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多酚类化合物与其他活性物质协同作用研究进展(4)
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[47]祖元刚,胡艳,姜守刚.红松多酚物质的提取工艺及其抗炎活性初步研究[J].植物研究,2016,36(4):634-640.
[48]张波.苹果中含有的几种多酚类化合物抗氧化及抗炎症活性研究[D].泰安:山东农业大学,2015.
多酚是一类在化学结构上具有苯环和多个酚羟基的物质总称,它主要通过莽草酸和丙二酸途径合成,是一种重要的植物次生代谢产物。植物多酚有着悠久的研究历史,具有较强的抗氧化作用,在预防高血糖、高血脂、心脑血管等慢性疾病上具有一定的功效,同时还具有降低癌症风险及抵抗神经性疾病的作用,可以作为抗氧化剂、抑菌剂、防腐剂等广泛应用于食品、药品、营养保健等众多领域[1]。研究表明,单一多酚不易完全分离[2],发挥作用的往往不只一种多酚物质[3]。将多酚同其他物质结合,在抗氧化[4]、抑菌[5]、抗癌[6]等方面协同研究。协同作用是指两种或两种以上化合物混合后功能活性远远强于单一化合物,则说明两种化合物之间存在协同增效作用,反之产生拮抗作用,本文对多酚类化合物与一些其他活性物质的协同研究进行了总结。1多酚在工业中的协同作用1.1协同抗氧化与多酚类化合物协同抗氧化的物质包括一些已经证实确有抗氧化功能的活性物质,如多糖[7]、维生素C/E[8-9]、类胡萝卜素[10]等,也包括一些天然原料的提取物,如海带提取液[11]、番薯提取液[12]等。唐煜括等[13]采用DPPH自由基和ABTS自由基结合的方法研究了汉中仙毫茶多酚与维生素C(VC)的体外抗氧化协同作用,研究表明当茶多酚与VC的混合物质量比为1∶1、1∶2、2∶1时,复配物对于DPPH自由基具有较强清除能力,其EC50值低于茶多酚和VC;针对ABTS自由基的清除活性,质量比为1∶1的混合物EC50值稍低于VC,结果证实了两者以特定比例混合后对自由基清除活性所表现出的作用为增效作用,即茶多酚与VC具有协同抗氧化作用。协同抗氧化的过程及机制比较复杂,目前主要有以下三种:其一,与金属离子螯合。如酸性物质(酒石酸、柠檬酸)与酚型抗氧化剂混合使用时,酸性物质增强了酚类物质与可诱导氧化的金属离子的螯合作用[14],可以显著提高多酚的抗氧化效果。其二,吸收氧气。如茶多酚和VC组合时,VC可以通过捕获过氧化自由基,抑制脂质过氧化的链条式反应[15]。其三,保护另一种具有氧化性的物质。如茶多酚和类胡萝卜素混合时,由于类胡萝卜素具有独特的生理功能,茶多酚可提高β-胡萝卜素保存率,从而起到协同增强氧化性的作用[10]协同抑菌大多数多酚均具有抑菌功效,如茶多酚[16]、香椿多酚[17]、葡萄多酚[18]、番石榴多酚[19]、苹果多酚[20]等。多酚抑菌方面的研究重点主要是茶多酚。抑菌机理大致总结为五个方面:对细菌细胞壁、膜等结构的破坏;抑制相关细菌酶的生物活性,如与脂肪酸合成相关的酶,进一步抑制脂肪酸的合成;抑制部分细菌生物大分子的合成;对能量代谢的影响;对外膜孔蛋白的堵塞。因多酚与蛋白质高度的结合能力,使细菌无法正常生长,从而起到抑菌功能。在协同抗菌研究中,唐煜括等[13]采用二倍稀释法和牛津杯法,研究茶多酚与VC复配对大肠杆菌的抑制效果,结果表明,以质量比2∶1复配茶多酚与VC,复配物的抑菌圈直径较大,抑菌活性高于同等条件下的茶多酚,从而证实了两者复配后可以有效提升抑菌活性,即表明茶多酚与VC在抑菌方面也具有协同作用。除外,多酚的协同抑菌还主要体现在与多种抗生素的相互作用中,例如,当茶多酚与四环素[21]或青霉素[22]混合时可以对表皮葡萄球菌起到协同抑制作用;与氯霉素、环丙沙星混合使用时对具不同程度耐药性的大肠杆菌均具有协同抑制效应[23-25]。2多酚在食品生产中的协同作用—协同保鲜贮藏和保鲜是食品行业中重要的两个部分,各种食品都离不开保鲜。研究发现,植物多酚具有显著的保鲜作用,不仅提高了保鲜效果,而且减少食品行业中食品添加剂的用量[26]。特别是对于茶多酚在协同保鲜方面有着深入的研究。