趙愛青,楊德兵
(山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院,山西大同 037009)
姜黃(Curcuma)為姜黃屬植物,藥用其根莖,其根莖磨成粉末是咖喱的主要香料之一,聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織/食品藥品管理局批準(zhǔn)姜黃為天然食品添加劑。姜黃不僅風(fēng)味獨(dú)特,是東南亞和南亞料理的必備佐料,姜黃素(Curcumin)更被認(rèn)為有多種保健功效,中醫(yī)認(rèn)為姜黃能行氣、散風(fēng)活血、通經(jīng)止痛。它與熟石灰混合后局部應(yīng)用為治療扭傷、腫脹的家用良方。本文就近幾年有關(guān)姜黃素對腸道健康調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展作一綜述。
姜黃根莖含揮發(fā)油4.0%~6.0%。油中的主要成分為α-姜黃酮58%,芳姜黃酮、姜烯25%,水芹烯、香檜烯1%,桉油素1%,龍腦0.5%,以及少量樟腦;黃色物質(zhì)為酸性的姜黃素1.8%~5.4%,脫甲氧基姜黃素和雙脫甲氧基姜黃素等。其中姜黃素為最重要的組分。姜黃素溶于乙醇、堿、醋酸、丙酮和氯仿等有機(jī)溶劑,不溶于水,其分子式為C21H20O6,其主鏈為不飽和脂族及芳香族基團(tuán)。
人類的腸道菌群種類豐富,多達(dá)5 000 多種。他們和人類共生,并影響著人體的健康和各方面的機(jī)能。生物菌群在人體內(nèi)起著至關(guān)重要的作用。它們的功能包括免疫防御、維護(hù)對外部環(huán)境的屏障(如表皮或真皮結(jié)構(gòu)和腸黏膜)、參與脂質(zhì)代謝、提取營養(yǎng)物質(zhì)、生成維生素、產(chǎn)生短鏈脂肪酸、管理和制造神經(jīng)遞質(zhì)等[1-2]。
動物實(shí)驗(yàn)顯示,姜黃素會影響腸道微生物菌群的分布。給大鼠喂養(yǎng)高脂食物會改變其腸道菌群的組成,但往高脂食物中加入姜黃素,其腸道菌群的分布群趨向于喂養(yǎng)正常食物的大鼠的腸道菌群組成[3]。
除此之外,在患回腸炎的小鼠模型中,補(bǔ)充姜黃素減少了小鼠腸道中促炎性腸桿菌和腸球菌的數(shù)量,增多了抗炎性乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量[4]。
由此可見,姜黃素可以通過增加腸道中的有益菌群同時(shí)降低有害菌群來調(diào)節(jié)腸道健康。
腸道菌群的平衡一旦被破壞,將導(dǎo)致腸道通透性增加。高通透性的腸道使得分子遷移增加,從而引發(fā)促炎反應(yīng)。
基于細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),姜黃素能減弱過氧化氫誘導(dǎo)的對人體腸道上皮細(xì)胞通透性的破壞作用,并且恢復(fù)緊密連接蛋白[5]。除此之外,姜黃素還能抑制IL-1α誘導(dǎo)的腸道表皮通透性增強(qiáng)[6]。
基于小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn),喂食西方飲食會導(dǎo)致血漿中脂多糖濃度上升。脂多糖(主要是類脂A)是細(xì)菌內(nèi)毒素的主要毒性成分,它在人體內(nèi)會誘導(dǎo)炎癥反應(yīng),而姜黃素的攝入可以顯著改善上述脂多糖濃度上升的狀況,其機(jī)制在于姜黃素具有恢復(fù)腸道堿性磷酸酶活性和緊密連接蛋白的表達(dá)的功能[7]。腸道堿性磷酸酶能催化脂多糖去磷酸化,從而解除其毒性,使其失去促炎性。而緊密連接蛋白能起到很好的隔離作用,有效控制腸道細(xì)胞間物質(zhì)的進(jìn)出。這些都能保護(hù)腸道通透性,從而改善腸道的屏障功能。
2.3.1 抗炎
