石榴籽油抗炎與抗糖尿病的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀分析

賀斌，許麗萍

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)

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石榴籽油抗炎與抗糖尿病的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀分析

賀斌，許麗萍Δ

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)

近年來，人們對石榴籽油的研究不斷深入，其中主要包括石榴籽油抗炎、抗糖尿病、抗腫瘤及抗氧化等方面的研究。本文就石榴籽油抗炎和抗糖尿病的作用及其機(jī)制作一綜述，以利于石榴籽油被更好地開發(fā)利用，并對其應(yīng)用前景進(jìn)行分析。

石榴籽油；抗炎；抗糖尿病

石榴(PunicagranatumL.)為石榴科石榴屬落葉灌木或小喬木，在我國很多地區(qū)都有種植，石榴籽占石榴果實(shí)總重的12%。石榴籽油是從石榴籽中提取所得到的。近年來，隨著人們對石榴的深度開發(fā)及利用，石榴籽油在化妝品及保健品領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷增加。

1 石榴籽油的化學(xué)組成

石榴籽油中有很多種天然化合物，不同的品種、不同的產(chǎn)地及不同的提取方法，都會導(dǎo)致各種化合物的含量有很大的差異。石榴籽油的提取方法有多種，有超聲波輔助提取，溶劑回流提取，微波輔助提取等，最佳提取方法是超臨界CO2流體萃取技術(shù)，出油率高，無殘留溶劑，應(yīng)用價值高。

石榴籽油中主要為脂肪酸，其中石榴酸、亞麻酸、亞油酸、油酸為不飽和脂肪酸，在石榴籽油中含量很高，也是石榴籽油發(fā)揮藥理作用的主要成分[1]，此外石榴籽油中還有棕櫚酸、硬脂酸、α-桐油酸、梓樹酸和β-桐油酸等[2]。石榴酸在石榴籽油中的含量約為64%～86%[3-4]。石榴酸(順9，反11，順13-十八碳三烯酸)與α-桐酸(順9，反11，反13-十八碳三烯酸)和β-桐酸(反9，反11，反13-十八碳三烯酸)均為共軛三稀不飽和脂肪酸， 并且為同分異構(gòu)體，它們的分子式和雙鍵位置相同，只有雙鍵構(gòu)型不同，但在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

除了脂肪酸外，甾固醇、磷脂、甘油三酯及揮發(fā)油在石榴籽油中也有分布[5]。石榴籽中還含有雌甾酮、雌二醇、睪丸激素、雌甾三醇、膽甾醇等多種甾類激素和非甾類雌激素擬雌內(nèi)酯等，其中有多種磷脂，如卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酸酰和溶血磷脂酰乙醇胺等[6]。石榴酸是石榴籽油中起藥理作用的主要生物活性成分。

2 抗糖尿病作用

石榴，尤其是石榴花、石榴皮和石榴籽，在印度和中國的一些地方被用于抗糖尿病。臨床研究發(fā)現(xiàn)糖尿病患者每天飲用40 g石榴汁濃縮液，血脂狀況得到改善，總膽固醇(total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)和LDL/HDL比值都會降低。石榴皮乙酸乙酯提取物在體外能顯著促進(jìn)胰島細(xì)胞生長和胰島素分泌，對胰島細(xì)胞具有保護(hù)作用。

2.1 抗糖尿病作用有效成分的研究 目前文獻(xiàn)報道[8-11]石榴籽的抗糖尿病有效成分主要有石榴籽的提取物石榴籽油、石榴酸，以及石榴籽多酚、石榴籽多糖，其中石榴籽多酚主要為生育酚。

