鮮蒜中半胱氨酸肽類對肝臟活性作用的研究進展

摘要：鮮蒜具有抗腫瘤、預防心腦血管疾病、抗衰老、抗微生物、抗潰瘍以及提高機體免疫力等多種藥理作用[1]。本研究就近年來對鮮蒜嫩鱗被中所提取的半胱氨酸肽類在功能活性作用方面的有關研究進行綜述，為鮮蒜中活性物質進一步研究提供參考。

關鍵詞：半胱氨酸肽類;酒精性肝損傷;肝纖維化;肝癌

中圖分類號： R363 " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼： "A " " " " " " " " " " "DOI編號： " 10.14025/j.cnki.jlny.2015.24.101

鮮蒜含有多種化學成分，主要包括含硫有機化合物和皂苷類，而含硫有機化合物是其重要的活性物質，目前已從鮮蒜中分離出多種含硫化合物，包括揮發性與非揮發性化合物。

1 鮮蒜中主要半胱氨酸肽類化合物

γ-谷酰胺半胱氨酸化合物（γ-glutamyl-cystein，γ-GC）是天然生鮮蒜中存在的最主要含硫物質，其中γ-谷酰胺-S-烯丙基-L-半胱氨酸（γ-glutamyl-S-ally-L-cystein，GSAC）最為主要，除此之外，其他絕大多數含硫化合物都是以γ-GC為前體轉化而來，主要包括蒜氨酸（alliin）和大蒜辣素（allicin）。

在鮮蒜中存在著兩條有機含硫化物的轉化途徑[1]。第一條途徑：鮮蒜在自然完整狀態下，蒜氨酸酶和蒜氨酸分別獨立穩定地存在于液泡和細胞質中。當鮮蒜受到物理破碎后，細胞質中的蒜氨酸被液泡中的蒜氨酸酶催化分解成2-烯丙基次磺酸和氨基丙酮酸，而2-烯丙基次磺酸很不穩定，易發生聚合反應生成具有強烈辛辣味的揮發性物質硫代亞磺酸酯類，其主要是大蒜素。大蒜素又會迅速降解為揮發性的含硫化合物DAS，DADS，DATS等[2]，如圖1所示。

第二條途徑：將鮮蒜碾碎長期置于水溶液中，γ-GC可轉化為S-烯丙基巰基半胱氨酸（SAMC）和S-烯丙基半胱氨酸（SAC）等水溶性含硫化合物，即鮮蒜提取物中的主要單體化合物[3]。

圖1 鮮蒜中半胱氨酸肽類化合物生成途徑

2 鮮蒜中半胱氨酸肽類對肝臟的活性作用

2.1 對酒精引起肝實質細胞損傷的作用

酒精的代謝會導致肝臟中氧化應激水平上升，核苷酸、脂質和蛋白質氧化水平的上升[4]，因此可造成肝功能下降。在動物酒精肝模型中，受損肝組織的脂質過氧化、蛋白質羰基化、羥基自由基、脂質自由基水平上升，GSH水平等抗氧化防御能力下降[5]。鮮蒜中GSAC、SAMC、SAC均具有較強抗氧化性，能有效抑制自由基的形成，并能明顯降低集體中丙二醛的水平[6]。國內外研究表明GSAC、SAMC、SAC干預大鼠2～24小時后，大鼠肝臟組織器官的GSH水平明顯高于酒精模型組，且效果優于維生素E，表明鮮蒜中單體化合物能明顯恢復由亞慢性酒精攝入引起的肝組織細胞GSH水平的下降。同時，鮮蒜中SAMC、SAC能明顯恢復GSH-PX的活力。核因子NF-Kβ在酒精性肝病的發生演化程中起到重要作用，鮮蒜中半胱氨酸肽類具有抑制NF-Kβ的表達和活化的作用[7]。

