黄酮类化合物的生理功能

黄酮类化合物的生理功能

黄酮类化合物广泛存在于植物中，实际上存在于植物的所有部分，包括根、心材、树皮、叶、果实和花中，光全作用中约有2%的碳源被转化成类黄酮。早在30年代人们就发现了黄酮类化合物具有维生素C样的活性，曾一度被视为是维生素P。至今法国与俄罗斯仍继续称黄酮类化合物为维生素P。Pratt等人研究了黄酮类化合物的抗氧化性质，认为黄酮是作为一级抗氧化剂而起作用的，它们具有显著的抗氧化性能。黄酮抗油脂过氧化的作用早在60年代就已经被证实了。80年代以来，对黄酮类化合物的研究逐渐转向其清除自由基的能力、抗衰老及对老年病的防治功效上。

黄酮类化合物中含有消炎、抑制异常的毛细血管通透性增加及阻力下降、扩张冠状动脉、增加冠脉流量、影响血压、改变体内酶活性、改善微循环、解痉、抑菌、抗肝炎病毒、抗肿瘤具有重要生物活性的化合物，有很高的药用价值。中草药含黄酮类化合物的很多，已经证明类黄酮是许多中草药的有效成份。例如满山红中的杜鹃素、小叶枇杷中的小叶枇杷素、矮地茶中的槲皮苷、铁包金中的芦丁、白毛夏枯草和青兰中的木犀草素、红管药中的槲皮素、葛根中的黄豆苷与葛根素、毛冬青与银杏叶中的黄酮醇苷、黄芩中的抗菌成分黄芩素和解热有效成分黄芩苷等。此外，还有很多中草药富含黄酮类成分，如槐米、陈皮、射干、红花、甘草、蒲黄、枳实、芫花、金银花、菊花、山楂、淫羊藿、桎木和地锦等。除了药用价值外，其中的部分黄酮类化合物（特别是来源自药食两用的中草药）显然可应用在功能性食品。

黄酮和黄酮醇是植物界分布最广的黄酮类化合物，广泛存在于食用蔬菜及水果中，在沙棘、山楂、洋葱等中含量较高，茶叶、蜂蜜、果汁、葡萄酒中含量丰富。椐估计人体每天从食物中摄入这类物质可达1g，产生有益的生理作用。黄酮类化合物无显著毒性，大鼠对槲皮素的经口LD50为10～50g/kg ，小鼠一次口服15g/kg，观察7d无一死亡。临床病人摄取芦丁2.25g持续7d或60mg/d连续5年，均无任何副反应。在其他一系列大剂量、长时间的动物试验中，均未发现有致癌性。显性致死试验、细胞姐妹染色体试验、微核试验证明槲皮素类衍生物无致突变作用。

黄酮类化合物的生理功能可概括为：

⑴调节毛细血管的脆性与渗透性。

⑵是一种有效的自由基清除剂，其作用仅次于维生素E。

⑶具有金属螯合的能力，可影响酶与膜的活性。

⑷对维生素C有增效作用，似乎有稳定人体组织内维生素C的作用。

⑸具有抑制细菌和抗生素的作用，这种作用使普通食物抵抗传染病的能力相当高。

⑹在两方面表现有抗癌作用，一方面是对恶性细胞的抑制（即停止或抑制细胞的增长），另一方面是从生化方面保护细胞免受致癌物的损害。

尽管对黄酮类化合物的看法尚有矛盾的方面，但它目前仍被应用来防治下列一些疾病：

⑴毛细血管的脆性和出血。

⑵牙龈出血。

⑶眼的视网膜内出血。

⑷脑内出血。

⑸肾出血。

⑹某种青光眼。

⑺妇女病，如月经出血过多。

⑻静脉曲张。

⑼栓塞。

⑽冻疮。

⑾痔。

⑿溃疡。

⒀习惯性和恐惧性流产。

⒁因接触性运动，如足球而产生的挫伤。

⒂辐照损伤。

⒃糖尿病和糖尿病的视网膜病。

没有人主张只用黄酮治疗上述的各种疾病，或主张应用它们替代一些已有的治疗药物，一般多把黄酮作为防治与毛细血管脆性、渗透性有关疾病的补充药物。但在功能性食品中，黄酮类化合物展现出广阔的应用前景。

(一) 调节毛细血管的脆性与渗透性，保护心血管系统

机体内的整个心血管系统（即心、动脉和静脉）都依赖于毛细血管，这些微细的血管的平均直径约0.2mm，是微循环系统的一个部分，为静脉和动脉的最小支脉的联系环节。从动脉到静脉的小血管系统顺序为：

①小动脉②末端小动脉③间位小动脉④毛细血管⑤小静脉

毛细血管接受来自血流的氧、营养素、激素和抗体，并带走废弃物；动脉携带氧化的血液由心脏流到身体各部；静脉则携带已耗尽氧的血液重回到心脏，以便在肺部重新氧化。除毛细血管外的其他所有血管都是不可渗透的，液体只有在毛细血管的水平连接最小动脉（小动脉）和最小静脉（小静脉）的网状系统中，才能由血液自此密闭系统中渗出，与体细胞周围的液体混合后再渗入血液中。因此，毛细血管的管壁必须具有一定的渗透性，如果毛细血管的脆性增大或破裂，或是渗透性过大时，血液就有可能从血管出来进入细胞间液中。

