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白藜芦醇——21世纪的营养健康新时尚

来源:植物与人体健康机理创新团队 发布时间:2020-05-02 19:30:32 浏览次数:117次

  中国农业科学院都市农业研究所植物与人体健康机理创新团队首席科学家甘人友博士团队联合中山大学公共卫生学院营养学系全球高被引科学家李华斌教授团队,在食品科学国际著名期刊《Foods》上发表关于白藜芦醇的综述性文章,详细阐述了植物明星分子白藜芦醇对包括心脑血管疾病、癌症、肝病、肥胖、糖尿病、阿尔茨海默症和帕金森等在内的慢性疾病的健康功能及相关分子机制。

图1 白藜芦醇的发现历史

  白藜芦醇(Resveratrol),化学名为三羟基芪,是一种非黄酮类多酚化合物。 在植物中,白藜芦醇是植物受到刺激时产生的一种自身保护因子;并且,白藜芦醇天然存在于多种食品中,例如蓝莓、花生、桑葚以及葡萄(葡萄酒)。研究表明白藜芦醇具有多种健康功能,主要包括以下几个方面:

图2 白藜芦醇的结构式

  1. 抗衰老活性

  白藜芦醇可通过多种氧化还原相关的分子途径来抵抗氧化应激(图3)。此外,研究表明染色体的完整性会随着人类的衰老而遭到破坏,而白藜芦醇可以激活一种修复染色体健康的蛋白质sirtuin,从而起到延缓衰老的作用。

图3 白藜芦醇的抗氧化分子机理

  2. 抗炎、抑菌活性

  白藜芦醇能够调节促炎因子、抗炎因子和趋化因子来降低炎症反应。此外,白藜芦醇对金黄色葡萄球菌、卡他球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌有抑制作用,并对孤儿病毒、单纯疱疹病毒及肠道病毒、柯萨奇A型和B型病毒有较强的抑制作用。

  3. 免疫调节作用

  白藜芦醇可以调节细胞免疫和体液免疫从而减少病原体的复制和生存能力,并通过免疫应答途径双向调节相关的细胞因子/趋化因子的产生。

  4. 心脑血管疾病

  作为一中“血液净化剂”,白藜芦醇不仅可以降低血液粘稠度,恢复血管弹性,还能抑制血小板凝结并扩张血管,有效降低血脂附着物,预防血栓生成,改善动脉粥样硬化,进而预防心脑血管疾病的产生。

  5. 癌症

  白藜芦醇对结直肠癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、宫颈癌、肝癌和胃癌等多种癌症均具有保护作用。白藜芦醇可通过削弱糖酵解反应,抑制癌细胞的生长和增殖,促进抗肿瘤免疫反应以及通过各种信号通路调节相关分子和基因表达来防止癌细胞的粘附、迁移和侵袭。

  6. 肝病

  白藜芦醇可以通过调节氧化还原反应,调节脂质代谢,减轻炎症和诱导各种细胞因子、趋化因子和转录因子的自噬,从而改善非酒精性脂肪肝、化学性肝损伤、纤维化和肝硬化。

  7. 糖尿病

  糖尿病是以高血糖为特性的一种代谢性的慢性疾病。白藜芦醇可通过调节SIRT1 /NF-κB/ AMPK信号通路和一些相关分子(如NALP3炎性体)以及sRNA的表达来有效调节葡萄糖代谢,降低糖尿病并发症的风险,并恢复机体的正常功能。

  8. 肥胖

  全球营养改善联盟发布的《全球营养不良状况报告》显示,中国逾3亿人属于超重和肥胖人群,其中7%的人群为5岁以下儿童。白藜芦醇已被证明可通过调节PI3K / SIRT1、Nrf2、PPAR-γ,、TNF-α和PKA / LKB1 / AMPK信号通路来减轻体重,调节脂质沉积,调节脂肪细胞基因表达,具有显著的抗肥胖作用。

  9. 阿尔茨海默症和帕金森病

  阿尔茨海默症和帕金森病属于神经退行性疾病,会严重降低生活质量,而白藜芦醇可能具有改善这些疾病的潜力。白藜芦醇可通过激活SIRT1、AMPK和Nrf2信号通路并调节相关基因表达来改善阿尔茨海默症和帕金森病。

  

  应用现状

  由于白藜芦醇所具有的特殊健康功能,人们对它的开发利用日益深入,并在食品加工、保健以及医疗美容领域都得到了广泛的应用。如:美国JEUNESSE公司推出的主打延缓衰老的“白藜芦醇精华果汁口服液”;西班牙SESDERMA公司推出的“白藜芦醇护肤精华”,主打抗氧提亮功效;澳大利亚ATB GROUP PTY LTD集团推出的“Herbsense白藜芦醇美白丸”。近几年,我国也出现了一些白藜芦醇产品,如西安的 “金瑞芬胶囊”、天津 “天狮牌活力康胶囊” 、北京 “坤美靓牌白藜芦醇胶囊”等。

图4 市售的白藜芦醇类产品

  存在的问题

  1. 白藜芦醇在体内具有相对较低的生物利用度。研究表明,白藜芦醇在小肠和肝脏内代谢产物的生物利用度大约为 1%,而单次大剂量摄入又可能会导致不良反应,这对其临床推广具有一定的阻碍作用。

  2.在原材料方面,白藜芦醇的主要资源——中药虎杖集中在湖南和四川,年开采量已经达到饱和,而虎杖的人工栽培研究虽然已经起步,但由于技术及野生资源供应量、栽培种植的成本等方面的原因尚未进行大面积种植。现阶段,白藜芦醇的天然野生资源匮乏,这与市场的需求形成了极大的差距。

  评语:在未来,开发基于智慧植物工厂的虎杖种植技术将有望对虎杖进行大规模种植,同时开发虎杖白藜芦醇的精细化提取技术,精准提取虎杖白藜芦醇,具有巨大的商业前景。另外,基于白藜芦醇的周边产品深加工与开发,包括保健食品、化妆品、日用品、药品等,在国内具有广阔的发展空间与市场需求。中国农业科学院都市农业研究所在植物的工厂化种植、植物功能因子的精细化提取、植物功能产品的开发方面具有丰富的经验,覆盖从A端到C端的全产业链研发过程,欢迎有相关兴趣的企业与我们洽谈与合作,为人类大健康贡献一份力量。

  

  参考文献:

  Health benefits and molecular mechanisms of resveratrol: A narrative review. Foods, 2020, 9(3), 340.

  https://www.mdpi.com/2304-8158/9/3/340