东南大学学报渊医学版冤

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窑综摇摇述窑大蒜素抗氧化活性及其生物效应的研究进展

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咱摘要暂大蒜素是葱属植物大蒜内一类防御性分子袁具有高度的生物活性遥在自然情况下袁大蒜素产生于大蒜组织损伤时袁是由前体物质蒜氨酸转化而产生的遥大蒜素是硫代亚磺酸类有机物袁所含的巯基能与含硫蛋白质和谷胱甘肽发生氧化还原反应袁并能通过多种途径抑制氧化应激袁具有明显抗氧化的能力袁在抑菌消炎尧心脑血管疾病及抗肿瘤中有着重要作用遥作者就大蒜素抗氧化活性及其生物效应的研究进展进行综述遥咱关键词暂大蒜素曰抗氧化曰综述

咱中图分类号暂砸圆愿圆援苑员摇摇咱文献标识码暂粤摇摇咱文章编号暂员远苑员鄄远圆远源渊圆园员缘冤园远鄄员园猿苑鄄园源凿燥蚤院员园郾猿怨远怨辕躁援蚤泽泽灶援员远苑员鄄远圆远源援圆园员缘援园远援园源园

摇摇大蒜是百合科葱属植物袁在中国具有上千年的食用和药用历史袁在叶本草经集注曳中已有记载遥大蒜素渊葬造造蚤糟蚤灶冤是从葱科植物大蒜中提取的具有生物活性的含硫化合物总称袁具有特殊气味袁即蒜味遥员怨源源年悦葬增葬造造蚤贼燥等从大蒜中分离出有效成分大蒜素咱员暂袁从而开始了数十年来对大蒜素药效及作用机制的研究遥现代医学已证明大蒜素具有明显的抗氧化作用袁具有消炎抑菌袁抗高血压尧高血脂等心脑血管疾病及抑制肿瘤生长等生物学效应袁且无明显不良反应遥作者就大蒜素抗氧化作用机制及其应用的研究进展作一综述遥员摇大蒜素化学结构及性质大蒜素存在于新鲜大蒜尧洋葱等植物中袁具有很强挥发性遥蒜氨酸由半胱氨酸或丝氨酸合成袁是大蒜素的前体物质袁通常情况下蒜氨酸以无臭的形式稳定存在遥当大蒜受到机械破碎后袁大蒜中的蒜氨酸蒜氨酸酶系统被激活袁催化蒜氨酸分解为大蒜素咱圆暂遥大蒜素是大蒜内一类含硫化合物的总称袁分子式为悦远匀员园杂猿袁即三硫化二丙烯袁纯品为无色油状物袁具有大蒜异味袁稍溶于水袁溶于乙醇尧苯尧乙醚等有机溶剂咱猿暂袁在热尧碱中不稳定袁在酸中较稳定渊尤其在责匀缘耀苑冤曰通常情况下很难保存袁研究发现大蒜素在原苑园益的稀水溶液中可以稳定保存超过员年咱源暂遥自然界中大蒜素多在植物被损伤后产生袁而在实验室大蒜素可通过二烯丙基二硫化物渊阅粤阅杂冤与过氧化氢或氯甲酸化合而成咱缘暂遥

大蒜素对皮肤有刺激性袁具有抗氧化作用袁能调节细胞代谢袁能调节心脑血管系统功能袁也能发挥抗高血压尧抗高血脂尧抗肿瘤等功效遥与此同时袁大蒜素具有广谱杀菌作用袁能抑制或杀灭革兰阴性和革兰阳性细菌袁对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等耐药病菌也具有很好的抑制作用遥目前大蒜素已经在疾病预防和治疗以及医疗保健中广泛应用咱远暂遥

圆摇大蒜素抗氧化作用机制

一般情况下袁健康的细胞具有负性氧化还原电位袁表明细胞溶胶处于还原反应状态袁而当细胞内氧化还原电位升高袁表明细胞内氧化反应增加袁细胞内氧自由基增高袁细胞则可能出现衰老尧癌变等变化咱苑暂遥细胞的

