芝麻酚生物活性的研究進展

馬叢叢 許繼取 趙思琪 楊蓓 楊陳 黃慶德

摘 要：綜述了芝麻酚生物活性的研究進展，為芝麻酚的深入研究提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：芝麻酚;生物活性;作用機制

芝麻酚是芝麻油的主要組分，具有抗菌、抗氧化、減肥、抗黑色素、抗衰老、抗癌、神經(jīng)保護等多種生物活性，其抗菌活性主要是抑制真菌和結(jié)核分歧桿菌[1-2]。芝麻酚清除羥基（OH·）自由基和2，2-二苯基-1-苦基肼水合物（DPPH·）自由基[3-4]。芝麻酚的減肥作用表現(xiàn)在其能抑制白色脂肪積累[5]。芝麻酚能抑制酪氨酸酶活性[6]。芝麻酚通過減輕脂質(zhì)過氧化預(yù)防衰老[7]。芝麻酚對癌細胞發(fā)揮作用，包括人白血病細胞（Molt-4和K562）[8]、乳腺癌細胞系（MCF-7和T47D）[9]、肝癌細胞（HepG2）[10-11]和MA-10小鼠Leydig腫瘤細胞[11]。芝麻酚的神經(jīng)保護作用表現(xiàn)在改善認知障礙[12-13]。本文綜述了芝麻酚生物活性的研究進展。

1 抗菌能力

芝麻酚具有抗真菌和分歧桿菌潛力。芝麻酚能抗白色念珠菌，通過破壞白色念珠菌（一種人類真菌病原體）中的神經(jīng)鈣蛋白信號通路發(fā)揮抗真菌作用[1]。其次，芝麻酚具有抗結(jié)核分歧桿菌能力。芝麻酚作用于多個負責(zé)促進結(jié)核分歧桿菌生長和影響分枝桿菌毒力性狀的靶點，包括影響雙歧桿菌細胞表面表型、改變菌落形態(tài)、細胞滑動動力受損和細胞沉降速率增加等。此外，芝麻酚減輕氧化和DNA損傷以及還原鐵穩(wěn)態(tài)。同時，芝麻酚影響結(jié)核分歧桿菌與毒力相關(guān)的表型，如抑制生物膜形成和細胞粘附到頰上皮細胞等[2]。

2 抗氧化能力

芝麻酚是一種優(yōu)良的抗氧化劑，其苯并二氧雜環(huán)戊烯基團清除OH·自由基，導(dǎo)致形成1，2-羥基苯[14]。其次，芝麻酚清除OH·自由基。芝麻酚可以與生理系統(tǒng)中最具破壞性的氧化自由基OH·反應(yīng)后同時形成芝麻酚OH·自由基結(jié)合物[3]。芝麻酚在細胞中最終由O-2激活JNK信號傳導(dǎo)，然后破壞線粒體;細胞色素c釋放到細胞質(zhì)中，最終導(dǎo)致腫瘤細胞凋亡[15]。過量的細胞內(nèi)O-2是由于芝麻酚的促氧化特性產(chǎn)生，其進一步誘導(dǎo)HCT116細胞進入線粒體凋亡途徑。其次，芝麻酚清除DPPH·自由基，并且其清除能力強于二叔丁基對甲酚（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）和α生育酚[16]。同時芝麻酚能使芝麻油和葵花籽油的品質(zhì)更穩(wěn)定[4]。

3 改善肥胖

幾十年來，全球飲食趨向于富含脂肪和糖的能量密集型飲食[17]。過量的膳食脂質(zhì)和果糖會引起胰島素抵抗，脂質(zhì)代謝失調(diào)，以及肝臟中脂質(zhì)的異常積聚，并進一步誘發(fā)肝臟脂肪變性，這與非酒精性脂肪性肝病的發(fā)生有關(guān)[18]。脂肪組織也是代謝控制的關(guān)鍵組成部分，通過甘油三酯（TG）的形式儲存能量，并在空腹或降低肝糖原水平的條件下在脂肪酸氧化過程中提供能量[19]。芝麻酚抑制了高脂肪和高果糖飲食喂養(yǎng)小鼠的肥胖和胰島素抵抗，下調(diào)肝臟中的脂肪生成，抑制白色脂肪組織中的脂質(zhì)積累和炎癥反應(yīng)，并通過改善線粒體脂質(zhì)代謝來減少脂肪細胞大小和棕色脂肪組織的“增白”。