研究發(fā)現(xiàn)番石榴多糖對經(jīng)四氧嘧啶誘導(dǎo)產(chǎn)生高血糖的小鼠的血糖水平有明顯影響，表明石榴多糖可降低糖尿病小鼠的血糖，提高其肝臟的抗氧化能力[7]。Betanzos-Cabrera[8]等研究發(fā)現(xiàn)石榴籽可以降低由鏈脲佐菌素誘導(dǎo)產(chǎn)生糖尿病大鼠的血糖值，其有效成分是石榴汁籽中的多酚類物質(zhì)。石榴籽甲醇提取物對由鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠也具有顯著的降血糖作用[9]。用石榴籽多酚和石榴籽多糖喂養(yǎng)四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小白鼠，發(fā)現(xiàn)1、16、 32 d血糖值隨著時間的延長都呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，多糖組血糖的較低程度大于多酚組，由此可見石榴籽多糖的降糖功效大于石榴籽多酚的降糖功效[10]。石榴酸還可以激動過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor-γ，PPAR-γ)，改善與肥胖相關(guān)的Ⅱ型糖尿病大鼠的炎癥[11]。

2.2 抗糖尿病的機(jī)制研究

2.2.1 抗氧化機(jī)制：糖尿病是由于糖代謝紊亂，糖的來源和去路不平衡，從而導(dǎo)致高血糖和尿糖。機(jī)體的血糖受胰島細(xì)胞分泌的胰島素調(diào)節(jié)，而糖尿病患者處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，胰島細(xì)胞很容易受氧自由基的破壞。石榴籽油中的石榴酸具有很強(qiáng)的抗氧化性，可以抑制環(huán)氧化酶，脂氧化酶和花生四稀酸途徑中的關(guān)鍵酶等，增強(qiáng)機(jī)體清除自由基的能力。石榴籽提取物中的抗氧化物質(zhì)除了石榴酸，還有多酚類物質(zhì)如生育酚。多酚類物質(zhì)中的酚羥基的鄰位酚羥基極易被氧化，對體內(nèi)自由基有很強(qiáng)的捕捉能力，使多酚具有很強(qiáng)的清除自由基和抗氧化能力。石榴籽油中豐富的生育酚不僅自身具有較強(qiáng)的抗氧化能力，它與石榴酸的協(xié)同作用，使石榴籽油的抗氧化能力更強(qiáng)[12]，從而保護(hù)胰島β細(xì)胞，降低血糖。

2.2.2 激動PPARα和PPARγ的活性：過氧化物酶體增殖激活受體(PPAR)是核受體超家族成員，在控制脂肪的貯藏和分解代謝方面起著重要作用，PPAR存在3種亞型， 即PPARα， PPARδ和PPARγ。PPARα激動劑具有良好的調(diào)脂作用，并能降低體質(zhì)量，改善炎癥狀態(tài)和血管機(jī)能。PPARδ激動劑具有胰島素增敏作用，不但促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化、降低血糖和血胰島素水平，還能降低血壓、改善血管內(nèi)皮功能和動脈粥樣硬化，減輕心血管危險因子如TNFα等的損害，保護(hù)胰島β細(xì)胞功能。PPARα和PPARγ激動劑在治療糖尿病方面的作用越來越受到人們的關(guān)注。

Hontecillas等[13]研究發(fā)現(xiàn)，石榴酸可以抑制NF-κB的活性和腫瘤壞死因子α的表達(dá)，以及上調(diào)組織中PPARα和PPARγ應(yīng)答基因，從而控制血糖穩(wěn)態(tài)。PPARγ的損失會破壞石榴酸的功能，從而影響葡萄糖的內(nèi)穩(wěn)態(tài)。另一組研究發(fā)現(xiàn)[14]，給大鼠喂食富含石榴酸的石榴籽油和高脂飼料，高脂組大鼠肝臟中PPARα和PPARγ的mRNA的表達(dá)水平均下降，但與空白對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而石榴籽油組大鼠肝臟中PPARα和PPARγ的mRNA的表達(dá)水平分別是空白對照組的1.65倍和2.98倍。這些說明，石榴酸或石榴籽油為PPARα和PPARγ的激動劑，從而降低血糖水平和胰島素抵抗。已上市的PPARγ激動劑有羅格列酮和吡格列酮。石榴酸與它們的作用機(jī)制相似，而作為天然化合物，有望成為預(yù)防糖尿病的有效藥物。

