羟基酪醇的活性研究

概述^【1】

羟基酪醇(hydroxytyrosol)是动物脑内多巴胺的代谢产物之一, 同时也是橄榄油中具有强抗氧化性的一种多酚类化合物。

大量研究表明, 羟基酪醇具有良好的生物学效应, 主要包括广谱的抗微生物活性, 预防多种自由基的直接损伤以及紫外线诱导的氧化应激(蛋白质氧化和 DNA 损伤), 预防糖尿病的发生以及改善脂肪组织对胰岛素的敏感性, 降低烟雾促发的老年性视网膜黄斑病变的几率, 减小动脉粥样硬化病灶区域以及抵抗心肌缺血/再灌注损伤, 保护硝酸化应激诱导的神经毒性以及铁离子诱导的肝细胞损伤, 改善 β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的阿尔茨海默氏症以及 3-硝基丙酸诱导的亨廷顿氏症的症状 , 防治骨质疏松, 缓解过度运动造成的肌肉损伤, 延长正常人成纤维细胞的时序寿命, 抑制肿瘤增殖等.

来源

羟基酪醇是橄榄苦苷水解产物，主要存在于油橄榄初榨橄榄油中。 Ｏｗｅｎ等的测定结果显示，羟基酪醇是初榨橄榄油中的微量成分之一，含量约为１４．４ｇ／ｋｇ，随橄榄果成熟度、榨油工艺的不同而改变。研究  表明，在油橄榄的果实、叶子及橄榄油提取废液中也含有羟基酪醇，橄榄油榨取的废液中羟基酪醇含量约为１．１２２５ｇ／ Ｌ ，油橄 榄 叶 片 中 羟 基 酪 醇 含 量 约 为 ０．０５８％ ～０．７６８％ ，其均是提取羟基酪醇较廉价的原料。

理化性质^【2】

羟基酪醇是一种酚类化合物，其化学名称为３ ， ４ － 二羟基苯乙醇，分子式为 Ｃ ８ Ｈ １０ Ｏ ３ ，相对分子量为１５４．１６ ，脂溶性与水溶性均较好，易溶于水和二甲亚砜，在水中的溶解度可达到 ５ｇ ／ １００ ｍＬ ，在２８０ｎｍ 处有吸收值。羟基酪醇以酚羟基作为氢供体，可将单线态氧还原成活性较低的三线态氧，减少氧自由基产生；羟基酪醇可与活性较高的自由基反应生成活性较低的多酚自由基，打断自由基链式反应；此外，羟基酪醇的邻位酚羟基可以与金属离子鳌合，减少金属离子对氧化反应的催化。

吸收代谢和组织分布^【2】

疏水性的酚类化合物在哺乳动物体内的吸收呈现剂量依赖性。大鼠口服羟基酪醇后，通过被动扩散的方式进入小肠上皮细胞 ，５～１０ｍｉｎ 即达到最高血浆浓度，之后又很快下降。静脉注射羟基酪醇后 ５ｍｉｎ ，其主要集中在肾脏，浓度比在肝、骨骼肌和肺等部位高１０倍左右，排泄方式主要经肾脏由尿液排出  。不同动物羟基酪醇吸收速率不同，如羟基酪醇在人体内的吸收呈线性，摄入后３２ｍｉｎ达到最高浓度，清除半衰期为２．４３ｈ 。

羟基酪醇可以通过血脑屏障，理论上推测其在脑组织中也有一定分布。由于机体自身可以多巴胺为前体合成微量羟基酪醇，所以在检测脑组织中的羟基酪醇浓度时需要考虑内源性羟基酪醇的影响。在体内循环中，羟基酪醇的游离单体形式含量较低，而主要以葡萄糖醛酸结合形式存在。虽然羟基酪醇在体内的吸收较好，但有明显的首过效应。

毒性研究^【2】

给大鼠以２ｇ／ｋｇ的剂量一次性注射羟基酪醇，大鼠未出现明显中毒及脏器病理变化，仅观察到其有体表竖毛现象。在用橄榄果肉提取物所做的毒性试验中发现：羟基酪醇剂量达２．５～３．５ｇ／ｋｇ，连续喂食小鼠 ９０ｄ 后，没有观察到其有明显中毒现象，推 测 羟 基 酪 醇 的 半 数 致 死 剂 量 可 能 大 于３．５ｇ／ｋｇ。以上证据表明，羟基酪醇是无毒或低毒的化合物。

制备途径^【3】

自然界中天然的羟基酪醇很少以游离的形式存在，仅发现在橄榄果的成熟过程中由p糖苷酶和酯酶酶解橄榄苦苷得到，酶解过程见图。

目前制备生产羟基酪醇主要有以下两种方式：

(1)通过酸解或酶解橄榄油厂废水(olive mill wastewater，OMWW)t10 5。、橄榄叶m 6I、原生橄榄油中的橄榄苦苷，再粗提制备羟基酪醇。

