性差异,再用物理方法分离出豆甾醇。化学法包括络合法和皂化法,前者将甾醇与有机素、卤素络合,增加其溶解度,便于提取;后者利用酯在碱的作用下水解生成羧酸盐和醇的原理提取豆甾醇。物理法是根据物理性质分离出豆甾醇,包括溶剂结晶法、吸附法、分子蒸馏法等,目前主要以溶剂结晶法为主,该法主要是利用物质在不同有机溶剂中溶解度有差异的原理达到提取目的,先采用一种非极性溶剂通过结晶的方法使豆甾醇富集,再采用另一种溶剂体系进一步纯化,提取得到的豆甾醇在纯度、效率等方面都优于传统的化学法[1]。

3 理化性质

豆甾醇为白色粉末状物质,在不同溶剂中呈现的状态有所不同。一般无臭无味,相对分子质量为412.69,碳原子数为 27 ~31,沸点为 501.9 ℃(760 mmHg),熔点为161~170℃,相对密度略大于水。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。豆甾醇的化学性质主要表现在活性的羟基(C3位)和双键(C5位)上,C17位上相连的由8~10个碳原子构成的侧链也与其生理特性和用途有关。

4 生物活性及应用

4.1 药理学活性及其应用

抗氧化:LI等[2]发现,豆甾醇可显著抑制A7r5细胞中血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的活性氧(ROS)的增加,增加AngⅡ处理的A7r5细胞中SOD和CAT酶的活性,结果表明豆甾醇在A7r5细胞中的抗氧化作用。黄建春等[3]采用体外试验法观察玉郎伞中提取得到的豆甾醇对O2-·和·OH的清除及抑制作用,发现高、中浓度豆甾醇对其均有明显的清除作用,并呈浓度依赖性。左玉等[4]采用硫氰酸铁法(FCT)和硫代巴比妥酸反应物法(TBARS)检测脂质的氧化进程,发现不同浓度豆甾醇均能使大豆磷脂脂质氧化物(FTC)和丙二醛的生成量下降,表明豆甾醇具有抗氧化活性。

抗肿瘤:程杏安等[5]采用四唑盐 (MTT)法观察豆甾醇和β-谷甾醇对B16-F10黑色素瘤细胞活力的影响,发现豆甾醇能明显抑制B16-F10黑色瘤细胞的生长。李庆勇等[6]发现,豆甾醇能阻滞人肝癌细胞SMMC-7721的细胞周期的S期和G2/M期,抑制癌细胞的增殖,并诱导癌细胞凋亡。KANGSAMAKSIN 等[7]发现,豆甾醇在体外能显著降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的转录水平,在体内能破坏肿瘤血管的生成,抑制胆管癌(CCA)异种移植瘤的生长,认为豆甾醇是治疗胆管癌的候选药物。PANDEY等[8]发现,豆甾醇在人胆囊癌细胞中能上调p27表达、下调jab1基因,而调控线粒体凋亡信号通路,激活Caspase-3,诱导细胞凋亡,表明豆甾醇具有抗胆囊癌的作用。LI等[9]发现,在人胃癌细胞SNU-1中,豆甾醇除了能上调促凋亡基因BAX蛋白的表达、下调抗凋亡基因bcl-2的表达、抑制癌细胞的增殖外,还能抑制胃癌细胞迁移,诱导细胞周期阻滞在G2/M 期,抑制 JAK/STAT 信号通路。ALI等[10]在二羟甲基丁酸(DMBA)诱导的小鼠皮肤癌模型中发现,豆甾醇能显著减小肿瘤的体积,降低乳头状瘤的累积数目,延长平均潜伏期,表明豆甾醇具有抗皮肤癌的活性。