4 抗黑色素能力

芝麻酚抗黑色素能力的關(guān)鍵是酪氨酸酶。在人類和其他哺乳動物中，黑色素的生物合成發(fā)生在含有酪氨酸酶的黑素細胞中[20]。L-酪氨酸的羥基化是黑色素合成的最初步驟，因為它控制黑色素水平。酪氨酸酶是一種氧化酶，是控制黑色素生成的限速酶[21]。芝麻酚的酚類降解產(chǎn)物對黑色素合成起關(guān)鍵的抑制作用。在細胞實驗中，芝麻酚以濃度依賴性方式抑制小鼠黑色素瘤B16F10細胞中的黑色素合成，暴露于100μg/mL芝麻酚的黑色素瘤細胞減少63%。芝麻酚誘導(dǎo)黑色素瘤細胞凋亡限制增殖[6]。芝麻酚抑制酪氨酸酶，IC50值為1.6μmol/L時具有美白效果，并且在217.2μmol/L濃度下抑制23.55%±8.25%的細胞酪氨酸酶。芝麻酚表現(xiàn)出高抗氧化和抗酪氨酸酶活性。因此，來自食用芝麻油的芝麻酚可以具有替代藥妝的目的[16]。

5 抗衰老能力

衰老的自由基理論表明，自由基導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加，細胞功能失調(diào)和衰老[22-23]。芝麻酚減輕紫外線誘導(dǎo)的lacca小鼠的氧化應(yīng)激，減輕脂質(zhì)過氧化，有效預(yù)防由于長期紫外線照射引起的光損傷，包括病變、潰瘍和皮膚的完整性[24]。

6 抗癌作用

Ambrose等[25]研究了芝麻酚的毒理學(xué)作用，發(fā)現(xiàn)它是無毒和無刺激性的，甚至不會引起皮膚過敏。研究表明，芝麻酚具有抗皮膚癌的作用[26-27]。芝麻酚由于分子量小對皮膚有滲透作用，為了實現(xiàn)其最大的表皮遞送，因此制備芝麻酚固體脂質(zhì)納米顆粒，對小鼠表皮上的皮膚癌研究顯示，芝麻酚固體脂質(zhì)納米顆粒處理后，對皮膚癌有抑制作用[27]。另有研究表明，芝麻酚通過減少輔酶NADPH的合成，誘導(dǎo)乳腺癌細胞的生長停滯和凋亡[9]。同時，芝麻酚通過消除DPPH·自由基，鐵還原-抗氧化能力，過氧自由基清除活性來誘導(dǎo)HCT116人結(jié)腸癌細胞中的線粒體凋亡途徑[28]。研究者還開發(fā)了用于局部和長期釋放芝麻酚以治療胃癌的芝麻酚復(fù)合胃保留浮珠[29]。同時，芝麻酚能抑制人白血病細胞（Molt-4和K562）[8]、肝細胞癌細胞（HepG2）[10-11]，還可以通過誘導(dǎo)MA-10小鼠Leydig腫瘤細胞中StAR蛋白表達激活caspase途徑和類固醇生成同時誘導(dǎo)細胞凋亡[11]。

7 神經(jīng)保護作用

Kuhad A等[13]研究表明，芝麻酚減輕糖尿病大鼠模型認知障礙糖尿病影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，認知障礙是常見的并發(fā)癥[12]。通過Morris水迷宮測試評估認知功能，與正常組相比芝麻酚組顯著縮短糖尿病大鼠水迷宮實驗的潛伏期，改善大鼠目標象限停留時間[30]。Rolis Chien等[31]研究了芝麻酚對神經(jīng)細胞的作用，表明較低濃度的芝麻酚可降低神經(jīng)細胞中ROS的產(chǎn)生，但在較高濃度下通過自氧化增加了ROS。濃度為50μmol/L的芝麻酚能夠減少H2O2（1μmol/L）或用FeSO4·7H2O（0.1mg/mL）引起的神經(jīng)細胞中的ROS的產(chǎn)生。Sachdeva AK等[32]采用芝麻酚固體脂質(zhì)納顆米粒作用于大鼠認知障礙模型，水迷宮實驗也證明了芝麻酚的神經(jīng)保護作用，同時芝麻酚顯著減輕了認知障礙模型大鼠的氧化應(yīng)激。

8 展望

另外，芝麻對于降血脂、保護軟骨組織、保護心肌、防紫外線等方面也有一定的效果[33-37]，但是芝麻酚氧化后分離出兩種細胞毒性產(chǎn)物三聚體和四聚體，有必要考慮芝麻酚的保存條件和芝麻酚體內(nèi)氧化的產(chǎn)品安全性[8]。目前，關(guān)于芝麻酚的研究已在各領(lǐng)域應(yīng)用，已經(jīng)研究出了針對抗癌、抗黑色素和神經(jīng)保護相關(guān)藥品和護膚保健品。芝麻酚具有強的抗氧化活性，在護膚品方面具有巨大潛力，但由于其分子量小，對皮膚有滲透作用，不能發(fā)揮最佳效果;已有研究采用固體脂質(zhì)納米顆粒處理，能有效發(fā)揮護膚作用。同時，芝麻酚的抑菌能力方面，芝麻酚對其他致病菌是否也有抑菌能力有待進一步研究。芝麻酚的抗癌作用顯著，并且沒有副作用，在臨床方面研究開發(fā)其相關(guān)的抗癌藥物具有重要意義。

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Abstract：Research advancements of the biological activity of sesamol was reviewed to provide reference for further study of sesamol.

Keywords：sesame;biological activity;molecular mechanism

（責(zé)任編輯 李婷婷）