大蒜烯丙基硫化物的分离鉴定及抗氧化性

为了研究大蒜烯丙基硫化物的抗氧化活性,该文利用离子交换层析与制备液相技术从大蒜中分离得到S-烯丙基-L-半胱氨酸(S-allyl-L-cysteine,SAC)、S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜(S-allyl-L-cysteine sulfoxide,ACSO)和γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸(γ-L-glutamyl-S-allyl-L-cysteine,GSAC)3种水溶性烯丙基硫化物。分离产物利用高效液相色谱-电喷雾离子化串联质谱联用(high performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass/mass spectrometry,HPLC-ESI-MS/MS)、核磁共振氢谱(proton nuclear magnetic resonance,1H NMR)和核磁共振碳谱(carbon-13 nuclear magnetic resonance,13C NMR)技术及比旋光度检测方法鉴定,并与合成标准品比对分析确定。同时,该文以具有半胱氨酸结构的还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)为参照测定了SAC、ACSO、GSAC的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力及铁离子螯合能力。结果表明,SAC和GSAC对DPPH自由基的清除率较高(73.55%,72.68%)且与GSH(71.14%)无显著性差异(P<0.05);SAC和ACSO对铁离子的螯合率较高(81.21%,79.18%)且与GSH(78.13%)无显著性差异(P<0.05),尤其是GSAC对铁离子螯合率(92.76%)显著性高于GSH(P<0.05),证实了3种硫化物均具有很好的抗氧化性能。研究结果进一步解释和阐述大蒜硫化物的螯合能力,进而为大蒜硫化物以抗氧化为基础的其他功能活性研究提供参考。

大蒜提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸对小鼠放疗损伤保护作用的研究

目的:研究大蒜提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸(S-allyl-L-cysteine,SAC)对小鼠放射治疗所致损伤的保护作用。方法:采用小鼠30 d存活率实验及对造血系统、免疫系统影响实验,即小鼠受7. 5 Gy剂量全身照射后,观察其存活情况及测外周血白细胞数、股骨有核细胞数、骨髓DNA含量、胸腺和脾指数的变化情况。结果:不同剂量的给药照射组小鼠30 d存活率比单纯照射组均有提高,对造血系统、免疫系统均有保护作用,特别是中剂量组存活率提高了50%,白细胞数、股骨有核细胞数、骨髓DNA含量和脾结节数分别从0. 17±0. 05、0. 56±0. 07、0. 21±0. 14和1. 02±0. 30提高到0. 67±0. 08、4. 45±1. 76、0. 58±0. 12和2. 71±0. 21,数据均有统计学意义(P <0. 05),并且SAC对胸腺、脾也有一定的保护作用。结论:大蒜提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸对放射治疗所致损伤具有一定的保护作用。

铜纳米粒子的制备及在食品中H2O2残留量的测定

H2O2作为一种强氧化剂,可使机体的抗氧化能力丧失,进一步引发各种疾病。利用大蒜素的主要提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)为模板剂合成了铜纳米粒子(SAC-Cu NPs)。在H2O2分子存在下,能引起铜纳米粒子荧光强度明显的猝灭。凭借这种特定的响应,开发了基于SAC-Cu NPs的荧光探针,用于高灵敏和高选择性的检测H2O2含量的方法,其在0.1×10^-6 mol/L到50×10^-6 mol/L范围内有着良好的线性响应关系,检测限可达0.79×10^-7 mol/L。此外,对实际食品样品中的H2O2进行了检测,与国家标准方法的测定值一致,表明该荧光探针在环境保护及保障食品安全方面有较好的应用前景。

N-乙酰基-S-烯丙基-L-半胱氨酸的合成及其抗辐射活性

以L-半胱氨酸为原料,经取代和酰化两步反应合成目标产物N-乙酰基-S-烯丙基-L-半胱氨酸(N-acetyl-S-allyl-L-cysteine,NAc-SAC)。以^(137)Csγ射线照射至不同剂量的ICR小鼠作为研究对象,通过30 d存活率实验、血相和免疫系统实验、各项脏器指数以及外周血淋巴细胞彗星实验,研究目标化合物分别在200、400、600 mg/kg给药剂量下的抗辐射活性。ICR小鼠经伽马射线照射至致死剂量7.5 Gy后,其存活率由单纯照射对照组的41.6%,分别提高到NAc-SAC给药组的58.3%、50.0%和66.7%,平均存活天数明显延长。^(137)Csγ射线照射至亚致死剂量6.0 Gy后,NAc-SAC在不同程度上增加了受照小鼠的脾指数、脾结节数(CFU-S)、骨髓DNA含量和白细胞数。彗星实验中7.0 Gy伽马射线照射联合NAc-SAC给药组小鼠外周血淋巴细胞的尾长、尾矩、Olive尾矩和尾部DNA百分含量明显低于7.0 Gy伽马射线单纯照射组(p<0.01),提示NAc-SAC可明显降低辐射导致的DNA损伤。本研究表明,目标化合物NAc-SAC具有一定的抗辐射损伤作用。

