大葱中活性物质的研究进展

食品与发酵科技　Ｆｏｏｄ　ａｎｄＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　第４６卷（第５期）Ｖｏ１．　６，Ｎｏ．５　大葱中活性物质的研究进展　隗苗苗　，崔波　，张建磊　，李丽　（１．山东轻工业学院食品与生物工程学院，山东济南２５０３５３；２．山东省轻工助剂重点实验室，山东济南２５０３５３）　摘　要：本文综述了大葱的主要作用成分一大葱油、谷胱甘肽过氧化物酶及槲皮素，并分别阐述了这三种成分的生物　学作用、应用现状及前景等。　关键字：大葱；大葱油；谷胱甘肽过氧化物酶；槲皮素　中图分类号：ＴＳ２５５．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—５０６Ｘ（２０１０）０５—００６２—０００３　Ｔｈｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｇｒｅｅｎ　Ｏｎｉｏｎｓ　ＷＥＩ　Ｍｉａｏ—ｍｉａｏ　，ＣＵＩ　ｂｏ　，ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎ—ｌｅｉ　，ＬＩ　Ｌｉ　ｌ１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｆｏＦｏｏｄ　ａｎｄＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｊｉｎａｎ　２５０３５３；　２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏ　Ｆｉｅｎ　Ｃｈｅｎｉｃａｌｓ，　ｎ吼２５０３５３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ　ｉｎ　ｇｒｅｅｎ　ｏｎｉｏｎ—ｏｎｉｏｎ　ｏｉｌ，ｇｌｕｔｈａｔｉｏｎｅ　ｐｅｏｒｘｉｄａｓｅ　ａｎｄ　ｑｕｅｒｃｅｔｉｎ　ｗａｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄ　ｉｔ　ｅｘｐｏｕｎｄｅ　ｔｈｅ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｏｌｅ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｔｈｒｅｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒｅｅｎ　ｏｎｉｏｎ；ｏｎｉｏｎ　ｏｉｌ；ｇｌｕｔｈａｔｉｏｎｅ　ｐｅｏｒｘｉｄａｓｅａｎｄ；ｑｕｅｒｃｅｔｉｎ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－５０６Ｘ．２０１０．０５－０１６　随着人类文明的进步，科技与经济的发展，高新　ｔｉｏｎｅＰｅｏｒｘｉｄａｓｅ，简称ＧＳＨ—Ｐｘ或ＧＰＸ）和槲皮素。　技术广泛应用在食品工业中，使食品的内涵有了相　１大葱　应的变化。食品不仅用以饱腹、营养和满足口味，而　据中国医学科学院营养研究所分析，大葱中含　且还能达到有利于身心，改善健康的目的。强烈的市　有较多的蛋白质、多种维生素、氨基酸和矿物质，特　场要求，促成了各种保健食品应运而生，形成了国内　别是含有维生素Ａ、维生素Ｃ和具有强大的杀菌能　外“保健食品热”［１１，专家学者预测２１世纪将是保健　力的蒜素，用它作药用，可以预防治疗十几种病，如　食品的世纪。根据祖国的宝贵医药遗产，结合现代科　杀灭痢杆菌，治疗心血管病等。　