黑胡椒中胡椒碱的功能研究

黑胡椒中胡椒碱的功能研究
姓名：魏永昌
学号：201320622251
分数：85
1、黑胡椒其物
黑胡椒，为胡椒科攀缘木质藤本植物胡椒的果实。

胡椒果实呈球状，无柄，直径3~5mm，在植株上呈串状，每串有浆果50~60粒。

于果穗基部果实开始由青色边红色时采下，堆集进行自然发酵数日，果皮皱缩，铺盘日晒约20h，至黑色为止，是为“黑胡椒”。

当浆果全部成熟变红后采摘，与流动水中浸洗约8d，去除种皮后洗净晒干，呈奶油色为止，是为“白胡椒”。

味辛辣，有香气。

黑胡
椒的香气和香味远强于白胡椒，但辛辣味则白胡椒较强。

胡椒原产于印度，已有2000多年的人工栽培历史，现在世界各地均有生产，主要集中于为印度、印度，尼西亚、巴西和马来西亚。

我国在海南、广东、广西、云南、福建等地亦有栽培，可自给有余并出口。

但仍以印度所产居多，年产约6万吨，占世界产量30％，出口3万吨。

中国卫生部2002年规定黑胡椒为药食两用材料。

胡椒是重要的热带香辛植物，其果实可用作调味剂、防腐剂、健胃剂、解热剂、利尿剂和支气管粘膜刺激剂等，具有抗癫痫，镇静，抗炎，保肝，抗菌杀虫，抗癌多方面的用途，且种植规模、产量和价值均居所有香料之首，故被称之为“香料之王”和“乌（黑）金”。

成分分析得出：每100g胡椒中含热量1492.3kJ、蛋白质9.6g、脂肪2.2g、食物纤维2.3g、糖类74.6g、维生素A10ug、烟酸1.23mg、磷172mg、硒7.64ug。

2、胡椒开发的基本特征
2.1 胡椒中主要化学成分
1.挥发油：黑胡椒含1.2％~
2.6％，白胡椒含0.8％。

主要有ɑ-蒎烯、β-蒎烯、L-ɑ-水芹烯、β-丁子香烯等，特有的是胡椒醛、氧化石竹烯等。

2.酰胺类生物碱：主要有胡椒碱（含量约1％~8％）、异胡椒碱、胡椒脂碱、异胡椒脂碱、胡椒酰胺I~VI,、次胡椒酰胺、胡椒油碱B和二氢胡椒碱等。

3.有机酸：葵酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、罂酸、油酸、亚油酸、斑鸠菊酸、锦葵酸、苹婆酸等。

2.2胡椒碱的药理作用
2.2.1 调节中枢神经系统
给小鼠腹腔注射25mg/kg胡椒碱，5min后即出现闭目、低头、伏卧和活动减少等现象，30min后小鼠自由活动次数非常明显减少。

胡椒碱能延长戊巴比妥大鼠的睡眠时间，食用胡椒碱的大鼠其血液及脑内的戊巴比妥浓度较高，故其作用机制可能与胡椒碱抑制肝微粒体有关。

给大鼠腹腔注射120mg/kg胡椒碱，能对抗最大电休克发作，作用高峰时间出现在注射后2h。

胡椒碱在小于TD50剂量下，对大鼠或小鼠的MES均有不同的对抗作用。

它对戊四氮惊厥也有明显对抗作用，并能延长阵痉挛出现时间，保护动物免于死亡。

小鼠腹腔注射48mg/kg胡椒碱对印防己毒素或士的宁引起的惊厥均有对抗作用，腹腔注射100mg/kg对于脑室内注射筒箭毒素、谷氨酸钠引起的惊厥发作也有对抗作用。

2.2.2 抗炎杀虫作用
胡椒碱对大鼠角菜胶引起大鼠脚肿，棉球肉芽肿及巴豆油肉芽肿有抑制作用，对急性早起炎症及慢性肉芽肿形成有明显作用，其机制部分是由于刺激垂体-肾上腺皮质轴。