(2)利用化学合成的方法制备羟基酪醇。

羟基酪醇的合成

羟基酪醇的化学合成方法主要有以下几种：

(1)以3，4一二甲氧基苯乙酸为原料。反应过程中采用氢化铝锂作为还原剂．反应条件苛刻，且原料价格较高，该合成工艺目前都还停留在实验室阶段。

(2)以酪醇为原料。此路径原料经过保护、氧化、脱保护三步反应合成羟基酪醇，此方法较为简单，但是原料酪醇较难得到。原料和氧化剂的市场价格均较高，在无形中大大增加了生产成本，对工业化生产造成一定的困难，仅适用于在实验室小量制备。

(3)以邻苯二酚为原料。帝斯曼公司申请了两个利用邻苯二酚制备羟基酪醇的专利，条路线是用邻苯二酚合成3，4一二羟基苯乙醇酸中间体，通过3步反应制得羟基酪醇，此路线需要耗费大量溶剂，产生大量废水，且反应时间较长；第二条路线是邻苯二酚经傅克反应制得2一氯一1一(3，4一二羟基)苯乙酮，再水解，还原制得羟基酪醇，傅克反应条件剧烈，且所用氯乙酰氯和三氯氧磷的毒性、刺激性大，操作时有一定危险。

这两种路线都有不同程度的弊端，较少采用。许超等报道的另一种以邻苯二酚为原料的合成方法，该反应步骤长，其中用到三溴化硼，反应过于剧烈，不易控制，较少使用。

总之，羟基酪醇的化学全合成报道中，均存在起始原料和个别试剂价格昂贵，合成步骤较长，合成方法繁琐，或反应剧烈、耗费溶剂等缺点，不适合工业化生产。

活性研究概况^【3】

羟基酪醇苯环上连接有两个羟基，是其主要的抗氧化活性基团。羟基酪醇因其固有的抗氧化活性可预防多种疾病的发生，如：癌症、心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病以及炎症感染等。这些疾病发病病因及进程均与活性氧(ROS)介导的组织损伤有关。

1.抗氧化活性

羟基酪醇已被证实具有多种体外抗氧化活性，其可清除过氧化氢、羟基和其他自由基以及活性氮自由基、超氧阴离子．并阻断过氧化链式反应，抑制ROS的金属离子催化产物生成等。

有多项报道指出，羟基酪醇具有DPPH清除活性。这些研究指出羟基酪醇的EC。。值为20．5肛mol／I。和19弘mol／L，橄榄苦苷的EC。。值分别为25．2肛mol／I。和22／,mol／L。Briante等极端嗜热p糖苷酶水解橄榄苦苷后，得到橄榄苦苷糖苷配基、羟基酪醇、橄榄酸等系列水解产物，并对其抑制脂肪酸过氧化反应速率活性进行了研究。发现橄榄苦苷和羟基酪醇的抗氧化能力均强于橄榄酸。

此外，还有研究者对羟基酪醇在人体内的抗氧化活性进行了研究。表明从橄榄油加工厂废水中获取的富含羟基酪醇提取物在20 mg／kg的低浓度下，即能够有效阻止人LDL氧化作用(诱发动脉粥样硬化发病诱因)并清除超氧阴离子和次氯酸。

还有研究者从橄榄叶中获取富含羟基酪醇的提取物(羟基酪醇在提取物总酚中约占92％)，并对其抗氧化活性进行了考察。结果该提取物在浓度100 mg／kg时即表现出良好的抗多种食品油脂氧化作用，且无细胞毒性及抑制乳酸菌生长作用，可将其作为食品配料加以应用。

2.抗菌活性

羟基酪醇可抑制或者减缓人类多种细菌、真菌以及病原菌的生长。Medina等\研究表明，羟基酪醇具有较强的广谱抗菌活性，尤其是针对革兰氏阳性菌。此外，其不仅对小肠菌群中的有害菌(产气荚膜杆菌、大肠杆菌)不利，同时也不利于有益菌，比如：嗜酸乳杆菌和两歧双歧杆菌。同样，多种通过食物传播的病原菌，如：单核细胞增多性李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和志贺氏菌等在接触羟基酪醇1 h后均被杀死。

Bisignano等研究也发现，羟基酪醇具有抗多种人类肠道及呼吸道感染病原菌的活性。近来，Brenes等研究还发现羟基酪醇具有较强的体外抗幽门螺杆菌活性，表明其有希望作为消化性溃疡和胃癌的预防用药。通过研究发现羟基酪醇主要是通过穿透细菌的细胞黏膜，分解细菌的黏肽，或者引发细菌黏膜的破损。羟基酪醇的抑菌性要明显优于橄榄苦苷，这可能因为橄榄苦苷具有糖苷结构，使其不容易穿透细菌黏膜。