S-烯丙基-L-半胱氨酸对抗离体大鼠心肌缺血/再灌损伤作用的研究

目的:探讨S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)预处理对心肌缺血/再灌(I/R)损伤的保护作用及其机制。方法:采用离体大鼠心脏Langendorff灌流模型,全心停灌30 min,再灌120 min建立I/R模型。测定血流动力学指标和再灌各时间点冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)含量。实验结束测心肌组织中甲月赞(formazan),超氧歧化酶(SOD)及活性氧(ROS)量的变化。结果:与对照组比,SAC明显改善左室血流动力学指标,提高心肌组织的formazan含量,降低再灌期间冠脉流出液中LDH含量,提高心肌组织中SOD的活性,降低心肌组织中ROS的水平。苏氨酸明显减弱SAC的保护作用。结论:SAC对离体大鼠I/R心肌损伤有保护作用,其机制可能与SAC通过心肌细胞膜上的氨基酸转运体ASCT-1进入心肌细胞,增加心肌SOD活性,减少活性氧的损伤有关。

液质联用法测定大蒜提取物中S-烯丙基-L-半胱氨酸的含量

目的建立液质联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)定量分析测定大蒜提取物中S-烯丙基-L-半胱氨酸的方法。方法采用LC-MS法检测,ZORBAX Eclipse XDB-C8(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱,流动相组成:1‰甲酸水-甲醇(95∶5),流速:0.8 mL/min;柱后分流检测,分流比2∶1;柱温:25℃;ESI电离源:负离子检测模式;干燥气流速:10.0 L/min;雾化室压力:30 psig;干燥气温度:350℃。选择离子方式检测(SI M):S-烯丙基-L-半胱氨酸m/z160和S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜m/z176。结果S-烯丙基-L-半胱氨酸在0.062 5～2μg/mL浓度范围内线性关系良好,检测限0.01μg/mL,日内RSD4.11%、日间RSD4.49%,方法平均回收率为101.63%。结论此方法简单、准确,适于分析测定大蒜提取物中S-烯丙基-L-半胱氨酸的含量,并且测得该提取物中S-烯丙基-L-半胱氨酸的平均含量为0.514μg/mg。

大蒜提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸对辐射损伤小鼠造血系统和抗氧化功能的防护作用

目的探讨大蒜提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸对辐射损伤小鼠造血系统和抗氧化功能的防护作用。方法利用造血系统和抗氧化功能实验,小鼠全身照射至吸收剂量为7.5 Gy后测外周血白细胞计数(WBC)、股骨有核细胞数(BMNC)、骨髓DNA含量,观察小鼠肝脏中含量的变化。结果与单纯照射组相比,照射给药中剂量组的WBC、BMNC、骨髓DNA含量均显著升高,分别从(0.17±0.05)×10^9/L,(0.56±0.07)×10^6/根,0.21±0.14升高至(0.67±0.08)×10^9/L,(4.45±1.76)×10^6/根,0.58±0.12(P<0.05);通过对肝脏中MDA,GSH,CAT,T-SOD的含量测定,发现照射前给予SAC能一定程度上抑制辐射引起的MDA升高及GSH,CAT,T-SOD降低的幅度(P<0.05)。结论大蒜提取物S-烯丙基-L-半胱氨酸对辐射损伤小鼠的抗氧化功能和造血系统具有较强的防护作用。

叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对水稻砷转运影响机制

膳食稻米是我国人群摄入高致癌风险无机砷(iAs)的主要来源,开发降低稻米砷(As)含量生产措施对保护人体健康具有重要意义。本文以我国南方主栽水稻品种“中早35”为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)对水稻籽粒和营养器官中总As含量的影响并揭示其潜在的分子机制。结果表明:当SAC喷施浓度达到0.2 mmol·L^(-1)时籽粒和根中总As含量分别显著降低42.3%和20.6%,但旗叶中总As含量显著增加了72.4%;荧光染色观察试验表明旗叶中H_(2)O_(2)含量显著降低,同时SOD和CAT酶活性分别显著升高61.8%和105.3%。喷施SAC后水稻顶端第一节中Lsi6转运子编码基因以及Lsi3转运子编码基因分别显著下调59.8%和36.3%,据此推测喷施SAC可能显著降低了水稻从通向旗叶膨大维管束流中卸载As^(Ⅲ)和向连接稻穗弥散维管束装载As^(Ⅲ)的能力,导致籽粒中总As含量显著降低而旗叶中总As含量显著升高。旗叶植物螯合素(PCs)合成酶OsPCS1和负责向细胞液泡中转运As^(Ⅲ)的OsABCC1转运子编码基因分别显著上调57.6%和61.0%,表明喷施SAC增加了旗叶合成PCs并向液泡中区隔As^(Ⅲ)的能力从而降低了叶片的As^(Ⅲ)胁迫。水稻根部Lsi1、Lsi2、Lsi3转运子编码基因分别显著下调了27.2%、23.8%、29.5%,表明水稻根部对As^(Ⅲ)的吸收、转运能力降低,同时可能也预示着As^(Ⅲ)向木质部导管中装载As^(Ⅲ)的能力降低。综上,喷施SAC通过调控As^(Ⅲ)转运子编码基因表达降低了水稻籽粒和根中总As含量,同时缓解了As胁迫。

叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对晚稻籽粒中铅含量的影响

通过研究叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)对晚稻籽粒及根、茎营养器官中Pb含量的影响,评估SAC作为Pb叶面阻控剂的可行性。田间试验在广西水稻主产区Pb污染农田开展,选用当地主栽品种“百香139”作为试验材料,分别在晚稻孕穗期和开花期各喷施一次0.05~0.4 mmol·L^-1的SAC。结果表明:当SAC喷施浓度达到0.1 mmol·L^-1时,即可使晚稻籽粒中Pb含量显著降低34.04%,但是随着SAC喷施浓度增加,籽粒中Pb含量并未出现持续降低趋势。对籽粒中6种人体必需营养元素含量的分析结果显示,喷施SAC对K、Mg、Ca、Fe、Zn 5种矿质营养元素含量无显著影响,但是显著降低了Mn元素含量,最高降低幅度达21.93%。当SAC喷施浓度达到0.1 mmol·L^-1后,地上部所有营养器官中Pb含量与对照(不添加SAC处理)相比均出现显著降低,随着SAC喷施浓度升高,地上部各营养器官中Pb含量出现逐渐升高趋势,但是喷施SAC对水稻根系中Pb含量无显著影响。喷施0.1 mmol·L^-1SAC显著降低了Pb由根向第三节间的转移系数(TF第三节间/根)和由第三节间向第二节的转移系数(TF第二节/第三节间),最高降低幅度分别为29.77%和24.25%,但是显著增加了Pb由第一节间向穗轴的转移系数(TF穗轴/第一节间)、穗轴向籽粒的转移系数(TF籽粒/穗轴)和旗叶向籽粒的转移系数(TF籽粒/旗叶),最高增加幅度分别为22.40%、25.35%、16.35%。研究推测,喷施低浓度SAC降低水稻籽粒中Pb含量可能与显著降低根系向水稻地上部营养器官转运Pb有关。

Hepatic Protective Effects of <i>S</i>-Allyl-L-Cysteine (SAC) in Rats with Carbon Tetrachloride (CCl₄) Induced Liver Injury

S-allyl-L-cysteine (SAC) is an organosulfur compound derived from aged garlic extract (AGE). Studies have reported that AGE possesses bioprotective capacity, including antidiabetic, antimicrobial, antioxidant, and antitumor effects. The present study examined the protective effects of SAC against carbon tetrachloride (CCl4) induced hepatotoxicity in rats. Ten male Wistar rats aged 11 - 12 weeks were randomly divided into two groups (five rats/group) as control and SAC groups. All rats had ad libitum access to water, and the SAC group received water containing SAC intragastrically (200 mg/kg) once daily for five consecutive weeks. In the fifth experimental week, 50% CCl4 in olive oil (1 mL/kg) was administered intraperitoneally three times a week to induce liver injury in both groups. Rats were sacrificed at 24 hours after the last CCl4 injection, and liver tissues were excised for histopathological, immunohistochemical and antioxidant analyses. The rats in the SAC group did not show abnormal behavior, such as decreased water intake or food consumption, during the experimental period. Body weights in all groups did not change significantly over the experimental period. Histopathological analysis showed that the percentage of hepatic steatosis was lower in the SAC group at 12.75% ± 3.74% compared to 24.64% ± 5.29% in the control group (p < 0.05). The percentage of cytochrome P4502E1 (CYP2E1) distribution area in the SAC group was also lower at 19.61% ± 6.18% compared with 25.22% ± 6.21% in the control group (p < 0.05). These results suggest that SAC can alleviate CCl4-induced liver damage by decreasing hepatic steatosis and reducing CYP2E1 expression in rats.