胡椒酰胺类对狗蛔幼虫有杀灭作用。

胡椒的水、醚或醇提取物试管内试验或对感染大鼠的试验均证明有杀虫作用，其中醇提取物作用最强，醚提取物其次，水提取物最弱。

正常人将0.1g胡椒含于口中不咽下，测定服用前后血压及脉搏，对受试24人均能引起血压升高，收缩压平均升高1.742kPa,舒张压升高2.407kPa,10~12min后复原，对脉搏无显著影响。

2.2.3 抗氧化作用
胡椒碱可抑制肠粘膜上致癌物质诱导的过氧化产物,增加谷胱甘肽( GSH)和Na—K—ATP 酶的活性,研究者认为胡椒碱的抗氧化机制是通过抑制脂质过氧化作用,间接增加GSH的合成和传导来调节氧化改变的。

在摄入高脂饮食诱导的氧化应激大鼠模型上，给予黑胡椒和胡椒碱后，可维持超氧化物歧化酶、谷胱
甘肽过氧化物酶和GSH等接近于正常组的水平。

体外试验表明胡椒碱在低浓度时是自由基清除剂,但在高浓度时能使羟基增加，当其MIC50 为1.82mmol/L时,是一
种作用很强的超氧化物清除剂。

在PC12细胞模型上，胡椒碱能明显降低MPP 诱导的核损伤、线粒体膜通透性改变、活性氧形成以及GSH的耗竭，且其作用有剂量依赖性。

2.2.4抗抑郁作用
在抗抑郁模型小鼠悬尾实验中显示,胡椒碱可减少小鼠不动时间，且与剂量相关，其作用强度与氟西汀的强度相当，在敞箱评价试验的垂直、水平评分中, 动物步行未受影响，这些结果表明胡椒碱有强的抗抑郁特性，其抗抑郁作用的机制主要有两条，一条是通过抑制MAO活性所介导，另一条是调节下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）,所有的结果都提示胡椒碱是一种很有前景的治疗抑郁症的候选药物。

单胺氧化酶（MAO）是可使儿茶胺类神经递质失活的酶，在大鼠脑线粒体内评价了包括胡椒碱在内的七种生物碱抑制单胺氧化酶A和单胺氧化酶B活性的研究中,胡椒碱表现出了很好的非选择性抑制作用,抑制MAO A和B的IC50分别为49.3mmol/L 和91.3mmol/L,且具有剂量依赖性。

HPA 轴在抑郁症的发病机制中发挥重要作用。

HPA自身具有分泌激素的功能,在慢性应激过程中,HPA 轴涉及的激素主要有促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH) 和皮质酮(CORT)三种激素。

CRH是由下丘脑神经元合成，能刺激垂体促肾上腺皮质细胞前阿黑皮素原基因的表达和促肾上腺皮质激素及其相关肽的合成与释放。

而ACTH是由垂体前叶细胞分泌,其合成和分泌受下丘脑CRH、肾上腺皮质激素以及加压素的调节,主要作用是促进肾上腺皮质增生,合成和分泌皮质类固醇,同时也促进肾上腺素、生长激素合成。

CORT 是由肾上腺皮质分泌的一种糖皮质激素,对糖、脂肪和蛋白质的代谢有重要影响。

这3种激素紧密相连,互相协调反馈组成HPA 轴的关键信息传递使者,正是由于HPA轴的亢进造成了抑郁的发生。

抑郁症病人血液、脑脊液及代谢产
物中的CRH浓度高于正常人,CRH神经元数量及CRH mRNA 表达均明显增高;皮质醇(动物表现为CORT)分泌过多且昼夜节律发生改变;糖皮质激素受体(GR) 数量和功能下调,对ACTH 产物即皮质醇的敏感性降低,这都是抑郁病人HPA 轴活化的主要特征。

