中圖分類號(hào):R589.2 R289.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-1349(2007)09-0854-03
姜黃(curcuma)為姜黃屬植物,藥用其根莖,主產(chǎn)于日本、美國、中國及非洲等地。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。近年的研究不僅證明了姜黃的傳統(tǒng)作用,而且還揭示出一些新的藥理作用,如抗炎、抗氧化、清除氧自由基、抗人類免疫缺陷病毒、保護(hù)肝臟和腎臟、抗纖維化以及防癌抗癌等作用,而且無明顯的毒副反應(yīng)。中醫(yī)認(rèn)為姜黃能行氣、散風(fēng)活血、通經(jīng)止痛?,F(xiàn)就近年來有關(guān)姜黃降脂方面的研究進(jìn)展作一綜述。
1 姜黃的組成
姜黃屑植物主要含精油(12%~14%)、脂肪油(14%~17%)等揮發(fā)油及姜黃素(curcumln,difesuloylmethane)類成分,此外還有樹脂類、糖類、甾醇類、脂肪酸、多肽類、生物堿及微量元素。其中類姜黃素類(curcuminoids)是二苯基炔類成分,有酚性和非酚性成分,現(xiàn)已分離并鑒定出20多個(gè)類姜黃素化合物。姜黃的黃色物質(zhì)為略帶酸性的酚性物質(zhì),是姜黃索、去甲氧基姜黃素、雙去甲氧基姜黃索的混合體,稱之為姜黃色素,是姜黃發(fā)揮藥理作用的主要成分,而姜黃素是其中最重要的活性成分,雙去甲氧基姜黃素的活性最強(qiáng)。
2 姜黃素的分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)
其分子式為C21H20O6,分子量368.39,其主鏈為不飽和脂族及芳香族基團(tuán),熔點(diǎn)180℃~183℃。姜黃素的結(jié)構(gòu)特性與其多種生物活性,甚至毒性作用都高度相關(guān)。姜黃素幾乎不溶于水,易溶于乙醇、醋酸、堿、丙酮和氯仿等有機(jī)溶劑。由于姜黃素分子中含有多個(gè)雙鍵、酚羥基及羰基等,故其化學(xué)反應(yīng)較強(qiáng)。姜黃素有較好的耐氧化性,但耐還原性較差,應(yīng)避免與還原性物質(zhì)共同存放。金屬離子及強(qiáng)光、高溫等可影響姜黃素的穩(wěn)定性,因此姜黃素應(yīng)避免與鐵器接觸,同時(shí)在運(yùn)輸、貯存、使用過程中注意避光、保持低溫。姜黃素受可見光和紫外線影響,會(huì)發(fā)生光降解。在pH值3-10,姜黃索的降解率與pH值呈正相關(guān),在中性、堿性的條件下分解更快,分解產(chǎn)生香草醛、阿魏酸和阿魏酰甲烷。而降低pH值可顯著增加姜黃素的穩(wěn)定性。筆者認(rèn)為不宜把姜黃素制成注射液和片劑,制成膠囊姜黃素穩(wěn)定性可提高,半衰期延長為7-12年,有效期為1-08年。
3 姜黃素體內(nèi)吸收與代謝
姜黃素在體內(nèi)其生物利用度低,在腸道吸收過程中發(fā)生轉(zhuǎn)化,極少以原形吸收人血。姜黃素在人和鼠肝細(xì)胞中首先被還原成六氫姜黃素(hexahydrocurcumin,HHC),然后進(jìn)一步生成六氫姜黃素醇,代謝生成HHC的速度很快,但在人肝中的代謝比鼠肝中慢,在鼠活體實(shí)驗(yàn)中,姜黃素在血漿中的主要代謝產(chǎn)物為姜黃素的葡萄糖醛酸結(jié)合物和磺酸鹽,而非HHC和六氫姜黃素醇。姜黃素在鼠肝中代謝的產(chǎn)物很少出現(xiàn)在血漿中,可能直接通過膽汁而排出體外,這也表明姜黃素在肝中的代謝過程可能是體內(nèi)的消除過程。Pan等發(fā)現(xiàn),給小鼠腹膜內(nèi)注射0.1g/kg姜黃素,可見姜黃素在腸中的濃度為肝、脾臟中的5倍,其余臟器中含量極少。