类黄酮的吸收与代谢

发布时间:2011-09-02 22:45    文章来源:湖北天马养蜂场    浏览量:4024 次    【字体大小:正常 偏大 最大

近年来,在以日本为首的发达国家,肥胖、高血压、癌症、动脉硬化、心脏病、糖尿病等生活习惯病的增加,已成为重要的社会问题。生活习惯病与日常饮食生活有着密切的关系,所以利用食品的功能不仅能治疗疾病,而且还有更加广泛的预防作用,也就产生了“功能性食品”一词。人们业已重视健康,食品中的功能性成分被利用在各种加工食品和饮料中,作为补充被广泛应用。为此,评价这些食品中的功能性成分在人体内的功效和安全性,搞清楚成分的摄入量、消化道中的吸收与代谢、血液中的动态、代谢物到达内脏器官方面的生理活性十分重要。

本文是关于食品中功能性成分类黄酮化合物的研究,在介绍关于吸收与代谢方面最近实地观察得到的知识同时,向大家报告我们关于蜂胶中类黄酮实验结果所体现的吸收与代谢机制。

类黄酮的吸收与代谢

类黄酮是化学结构3个碳元素连接2个苯环(A环和B环)的酚类化合物总称。在这个基本结构上添加,即C环构造的不同和有无羟基的结合等,就有黄烷、黄烷酮、黄酮、黄烷醇、黄烷酮醇、黄酮醇等分类(图1)。类黄酮在蔬菜、水果、谷类、豆类、茶、咖啡、可可豆、葡萄酒等中含有,主要以配糖物形式存在。各种食品中所含有的类黄酮种类,依照食品的本源植物而不同。例如:在蔬菜和水果中含有比较丰富的栎精、山奈黄素等黄酮醇类,芹菜素、木犀草素等黄酮类;在豆类中含有黄豆苷原、染料木黄酮等异黄酮类;在茶中含有儿茶素(ECCg)等黄烷醇类(儿茶素类);在柑橘类中含有柚苷配基、圣草酚等黄烷酮类;在葡萄和浆果类中含有花青素等花色苷类。各类食品中所含有的类黄酮种类及其含量,在4年前文部科学省的研究项目“关于食品中非营养性功能物质分析和系统化的研究”中,已完成“功能性食品因子数据库”,在本国的网站(http://www.life-science.jP/FFF/inex.jsp)公开发表。包括人类在内的哺乳动物,被摄入的食品在胃中消化后,通过肠道吸收成分。被吸收的成分通过酶结合成葡糖醛酸和硫酸,形成化合物。以前,认为类黄酮是多配糖物,几乎在体内不被吸收,只是少部分游离型(葡糖苦配基)在肠道内被吸收。可是,最近的研究表明,配糖物也能够被吸收,吸收与代谢的速度决定于类黄酮的分子量(聚合度)、邻苯二酚构造的有无、结合糖的位置和种类等、化学结构和溶解性等的化学性质。

类黄酮的吸收与代谢

图1类黄酮的基本结构

例如,图2是关于洋葱等中含量多的一种类黄酮一栋精及其配糖物(芸香苷)的吸收与代谢模式图。即:在胃被消化、分解的栎精(配糖物)经肠道吸收其成分,而后通过UDP-葡萄糖醛酸基转移酶形成葡糖醛酸化合物。进一步,在体内摄取回成分,运送到肝脏,在肝脏形成甲基化等的化合物,最后从肾脏被代谢出去。实际上,栎精配糖物在饱餐下,就能在人的血浆中检出化合物,栎精-3-葡糖苷和栎精-4’-葡糖苷——被摄取,在人的血浆中就不存在配糖物和葡糖苷配基,只存在化合物。

