周 苗
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長(zhǎng)沙410128)
鞣花酸(EllagicAcid,簡(jiǎn)稱EA)又名并沒(méi)食子酸、胡頹子酸,是廣泛存在于多種植物及堅(jiān)果中的一種多酚類成分,如:石榴皮、烏桕、葡萄、栗子、紅木梅、樹(shù)莓、黑莓、藍(lán)莓、草莓、五倍子以及軟果、堅(jiān)果等植物中,也是沒(méi)食子酸(三羥基甲酸)的二聚衍生物, 在自然界中主要以縮合形式(如鞣花單寧、苷等)存在,天然鞣花酸呈反式?jīng)]食子酸單寧結(jié)構(gòu)。 純凈的鞣花酸呈黃色,是一種針狀晶體,跟硫酸的顯色反應(yīng)呈黃色,遇三氯化鐵呈藍(lán)色,易于金屬陽(yáng)離子(如Ca2+、Mg2+)結(jié)合。常溫下不溶于水、醚、醇,卻溶解于堿性溶液、吡啶、二甲基亞砜,溶于吡啶時(shí)熔點(diǎn)大于360℃,其分子式為C14H6O8。 其結(jié)構(gòu)式如圖1-1 所示。 20 世紀(jì)50 年代,國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)鞣花酸的研究,80 年代國(guó)外已將鞣花酸應(yīng)用于臨床試用階段。 其代謝產(chǎn)物尿石素廣泛分布于人、鼠、牛、豬等哺乳動(dòng)物的尿液、糞便、和膽汁中。
鞣花酸結(jié)構(gòu)式
目前鞣花酸還沒(méi)有大批量工業(yè)生產(chǎn)的方法,市場(chǎng)價(jià)約700 元/g。 據(jù)有關(guān)研究報(bào)道,實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)以下方法進(jìn)行小規(guī)模制備。
可利用酸水解與超聲輔助萃取法、 乙酸乙酯萃取法、水解法、分離沉淀法。 其中酸水解可通過(guò)石榴皮制備鞣花酸,提取制備過(guò)程簡(jiǎn)單易操作、耗時(shí)短、成本低,且原料易獲取。
目前學(xué)者提出可以利用單寧分解法、 過(guò)氧化聚合法、 沒(méi)食子酸甲酯單分子內(nèi)氧化聚合等方法進(jìn)行化學(xué)合成制得鞣花酸, 其中部分方法通過(guò)改進(jìn),有望實(shí)現(xiàn)工廠大規(guī)模批量生產(chǎn)。
有報(bào)道稱可以用黑曲霉、 假絲酵母等真菌固態(tài)發(fā)酵蔓越橘、馬蹄參、橡椀果實(shí)橡子等原料,可發(fā)酵得到鞣花酸。
鞣花酸因?yàn)槟軌蚝玩溨械倪^(guò)氧化氨自由基穩(wěn)定地反應(yīng),所以能夠成為中斷鏈反應(yīng)的抗氧化劑,因此能夠中斷自由基引發(fā)的増殖反應(yīng)。另外,鞣花酸除了能夠清除自由基外,還能鰲合金屬離子,這使得鞣花酸能夠抑制低密度脂蛋白氧化。
鞣花酸的抗氧化活性主要表現(xiàn)在清除自由基、 抑制脂質(zhì)過(guò)氧化、 以及其他抗氧化活性三方面。 在清除自由基方面,已經(jīng)有眾多研究表明,鞣花酸能極強(qiáng)地清除自由基。 鞣花酸不僅能清除氧自由基,而且能清除羥自由基。 有研究表明,其抗氧化應(yīng)激的本領(lǐng)比維生素E 厲害, 其清除自由基的本領(lǐng)比很多抗氧化物都要厲害。
在抑制脂質(zhì)過(guò)氧化方面,微粒體(NADPH)依賴脂質(zhì)過(guò)氧化的最開(kāi)始階段的最為有用的抑制劑就是鞋花酸, 它能夠極大程度地抑制因?yàn)榘⒚顾氐囊T而產(chǎn)生的脂質(zhì)過(guò)氧化。另外,鞣花酸不僅能夠在T 細(xì)胞中抑制由外界物質(zhì)誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化物,并且遏制活性氧的生成,改善由細(xì)胞毒素引發(fā)的細(xì)胞調(diào)亡, 而且還可以抑制鐵肌紅蛋白或過(guò)氧化氧依賴的脂質(zhì)過(guò)氧化。
最后,在其他方面,鞣花酸可以在體外保護(hù)生物分子, 不會(huì)因?yàn)閬喯跛猁}而導(dǎo)致的氧化和硝化損傷。另外,鞣花酸還能夠減少由過(guò)氧化氫等因素導(dǎo)致的小鼠骨髓細(xì)胞的損傷。
綜上,鞣花酸之所以具備抗氧化能力,一方面是因?yàn)榭梢愿饘匐x子結(jié)合, 另一方面是能清除自由基。但是在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用甚少,故有很大應(yīng)用前景。
鞣花酸對(duì)抗擊多種癌癥有特別的功效, 特別是在抗前列腺癌、 抗結(jié)腸癌、 抗胰腺癌和肝癌、 抗乳腺癌、 抗食管癌、 抗舌及皮膚癌等方面有非常好的能力, 鞣花酸對(duì)每一種癌癥的防癌抗癌功效和作用機(jī)制都不盡相同, 通過(guò)國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的大量實(shí)驗(yàn)研究, 目前比較明確的四個(gè)方面是: 一、 鞣花酸能有效遏制致病劑的代謝活性; 二、 鞣花酸能與致癌物發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)毒無(wú)害的結(jié)合物, 而到達(dá)清除致癌物的作用;三、 鞣花酸能通過(guò)影響某些酶的活性來(lái)消除致癌物的毒性; 四、 占據(jù)DNA 上的某些特定的位置來(lái)防止DNA 與致癌物或他的代謝物發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 從而達(dá)到防癌的作用。