由于姜黃素腸道吸收少,Irsson等用HPLC和質(zhì)譜法研究了姜黃素在人和小鼠腸肝中的代謝,表明它在腸、肝的線粒體中轉(zhuǎn)化為姜黃素葡萄糖苷酸,而在細(xì)胞質(zhì)中代謝為硫酸化姜黃素、四氫姜黃素以及六氫姜黃素,其代謝產(chǎn)物的活性明顯低于原形藥物。比較人體與小鼠的體內(nèi)代謝發(fā)現(xiàn),姜黃素在腸道中的代謝人體高于小鼠,而肝臟代謝則低于小鼠,同時(shí)其在腸道組織中的代謝顯著低于其他組織,故作者認(rèn)為姜黃素的臨床應(yīng)用應(yīng)注意其腸道代謝的問題。
4 高脂血癥
4.1 原因:包括環(huán)境因素與遺傳因素,環(huán)境因素包括營養(yǎng)因素(飲食的結(jié)構(gòu));生活方式(吸煙、飲酒、運(yùn)動(dòng)等),藥物作用如口服避孕藥、腎上腺皮質(zhì)激素,內(nèi)分泌代謝障礙,主要見于肥胖、高尿酸血癥、糖尿病等;某些疾病如骨髓病、腎臟疾病,尤其是腎病綜合征。遺傳因素主要為基因異常:脂蛋白脂酶和ApoCⅡ基因異常;Apo E基因異常。
4.2 降血脂:是一個(gè)復(fù)雜的過程,由膳食、吸收、內(nèi)生、代謝等多方面組成,僅代謝這一環(huán)節(jié)又受多種因子參與調(diào)控,如相關(guān)酶活性改變、脂蛋白受體表達(dá)、基因轉(zhuǎn)錄水平等。
5 姜黃的調(diào)脂功能與毒副反應(yīng)
目前國內(nèi)外有研究表明姜黃素具有降脂作用,且與經(jīng)典的降脂藥物相比較姜黃索的毒副反應(yīng)小。
5.1 調(diào)脂作用:實(shí)驗(yàn)顯示糖尿病大鼠在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)亦出現(xiàn)了明顯的脂代謝紊亂,即總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白一膽固醇(LDL-C)升高,而高密度脂蛋白一膽固醇(HDL-C)降低。姜黃素治療組較糖尿病組上述脂代謝紊亂明顯減輕,該實(shí)驗(yàn)提示姜黃素具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂的功能。另有研究顯示高脂血癥的病人服用含50%總姜黃素的姜黃醇提取物,能顯著降低血清總膽固醇和三酰甘油,姜黃醇提取物降TG的作用大于降TC的作用,因此使血清TC/FG比值增高。雖然姜黃醇提取物對(duì)高密度脂蛋白HDL-C和載脂蛋白Apo作用不明顯,但能顯著降低血清LDL-C和ApoB-100的含量,使LDL-C/HDL-C比值降低和ApoA-I/ApoB-100比值增高。提示姜黃醇提取物對(duì)TG和低密度脂蛋白及ApoB-100的影響顯著。姜黃素能降低高脂模型大鼠血中總膽固醇、三酰甘油水平,提高載脂蛋白A水平,并降低血及肝中過氧化脂質(zhì),同時(shí)提高肝勻漿總抗氧化能力和SOD活性、谷胱甘肽過氧化物酶活性。高脂模型大鼠在改飼基礎(chǔ)飼料4周后血脂可降至實(shí)驗(yàn)前基礎(chǔ)水平,若同時(shí)給予姜黃素(5 g/kg),則在第2周時(shí)就能得到相同效果。結(jié)果提示姜黃素對(duì)高脂血癥大鼠有降脂和抗氧化作用。說明姜黃素能降低ApoB,進(jìn)而降低LDL-C水平。