在工业的食品保鲜中,茶多酚因其抗氧化、抗菌和抑制酶活性的功效而具有保鲜的作用[27]。骆扬等[28]将茶多酚与香蕉皮多糖两者复配进行正交实验,得出了卤牛肉保鲜效果的最佳工艺条件:香蕉皮多糖溶液浓度为1.00%,在0.50%茶多酚中浸泡20 min,卤牛肉的储存期常温下可以延长三天。张立彦等[29]通过测定冷藏过程中鸡肉的细菌总数等指标及感官品质评定,结合臭氧浸洗进行增效,研究了壳聚糖、VC和茶多酚对于鸡肉冷鲜效果的影响,利用四者复配得出了鸡肉复合保鲜处理最优条件,可使鸡肉的冷鲜期延长至28 d,保鲜效果明显。而关于多酚协同保鲜的机理目前没有明确的研究结果,大部分协同研究是将多酚与同样具有抑菌或抗氧化性能的物质进行复配,或者是与具有成膜性的物质混合,可能是通过与类似于抗氧化剂协同后抗氧化功能增强,使其达到保鲜效果,便于在工业食品保鲜中运用。3多酚在医药中的协同作用3.1多酚与协同抗辐射辐射是一种存在于周围环境,严重危害人体健康的有害因素。当机体受到大剂量辐射会导致体内新陈代谢紊乱,从而诱发各种病态和损伤,例如神经衰弱综合症[30]、遗传损伤[31]、加速衰老[32]、心脏损伤[33]、抗感染免疫能力下降[34]、造血机能受损[35]等。因此,对于抗辐射化合物的筛选研究至关重要。近几年协同抗辐射是研究重点,多酚对于抗辐射有重大贡献。白海娜[36]通过细胞和小鼠的辐射诱导氧化损伤模型,研究葡萄籽原花青素与黑木耳多糖对脾细胞的辐射协同防护作用,两者复配降低了氧化产物量、增加体外脾细胞的增殖能力、抑制脾细胞凋亡,并通过增强抗氧化酶活性来对脾细胞进行协同抗辐射。张乃珣等[37]利用小鼠实验研究酸性黑木耳多糖与红松球果多酚协同(AAP/PKP)对于60 Co-γ辐射诱导氧化损伤的防护作用,通过测定VC、=Ve等物质活性,表明AAP/PKP比单一成分更能有效地清除体内自由基,对60 Co-γ辐射诱导的氧化损伤具有显著防护作用,且呈量效关系。研究表明多酚类化合物与其他物质通过有效地协同抗氧化,使协同抗辐射功效得以实现,同时,协同抗辐射机理还可能是由于多酚与协同物质具有相同结构或类似官能团[38],因而达到多酚与协同抗癌癌症是目前人类面临的一大难题,如何在日常饮食、生活习惯中防癌抗癌是当今关注的焦点。多酚协同抗癌可以减少单一化合物的用量,因此在预防和治疗癌症方面的研究比较深入。在动脉粥样硬化和肿瘤起始过程中,诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与血管壁和DNA的损伤有关,Marion Man-Ying Chan等[39]分别对乙醇和葡萄多酚、槲皮素和白藜芦醇在抑制iNOS途径的协同作用方面做了研究,实验证明红酒由于成分之间的相互协同作用在人类健康中起着重要作用,尤其是它们对NO通路影响。谈宁芝等[40]选用高侵入性的人乳腺癌细胞MDA-MB-231,采用体外试验对RM(灵芝胶囊)和Tegeen(TG,茶多酚含量>98%)在抑制癌细胞增殖、克隆形成、迁移、侵润等方面的协同作用进行了检验,结果表明TG能增强RM的抗癌作用。具体表现为:在癌细胞侵润过程中,RM+TG通过抑制uPA的分泌极大地抑制癌细胞的勃附、迁移、侵润;RM+TG高度抑制高侵入性的乳腺癌细胞的增殖和克隆形成。同时,在腹水瘤试验[40]中,RM+TG能延长瘤小鼠的生存时间,从而降低肉瘤细胞接种后早期的动物死亡率,揭示了灵芝胶囊和茶多酚的联合应用在癌症的预防和辅助治疗方面具有实用价值。Yang Jun等[41]发现苹果提取物和Q3G组合对于MCF-7细胞增殖具有协同抑制作用。从大量数据结果归纳出协同抗癌的机理,主要是通过调节致癌物代谢、调节体内酶活性、增强清除自由基、提高机体的免疫力以及使DNA免受损伤等方面来达到更有效的慷喾佑胄笛洽蛐吞悄虿∮殖莆且鹊核匾览敌吞悄虿?此类型的患者占患糖尿病总人数的90%以上。虽然胰岛素治疗和口服降血糖药物具有最为直接的效果,但是临床应用过程中往往具有一系列的副作用,其中包括肝脏受损、低血糖、乳酸中毒等[42]。因此,从天然产物中筛选降血糖功能成分就变得十分重要。植物多酚具有显著的降血糖功能[43],但对于多酚的协同降血糖作用鲜有报道。