2.2 對肝纖維化的抑制作用

肝實質細胞受損時，肝星狀細胞（Hepatic stellate cells， HSC））被激活，產生大量ECM成分如膠原蛋白等，造成ECM過度沉積，最終導致肝纖維化的形成。有大量研究表明肝纖維化是可逆的，理論上有兩條途徑可以實現這一改變：HSC激活的逆轉及活化的HSC的凋亡[8]。朱蘭香等[9]通過建立大鼠肝纖維化模型驗證了鮮蒜中半胱氨酸肽類對肝細胞具有保護作用，并認為其可能是通過抑制TGF2B1 和TNF2A，而抑制星狀細胞轉化成肌纖維細胞，從而拮抗肝纖維化的發生。此外，通過二甲基亞硝胺（DMN）誘發大鼠肝纖維化模型，也發現半胱氨酸肽類能明顯降低實驗性肝纖維化大鼠的血清ALT和AST水平，表明其對DMN所致肝損傷具有保護作用。肝細胞損傷可產生脂質過氧化產物如丙二醛等激活肝星狀細胞（HSC）合成膠原，抗氧化治療有利于減輕肝損傷和肝纖維化[10]。此外還有研究表明，半胱氨酸肽類還能提高纖維蛋白自溶解活性，從而使纖維蛋白降解產物增加。

2.3 對蛋白糖基化的抑制作用

在肝臟中糖基化終末產物（AGEs）的形成涉及纖維化和衰老等相關慢性病變，如：肝硬化以及肝纖維化等[11]。有研究證實，肝臟是結合AGEs的重要器官，在發生肝纖維化時肝臟對AGEs的清除功能是下降的。國內外臨床研究顯示AGEs水平在肝纖維化及肝硬化患者血清中是升高的，對51例肝纖維化患者（5例患者為肝移植術后36個月）與19例健康對照者血清AGEs水平進行比較，結果發現肝纖維化患者血清AGEs水平明顯升高[12]。

通過減少AGES可抑制或延緩肝硬化、肝纖維化的進程。這很大程度上歸因于鮮蒜中半胱氨酸肽類化合物的抗氧化性能[13]。在研究中，半胱氨酸肽類能保護糖基化產物誘導蛋白碎片，這可能是由于它具有螯合過渡金屬的能力從而防止自氧化和糖化氧化反應。近來研究發現，SAC可以抑制葡萄糖和甲基乙二醛衍生的AGEs的形成和羧甲賴氨酸（carboxymethyllysine，CML）的產生，且與維生素B6相比，SAC表現出更為強大的Amadorin作用（SAC與Amadori產物反應，阻止其進一步糖基化），提示SAC可能對治療肝硬化及肝纖維化有意義[14]。

2.4 對肝癌的防治作用

血清中γ-GT的活性是肝細胞癌前病變的重要標志物，γ-GT定位在肝細胞膜上，肝細胞受損后導致γ-GT由包漿釋放至血液循環，造成血清中γ-GT活性的急劇升高，而且γ-GT高表達是腫瘤引發的重要特征。研究表明，鮮蒜中半胱氨酸肽類顯著抑制了二甲基亞硝胺引起的γ-GT活性的增加。AFP在正常人血清中含量很低，但當肝細胞發生癌變時，卻又恢復了產生AFP的功能，因此血清中AFP水平是最常用的檢測肝癌的生物學標志。實驗表明，二甲基亞硝胺引起血清AFP含量升高，而以鮮蒜提取物預處理后的大鼠血清AFP含量明顯下降，表明鮮蒜提取物對二甲基亞硝胺引起的肝癌有預防作用[15]。此外，Thatte等在研究鮮蒜中半胱氨酸肽類對人類肝癌KIM1細胞作用中發現，其介導的細胞凋亡可能通過激活細胞核內的內切核酸酶活性，刺激促凋亡基因的表達[16]。

3 鮮蒜中半胱氨酸肽類提取工藝優化進展

在鮮蒜中三種γ-谷氨酰半胱氨酸肽類，分別是γ-谷氨酰甲基半胱氨酸（GSMC）、γ-谷氨酰烯丙基半胱氨酸（GSAC）、γ-谷氨酰丙烯基半胱氨酸（GSPC）。γ-GC在鮮蒜時期在γ-谷氨酰轉肽酶的作用下氧化水解，極不穩定，難以提取和分離。在國外，Lawson等人曾利用液相色譜分離出GSAC和GSMC;在國內，紀淑娟等人建立了新的方法以HPLC測定先蒜中γ-谷氨酰半胱氨酸肽類含量，并提高其得率。在此基礎上，加強對鮮蒜中半胱氨酸肽類的活性功能研究，在食品與醫學領域提供理論指導。

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作者簡介：張筆覓，碩士，吉林省經濟管理干部學院，助教，研究方向：食品科學。