辣椒果实辣椒素类物质生物合成分子遗传学研究进展

辣椒是我国栽培面积最大的蔬菜作物,辣椒果实因为富含辣椒素类物质而呈现辣味,而辣椒素类物质在制药、化妆品和农用工业等领域具有多种用途。辣椒素类物质是通过香草醛胺(衍生自苯丙氨酸)与支链脂肪酸(缬氨酸或亮氨酸前体)缩合而成的,它们通常积聚在辣椒果实的胎座组织中。辛辣度取决于辣椒的基因型,但也受外部条件的影响。近年来,分子生物学和生物技术的发展促进了辣椒素类物质生物合成基因的鉴定,为培育辣椒素类物质含量更高的辣椒新品种提供了机会。本文综述了辣椒素类物质生物合成的部位、合成途径、关键结构基因、QTL位点、关键转录因子,以及外源辣椒素和胁迫反应对辣椒素生物合成的影响等方面的研究进展,并对该领域的研究现状和前景进行了展望,以期为辣椒果实辣椒素类物质的生物合成与调控研究提供指导。

辣椒素生物活性及其递送系统研究进展

随着“健康中国”战略的逐步推进,以“药食同源”为代表的大健康产业逐渐成为关注热点。辣椒作为我国消费量最大的调味品之一,可用于药食同源食品的研发。其中,辣椒素作为辣椒中的主要生物活性物质,具有镇痛、抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖、心脏保护等生物学作用,其药理及潜在作用机制已得到广泛研究。然而,考虑到辣椒素在实际应用中存在刺激性强、水溶性差和生物利用度低等问题,基于稳定性、包封率和生物学特性评价了提高辣椒素口服生物利用度的新型递送系统,包括脂质体、胶束、微/纳米乳液、Pickering乳液和纳米粒子。本综述旨在为辣椒素进一步开发成具有保健功能的营养产品提供一定的理论依据。

非法添加合成辣椒素LC-MS检测法在本土辣椒酱中的应用效果探析

探析非法添加合成辣椒素LC-MS检测法在本土辣椒酱中的应用效果。方法 从天津阿尔塔科技有限公司购买合成辣椒素加入适量溶剂溶解到一定浓度备用,作为对照品;称取5g百色市本土辣椒酱于容量瓶中,取50ml甲醇与四氢呋喃的混合溶液(体积比1∶1)加入待用,作为供试品,针对对照品与供试品分别进行最佳质谱条件进样,通过非法添加合成辣椒素LC-MS检测法 并对比两种产品的合成辣椒素、天然辣椒素和二氢辣椒素含量以及相对标准偏差值(RSD值)。结果 供试品的天然辣椒素和二氢辣椒素含量高于对照品,而合成辣椒素含量低于对照品,差异具有统计学意义(P<0.05)。供试品的RSD值低于对照品,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 通过非法添加合成辣椒素LC-MS检测法对本土辣椒酱进行检测,可以有效、准确获得合成辣椒素、天然辣椒素和二氢辣椒素含量,为辣椒素检测提供新方向。

泡椒汁中耐受辣椒素乳酸菌的筛选及其耐受性研究

为强化发酵生产泡椒提供耐受辣椒素的乳酸菌,在四川农家自制泡椒老卤水中筛选并鉴定出一株耐受辣椒素植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)Y-6,在0.5 g/L辣椒素下的相对生长率为(70.16±0.03)%;菌液电导率、核酸蛋白泄漏、菌体细胞超微结构测定结果表明,辣椒素通过破坏乳酸菌的壁膜结构延滞其生长;菌株Y-6在IC_(50)(0.571 g/L)辣椒素处理下仍能保持细胞形态相对完整,受辣椒素的抑制作用低于商用乳酸菌6239;RT-qPCR结果表明,Y-6通过调节usp等应激蛋白基因表达应对辣椒素引起的膜损伤;调节相容性溶质调控系统基因以及ABC转运蛋白渗透酶基因的表达维持菌体渗透压的平衡;通过提高糖酵解等与生长代谢相关基因表达,维持其在辣椒素环境中的生长代谢。菌株Y-6对辣椒素有较高的耐受性,可为发酵辣椒的工业化生产和菌株改良育种工作的开展提供理论依据。