5.2 毒副反應(yīng):姜黃素就像許多天然的抗氧化物質(zhì),如植物多酚、維生素C、尿酸等一樣,在特定條件下也會(huì)表現(xiàn)出原氧化作用,產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen spruces,ROS),引起氧化應(yīng)激,導(dǎo)致DNA損傷和細(xì)胞凋亡。這可能與姜黃素的分子結(jié)構(gòu)(尤其是β-二酮結(jié)構(gòu))、氧和過渡金屬離子的存在有關(guān)。更多的研究表明對(duì)肝臟等器官損傷具有保護(hù)作用。姜黃素在磷酸緩沖液中具有內(nèi)在保護(hù)肝臟和器官功能質(zhì)量,延長了保護(hù)器官質(zhì)量的時(shí)間。以CCl4復(fù)制肝纖維化大鼠模型,結(jié)果表明姜黃素可顯著降低肝纖維化大鼠血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST),減輕肝細(xì)胞脂肪變性及炎性細(xì)胞浸潤,還能顯著降低肝組織中羥脯氨酸(Hyp)、丙二醛(MDA)含量,抑制肝臟膠原纖維的增生。提示姜黃素具有保肝、抗肝纖維化的作用。姜黃素能顯著抑制Fe2+誘導(dǎo)的Wistar大鼠肝細(xì)胞損傷,降低Fe2+誘導(dǎo)的肝勻漿和血清過氧化脂質(zhì),提示姜黃素可通過抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)發(fā)揮其抗細(xì)胞毒的作用。Park等研究姜黃素對(duì)CCl4造成的大鼠急性或亞急性肝損傷的保護(hù)作用時(shí)發(fā)現(xiàn)其能顯著降低血清中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶含量。姜黃素對(duì)黃曲霉毒素誘導(dǎo)的肝損傷具有保護(hù)作用。沃興德等以人口服劑量的600倍作一次性最大耐受量試驗(yàn),所觀察各項(xiàng)指標(biāo)均正常,未見1只小鼠死亡,證明姜黃素?zé)o明顯急性毒性作用。長期毒性試驗(yàn),以成年人用量的200倍和100倍給大鼠連續(xù)口服80d,對(duì)大鼠的進(jìn)食量和生長發(fā)育(體重增長)均無影響,對(duì)肝、腎功能均無毒性作用,肉眼觀察及病理學(xué)檢查心、肺、脾、肝、腎、胃、腎上腺、甲狀腺、胸腺、睪丸(卵巢)和子宮(前列腺)等器官均未發(fā)現(xiàn)損傷性改變。姜黃索是蛋白激酶C的抑制因子核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)活化抑制因子,在腎缺血再灌注損傷模型中,姜黃顯著降低血漿creatme(腎缺血損傷標(biāo)志)和顯著降低化學(xué)因子MCP-1和RANTES(炎癥標(biāo)志)表達(dá)。妻黃醇提取物對(duì)血糖、肌酐、尿素、血清堿性磷酸酶和血清谷氨酰轉(zhuǎn)移酶活性以及對(duì)血清球蛋白均無顯著影響,說明姜黃醇提取物在降脂的同時(shí)對(duì)肝、腎均無毒性作用,從姜黃醇提取物能使血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性顯著降低來看,可能姜黃醇提取物對(duì)肝功能還有一定的保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)認(rèn)為姜黃醇提取物是一味安全有效的以降TG為主的降脂藥。
6 姜黃的降脂作用機(jī)制
6.1 減少外源性脂質(zhì)的吸收,姜黃素在促進(jìn)脂質(zhì)(CH)分解為膽酸的同時(shí),亦刺激其合成,干涉外源CH的吸收可能是姜黃發(fā)揮降脂作用的主要機(jī)制。
6.2 減少內(nèi)源性脂質(zhì)的合成;以前的實(shí)驗(yàn)研究表明,姜黃素有影響低密度脂蛋白代謝并上調(diào)細(xì)胞低密度脂蛋白受體(LDL-R)的表達(dá)的作用,致使血漿LDL-C降低,繼而導(dǎo)致LDL-C代謝加快,肝臟合成及釋放LDL-C減少,相應(yīng)下降LDL。