來自澳大利亞的科學(xué)家Adrian L Lopresti 總結(jié)了16個(gè)對于姜黃素在消化道內(nèi)抗炎、免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用的研究,這些研究涉及了和炎癥、抗氧化作用和氧化應(yīng)激作用相關(guān)的多種標(biāo)志物,如T 細(xì)胞含量、過氧化物酶活性、還原型谷胱甘肽濃度、促炎細(xì)胞因子(IL-23p19,IFN-γ,TNF-α,IL-6,MCP-1)的表達(dá)等[8]。
由三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的患腸道炎癥的大鼠模型表明,0.1%的姜黃素?cái)z入量(持續(xù)10 周)能抑制促炎細(xì)胞因子IL-1β mRNA 的表達(dá),增加結(jié)腸黏膜中白細(xì)胞介素IL-10 mRNA 的表達(dá)。結(jié)果顯示,姜黃素的攝入與抑制70%腸道腫瘤的形成有關(guān)[9]。研究表明,給大鼠口服姜黃素(200 mg/kg)20d,降低了腸道和心臟組織中丙二醛(脂類過氧化反應(yīng)的重要產(chǎn)物,具有細(xì)胞毒性,是測量機(jī)體氧化程度的常用指標(biāo)之一)的濃度,同時(shí)增加了腸道和肺組織中超氧化物歧化酶的活性[10]。
2.3.2 抗菌
Lopresti 博士還探討了姜黃素對幽門螺旋桿菌、大腸桿菌的抗菌作用,不過需要更多的臨床試驗(yàn)來證明它的功效。
幽門螺旋桿菌會侵入到胃的黏膜里,是95%十二指腸潰瘍和75%胃潰瘍的罪魁禍?zhǔn)?。在一個(gè)隨機(jī)、雙盲、有安慰劑做對照的實(shí)驗(yàn)中,姜黃素輔助克拉霉素、阿莫西林和泮托拉唑的三聯(lián)療法,與消化不良癥狀的改善有較大關(guān)聯(lián)。但沒有增強(qiáng)對根除幽門螺桿菌感染的影響[11]。
大多數(shù)大腸桿菌是無害的,而且可能對健康的人體腸道很重要。然而,有些大腸桿菌卻是致病的,會導(dǎo)致腹瀉、胃痛和嘔吐。在體外研究中,姜黃提取物抑制了大腸桿菌的生長[12]。而且,姜黃素還在大腸桿菌中顯示有誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡樣反應(yīng)的作用[13]。
2.3.3 抗過敏
對于姜黃素的抗過敏作用,小鼠模型顯示,經(jīng)常攝入姜黃素,可抑制小鼠致敏肥大細(xì)胞增多癥和腸道過敏癥[14]。雖然目前只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)探討了姜黃素的抗過敏作用,但是這一具有潛在效力的物質(zhì)可能會影響人類對一些食物的過敏反應(yīng)。
大鼠口服單劑量精制姜黃素,60%~65%經(jīng)胃腸道吸收,5 d 內(nèi)有40%的原藥從糞便中排泄,3 d 達(dá)血濃度的峰值。尿中未檢測到游離姜黃素,但檢測到葡萄糖醛酸和硫酸脂,大約30%~80%的標(biāo)記姜黃素從黏膜處消失,表明姜黃素經(jīng)肝循環(huán),吸收過程中發(fā)生了轉(zhuǎn)化。
迄今為止,沒有研究表明姜黃素對動物和人有毒性,連續(xù)3月每日服用姜黃素8 000 mg 未發(fā)現(xiàn)對人體有任何毒性[15]。
盡管姜黃素對腸道健康的研究仍處于起步階段,但小鼠模型和體外實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示姜黃素對腸道健康有積極的作用。姜黃素可能影響了腸道微生物群的組成,調(diào)節(jié)腸道通透性,減少炎癥和胃腸道的氧化應(yīng)激反應(yīng),并抑制了細(xì)菌,寄生蟲和真菌感染。這些作用是緊密相連,相互影響的。姜黃素對胃腸道的積極影響有助于姜黃素生理效用和藥用價(jià)值的開發(fā)。
但姜黃素腸道健康調(diào)節(jié)作用在人體臨床實(shí)驗(yàn)中還未被證實(shí),其具體劑量和用法有待進(jìn)一步研究探討。