饲粮中添加辣椒素对产蛋后期长顺绿壳蛋鸡产蛋性能、蛋品质、卵泡发育及生殖激素水平的影响

【目的】探讨饲粮中添加不同水平辣椒素(capsaicin,CAP)对产蛋后期长顺绿壳蛋鸡产蛋性能、蛋品质、卵泡发育及生殖激素水平的影响,并估算CAP在产蛋后期蛋鸡饲粮中适宜的添加剂量。【方法】选取56周龄开产日龄相近且健康状况良好的长顺绿壳蛋鸡500只,随机分为5个处理组,每个处理10个重复,每个重复10只鸡。其中,试验Ⅰ组鸡饲喂基础饲粮(0 mg/kg CAP),试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅴ组鸡分别饲喂在基础饲粮基础上添加100、150、200及400 mg/kg CAP的饲粮。试验期8周。试验结束后,统计蛋鸡产蛋性能和蛋品质;采集血液及卵巢组织,测定生殖器官发育指标及血清中生殖激素含量。【结果】与试验Ⅰ组相比,(1)试验Ⅱ~Ⅴ组蛋鸡试验期1~4、5~8及1~8周产蛋率及日产蛋重均显著升高,试验期1~4及1~8周蛋鸡的平均日采食量均显著升高(P<0.05)。(2)试验期第4周试验Ⅱ~Ⅴ组鸡蛋的蛋黄颜色显著提升,但试验期第8周仅试验Ⅱ、Ⅲ组鸡蛋的蛋黄颜色显著提升(P<0.05);试验期第4、8周试验Ⅱ组鸡蛋的哈氏单位显著升高,而试验期第4周试验Ⅲ组鸡蛋的哈氏单位显著升高(P<0.05)。(3)试验Ⅱ~Ⅴ组蛋鸡的卵巢、大黄卵泡及小黄卵泡的相对重均显著升高(P<0.05);试验Ⅱ~Ⅳ组蛋鸡的小黄卵泡数量及血清中促卵泡生成素、黄体生成素、孕酮及雌二醇含量均显著升高(P<0.05)。【结论】饲粮中添加CAP有利于提高产蛋后期长顺绿壳蛋鸡产蛋性能,改善蛋品质,促进蛋鸡卵泡发育,并增加生殖激素水平,且以242~281 mg/kg添加量较佳。

近红外光谱技术快速检测新鲜红辣椒中水分含量和辣椒素含量的研究

为了快速准确地检测新鲜红辣椒中水分含量和辣椒素含量,采用近红外光谱技术结合偏最小二乘法(PLS)建立预测新鲜红辣椒中水分含量和辣椒素含量的定量模型。对5个品种138份新鲜红辣椒进行光谱采集,并将采集的光谱数据分别与水分含量和辣椒素含量检测值进行关联。结果表明,水分含量检验集、校正集、预测集模型的相关系数r分别为0.9585、0.9886、0.9285,残留预测偏差(RPD)都在2以上,模型拟合效果较好,预测性和准确度高;辣椒素含量模型相关系数r均大于0.8,RPD均大于2,模型预测的准确度高。说明基于近红外光谱模型快速检测新鲜红辣椒中水分含量和辣椒素含量的方法可行。

辣椒素与槲皮苷通过EGFR/PI3K/Akt信号通路调节HepG2细胞脂质代谢作用机制

为探究辣椒素与槲皮苷协同调节肝脏脂质代谢的分子机制,本实验利用油酸诱导的HepG2高脂细胞模型,研究辣椒素单独处理及辣椒素与槲皮苷联合处理对HepG2细胞存活率的影响,采用油红O染色法观察HepG2细胞脂质积累情况,同时测定细胞内总甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、总胆汁酸的含量水平,采用免疫印迹法测定表面生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)及法尼醇X受体1(farnesoid X receptor 1,FXR1)、胆固醇7α羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)、成纤维细胞生长因子19(fibroblast growth factor 19,FGF19)的表达量。结果显示,各处理组HepG2细胞的增殖率均大于75%,表明药物对细胞没有明显毒性,可进行后续实验。油红O染色结果表明,加药处理组细胞内脂质积累减少。辣椒素与槲皮苷处理可降低细胞内总甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量,提高高密度脂蛋白胆固醇和胆汁酸含量;同时各实验组上调了EGFR、PI3K、Akt及FXR1、FGF19蛋白的表达水平。综合来看,辣椒素与槲皮苷在调节肝脏脂质代谢方面具有协同效应,二者在高剂量水平以3∶1比例混合效果最佳。