学技术，已经发现了一些动植物、中草药和不少传统　根据北京食品研究所化验分析：每１００ｇ大梧桐　食品中含有一定的有效成分。这些成分有一定的保　产品中，含有维生素Ａ　０．０５ｍｇ，维生素Ｃ２０．２ｍｇ，蛋　健作用或治疗功能。［明】李时珍《本草纲目》载：葱　白质２．４ｇ，脂肪０．３ｇ，总糖８．６ｇ，碳水化合物９．８ｇ，钙　白作汤治伤寒寒热、中风耳目浮肿、能出汗；葱汗即　４．６ｍｇ，磷３９ｍｇ，铁０．１ｍｇ，多种氨基酸０．０２９８ｍｇ。如　葱涕，功同葱白，取汁入酒少许，滴鼻中治衄血不止；　果用与前中央卫生研究院营养系测定的《食物分析　葱须疗饱食、房劳、血渗大肠、便血、肠痔；葱花治心　表》中众所周知的营养丰富的番茄相比，则章丘大葱　脾痛；种实明目，补中气不足。大葱成分中起作用的　的维生素Ｂ。比番茄多１８５．７％，Ｂ　多２３３－３％，维生素　主要是葱油、大葱谷胱甘肽过氧化物酶（Ｇｌｕｔｈａ－　Ｃ多９４．２％，蛋白质多３２８．５％，脂肪多７．１％，粗纤维　收稿日期：２０１０—０７—０５　基金项目：济南市科技计划招标项目，项目编号ＳＤＳＰ２００９—００６０２—０２。　作者简介：隗苗苗（１９８６一），女，汉，硕士研究生，研究方向：功能食品与食品添加剂。　崇通讯作者：崔波，副教授，硕士生导师。　第４６卷（总第１５９期）　隗苗苗等：大葱中活性物质的研究进展　６３　多８４．２％，磷多３Ｏ％。　们欢迎的保健食品。　大葱含有植物杀菌素，具有治疗疾病的功效，它　药品：［明］李时珍《本草纲目》载：葱白作汤治伤　寒寒热、中风耳目浮肿、能出汗；葱汗即葱涕，功同葱　白，取汁入酒少许，滴鼻中治衄血不止；葱须疗饱食、　房劳、血渗大肠、便血、肠痔；葱花治心脾痛；种实明　目，补中气不足。提取全天然大葱油作为医药原料，　具有广阔的市场前景。　是消毒物质的无尽源泉。假若致病微生物与食物、　水、大葱一同进人人体的口腔、消化道、呼吸道系统，　则在数分钟内就能受到它的制约而无法为害。　综上所述，大葱对人们有明显的医疗和保健作　用，所以除了经常食用大葱外，如何从大葱中提取大　葱油以扩大其应用范围就显得很有价值了。　２大葱中的活性物质　２．１大葱油　大葱中含有一种叫做蒜素的挥发油，挥发油采　用毛细管气相色谱／质谱法定性鉴别了中的２５种化　学成分［２】，其中含硫有机硫化合物为２０种，主要成分　有：丙基甲基硫代硫磺酸酯，甲基烯丙基硫代硫磺酸　酯，甲基丙烯基三硫醚，烯丙基硫醇，甲丙基二硫醚，　反式甲基烯丙基二硫醚，二甲基三硫醚，二丙基二硫　醚，反式烯丙基丙基二硫醚，二甲基四硫醚，二丙基　三硫醚，反式烯丙基丙基三硫醚，顺式烯丙基丙基三　硫醚，甲硫醇，丙硫醇，二巯基甲烷，２，５一二甲基噻吩　等含硫化合物，还鉴定出不饱和脂肪醛１种（３，７一二　甲基一２，６一二辛烯醛），脂肪酮１种（十一酮一２），萜烯　类化合物２种（２一甲基一庚稀一２和顺式一２，６一二甲　基一２，６一辛二烯），挥发性无机化合物１种（Ｓ０２）。　２．１．１葱油的生物学作用　大葱油中的活性成分不仅具有较强的杀菌和抑　制癌细胞的药用功能，还有强身健体的保健作用，可　以降低血脂含量、延长凝血时间，对冠心病、高血压、　动脉硬化症有防治作用。从营养角度分析，具有刺激　性气味的挥发油能祛除腥膻等油腻厚昧菜肴中的异　味，产生特殊香气，并有较强的杀菌作用，可以刺激　消化液的分泌，增进食欲。　大葱油对体内外人胃癌细胞的生长具有抑制作　用，抑制肿瘤细胞ＤＮＡ指数和平均ＤＮＡ质量可能　是其体内抗肿瘤作用的机制［３１。　２．１．２大葱油的应用范围　食品调味剂：大葱油作为大葱的风味物质，具有　很强的葱辛辣味，同时，又是大葱的主要功能成份，　可替代大葱作为食品调味剂，大葱油作为调味剂比　大葱用量少，使用方便、保存、运输便利，克服了大葱　易失水，不易保存存、运输体积大且不方便的缺点。　