大蒜泥均相反应中S-烯丙基-L-半胱氨酸生成的动力学分析

为了利用大蒜内源γ-谷氨酰转肽酶（γ-GTP）高效生产S-烯丙基-L-半胱氨酸（SAC）,首先调查了大蒜泥均相反应中液料比、Ca^2＋浓度对SAC收率和γ-GTP活力的影响,然后对SAC生成进行了动力学分析。实验结果表明,Ca^2＋浓度为5 mmol/L时,初始γ-GTP活力达到最大值12.7 mU/g。最终SAC收率随着初始γ-GTP活力的增加呈线性增加。在液料比8、温度37℃、Ca^2＋浓度5mmol/L、反应时间8 h的条件下,SAC收率达到最大值793.4μg/g-DM。在料液比8、温度20-37℃、Ca^2＋浓度0-10 mmol/L的范围内,SAC生成反应为一级反应,反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius方程。当料液Ca2＋浓度从0增加到5 mmol/L时,SAC生成反应的活化能从80.3 kJ/mol下降到最小值70.9 kJ/mol。动力学分析为把握大蒜泥均相反应中SAC的生成过程提供了理论依据和技术数据。

S-烯丙基-L-半胱氨酸主要药理活性研究进展

氧化和炎症与人类大多数疾病的病理进程相关,给人类健康带来了严重的威胁.近年来,科研人员从天然产物中提取单体化合物,用于氧化、炎症等相关疾病的预防和治疗,成为研究抗氧化和抗炎药物的一大趋势.天然产物大蒜具有抗肿瘤、抗炎及解毒等药理活性,故对其所含活性成分的提取与研究显得尤为重要.S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)作为从大蒜中提取的活性成分,已在细胞和动物模型中被广泛研究.综述了SAC的主要药理活性、相关受体,概述其体内作用机制及对相应疾病的有益作用,为进一步的深入研究提供必要的依据.

S-烯丙基-L-半胱氨酸缓解水稻种子幼根和幼芽镉胁迫机制

土壤Cd污染对水稻种子萌发和植株生长发育都具有毒害作用,最终可能导致稻谷产量下降及Cd含量超标.本文采用种子萌发试验研究了来源于大蒜提取物的天然含硫有机化合物S-烯丙基-L-半胱氨酸(SAC)缓解水稻种子幼根和幼芽Cd^(2+)胁迫的潜在机制.本试验过程中选用我国南方稻区主栽水稻品种"中早35"种子作为试验材料,首先研究了SAC对水稻种子幼根和幼芽Cd^(2+)胁迫的缓解效应;在此基础上,通过研究SAC对种子幼根和幼芽生理生化系统及Cd含量影响,探索了SAC缓解水稻种子幼根和幼芽Cd^(2+)胁迫的生理机制;利用实时荧光定量PCR技术研究了SAC对水稻Cd转运蛋白编码基因表达水平的影响,探讨了SAC缓解Cd^(2+)胁迫的分子机制.结果表明,当Cd^(2+)胁迫浓度达到50μmol·L^(-1)时水稻种子幼根和幼芽发育会受到显著抑制;当SAC添加浓度达到200μmol·L^(-1)时,幼根的总根长、根表面积和根体积与50μmol·L^(-1)Cd^(2+)胁迫处理组相比分别增加173.5%、65.52%和37.04%;幼根和幼芽中CAT、SOD活性分别增加212.42%、110.76%和31.41%、47.31%;幼根和幼芽中MDA、GSH含量分别降低43.09%、34.12%和33.97%、35.74%;幼根和幼芽中Cd含量分别降低35.91%、28.86%.实时荧光定量PCR分析结果表明,添加SAC处理后Cd转运蛋白编码基因Os Nramp5和Os HMA2的相对表达量与Cd^(2+)胁迫处理组相比分别显著降低了33.38%和34.99%,Os HMA3的相对表达量与Cd^(2+)胁迫处理组相比显著升高了33.96%.由以上试验结果可见,SAC降低水稻幼根和幼芽Cd^(2+)胁迫的主要机制是SAC调控了Cd转运蛋白编码基因的表达水平,降低了Cd向幼根和幼芽中的转运,同时增加了Cd向液泡中的转运.