基于Caco-2细胞模型的辣椒素与槲皮素协同调节小肠糖代谢的分子机制

为探究辣椒素与槲皮素协同调节小肠糖代谢的分子机制,借助Caco-2细胞单层模型,研究辣椒素与槲皮素单一及联合处理对Caco-2细胞存活率、细胞膜通透性的影响。采用免疫印迹法测定跨膜蛋白Occludin、胞质蛋白ZO-1、表面生长因子受体EGFR和纤维状肌蛋白F-actin以及葡萄糖转运关键蛋白GLUT2、SGLT1、Na^(+)/K^(+)-ATPase的表达量。结果显示:各试验处理组Caco-2细胞的增殖率均大于75%,表明药物对细胞没有明显毒性,可进行后续试验。Caco-2细胞单层模型的跨膜电阻值为(315.70±26.65)Ω·cm^(2),加药后各试验组的跨膜电阻值均呈现上升趋势,表明膜通透性变小,细胞屏障功能增强,可延缓小肠对葡萄糖的吸收。同时与空白对照组相比,各试验组上调了跨膜蛋白Occludin(>0.65)、胞质蛋白ZO-1 (>0.51)、表面生长因子受体EGFR(>0.19)和纤维状肌蛋白F-actin(>0.04)的相对表达量,并且下调了葡萄糖转运关键蛋白GLUT2(>1.00)、SGLT1(>0.78)、Na^(+)/K^(+)-ATPase(>0.87)的相对表达水平。综合来看,辣椒素与槲皮素在调节小肠糖代谢方面具有协同效应,二者在高剂量水平以1∶3比例混合效果最佳,主要通过增强肠道黏膜屏障功能,下调葡萄糖转运关键蛋白水平,从而抑制小肠对葡萄糖的吸收来达到调节糖代谢的效果。

辣椒素治疗神经病理性疼痛:4周后轴突反射血管舒张与疼痛减轻相关

辣椒素是瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)的激动剂,用于外周神经病理性疼痛的局部治疗。其作用机制是皮肤痛觉感受器可逆的去功能化和变性及随后的再生。该研究假设伤害性传入的一个亚类,肽能血管活性伤害感受器的功能加速恢复是辣椒素镇痛的潜在原因。在非干预性探索性试验中,23名患有外周神经病理性疼痛的病人接受了1次局部高浓度辣椒素治疗。评估基线疼痛等级、共病和生活质量。在受影响的皮肤中进行功能性激光散斑对比分析(热诱发神经源性血管舒张以评估肽能伤害感受器的功能特性)和定量感觉测试。治疗4周后,再次进行功能性激光散斑对比分析和问卷调查。在第2、10和12周进行电话随访。局部辣椒素治疗诱导疼痛强度显著降低,最大值出现在第4周。同时,热诱发的神经源性血管舒张平均值与治疗前相似。一半的病人不仅显示出功能恢复,而且显示出血管舒张的改善,表明神经纤维的再生。在第4周,热诱发的神经源性血管扩张改善病人比恶化的病人疼痛减轻更多。血管舒张程度与疼痛减轻显著相关。表明肽能感受器的再生可能是辣椒素诱导镇痛的机制,辣椒素对这些纤维的疾病缓解作用在应用4周后已经发生。

不同工艺处理辛辣类调味品废水及辣椒素抑制性研究

针对辛辣类调味品废水对微生物产生抑制导致生化处理困难的现状,进行了AAOO短时好氧工艺与A^(2)O工艺的中试实验,比较2种工艺在去除COD、NH_(4)^(+)-N、TP上的差异,并研究了辣椒素对未强化活性污泥的抑制作用。结果表明:AAOO短时好氧工艺较A^(2)O工艺处理辛辣类调味品废水优势明显,对COD、NH_(4)^(+)-N、TP和辣椒素的平均去除率分别达到95.6%、90.1%、96.7%和90.9%;AAOO短时好氧工艺分池培养优势菌种以实现高效脱氮除磷,装置连续稳定运行80 d,出水COD、NH_(4)^(+)-N、TP数值稳定在55、6.5、0.5 mg/L以下,满足GB 8978-1996中一级排放标准;AAOO装置出水生物抑制性物质浓度稳定在0.6 mg/L以下,说明该工艺对辣椒素类废水有一定的抗冲击能力。研究结果可为处理辛辣类废水提供重要参考及AAOO短时好氧工艺的应用提供思路。