保健食品：大葱油是大葱的主要作用成份，具有　很好的保健功效，将大葱油制成微胶囊产品，消除了　食用时令人难受的浓烈葱刺激性气味，可成为受人　２．２谷胱甘肽过氧化物酶　谷胱甘肽过氧化物酶（Ｇｌｕａｔｔｈｉｏｎｅ　Ｐｅｏｒｘｉｄａｓｅ，　简称ＧＳＨ—ＰＸ或ＧＰＸ），即谷胱甘肽Ｈ　０２氧化还　原酶（ＥＣ　１．１１．１．９），是１９５７年由Ｍｉｌｌｓ在牛红细胞中　发现的［４１，１９７３年Ｒｏｔｕｒｃｋ等用７５Ｓｅｔ￣、Ｆｌｏｈｅ等用中　子活化实验证明了ＧＳＨ—Ｐｘ为含硒酶，１９７８年　Ｆｏｒｓｔｏｒｍ等证实ＧＳＨ—ＰＸ的活性中心是硒代半脱氨　酸（ｓｅｌｎｏｃｙｓｅｔｉｎｅ，简称ＳｅＣｙｓ）。迄今，人们所了解的　ＧＳＨ—ＰＸ家族有四种同工酶，即：细胞内或典型谷胱　甘肽过氧化物酶、血浆或细胞外谷胱甘肽过氧化物　酶、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶和胃肠道谷胱甘肽　过氧化物酶。　目前，人们已从人、动物、微生物体中分离纯化　出了ＧＳＨ—Ｐｘ，而从植物体中分离纯化ＧＳＨ—Ｐｘ的研　究报道却极少。如果能从自然界丰富的植物资源中　寻找到多种来源的ＧＳＨ—Ｐｘ，并分离纯化，将为该酶　的开发研究和应用提供新的资源和途径。　２．２．１　ＧＳＨ—Ｐｘ的生物学作用　ＧＳＨ—Ｐｘ在催化谷胱甘肽（ＧＳＨ）参与的过氧化反　应中，由ＧＳＨ作为氢的供体，ＧＳＨ可使Ｈ　０：转变为　Ｈ２０或使有机氢过氧化物（ＲＯＯＨ）还原为醇（ＲＯＨ）。　除非有些有机氢过氧化物（如胆固醇一２５一氢过　氧化物）中氢过氧基团受空间阻遏响不能被酶催化　还原为ＲＯＨ外，几乎所有的有机氢过氧化物都可在　ＧＳＨ—Ｐｘ的作用下还原为ＲＯＨ。因此ＧＳＨ—Ｐｘ的主　要生物学作用是清除细胞呼吸代谢（如氧化磷酸化　反应、黄膘吟氧化酶系统、轻化反应、金属离子催化　的Ｏ：与Ｈ：Ｏ：反应等）产生的轻自由基和过氧化物，　此外，该酶尚可清除有机氢过氧化物，从而使细胞能　维持正常的生理生化功能。故有防止畸变、预防衰老　及参与前列腺素合成等重要病理或生理作用［６１。　２．２．２　ＧＳＨ—Ｐｘ的的研究进展　人们已从人、动物和微生物体分离纯化出了　ＧＳＨ—Ｐｘ，且方法也较为成熟，而少见从植物中提取　分离ＧＳＨ—Ｐｘ的报道。迄今为止，仅有１９９３年　ＳａｂｅｈＦ等【７ｊ、Ａｌｏｅｖｅａｒ中纯化出该酶，测得其分子量　食品与发酵，／４技　２０１０年第５期　为１６ＫＤ，并推测该酶有四个相同的亚基，且每个亚　基均含有一个硒原子；同年Ｂｅｎ—ＨａｙｙｉｍＧ等从ｃｉｔｒｕｓ　性，便于吸收，从而增强其药理作用据国外报道，合　成的槲皮素氧乙酸赖氨酸盐，水溶性增加。　ｓｉｎｅｎｓｓｉ中纯化出该酶，并测得其分子量为２２ＫＤ。　１９９７年，西南农业大学程峰阎大蒜中分离纯化出　ＧＳＨ—Ｐｘ，并进行了部分性质研究。结果表明：采用凝　胶过滤法测得大蒜ＧＳＨ—Ｐｘ分子量较小约为６７６０，　用ＳＤＳ—ＰＡＧＥ测得分子量约为６８００，且ＧＳＨ—Ｐｘ为　单体酶，没有亚基：酶的最适ＨＰ值为７．５，最适温度　为３Ｏ℃一５０ｃｃ，用等电聚焦电泳法测得大蒜ＧＳＨ—Ｐｘ　的等电点为４．８，该酶为酸性蛋白质。尽管程峰对其　进行了较为详细的研究，但已纯化ＧＳＨ—Ｐｘ的　ＰＡＧＥ和ＳＤＳ—ＰＡＧＥ图谱较模糊，不能够很好的表　达信息，且认为植物中ＧＳＨ—Ｐｘ分离纯化尚存在一　些值得探讨的问题。　２．３槲皮素　槲皮素属黄酮类化合物，存在于许多植物的花、　叶、果实中，多以甙的形式存在，如芦丁（芸香甙）、　槲皮甙、金丝桃甙等。