另外,饮用绿茶后在人的血清中检出绿茶的主要成分游离型EGCg,EGCg在血液中以游离型、葡糖醛酸和硫酸化合物形式存在。用大白鼠进行实验,EGCg最初分布在小肠等的消化道教膜上,在肝脏、脑中也有分布。花色苷类的花青索-3-葡糖苷是配糖物,不过在血液中仍以配糖物形式存在,不以葡糖苦配基及其化合物形式存在。这个因为花色苷是极性高的离子性分子,很难接受肠道细菌、β-葡糖苷酶水解,亦没有必要被化合化。花青素-3-葡糖苷的代谢物,在肝、肾等内脏器官中检出甲基化物,在血液中还检出花青素结构环开裂生成的原儿茶酸。因此,类黄酮的肠道吸收,由于其化学结构种类多的缘故,也是非常多样的,正有逐渐搞清楚。

类黄酮的吸收与代谢

图2栎精及其栎精配糖物的吸收·代谢

蜂胶中的类黄酮

当今,在日本作为健康食品素材被利用的蜂胶,是蜜蜂采集蜂场周边植物的芽及分泌物而加工成的树脂状物质。蜂胶的主要成分是树脂、蜡质、花粉以及矿物类等,不过,实际的组成成分受其原胶的采集地和蜜蜂利用植物资源影响。蜂胶在世界各地作为民间传承药物被利用,近年来,发现蜂胶具有抗菌、抗病毒、抗炎症、抗肿瘤等众多的药理学功效。

近年来,针对蜂胶成分分析及其来源植物的研究,知道蜂胶来源于杨属以及香根菊属植物(Baccharisdracunliforia)这2大类。杨属型蜂胶是欧洲从古代就被重点利用的类型,类黄酮含量多是其特征。香根菊属型蜂胶,采集于米纳斯吉拉斯州等巴西西南部,比起类黄酮来,含有多的桂皮酸衍生物和萜烃氧化物等成分。不过,香根菊属植物只是在巴西阿莱格林这样称呼。虽说蜂胶有杨属型,还有香根菊属型,但是含有的成分完全不同,所以必须注意。杨属型蜂胶不只是欧洲产,在中国、大洋州、南美的乌拉圭和阿根廷等产的蜂胶,都属于这个类型。图3是杨属型蜂胶所含的主要成分。以前,在日本是以“栎精是蜂胶中代表的类黄酮”错误信息在市场上销售蜂胶,而实际上杨属型蜂胶是以柯因、高良姜精、生松素等类黄酮为代表的,以及多的短叶松素和其衍生物。

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图3杨属型蜂胶中主要成分

蜂胶中成分的体内动态

如前所述,近年来关于食品中类黄酮在体内的动态研究,开展得比较广泛。杨属型蜂胶是类黄酮含量多的素材,不过,关于蜂胶中柯因和高良姜精等特征的类黄酮,在体内的动态研究还未怎么进行。还有,在摄入了蜂胶的情况下,其中蜂胶的什么成分被吸收,什么成分被代谢,几乎不知道。

于是,我们利用乌拉圭产蜂胶实施了详细的成分分析,调查这些蜂胶中成分的吸收与代则。即:经口给与大白鼠乌拉圭产蜂胶乙醇提取物,二定时间后回收大白鼠的血液和24小时尿液,分析血液和尿液中蜂胶成分。栎精等类黄酮在体内摄取回,因已形成硫酸化合物和葡糖醛酸化合物,所以回收的大白鼠血液和尿液,用β-葡糖苷酸酶/硫酸酯酶进行酶处理,使其成为游离的类黄酮再进行试验分析。图4b是大白鼠给与蜂胶1小时后采取血液,用β-葡糖苷酸酶/硫酸酯酶处理后血浆的HPLC色层分离谱。酶处理前(图4a)没有显著的波峰,可用酶处理后,图4b在A、B、C三处都显示有新的波峰形成。关于这些波峰,通过具有多波长检出(PDA)和质量分析(MS)的HPLC,鉴定各自是A:短叶松素-5-甲醚,B:短叶松素,C:山奈黄素。

类黄酮的吸收与代谢

图4乌拉圭产蜂胶乙醇提取物给与1小时后,大白鼠血浆的HPLC色层分离谱

(a)酶未处理(b)酶处理

图5是蜂胶给与2小时后采取血液,用β-葡糖苷酸酶/硫酸酯酶处理所得血浆的HPLC色层分离谱,确认A~C波峰以外还生成D~F波峰。这些波峰也同样通过HPLC-PDA及其LC/MS,鉴定D为柯因,E为生松素,F为高良姜精。由于这些波峰生成量微少,定量困难,所以只能用LC/MS确定其存在。