2.2.3 抑制核因子-κB( nuclear factor kappa B，NF-κB)的活性：NF-κB是一種具有多向性調(diào)節(jié)作用的轉(zhuǎn)錄因子，它可以誘導(dǎo)許多基因的表達(dá)，在炎癥、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答等多方面都發(fā)揮重要作用。NF-κB活性的增加可以使胰島β細(xì)胞受損[15]。研究發(fā)現(xiàn)，石榴籽油可以使糖尿病大鼠肝臟NF-κB mRNA的水平顯著降低[14]，說明石榴籽油改善糖尿病的發(fā)生發(fā)展可能是通過抑制NF-κB途徑而實(shí)現(xiàn)的[13]。

2.2.4 調(diào)節(jié)脂代謝：在研究石榴籽油對高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖小鼠的胰島素抵抗的影響的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，石榴籽油能使小鼠空腹血糖、血漿總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白明顯下降，尿酸、總膽紅素水平也顯著降低，肝臟Apo-B100含量明顯降低，且石榴籽油降低總膽固醇的作用明顯優(yōu)于二甲雙胍。這表明石榴籽油能降低糖尿病小鼠空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)，有效改善糖尿病小鼠的脂質(zhì)代謝和尿酸代謝紊亂，且使肝臟Apo-B100水平維持正常，提高機(jī)體血脂轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝的能力，提示石榴籽油降糖、降脂效果可能與Apo-B100 分泌減少有關(guān)[16]。另外，研究發(fā)現(xiàn)喂食石榴籽油的大鼠肝臟中，Adipoq mRNA的表達(dá)是空白對照組的7.16倍，進(jìn)一步說明石榴籽油可以通過脂代謝調(diào)節(jié)血糖[14]。

2.2.5 降低胰島素抵抗：對于2型糖尿病患者，細(xì)胞會對胰島素越來越不敏感，這會導(dǎo)致通過生理胰島素降低血糖水平，使細(xì)胞攝入葡萄糖獲取能量變得效率降低，使糖尿病患者所需的胰島素水平增加，會使相同效果的病情惡化，導(dǎo)致胰腺分泌的胰島素增加。然而在疾病晚期，胰島素抵抗不能克服，從而導(dǎo)致血糖和胰島素循環(huán)升高。持久的高血糖會引起機(jī)體對胰島素的抵抗作用，進(jìn)而導(dǎo)致血脂、尿酸代謝的異常。

Nekooeian[17]等通過煙酰胺和鏈脲佐菌素誘導(dǎo)大鼠患Ⅱ型糖尿病，并喂食大鼠石榴籽油，發(fā)現(xiàn)石榴籽油可以使血清中的胰島素水平增加，但胰島素的增加不會使血糖水平降低。膳食石榴籽油可以改善高脂飲食引起的小鼠肥胖和胰島素抵抗[18]；野生型CD-1高脂飲食的小鼠喂食石榴籽油61.79 mg/d，其體質(zhì)量減輕，改善胰島素敏感性，降低Ⅱ型糖尿病發(fā)病風(fēng)險[19]。楊靜[14]等發(fā)現(xiàn)，石榴籽油使大鼠肝臟中AKT1的表達(dá)增加，進(jìn)而改善β細(xì)胞胰島素的分泌；抑制PI3k mRNA的表達(dá)，從而激活胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；上調(diào)GLUT4 mRNA的表達(dá)，降低胰島素的抵抗。

2.2.6 糖代謝中酶的途徑：糖原合成酶激酶3 ( glycogen synthase kinase-3，GSK-3)是糖原代謝中的一種關(guān)鍵酶，GSK-3抑制劑可以作為糖尿病藥物使用。石榴籽油可以顯著抑制Gsk-3p，發(fā)揮抗糖尿病的作用。但是，石榴籽對豬胰腺α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶沒有或者具有較弱的抑制作用[20]。