除了其抗细菌活性，橄榄苦苷还具抗接骨木镰刀菌、大丽轮枝菌、番茄早疫病菌等多种真菌的活性。Gong等利用20％的羟基酪醇口服处理角叉菜胶诱导的急性炎症大鼠，以评价20％羟基酪醇对急性炎症大鼠足趾肿胀以及疼痛的抑制作用。

通过测定反转录酶聚合酶链式反应(RT—PCR)测定组织中肿瘤坏死因子一d(TNF—a)、白细胞介素1口(IL—lfl)、白细胞介素10(IL一10)的含量水平。结果表明，20％羟基酪醇可有效降低组织中促炎症因子IL一1口和TNF一口的水平，同时并不增加抗炎细胞因子IL一1 0的mRNA表达。

3.心脑血管保护作用

除了具有抑制LDL氧化作用之外，已有研究证实羟基酪醇还具有体外抑制血小板凝聚的作用m 2I。Gonzfilez—Santiago等利用添加羟基酪醇的饲粮饲喂高血脂兔，结果证实，其有效提高了机体的抗氧化能力且削弱了粥样硬化病变程度。Gonzfilez-Correa等以乙酰水杨酸作对照考察了羟基酪醇对大鼠体外血的抗凝集作用，结果表明其能够抑制血小板凝集和血栓素B的合成，同时提高NO的生成量，从而达到抗凝作用。羟基酪醇抗心血管疾病的作用可能与降低血糖和脂类氧化物浓度有关。

实验证明羟基酪醇能降低糖尿病大鼠血浆中的血糖浓度和血清中三酰甘油、总胆固醇的量，并能增强肝肾内SOD、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽(GSH)过氧化物酶活性，降低碱性磷酸酶和硫代巴比妥酸反应物等含量，从而表现出降低肝肾器官毒性的作用，其机制可能与羟基酪醇和LDL结合有关。还有资料表明，羟基酪醇可以治疗由糖尿病引起的高血糖及氧化应激病症。

羟基酪醇还能预防动脉粥样硬化的发生。Zrelli等证明羟基酪醇可以降低猪肺动脉上皮细胞内过氧化氢诱导的ROS的水平，并增强mRNA酶、蛋白质活性和细胞内转录调节因子3a(FOX03a)的水平，诱导磷酸腺苷一激活蛋白激酶使FOX03a向细胞核转移。其中FOX03a是一种转录调节因子，主要存在于心脏组织，其活化状态对抑制血管平滑肌增殖、心肌细胞增生肥大和抗氧化应激具有明显作用，但当其由细胞核转运至细胞质便发生失活。

羟基酪醇通过诱导腺苷酸活化蛋白激酶和激活FOX03a酶活性的表达，保护机体上皮细胞免受氧化破坏，且可以预防动脉硬化的发生。此外，羟基酪醇也是一种强效的脑内抗氧化剂，实验证明它能降低纹状体和脑其余部位过氧化脂产物水平，阻碍GSH的消耗，摄取含有羟基酪醇的食物能降低脑神经病变的风险。以上研究均表明羟基酪醇可以降低脑内和血管内皮细胞活性氧的量，为治疗心脑血管疾病提供了分子依据。

4.抗肿瘤活性

研究资料表明，羟基酪醇能抑制肿瘤发生的多个阶段且具有广谱性。一般认为，肿瘤是由于体内多余的自由基和活性氧(ROS)破坏了DNA致使基因异常表达造成的。羟基酪醇的抗氧化性和对自由基的清除能力比其他一些合成和天然的化合物都高，能够有效清除内源性和外源性自由基和活性氧，从而预防癌症的发生。

慢性炎症与肿瘤发生之间的关系越来越受到关注，有研究者认为所有癌症中的1 5％～20％可能源于炎症感染。由此来讲，羟基酪醇在心脏保护方面的抗炎活性表明其具有潜在的抗癌活性。羟基酪醇阻抑了环氧合酶一2(COX-2)和5一脂氧合酶，并减少了前列腺素E2的合成，从而抑制了癌症等疾病的发生。

此外，羟基酪醇可改变肿瘤类二十烷酸的生物合成，进而表现出广谱抗癌活性，通过多种机制抑制人类肿瘤细胞系增殖并促进其凋亡。

参考文献

[1]罗成,刘健康.羟基酪醇抗肿瘤机制研究进展[J].中国科学:生命科学,2014,44(01):14-20.

[2]张燕琴,曹健.新型天然活性物质羟基酪醇的研究进展[J].成都医学院学报,2016,11(02):270-272.

[3]刘香萍著,紫丁香主要活性成分制备及抗氧化应激活性评价=The Preparation and assessment of protection against oxidative stress of the active ingredient from syringa oblata lindl,中国农业大学出版社,2015.09,第24页