氧化还原电势主要由郧杂匀辕郧杂杂郧尧晕粤阅孕匀辕晕粤阅孕垣间

转化袁以及硫氧还蛋白作用实现调控袁而郧杂杂郧增多将导致细胞的氧化还原电位升高遥大蒜素是具有抗氧化性能的活性硫物质袁通过与郧杂杂郧反应袁降低细胞内氧化还原电位遥大蒜素在细胞内外均能与含巯基的分子

窑苑猿园员窑反应袁如谷胱甘肽和含半胱氨酸残基的蛋白质袁而且可以通过与蛋白质间形成二硫键袁改变蛋白质结构袁进而导致蛋白质功能的损失或增益遥这种功能改变方式在酵母菌的研究中得到证实袁酵母菌内有一种诱发对病原体免疫的关键酶植物蛋白晕孕砸员袁大蒜素通过作用于酵母菌内对氧化还原反应敏感的转录因子再粤孕员袁实现对晕孕砸员的调控咱愿暂遥

近期研究发现袁大蒜素能降低诱导型一氧化氮合酶渊蚤晕韵杂冤表达袁也能在皂砸晕粤和蛋白质水平显著增加热休克蛋白苑园渊匀杂孕苑园冤表达袁显著减少谷氨酸诱导的乳酸脱氢酶渊蕴阅匀冤的释放和活性氧自由基产生袁同时能减少脂质过氧化和抗氧化酶活性袁最终通过介导匀杂孕苑园辕蚤晕韵杂途径袁抑制氧化应激袁保护受损神经袁治

疗脊髓损伤咱怨暂遥大蒜素也可通过粤运栽辕内皮细胞一氧

化氮合酶渊藻晕韵杂冤途径实现抗氧化应激功能袁能降低酝阅粤和蛋白质羰基的表达水平袁通过增加粤运栽和

藻晕韵杂磷酸化袁阻断粤运栽辕藻晕韵杂途径袁从而实现抗氧化

和抗炎活性袁发挥对大鼠创伤性脑损伤的保护功能咱员园暂遥自由基对阅晕粤的攻击也是导致细胞衰老的重

要原因袁大蒜素通过对氧化应激的抑制作用袁降低自由基水平袁起到延缓衰老的作用遥猿摇大蒜素的生物效应

细胞正常代谢和生化过程需要在相对稳定且适宜的责匀值尧离子浓度和氧化还原电位下进行遥研究证明大蒜素对细胞内外氧化还原反应的进行具有干预功能袁产生抗氧化效果遥而氧自由基损伤及所致的脂质过氧化袁是导致癌症尧动脉硬化尧冠心病尧脏器损伤及衰老的主要原因遥大蒜素通过其抗氧化功能袁对上述疾病治疗和预防起到重要作用袁并能通过抗氧化功能对细菌及真菌生长起明显抑制和杀灭作用遥猿郾员摇大蒜素的抑菌作用

猿援员郾员摇对细菌的抑制作用摇大蒜素对细菌具有明显

的抑菌杀菌功能袁对革兰阳性和革兰阴性细菌袁如大肠杆菌尧痢疾杆菌尧伤寒杆菌等均能起到明显的杀菌和抑制作用袁在农业及畜牧业中已经得到一定推广咱员员暂遥大

蒜素与茁内酰胺类或氨基糖苷类抗生素具有相似的摩尔对摩尔的分子有效性袁但大蒜素杀菌谱更广遥耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是常见院内感染致病菌袁具有耐药性袁一般抗生素对其无效袁而大蒜素对耐甲氧西林金葡萄球菌等常见耐药致病菌也有抑菌功能袁而且这种大蒜素可以与纳米级银协同作用袁增加抑菌效果咱员圆暂遥