辣椒素在骨关节炎中的作用研究进展

骨关节炎(OA)是一种包含多重病理机制的、影响整个关节的复杂疾病,严重危害国民健康,并给家庭、社会带来沉重经济负担。关节软骨退变和滑膜炎是OA主要的病理表现,但目前缺少针对发病机制的精准治疗方案,临床用药还停留在非甾体类抗炎药和镇痛药阶段。研究显示,辣椒素(CPS)作为辣椒的主要活性成分,能够对OA的多重病理机制发挥治疗作用,包括缓解疼痛、抑制炎症反应和氧化应激等,在针对多种病理过程的以发病机制为基础的OA治疗中发挥临床转化潜力。因此,本综述旨在阐述CPS对OA的药理作用机制及其在骨关节领域的研究进展。

辣椒素在脑卒中后吞咽障碍病人中的应用进展

对脑卒中吞咽障碍发病机制、辣椒素治疗吞咽障碍原理以及辣椒素在吞咽障碍病人中的应用成效进行综述,以期为脑卒中后吞咽障碍病人吞咽功能康复干预提供参考。

辣椒素对味觉的损伤机制

辣椒素类物质是表征辣椒辛辣刺激的活性成分,是开启"辣味感觉之门"的钥匙,即辛辣感的来源。辣椒素类物质通过与口腔的相互作用,使得TRPV1被辣椒素激活,细胞内钙离子增加,触发神经末梢,释放神经肽类,最终引起大脑皮层痛觉形成,从而产生辣味感觉。研究发现,辣椒素对味觉存在一定的损伤,辣椒素可能通过减少味蕾数量,改变味觉转导或味觉受体细胞兴奋性,从而直接或间接对味觉神经传递进行抑制,造成相关味觉细胞与神经的损伤。本文综述辣味对味觉的调节、损伤机制以及新型辣椒素-味觉交互技术的研究现状,探讨其潜在影响机制研究的不足,并展望未来研究方向,以期为辣椒素在食品中的应用以及避免辣椒素造成的损伤提供参考。

光照影响辣椒素类物质含量的研究进展

辣椒素类物质是辣椒属果实特有的一类天然次生代谢物,在食品工业和治疗人类疾病中发挥着重要作用,其生物合成受到光环境和遗传因素的调控。研究表明,辣椒素类物质的生物合成受单色蓝光、红光、远红光及光强的影响。本文综述了光照对辣椒素类物质生物合成影响的研究进展及其转录调控机制,为解析辣椒素类物质在特定光环境下的合成代谢调控机制提供了理论参考。

Journal of Hepatology|辣椒素受体(TRPV1)通过募集SARM1维持肝星状细胞静止状态

肝纤维化病理特征是细胞外基质(ECM)沉积增多形成纤维间隔,是各类慢性肝病进展至肝硬化的中间病理环节,肝星状细胞(HSC)活化是肝纤维化中ECM产生的主要来源,然而HSC活化的机制尚未完全明确。因此,探究HSC从静息到活化状态的调控机制及其干预靶点具有重要意义。辣椒素受体(TRPV1)是一种瞬时受体电位通道,是热和辣椒素的分子传感器,参与疼痛生理和神经源性炎症,并且对非酒精性脂肪性肝炎有保护作用,这表明TRPV1在慢性肝病中具有潜在的研发价值。

2%辣椒素纳米型水乳剂的研制及其抗虫效果分析

旨在开发一款绿色防控中药材种植中易发的红叶螨的生物农药,以辣椒提取物为原料,通过对6种乳化剂、消泡剂、防冻剂等种类的筛选和用量试验以及考察转相剪切转速,确定辣椒提取物纳米型水乳剂生物农药配方及制备工艺;同时以1.8%阿维菌素为阳性对照评估其抗虫效果。结果表明,单一乳化剂均不能形成稳定水乳剂,EL-40和S-20的乳化效果优于其他乳剂,且二者复配比例为9∶1时,乳化效果最佳,无析水、有少量析油;剪切转速考察发现,转速大于8 000 r/min时,不再析油;Zeta电位及纳米粒径分析仪显示,当剪切转速为9 000 r/min时,水乳剂粒径跨度值最小,为1.48;0.1%的消泡剂和2%的乙二醇可达到理想的消泡和防冻效果。杀虫效果显示,当该产品稀释100倍(6.3μg/mL)时,第4天累计趋避杀灭率达94.9%,显著高于其他稀释组和阳性对照,500倍液与阳性对照效果相当。综上,当生物农药的制备工艺为2%辣椒素稀释液、8%冬青油、2%乙二醇、0.1%消泡剂、10%复配乳化剂(EL-40∶S-20=9∶1)、80%蒸馏水,剪切转速为9 000 r/min时,该产品具有良好的杀灭红叶螨效果。

