姜黄素的生物活性及应用综述

摘要：姜黄素是一种天然的植物色素，具有抗炎、抗氧化、清除自由基、抗肿瘤等生理功能，而且经实验研究无毒副作用和抗药性等性质，因此，可以作为一种天然的食品添加剂。

关键词：姜黄素 生物活性 应用

1、结构及理化性质

姜黄素(eureumin)是从姜黄属中药姜黄、郁金、莪术等的块茎中提取出来的一种酚性色素，(姜黄素I，约占40％)、脱甲氧基姜黄素(姜黄素Ⅱ，约占25％)和双脱甲氧基姜黄素(姜黄素Ⅲ，约占35％)组成。。姜黄素分子式为C21H20O6，相对分子质量368．39，熔点180―183℃。其结构如下图：

其中，姜黄素R1=R2=OCH3；脱甲氧基姜黄素：Rl=H，R2=OCH3；双脱甲氧基姜黄素Rl=R2=H。

从姜黄色素的结构来看，由于分子内含有两个酮基，酮基本身具有较强的极性，并且氧能够和氢原子形成氢键，因此它们能和提供氢原子的物质形成氢键，如羟基、羧基等。所以姜黄色素混合物溶于甲醇、乙醇、丙二醇等有机溶剂，但微溶于水。脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素由于去掉甲氧基基团，从空间结构的观点来看，使含有羟基的溶剂分子更容易靠近两个酮基，使溶剂分子能有更多的机会和酮基形成氢键，所以脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素在极性溶剂中的溶解度比姜黄素I要大的多。

2、姜黄素的生物活性

姜黄素具有破血、行气、通经、降压、抗菌等作用，且毒性低(动物实验证明，5g／kg的大剂量对大鼠无不良影响)。目前其抗炎、抗氧化、清除自由基、抗肿瘤、降脂、抗菌等作用已引起临床重视。

2.1 抗炎抑菌

姜黄素对急性、亚急性、慢性炎症均有抑制作用。试验证明姜黄素可以作为有效的消炎药，抑制大鼠多形核中粒细胞白三烯的形成。抗炎的作用机制可能是姜黄素抑制脂肪氧合酶和环氧合酶的作用，使花生四烯酸的代谢产物如前列腺素等减少。姜黄素也可以调控细胞增殖来影响其免疫功能。姜黄素不但可以调节吞噬细胞的活性，还可以抑制病毒、真菌、细菌。研究表明姜黄素可以抑制免疫缺陷病毒（HIV），同时姜黄素还有强烈的广谱抗真菌作用，对红色毛癣菌、玫瑰毛癣菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等有强烈的抑制作用，可以治疗皮肤病或改善肠道菌群。姜黄素对细菌的调节作用也表现为免疫功能的变化，同时免疫功能与免疫细胞之间的作用有关。

2.2 抗氧化、清除自由基

姜黄素具有体内外的抗氧化活性，可以抑制空气和Fe2+、Cu2+氧化脂质，抑制亚硝酸氧化血红蛋白以防止DNA的氧化损伤，其抗氧化机制主要是使肝内环氧化物水解酶、谷胱甘肽( 转移酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性增加。另外，姜黄素还可以提高超氧化物歧化酶的活性。试验表明姜黄素具有抗氧化、抗感染、抗炎、抗凝、调脂、抗动脉粥样硬化的药理作用，能抑制血小板的聚集，增加纤溶系统的活性。

另外，姜黄素还有清除自由基的功能，减少过氧化物生成，抑制花生四烯酸代谢，研究表明姜黄素可提高大鼠心肌耐缺氧能力，对大鼠心肌的缺血性损伤具有一定的保护作用。姜黄素还可抑制缺血再灌注大鼠脑组织丙二醛和亚硝酸盐的产生，提高超氧化物歧化酶活性，有效清除超氧化物，从而对缺血再灌注损伤具有保护作用。

2.3 降血脂和抗动脉粥状硬化

姜黄素能够抑制细胞氧化修饰低密度脂蛋白(LDL)，而氧化LDL在动脉粥状硬化中起重要作用。

早期试验表明，姜黄素具有降低血浆总胆固醇、β-脂蛋白和甘油三脂的作用。姜黄素对高脂模型大鼠在继续饲高脂饲料情况下有降低高血脂作用，姜黄素降血脂机理可能是增加apoA含量，促进HLP的代谢和降低apoB，进而降低LDL-C水平。姜黄素对高脂模型大鼠的抗氧化作用表现在降低血清、肝TBArs，提高肝T-AOC活性，进而降低脂质过氧化作用对心血管的损伤，胆固醇的致动脉粥样硬化效应主要来自于含胆固醇的LDL。

姜黄素的降脂作用也可能是体内的脂肪酸代谢改变，从而改变体内组织或动物产品的胆固醇含量，使动物产品达到人们的要求。

2.4 抗肿瘤抗癌

第三军医大学的研究成果表明，高纯度双脱甲氧基姜黄素能显著抑制肿瘤组织内血管生成，有望成为抗肿瘤或抗HIV药物。

早期研究发现姜黄素可抑制体内外多种肿瘤细胞的生长，诱导多种细胞株的凋亡，如小鼠肉瘤5180、人结肠癌细胞HT-29、人肾癌细胞293，人肝癌细胞HePG2等。

姜黄素通过使亚硝酸根失去作用，减少亚硝酸类化合物的形成而发挥防癌作用，而且还能使多种肿瘤细胞聚集在S期，不能进人下一个细胞增殖周期而对其具有明显的抑制作用，呈剂量效应关系。其杀伤作用对增殖期细胞较敏感，属于优势杀灭增殖期细胞的周期时相非特异抗癌药，诱导肿瘤细胞凋亡是其重要的作用方式。姜黄素还可明显提高自然杀伤细胞、淋巴因子激活的杀伤细胞活性，增加脾内CD4+, CD8+细胞的数目，从而调节细胞免疫功能。

2.5 其它功能

姜黄素对肝、肾脏、血管、肠道都具有保护作用；另外，抗过敏、哮喘、心脏病、糖尿病等也可能有免疫机制参与。

3、姜黄素的应用

姜黄素是一种天然着色剂，在食品上的应用已有较深入的研究。而且使用高剂量组、低剂量组，连续对大鼠给药，对大鼠的采食量和生长发育并无影响，对肝、肾并无毒性作用，无病理学变化，表明姜黄素的长期使用也比较安全。所以可以作为动物饲料添加剂，一方面对动物生产性能、肉质、预防疾病等方面有广阔的应用前景；另一方面对家禽、水产动物着色上，结合其营养功能、安全性及价格等因素，可考虑替代化学合成着色剂。

4、结束语

姜黄素具有抗炎、抗氧化、消除自由基、降脂等作用，对部分组织器官也有保护作用；同时可以促进营养物质的消化吸收，提高动物性能，具有中草药添加剂的无毒副作用和抗药性等性质，可以替代现代集约化生产和饲料工业中抗生素、激素类添加剂。而且作为一种安全的多功能添加剂在饲料工业中具有广泛的应用前景。

参考文献：

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