李星亚等[44]在细胞水平和动物水平都证实了茶多糖与茶多酚以一定比例复配对SD糖尿病大鼠有很好的协同防治作用,配比组TP/TPS=5(茶多酚/茶多糖=5)在辅助降低DM大鼠血糖方面效果明显。王林戈[45]采用放射免疫法等方法检测绿茶茶多糖与茶多酚组合对MIN6细胞的胰岛素分泌功能等的影响,研究表明其降血糖机制与线粒体功能密切相关。通过清除ROS、保护DNA和线粒体功能、升高ATP水平等来减轻细胞的氧化应激损伤,同时抑制Caspase-3活性抗细胞凋亡等途径,从而实现对MIN6细胞的保护效果。多酚类化合物与其他活性物质协同降糖机理是通过抑制糖尿病关键酶[46]蓝喾佑胄寡籽字⑹腔宸烙谋;ば苑从?但过多的炎症可能会引起多种疾病。研究表明多酚具有显著的抗炎活性。多酚类物质在抗氧化应激途径中打断氧化应激,主要通过促进花生四烯酸的代谢,吞噬细胞在炎症灶积累的同时,释放活性氧簇,使得多种炎症介质的释放减少,从而可达到抗炎的目的[47]。目前,多酚抗炎有许多研究,但是多酚协同抗炎研究相对较少。张波[48]以LPS诱导产生的NO产量为指标,分析了槲皮素、5-咖啡酰奎宁酸、(+)-儿茶素与(-)-表儿茶素四种多酚类化合物及其两种、三种和四种物质组合产生的NO抑制效果。结果表明,单独使用时抑制NO能力最强的是槲皮素多酚类化合物,在一定比例和浓度范围内对抑制NO有协同作用,且随多酚类化合物种类的增加,协同抑制能力也随之增加。4结论与展望多酚类物质因具有抗氧化、抑菌、抗癌等生物活性而备受关注。与多酚类化合物相关的协同作用证明多酚与其他物质的复配,可以提升单一物质的生物活性。这为多酚在工业、医疗、食品等行业的进一步利用提供了理论依据。目前,多酚类化合物的研究主要以茶多酚为主,与其协同物质以VC和多糖居多。茶多酚是多酚类化合物协同研究的一个重要对象,对于其在工业、食品生产等多个方面的生理活性、作用机理还有待深入研究,以应用于医药、食品领域。对于除常见茶多酚外的其他多酚类化合物,如菌类多酚的协同作用仍缺乏研究,对于与多酚协同的其他活性物质,在单体方面有待于进行新种类的尝试,同时与多酚协同的粗提取物并不是单一成分,需要找到真正发挥作用的单一纯物质。许多研究都证明了复配物质在不同方面都具有显著的协同增效作用。尽管目前的相关研究已经取得一部分进展,但同时我们仍有需解决的问题。协同作用机理的研究不够深入准确,需要我们借助于新兴的高科技设备来进一步探索,所以对协同机制的探讨以及多酚复配物的研发仍是未来研究中的一个重点。参考文献[1]姜楠,王蒙,韦迪哲,等.植物多酚类物质研究进展[J].食品安全质量检测学报,2016,7(2):439-444.[2]蒋晨凤.水解对槟榔多酚抗氧化活性的影响及多酚协同抗氧化特性研究[D].长沙:湖南农业大学,2016.[3]姚莉,蒋爱民,杨承鸿,等.乌龙茶多糖和多酚对肝癌细胞HepG2的协同抑制作用[J].动物医学进展,2018,39(7):55-58.[4]李蕊.茶多酚与维生素协同作用对食用油脂抗氧化活性的影响[D].西安:西北农林科技大学,2014.[5]姚远,董庆利,叶维,等.乳酸钠、茶多酚与壳聚糖协同抑制铜绿假单胞菌的效果[J].生物加工过程,2014,12(4):60-65.[6]孟旭,刘学波.茶多酚协同荷叶碱的抗氧化活性及其对结肠癌细胞的抑制作用[J].食品科学,2014,35(19):119-124.[7]吕旭聪.菌草灵芝多糖的分离纯化及其与茶多酚抗氧化协同作用研究[A].中国食品科学技术学会第十一届年会论文摘要集[C].中国食品科学技术学会,2014:2.[8]孙世利,刘淑媚,赵超艺,等.茶多酚与维生素C/E的协同抗氧化作用研究[J].广东农业科学,2013,40(1):96-98.[9]Fang 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文章来源:《医药界》 网址: http://www.yyjzz.cn/qikandaodu/2020/0808/437.html
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