《Food Science & Nutrition》:Onion (Allium cepa L.) Organosulfur Compounds: From Traditional Use to Modern Pharmacological Insights
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本综述系统梳理了洋葱有机硫化合物(OSCs)的化学结构、提取技术及其在调节脂代谢(如S-丙基半胱氨酸抑制载脂蛋白B100分泌)、抗菌(作用于微生物巯基)、抗肿瘤(通过诱导凋亡/抑制血管生成)、缓解糖尿病(调节COX/LOX通路)和抗哮喘等多方面的药理机制,为天然药物开发提供重要参考。
2 洋葱中有机硫化物的分类与特性
洋葱的主要活性成分是洋葱精油,其中已鉴定出60多种含硫化合物。根据化学结构可分为三大类:硫代亚磺酸酯类(如丙硫醛-S-氧化物,是洋葱辛辣味和催泪作用的直接来源)、硫化物和二硫化物类(如二丙基二硫化物占硫含量80%-93%),以及半胱氨酸衍生物(如S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜是风味前体物质)。这些化合物通过细胞损伤后蒜氨酸酶的催化转化,形成具有生物活性的挥发性物质。
3 洋葱有机硫化物的提取方法
传统提取方法包括蒸汽蒸馏法(操作简单但高温易破坏热敏成分)、有机溶剂萃取法(利用相似相溶原理但选择性差)和超临界CO2萃取法(低温高效但设备昂贵)。超临界萃取能同时获得挥发性与非挥发性精油,且无溶剂残留,是目前最具潜力的技术。
4 洋葱有机硫化物的生物功能
4.1 调节脂代谢
洋葱提取物可通过S-丙基半胱氨酸抑制载脂蛋白B100分泌,环蒜氨酸调控肝脏脂质合成,S-甲基半胱氨酸亚砜在糖尿病小鼠中显示降糖降脂协同作用。这些硫化物前体经酶解后产生的活性物质,能有效改善高血脂症动物的血脂指标。
4.2 抗菌特性
蒜素和二硫化物能与微生物细胞壁的巯基反应,阻断蛋白质合成。研究表明洋葱硫化合物对革兰氏阳性菌和阴性菌均有抑制作用,特别是对消化道菌群具有选择性抑制能力。
4.3 抗肿瘤特性
烯丙基硫化物通过抑制致癌物活化、诱导细胞周期阻滞和凋亡发挥抗乳腺癌作用;二烯丙基二硫化物可抑制胃癌和食管癌的转移和血管生成;S-烯丙基半胱氨酸能降低腌制品中亚硝基化合物引发的脑癌风险。
4.4 缓解糖尿病
S-烯丙基半胱氨酸亚砜可通过与NADPH相互作用抑制胰岛素还原过程,洋葱精油中的硫化合物还能增强胰岛素分泌,调节己糖激酶和葡萄糖-6-磷酸酶活性,显著降低四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠血糖水平。
4.5 抗哮喘作用
硫代亚磺酸酯、α-硫代酰基二硫化物等成分通过调控花生四烯酸代谢中的环氧化酶(COX)和脂氧合酶(LOX)通路,减少类二十烷酸代谢,从而缓解支气管收缩。其中α,β-不饱和衍生物的抗哮喘活性最为显著。
5 结论
洋葱有机硫化合物在慢性疾病治疗中展现多靶点作用,但其强烈辛辣味限制临床应用。未来需通过风味掩蔽或结构修饰技术提升适用性,同时深入探索其作用机制以拓展药用价值。