研究发现袁与纯大蒜素相比新鲜大蒜提取物对表皮葡萄球菌的杀菌作用更强袁但纯大蒜素能嵌入生物膜袁发挥独特的杀菌作用咱员猿暂遥大蒜素能抑制生物膜形

成袁能抑制变形杆菌体外的脲酶活性袁但不能抑制溶血素活性咱员源暂遥大蒜素能与游离半胱氨酸残基反应袁致细

菌生存微环境半胱氨酸含量改变袁并通过影响一些含有巯基的酶的责运葬袁抑制酶活性咱员缘暂遥砸葬灶躁遭葬则鄄韵皂蚤凿

等咱员远暂通过二硫键交换样反应袁可以不可逆性反应生成强还原剂袁使细菌生活微环境中强还原剂增加袁改变微环境状态袁进一步抑制细菌活性遥大蒜素可能影响阅晕粤尧砸晕粤尧蛋白质等合成遥云藻造凿遭藻则早等咱员苑暂

对大蒜素在鼠伤寒沙门菌的抑菌效果

进行了研究袁确定抑制鼠伤寒沙门菌的生长需要的大蒜素的最小浓度为园郾猿皂皂燥造窑蕴原员袁而这种抑菌作用

并不致死袁处理后细菌仍可回收遥他们通过用猿匀标记

大蒜素中尿苷尧亮氨酸和胸苷袁观察到远愿豫的猿匀鄄胸苷和远缘豫的猿匀鄄亮氨酸被摄取袁同时猿匀鄄尿苷被全部摄

取袁摄取的尿苷和胸苷用于阅晕粤尧砸晕粤和蛋白质合成袁继而认为大蒜素可能影响大分子合成袁或通过大蒜素作用影响蛋白质转运袁或使更多半胱氨酸残基暴露袁使大蒜素通过与半胱氨酸残基进一步作用袁抑制细菌生长遥因为目前大蒜素分离纯度较低袁稳定性较差袁及其明显的抗氧化作用干扰等袁所以对大蒜素作用于阅晕粤尧砸晕粤和蛋白质合成的研究较少袁对其作用于上

述分子的证据还不明确袁需要进一步研究遥猿郾员郾圆摇抑制真菌生长摇大蒜素在体内和体外对许多

致病真菌生长具有抑制作用袁能抑制真菌孢子萌发和菌丝生长遥在含大蒜素琼脂培养基内袁灰霉病菌尧稻瘟病菌等致病菌的生长明显受到抑制遥大蒜素也可以用于种子的消毒袁可以代替某些农药袁抑制致病菌生长袁提高出芽率袁在某些推崇生态农业的发达国家已经有了一定程度的推广咱员愿暂遥

大蒜素具有高挥发性遥大蒜素可以治疗肺部霉菌感染袁通过吸气的方式将大蒜素吸入肺中袁可以产生较好的治疗效果咱员怨暂遥大蒜素也可以用于皮肤真菌感染袁

如念珠菌感染曰可以破坏白假丝酵母菌生物被膜袁渗透到酵母菌内袁直接杀灭菌体咱员暂袁也可诱导酵母菌程序

性死亡袁诱导谷胱甘肽的氧化袁导致细胞的氧化还原电位的范围相应移位遥通过生化学尧细胞学和遗传学的分析发现袁大蒜素通过氧化途径使酵母菌细胞凋亡袁可能通过作用于再粤孕员尧酝杂晕圆辕源尧砸孕晕源尧杂运晕苑等转录因子袁影响蛋氨酸等氨基酸代谢尧铁的摄取尧硫胺素代谢和蛋白酶体蛋白质的降解等过程发挥作用咱圆园暂遥大蒜

素的氧化还原作用是杀灭真菌的主要原因袁但也不排除有其他作用机制袁尚须进一步研究遥运澡燥凿葬增葬灶凿蚤通过对全身性白色念珠菌小鼠模型的体内和体外实验的研究表明袁在杀灭真菌所需时间上袁大蒜素活性可以媲美常用抗真菌剂氟康唑袁且电镜结果显示大蒜素可以

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