皮下出血（皮下出现红斑点）和青肿是毛细血管破损的表现，表明此时的毛细血管较脆弱。水肿（组织内积液）也可由于毛细血管渗透性太大而引起，即血液蛋白质可由毛细血管逸出，而血液蛋白质是保持适宜渗透压以把积存的细胞间液压回到血流中去的必需物质。

对黄酮类化合物影响毛细血管脆性与渗透性的机制目前尚未弄清。已知毛细血管破损是维生素C缺乏病——坏血病的一个特征，维生素C在维持毛细血管的健康方面十分重要。由于黄酮类化合物与维生素C在自然界总是同时存在，故可推测它们的功能是共同加强毛细血管和调节其渗透性，防止毛细血管与结缔组织的内出血与破裂，共同建立起一个抗传染病的保护屏障。

(二) 清除自由基

黄酮化合物是优良的活性氧清除剂和脂质抗氧化剂，其清除自由基和抑制脂质过氧化的机理是：与超氧阴离子反应阻止自由基反应的引发，与铁离子络合阻止羟基自由基的生成，与脂质过氧化基反应阻止脂质过氧化过程。黄酮类化合物兼有亲水性和亲脂性，其主要的抗氧化活性基团是酚羟基，特别是苯基B环4，位羟基和3，、4，位的邻二羟基，其次是2、3位的双健。对其生物活性已经做了不少研究。黄酮类化合物能在高胆固醇模式的大鼠体内抑制脂质过氧化作用，降低血脂及胆固醇。体内的槲皮素能抑制细胞膜脂质的过氧化过程，保护细胞不受过氧化作用的破坏。槲皮素能明显抑制血小板聚集，选择性地与血管壁上的血栓结合，起到抗血栓形成的作用。槲皮素及其衍生物能抑制动物体内MDA类物质的生成。

(三) 抗肿瘤

黄酮类化合物具有较强的抗肿瘤作用，主要通过3个途径，即对抗自由基作用；直接抑制癌细胞生长；对抗致癌、促癌因子。槲皮素能在每升毫摩尔的浓度下直接阻滞癌细胞增殖。芦丁（Putin）和桑色素（Morin）能抑制苯并芘对小鼠皮肤的致癌作用。Liu 等报道从植物中分离的12个黄酮类化合物能抑制苯并芘的代谢。黄酮类化合物对另外一些致突剂和致癌物也有拮抗作用，例如芹菜黄素、山奈酚、槲皮素对黄曲霉素B1与DNA加合物的形成有抑制作用，虽然某些黄酮类化合物（如槲皮素）对鼠伤寒沙门氏菌有弱致突作用，或与2-乙酰氨基芴、芳香胺类有协同致突作用，但大量的研究没有证实黄酮类化合物具有致癌作用，所以黄酮类化合物可以作为寻找有效的抗肿瘤活性物质的研究对象。

从植物中提取的具有细胞毒和抗肿瘤活性的黄酮类化合物大多数是多羟基或多烷

氧基取代的黄酮。Mori等人对29个天然的多羟基黄酮和黄烷酮化合物进行了细胞毒试验，其中9个化合物对Hela细胞有显著的细胞毒作用，IC50小于10μg/mL，以6,7-二羟基黄酮和7,8-二羟基黄酮的活性最强。Hirano等人对21个天然及合成的黄酮类化合物进行了筛选，发现所筛选的化合物对人乳腺癌细胞ZR-75-1几乎都有抗增殖作用，以黄酮、6-羟基黄酮、芹菜黄素活性最强。Cushman等人筛选了55个具有不同取代基的黄酮类化合物对5种癌细胞组织（MCF-7乳腺癌、HT-29结肠腺癌、SKMEL-5黑色素瘤、MLM 黑色素瘤、A-549肺癌）的细胞毒作用，其中15个化合物对至少1种癌细胞组织具有显著活性，2个4，-叔丁基二甲基硅烷氧基黄酮衍生物对5种癌细胞组织都有显著的细胞毒作用。

美国国家癌症研究所（NCI）对黄酮-8-乙酸（FAA）的研究证明，FAA对几乎所有小鼠接种的实体瘤都有活性，例如多种结肠癌、胰管腺癌、乳腺癌、M5076网状细胞肉瘤、Glasgow骨肉瘤等。其中结肠癌对多数抗癌药有抗药性，但对FAA高度敏感。FAA与现有的抗癌植物成分相比，不仅结构新颖，而且具有不同的作用机理。FAA的细胞毒作用较弱，它的作用与生物反应调节因子的作用相类似，对许多免疫成分如NK细胞、LAK

细胞、干扰素、肿瘤坏死因子等有诱导生成或提高活性的作用，并与IL-2有协同作用。FAA还不可逆地抑制肿瘤细胞的血流供应，它对肿瘤细胞DNA也有破坏作用。

(四) 异黄酮的类似雌激素作用