天然高纯度辣椒素的制备工艺及其成分分析

为了开发可以大量生产天然高纯度辣椒素的制备工艺,以云南魔鬼椒为原料,筛选提取溶剂,采用正交实验法优选最佳提取工艺,对最佳提取工艺获得的粗提物采用分级式除杂,依次用乙酸乙酯-水萃取、水蒸气蒸馏、活性炭吸附、正己烷结晶的方法制备天然高纯度辣椒素,对获得的高纯度辣椒素进行色谱分离,所得单体用红外光谱和核磁波谱仪进行成分分析与鉴定。结果显示提取辣椒素的最佳提取方法为选用75%乙醇、温度65℃,提取时间2 h,料液比1∶4,经分级式除杂后,可获得粉末状高纯度辣椒素,收率为0.83%,纯度95.15%。该制备工艺操作简便,可行性好,可为高纯度辣椒素制备提供参考。

辣椒素受体在腹泻型肠易激综合征发病中的作用

腹泻型肠易激综合征(diarrheal irritable bowel syndrome,IBS-D)是常见的功能性胃肠疾病之一,其典型症状为间断性腹痛、腹泻。IBS-D有病程长、症状易反复等特点,是一种严重影响患者生活质量的慢性功能性疾病。目前,研究认为,其发病机制与内脏高敏感、脑-肠轴失衡、肠道菌群失调等因素相关。有研究表明,辣椒素受体参与其中并发挥了重要作用。本文就辣椒素受体参与内脏高敏感、脑-肠轴失衡、肠道菌群失调发生的具体机制作一综述,以期为探索IBS-D发病机制及治疗靶点提供参考。

辣椒素纳米胶囊通过抑制PI3K/Akt/GSK-3β途径改善心肌纤维化的研究

目的探讨辣椒素纳米颗粒(Capsaicin/Nanoparticles,Cap/NPs)胶囊对大鼠心肌梗死后心肌纤维化及磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β(Phosphatidylinositol Kinase 3-Kinase/Protein Kinase B/Glycogen Synthase Kinase 3β,PI3K/Akt/GSK-3β)信号通路的影响。方法于2022年1月—2023年6月自贵州医科大学动物中心购进40只雄性健康Sprague-Dawley(SD)大鼠,在适应性喂养7 d后,按随机数表法分为4组(正常对照组、假手术组、模型组、干预组),每组10只。正常对照组、假手术组、模型组予以生理盐水,干预组予以Cap/NPs胶囊口服,1次/周,连续4周。对模型组与干预组行手术结扎,构建心肌梗死模型,假手术组则开展相同手术操作不予以结扎处理,对照组为正常大鼠。术后4周,观察各组心肌纤维化情况,检测PI3K/Akt/GSK-3β通路蛋白在大鼠心肌组织中表达情况。结果模型组血清激活素A(Activin A,ACT-A)水平为(2.33±0.28)pg/mg、心房钠尿肽(Atrial Natriuretic Peptide,ANP)水平为(2.21±0.57)pg/mg、脑钠肽(Brain Natriuretic Peptide,BNP)水平为(212.04±17.36)ng/L、基质金属蛋白酶-9(Matrix Metalloproteinases,MMP-9)水平为(221.65±23.34)ng/L、胶原纤维蛋白Ⅲ水平为(67.62±1.85)ng/mL,各指标均明显高于干预组,差异有统计学意义(P均<0.05)。模型组大鼠心肌组织PI3K/Akt/GSK-3β蛋白表达水平明显低于干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论大鼠心肌梗死模型建立后予以Cap/NPs胶囊干预,能够有效抑制心肌纤维化发展,减轻大鼠心肌损伤,其机制与PI3K、Akt、GSK-3β蛋白活性调控以及PI3K/Akt/GSK-3β信号通路传导抑制有关。

辣椒素的提取 生物活性及应用研究进展

辣椒作为我国广泛栽培的农作物之一,其果实可作为蔬菜、调料品,果实中的辣椒素含有抗炎、抑菌、降血脂及杀虫趋避等功能。围绕辣椒素的化学结构和提取方法、生物活性及应用研究进行了阐述,旨在为辣椒素的综合利用提供参考依据,进一步拓宽辣椒开发利用资源。