类黄酮的吸收与代谢

图5乌拉圭产蜂胶乙醇提取物给与2小时后,大白鼠血浆的剿PI之色层分离谱

图6所示是在血浆中波峰A~C随着时间变化的定量结果。波峰A(短叶松素-5-甲醚)和波峰B(短叶松素)给与1小时后、波峰C(山奈黄素)给与2小时后,在体内存在最高浓度,其后确认随着时间延长而减少。

关于24小时的尿液,同样用β-葡糖苦酸酶/硫酸酯酶进行酶处理,再用HPLC-PDA及其LC/MS进行分析。尿液没有经酶处理的样本,多少能检出有些类黄酮的存在(图7a)。说明这些类黄酮在排尿时,葡糖苷配基也随同一起排泄出去。图7b是尿液用酶处理后的HPLC色层分离谱,能确定新波峰C(山奈黄素)的生成。

类黄酮的吸收与代谢

图6乌拉圭产蜂胶乙醇提取物给与后,血浆中的成分随着时间的变化

类黄酮的吸收与代谢

图7给与乌拉圭产蜂胶乙醇提取物,大白鼠24小时尿液的HPLC色层分离谱

(a)酶未处理(b)酶处理

表1所示为尿液中波峰A~F各成分的含量。原蜂胶中短叶松素(波峰B)的含量是9.94g/mg,比起短叶松素-5-甲醚含量22.16g/mg少。可是,从此次尿液中的排出量看,短叶松素含量比短叶松素-5-甲醚含量多。我们以前报道过乌拉圭产蜂胶含有多的短叶松素3位酯衍生物。为此,分析认为短叶松素酯衍生物在体内摄取回时,配结合被水解,留下短叶松素的结构,使短叶松素的含量增加。关于其它的类黄酮,原蜂胶中含量和从尿液中排出量相比较,尿排出量为原蜂胶含量的5.10%,只是短叶松素更加明显多。

结论

此次,介绍了关于类黄酮的吸收与代谢机制的最新研究,报告了我们关于蜂胶中类黄酮的研究结果。如今在日本,蜂胶原料制品不只是配剂、颗粒、胶囊等健康食品,市场上还有作为添加剂使用的糖和喝的食品等。虽然如此,蜂胶在日本并不是作为药来对待的,因此,关于蜂胶中成分的吸收与代谢、过量摄入时对身体的影响、其他食品成分和体内成分的相互作用、摄入推荐量的评价等的探讨,对合理应用蜂胶非常必要。再者,这些问题还与蜂胶的功能科学地解释明白有关系。

最近通过蜂胶成分的化学研究,知道了蜂胶存在来源于杨属植物型和来源于香根菊属植物型。此次,我们用乌拉圭产杨属型蜂胶,探讨了成分的吸收与代谢,得到了蜂胶中多少类黄酮实际在体内被吸收的初步结果。可是,在日本市场上消费的蜂胶制品主要是来源于Baccharisdracunculiforia植物的巴西产蜂胶。香根菊属型蜂胶也好,杨属型蜂胶也好,最初认为不含桂皮酸衍生物成分,实际上这种成分含量很多。今后关于香根菊属型蜂胶在体内的动态研究还有必要进行。

今后再进行蜂胶的研究,可以预料会发现新的生理活性。鉴于蜂胶的种类越发多起来,为了蜂胶的合理使用,防止健康被损害,很好地掌握蜂胶中的成分代谢动态显得十分重要。(熊泽,中山:静冈县立大学食品营养科学部;下位:静冈县立大学环境科学研究所)更多养蜂技术和蜂产品知识请关注湖北天马养蜂场官方微信公众号:"honeymarket",或者加QQ号2969169050,欢迎投稿和交流讨论蜜蜂文化。

陈东海译自日本《蜜蜂科学》2004年25(4):152~158

引自《养蜂科技》2005(5)

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