胡园等的研究也证实了慢性应激抑郁模型大鼠血浆ACTH、CORT 及CRH
浓度的明显升高,造成了抑郁的状态，研究显示,不同剂量胡椒碱虽然不能改变慢性应激大鼠血清中CORT 含量,但可以明显降低CRH、ACTH 激素的含量，在实验过程中20mg/ kg胡椒碱在糖水消耗量实验中显现出较好的结果,而5mg/kg 胡椒碱在拮抗HPA轴上游下丘脑和垂体功能亢进中显示出较好的结果,这两种效果的不同可能是由于不同剂量胡椒碱对HPA 轴的正负反馈调节程度不同造成。

2.2.5提高药物和营养物质的生物利用度
饮食中某些成分可影响药物代谢和转运而改变药物在体内的分布,胡椒碱抑制啮齿动物的药物代谢酶,增加人体内某些药物( 包括P-糖蛋白底物苯妥英钠和利福平)的血药浓度,在Caco-2细胞上可抑制地高辛和环孢素A的转运；胡椒碱抑制药物转运蛋白P-糖蛋白和药物代谢酶CYP3A4，这两种蛋白主要在肠上皮细胞和肝细胞表达,是许多药物首过消除的部位,因此, 食物中的胡椒碱会影响P-糖蛋白和CYP3A4底物的血药浓度, 特别是口服这些药物时应注意。

通过动物和人体研究显示,姜黄素和胡椒碱同时服用, 能显著增加姜黄素的吸收和生物利用度。

胡椒碱可提高胡萝卜素、辅酶素Q10的血清浓度,同时也能提高VitB6、VitC 的吸收胡椒碱提高生物利用度的机制不明确, 推测的可能机制：
1) 抑制药物代谢酶
胡椒碱对各种单氧化酶的抑制作用没有选择性,低剂量的胡椒碱对大鼠肝脏芳香基羟化酶(AHH)、UDP-葡糖醛酸基转移酶等具有强效抑制作用。

胡椒碱对大鼠体内AHH的强抑制作用从1h持续到6h，并且是可逆的，6 h酶活性即恢复正常。

Joshua等研究发现,胡椒碱可以通过抑制表没食子儿茶素( EGCG )在小鼠小肠而不是肝脏的葡糖醛酸苷化作用以及减缓其在肠道的排泄来增加EGCG
的生物利用度。

2) 作用于P -糖蛋白
胡椒碱能够剂量依赖性的降低P-糖蛋白底物地高辛和环孢素在Caco- 2细胞中的转运, 使2者从基底到绒毛面的转运减少。

Han等研究发现, 胡椒碱在10~100umol/L能够剂量依赖性的抑制P-糖蛋介导的[3H]-地高辛从L-MDR1和Caco-2细胞膜的外排。

而与Caco-2细胞长时间共同孵育( 48h和72h)后, P-糖蛋
白和MDR1的表达上调,活性增加。

连续14天给大鼠口服胡椒碱( 112ug/kg/d),小肠P-糖蛋白的表达提高；而肝脏P-糖蛋白水平降低；肾脏P-糖蛋白表达不变。

这表明胡椒碱对P-糖蛋白的表达影响具有组织特异性。

3) 调节胃肠液分泌
以大白鼠为研究对象发现, 胡椒碱在20~142mg/kg对胃酸分泌具有剂量依赖性刺激作用。

与对照组相比,胡椒碱20、142 mg/kg使胃酸分泌分别增加22.2% 和334.6% 。

此作用强度低于组胺约40倍,可被西咪替丁对抗；但不被同剂量的阿托品拮抗。

4) 延缓胃排空
胡椒碱对大鼠胃排空及小鼠胃肠运动具有时间和剂量依赖性的抑制作用, 连续给药或单剂量给药,该抑制效应没有明显差异。

胡椒碱对大鼠体内液质胃内容物的胃排空抑制效应在0.75 h发挥最大作用；而固体物在0h达最大抑制效应。

胃肠近端段的强收缩作用,控制着液质胃内容物排空；而固体内容物的排空主要依赖于肠腔蠕动活性,低剂量胡椒碱( 13 mg/kg)主要通过后一种机制发挥制效应,而较高剂量胡椒碱(4和16mg/kg)则2种机制兼有。