抗炎症:PANDITH等[11]在体外试验研究中发现,暹罗杂草提取物中的豆甾醇能明显抑制LPS诱导的环氧合酶 -2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA和蛋白水平的提高,抑制前列腺素E2(PGE2)和一氧化氮(NO)的释放。CHEN 等[12]通过大体形态学、组织学等方法评估软骨关节炎(OA)家兔的膝关节,发现豆甾醇能明显抑制基质金属蛋白酶(MMPs)的表达,抑制软骨的降解,表明豆甾醇具有治疗骨关节炎的潜力。冯思敏等[13]研究发现,豆甾醇能明显抑制葡萄糖酸钠(DSS)诱导的C57BL/6J雄性小鼠结肠缩短,减少粪便中的血红蛋白含量,降低结肠炎病理学评分,并能显著降低结肠组织炎性因子白细胞介素 1(IL-1)、白细胞介素 6(IL-6)、单核细胞趋化蛋白 1(MCP-1)和环氧合酶 2(COX-2)的 mRNA 表达。ANTWI等[14]研究发现,豆甾醇除了能减轻免疫球蛋白E(IgE)介导龋齿动物的皮肤过敏反应、减少反应面积外,还能减少混合物C48/80诱导的动物抓挠行为,显著减少耳皮肤组织的表皮层增厚和炎性细胞浸润,显示出豆甾醇在治疗皮肤过敏性疾病方面有巨大潜力。

降低胆固醇:张帆[15]观察了豆甾醇等6种植物甾醇对人结肠癌上皮细胞Caco-2对胆固醇吸收的影响,结果发现,豆甾醇能剂量依赖性地显著降低胆固醇的吸收作用。FENG等[16]发现,豆甾醇能显著改善高脂西式饮食(HFWD)诱导的小鼠脂肪肝和代谢异常,降低肠道胆汁酸、肝总脂质、胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和三酰甘油的水平。

保护精神状况:YADAV等[17]研究发现,豆甾醇能明显减少氯胺酮引起的小鼠的自发活动、刻板行为、强化降压延迟等一些精神病症状,增加γ-氨基丁酸(GABA)、谷胱甘肽(GSH)水平,减少多巴胺、丙二醛、TNF-α水平,降低乙酰胆碱酯酶活性,表明豆甾醇对精神病症状有一定的改善作用。

镇痛作用:有研究发现[18],口服 0.3 ~3 mg/kg 豆甾醇,不但不会引起小鼠的胃溃疡和改变胃肠道转运,反而还对醋酸诱导的扭体试验、手术切口引起的机械性疼痛、部分坐骨神经结扎等多种急、慢性疼痛模型表现出非常有效的镇痛作用。

抗糖尿病:WARD等[19]研究发现,豆甾醇能改善胰岛素瘤细胞(INS-1)中葡萄糖脂质毒性所引起的游离胆固醇增加,进而导致胰岛素分泌缺陷,增加总胰岛素,促进激动蛋白重组,显示对治疗2型糖尿病能发挥有益作用。WANG等[20]研究发现,在体外试验中,用不同浓度的豆甾醇处理L6细胞,对促进葡萄糖的摄取有显著作用。在体内试验中,口服豆甾醇后,KK-AY小鼠的空腹血糖水平和血脂指标(如三酰甘油和胆固醇)明显降低,显著减轻了KK-AY小鼠的胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量。其机制可能与增加葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的移位和表达有关,表明豆甾醇对治疗2型糖尿病具有潜在益处。

4.2 其他领域的应用

豆甾醇具有良好的乳化性能,在纸张加工、油墨颜料分散、纺织品柔软等方面有广泛用途。此外,豆甾醇还可作为原料合成除草剂和杀虫剂;具有促进生长、改善健康、增加产量、降低成本等特性,广泛应用在蚕、鱼、虾、鸟、家禽、家畜等的养殖方面,表现出良好的经济效益和社会生态效益。

5 结语

豆甾醇是从植物中提取出的具有高生物活性的一种天然物质,具有许多重要的生理功能。随着现代科学技术的不断发展和豆甾醇基础研究开发的不断深入和突破,豆甾醇的分离提纯将会变得更容易,其药理价值也将充分显现出来,可为进一步开发利用这种新型的健康食品、药品或产品提供借鉴。

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