6.3 促進(jìn)脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和排泄;姜黃素可能通過促進(jìn)肝和腎上腺對(duì)LDI-C和脂蛋白(a)的代謝,增加膽囊對(duì)LDL排泄,抑制脾臟對(duì)LDL-C的攝取,使血中LDL-C和脂蛋白(a)的含量降低從而起到降脂和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化作用。
6.4 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝
6.4.1 脂蛋白受體表達(dá);Fan等研究初步認(rèn)為姜黃素降膽固醇作用的分子機(jī)制在于激活了SCAP/SREBP途徑,通過SRE-1的作用上調(diào)LDL-R的表達(dá)。姜黃素能增加爪蟾卵母細(xì)胞對(duì)外源導(dǎo)入的LDL-R基因的表達(dá),因此,姜黃素可能通過促進(jìn)LDL-R基因表達(dá)這一途徑降低血清TC,LDL-C和ApoB-100含量,起到降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。
6.4.2相關(guān)酶活性改變姜黃素可使糖尿病大鼠代謝狀況明顯改善,明顯增加肝CH分解代謝限速酶膽固醇-7α-脫氫酶活性,認(rèn)為其降脂作用可能與膽固醇分解代謝增強(qiáng)有關(guān)。治療后膽固醇合成限速酶HMG-CoA還原酶活性有所增加,由于肝LDL受體數(shù)目與HMG-CoA還原酶活性呈正比例,而膽固醇的清除依賴LDL受體,故姜黃素引起該酶活性增加可能意味著肝LDL受體的增加,從而清除組織中的膽固醇引起降脂作用。Asai等發(fā)現(xiàn)姜黃素在降低高脂血癥小鼠血脂的同時(shí),可使肝?;o酶A還原酶活性明顯增高,姜黃素在體內(nèi)的降脂作用也可能是改變了脂肪酸的代謝。姜黃素能增加ApoA含量,促進(jìn)DHL的代謝,可見姜黃素降血脂機(jī)制可能是增加ApoA含量,促進(jìn)DHL的代謝和降低ApoB,進(jìn)而抑制LDL代謝。沃興德等研究雙脫甲氧基姜黃素能顯著提高血漿脂解酶PHLA活性,對(duì)提高脂蛋白脂酶LPL和肝脂酶活性HL的活性作用也較明顯。雙脫甲氧基姜黃素具有降低肝臟和血清脂質(zhì),特別是有顯著的降TG和提高TG代謝相關(guān)酶活性的作用。
姜黃提取物降脂可能是通過以下途徑起綜合作用,減少外源性脂質(zhì)的吸收,減少內(nèi)源勝脂質(zhì)的合成,促進(jìn)脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和排泄,調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。
7 姜黃在高脂血癥中的應(yīng)用前景
血脂異常可增加冠心病的發(fā)病危險(xiǎn)。血脂異常是指血中TC,LDL-C和TG高于正常范圍以及HDL-C水平低于正常范圍。經(jīng)過大量的流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究證明,TC,TG,LDL的升高和HDL的降低分別是冠心病發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因子。因此,開發(fā)副反應(yīng)小且具確明顯降血脂作用的中藥有著十分廣泛的應(yīng)用前景。
姜黃在降脂治療中作用極為重要,其研究也日益受到重視。姜黃素的毒性低、副反應(yīng)小、藥源廣、價(jià)廉、服用方便,因此在臨床上具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值及發(fā)展前景。姜黃素和雙脫甲氧基姜黃素在降脂過程中作用機(jī)制值得進(jìn)一步研究,高脂血癥的預(yù)防及治療將進(jìn)入新紀(jì)元。
本文編輯 王雅潔