胡椒碱的这种延缓胃排空作用与其生物利用度增强活性密切相关,可以使药物在胃肠停留时间延长, 胃肠道吸收面的接触时间增加,吸收提高。

2.2.5 其他作用
胡椒碱还具有镇静安神,温中敞寒,开胃下气,消痰,调五脏,壮肾气,减肥、美容、解毒等独特功效,用于胃寒呕吐,腹痛泄泻,食欲不振,癫痫痰多,并对肋腺火,疮肿,毒蛇咬伤等有疗效。

3、胡椒(碱)的食用安全性研究
胡椒为著名的多年生热带香辛作物,长期以来就是人们食用的香辛料调味品。

其中黑胡椒油树脂/黑胡椒油提取物、白胡椒油和白胡椒油树脂于2003年被中华人民共和国卫生部批准为食品添加剂( FEMA:2846、2851、2852 )(卫生部公告2003年第4号)；胡椒碱也于2004年被中华人民共和国卫生部批准为食品添加剂( FEMA:2909)(卫生部公告2004年第6号)。

所以,胡椒及其主效成分胡椒碱和胡椒油树脂无任何毒副作用,可以作为加工保健/功能(效)食品的原料
4、胡椒的开发
4.1 我国胡椒开发现状
我国加工生产的胡椒产品主要还是初级产品，附加值较低。

近年来我国对胡椒油和胡椒碱等深加工产品的提取技术研究较多，但这些技术大多停留在实验室水平上。

虽也有少数几家公司开发了胡椒碱、胡椒油树脂、胡椒油、胡椒调味油、胡椒糖、胡椒香精、胡椒系列功能（效）食品等产品，但是尚未进行产业化生产。

因此，在我国市面上很少见到胡椒碱、胡椒油、胡椒油树脂、胡椒胶囊、胡椒系列功能（效）食品等精深加工产品。

4.2胡椒食品开发实例—胡椒硬糖
主要工艺流程：
胡椒原料→筛选→干燥→粉碎→过筛→胡椒微粉(→胡椒碱或市售胡椒碱) →化糖→过滤→真空熬制→冷却→加辅料→调和→成型→筛选→内包→成品检→外包
工艺要点：
1、化糖
加入固形物30％的水，倒入称量好的白糖，打开蒸汽进行化糖，待白糖全部化开并煮沸，气压控制在0.38－0.42MPa。

温度控制在105℃—110℃。

注意点：温度的控制
2、真空熬制
①真空浓缩熔好的糖稀，气压控制在0.7－0.8MPa。

温度控制在145℃
②每锅糖膏30kg±1kg，放入冷却池注意点：浓缩温度的控制3、冷却①
将冷却池中的糖膏冷却到110℃—115℃
注意点：温度的控制
3、加辅料、调和
①将第一道冷却的糖膏置于桌上，加入胡椒碱、色素、香精，反复翻转折叠均匀。

注意点：辅料翻转均匀。

②将翻好的糖胚置于冷却池中，折叠冷却，冷却到80℃—90℃可拉条。

注意点：温度的控制。

3、成型
①将冷好的糖膏置于案上或辊床进行拉条。

②拉条要求大小，厚薄一致，进行机器成型。

③成形后的糖粒经过冷却振动筛冷却。

注意点：操作时保持条状均匀一致
4、筛选
①将振动筛上下来的糖粒进行挑选，选出未成型的废糖。

注意点：不合格品的挑选。

参考文献；
1.吴贻谷等主编，《中华本草》，上海：上海科学技术出版社，1998
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