经酸水解可得到槲皮素，从本　世纪初直到最近，国内外学者对槲皮素的提取、纯　制、结构测定、理化性质、合成衍生物、药理与临床　都进行了大量的研究工作。据报道，槲皮素具有祛　痰、止咳、平喘、抗炎、抗过敏、解痉、强心、降血压、　扩张冠脉、降血脂、抗心律失常、抗血小板聚集、抗氧　化、抗肿瘤等广泛的药理作用。在７０年代，国内　在结合慢性气管炎的防治中，江西、湖南、吉林等　地将槲皮素制成片剂，应用于临床并取得良好的效　果。９Ｏ年代初以来有关槲皮素的抗肿瘤和抗血小板　聚集等作用的研究，取得了可喜进展和满意的结果。　２．３．１槲皮素的生物学作用　抗肿瘤作用与抗血小板聚集：槲皮素能显著抑　制促癌剂的作用、抑制离体恶性细胞的生长、抑制艾　氏腹水癌细胞ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋白质合成。槲皮素有　抑制血小板聚集和５一羟色胺（５一ＨＴ）的释放作用。国　外报道槲皮素有抑制血小板聚集和５一羟色胺（５一　Ｈ］ｒ）释放作用。国内泰正红等率先进行了这方面的实　验研究，结果表明槲皮素对ＡＤＰ、凝血酶和血小板活　化因子（ＰＡＦ）诱导的血小板聚集均有明显抑制作用，　其中对ＰＡＦ的抑制作用最强，槲皮索也能明显抑制　凝血酶诱导的兔血小板Ｈ一５一ＨＴ释放　。　槲皮素的衍生物研究：国内外学者对其化学结　构进行适当修饰，使其理化性质及在体内运转过程，　如吸收、分布、代谢和排泄等得以改善，发挥其最佳　效果槲皮素不溶于水，故导入亲水性基团增加溶解　２．３．２槲皮素的研究进展　槲皮素及其它黄酮类衍生物结构与生物活性之　间关系是非常密切的，但还没有发现它们之间的规　律，尤其是某些化合物的药理活性还有待于进一步　研究，但黄酮类化合物的应用前景广阔，对黄酮类化　合物的研究必将越来越受到重视。通过对有机药物　结构修饰的方法，搞清结构和活性的关系即构效关　系，找出活性优于先导化合物的衍生物或类似物，进　步进行多个指标活性和毒性等的综合比较，从而进　行新药开发。但是研究工作量大，而且带有一定的盲　目性。　随着对分子生物学、人类基因研究的深入以及　高性能计算机的发展，有可能对先导化合物的结构　数据与作用靶标、酶、受体等之间的相互作用关系通　过数学模式表示出来，再进一步设计改造先导化合　物的结构，使其更好地作用于靶标的作用位点，以期　具有更好的活性。同时，药物设计的程序也会越来越　完善，新药的研发工作将缩短开发周期、减少盲目　性、大幅降低开发费用，使新药开发的命中率大大提　高。　３展望　从营养角度分析，具有刺激性气味的挥发油能　祛除腥膻等油腻厚味菜肴中的异味，产生特殊香气，　并有较强的杀菌作用，可以刺激消化液的分泌，增进　食欲。　谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰＸ）是一种含硒酶，故　有防止畸变、预防衰老及参与前列腺素合成等重要　病理生理或生理作用。槲皮素是最广泛存在的一种　黄酮类化合物，具有广泛的药理作用和生物活性，如　抗氧化和清除氧自由基、降低血压、保护心肌缺血、　避免缺血再灌注损伤、增强免疫功能及抗癌、抗菌、　抗毒及镇痛作用等，同时槲皮素对人卵巢癌、乳腺、　白细胞、胃肠道肿瘤细胞的增殖均有抑制作用。　由于大葱中有效成分的生物学作用，它已经引　起了人们的关注，但对它的综合利用还没形成系统，　它的研究与开发将有很大的发展空间。　参考文献：　【１］刘书亮．浅谈保健食品及其发展前景ｆＪ］．食品科技，１９９５　（５）：１１－１５　［２】郭海忱，崔兰，周前翔等．用Ｇｃ—ＭＳ测定大葱挥发油中　的化学成分［Ｊ］．质谱学报，１９９４（５）：６３－６６　【３】周晓娜，任锡玲，常丽丽等．大葱油对人胃癌（下转７３页）