據(jù)有關(guān)報(bào)道,鞣花酸具有明顯的抑菌活性,能極大程度的遏制多種病苗和真菌(如馬鈴薯炭疽病苗、豆炭疽病苗、腐霉菌。煙草赤星病菌、腐皮鐮刀菌、輪狀鐮刀霉菌等)的菌絲的生長(zhǎng),可以保護(hù)植物免受真菌的傷害。
有研究表明, 鞣花酸被哺乳動(dòng)物吸收之后產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物尿石素A、 尿石素B 能夠有效的減輕小鼠結(jié)腸炎癥狀, 并且能有效抑制各種急性和慢性的結(jié)腸炎, 特別是對(duì)慢性潰瘍性結(jié)腸炎有非常好的治療作用。
另外, 有研究表明鞣花酸可以被應(yīng)用在因飲酒過(guò)度而引發(fā)的肝毒性癥狀,具備明顯的抗毒性.此外, 一定劑量的鞣花酸也有利于減輕腎毒性癥狀,在很多方面都具有一定的修復(fù)功效。
鞣花酸能夠有效的抑制嗜酸性粒細(xì)胞, 利用這一特性可以將鞣花酸用作治療過(guò)敏性發(fā)炎。鞣花酸可以被用作一種凝血?jiǎng)?因?yàn)轺坊ㄋ崮苡行У钠鸬侥饔茫?能降低出血時(shí)間, 在臨床領(lǐng)域, 鞣花酸可以用來(lái)分離血漿。 有研究表明, 石榴皮提取的鞣花酸可以減少脂肪的生成,從而達(dá)到預(yù)防和治療肥胖的功效; Damns J 研究發(fā)現(xiàn), 鞣花酸可起到降壓、 鎮(zhèn)靜的功能;SINGHK 等人研究發(fā)現(xiàn), 鞣花酸可以抑制肝中毒, 從而起到保護(hù)肝臟的功效; UZAREd 等人通過(guò)研究證明, 鞣花酸在預(yù)防和治療糖尿病方面可以起到特殊的功效; 鞣花酸能緩解皮膚皺紋的生長(zhǎng), 能夠緩解皮膚因?yàn)樽贤廨椛涠T發(fā)的炎癥, 并且能夠阻斷皮膚中色素的沉淀, 能夠極大程度的保護(hù)我們的皮膚。
鞣花酸可直接被吸收進(jìn)入動(dòng)物組織和血液中,但直接吸收的量甚少,而部分未被吸收的鞣花酸在哺乳動(dòng)物胃腸道菌群的作用下代謝成脂溶性更強(qiáng)、更容易被組織吸收的尿石素類物質(zhì),多以葡萄糖苷或硫酸鹽的形式存在。因此,尿石素與鞣花酸、鞣花單寧相比更可能是真正的生物活性物質(zhì)。張華等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明, 鞣花酸在大鼠全腸吸收良好,并在結(jié)腸有特異性吸收,且證實(shí)鞣花酸的吸收無(wú)自身濃度抑制, 說(shuō)明鞣花酸的小腸吸收表現(xiàn)為被動(dòng)擴(kuò)散機(jī)制。
鞣花酸可用于豬精液體外保存, 任發(fā)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了鞣花酸在豬精液體外保存過(guò)程中對(duì)精子細(xì)胞具有一定的保護(hù)作用,并確定了在Modena 稀釋液中添加25μmol/L 鞣花酸對(duì)于豬精液常溫保存效果最佳,且可以延長(zhǎng)保存時(shí)間至第9d;驗(yàn)證了鞣花酸通過(guò)抗氧化途徑對(duì)豬精液常溫保存的豬精子發(fā)揮保護(hù)作用。 同時(shí)發(fā)現(xiàn)冷打擊可顯著降低豬精子活力, 但鞣花酸對(duì)于豬精子的冷打擊保護(hù)效果不明顯。
鞣花酸對(duì)動(dòng)物寒冷應(yīng)激有一定的保護(hù)作用,李德銀等人發(fā)現(xiàn)鞣花酸在對(duì)抗大鼠寒冷應(yīng)激造成的炎癥損傷有較好的保護(hù)作用。
鞣花酸是一種治療和預(yù)防骨質(zhì)疏松的有效天然成分,林茜茜證實(shí)了鞣花酸能夠抑制NF-kB 和MAPK 信號(hào)通路, 并且抑制了NFATcl 的表達(dá),從而抑制了破骨細(xì)胞的分化和骨吸收功能, 因此能保護(hù)切除了卵巢小鼠的骨丟失。
目前, 有關(guān)鞣花酸在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用的報(bào)道甚少。鞣花酸有著卓越的抗氧化性能,在抗氧化性能上比維生素E、維生素C、胡蘿卜素等更有效。因此,在畜禽日糧中加入一定含量的鞣花酸,也許能夠增強(qiáng)畜禽肌肉的非酶抗氧化能力, 從而改善畜禽的肉品質(zhì),以及屠宰后肉制品的保存時(shí)間。除此之外,鞣花酸的其他生物活性,如抗癌、抗菌、抗炎、抗毒、抗應(yīng)激、減少脂肪細(xì)胞的生成等,也許能夠有效改善畜禽的生產(chǎn)性能、繁殖性能、免疫性能以及抗應(yīng)激能力,從而提高養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)效益。因此, 進(jìn)一步深入研究鞣花酸的生物活性以及在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用機(jī)理, 對(duì)畜牧業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。
參考文獻(xiàn)(略)