石榴籽甲醇提取物可以明顯降低由鏈脲霉素引起的糖尿病大鼠的血糖水平[21]。而Jelodar[9]等用石榴籽粉( 60g/kg) 喂食四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病大鼠15d，發(fā)現(xiàn)食用石榴籽粉對糖尿病大鼠胰島細(xì)胞的大小和體積密度、β細(xì)胞、空腹血糖濃度影響不大，降血糖不明顯。這2個實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異可能是石榴籽降糖成分提取工藝不同，導(dǎo)致食用含量不同所致。

2.2.7 石榴的抗糖尿病作用機(jī)制：石榴汁中的多酚類(齊墩果酸，熊果酸，沒食子酸等)能夠增加PPARγ 的表達(dá)而降低血糖[22]。石榴皮可以促進(jìn)胰島β 細(xì)胞生長以及胰島素分泌，抑制α-葡萄糖苷酶以及還原酶活性，其主要有效成分是一種多酚類單寧[23]。石榴花可以激活PPARα/γ雙重活性，提高胰島素受體的敏感性和抑制α-葡萄糖苷酶活性發(fā)揮抗糖尿病作用，其活性成分為沒食子酸。石榴葉中的多酚類鞣質(zhì)也對糖尿病有效，它是通過促進(jìn)肝內(nèi)糖原轉(zhuǎn)化而發(fā)揮作用的[24]。石榴籽油的抗糖尿病作用是通過多種機(jī)制發(fā)揮作用的。

3 改善炎癥反應(yīng)

研究發(fā)現(xiàn)，石榴籽對蛙皮素誘導(dǎo)的小鼠急性胰腺炎具有良好的預(yù)防作用[25]。除此之外，石榴籽油還對腸道炎、結(jié)腸炎、胃腸道炎等多種炎癥有抵抗作用[26]。石榴籽油是通過多種機(jī)制發(fā)揮抗炎作用，有望成為預(yù)防或治療炎癥的有效藥物[27]。

3.1 抑制花生四烯酸途徑 石榴籽油中的石榴酸和多酚類化合物可同時抑制脂肪氧化酶和環(huán)氧化酶的活性。體外研究發(fā)現(xiàn)，石榴籽油能抑制人前列腺腫瘤PC-3細(xì)胞磷脂A2的表達(dá)，而且石榴皮和石榴籽油合用，對磷脂A2的抑制作用更強(qiáng)。8-異前列腺素F2α是花生四烯酸通過非酶促的自由基誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化而形成的。石榴酸可以顯著升高人體內(nèi)8-異前列腺素F2α的水平，發(fā)揮抗炎作用[28]。

3.2 受體的依賴作用 炎癥是通過固有免疫應(yīng)答維持正常組織功能的自然過程[29]，也是對外來刺激的響應(yīng)以及導(dǎo)致組織愈合的正常生理過程。然而，如果這個過程失調(diào)，會導(dǎo)致慢性和過量的炎癥。PPARγ和PPARδ被認(rèn)為是腸道炎癥的主要抑制劑。研究發(fā)現(xiàn)，飲食石榴酸可以激活PPARγ和PPARδ，并且可以改善2種小鼠模型的腸道炎癥[30]?；加薪Y(jié)腸炎的白介素-10(interleukin-10，IL-10)基因缺陷型小鼠(IL-10-/-)喂食石榴酸，可以上調(diào)其表達(dá)PPARδ和血管生成素，說明石榴酸可以改善IL-10-/-小鼠的結(jié)腸炎。在體外通過石榴酸可以誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞而增加PPARδ受體的活性。在細(xì)胞水平上，巨噬細(xì)胞PPARγ的缺失會使石榴酸的抗炎活性完全消失，然而腸道上皮細(xì)胞或全身細(xì)胞缺失PPARγ，石榴酸在腸道中的作用還是有效的，其抗炎活性并沒有完全消失。因此，石榴酸可以通過PPARγ和PPARδ的依賴機(jī)制，改善粘膜免疫細(xì)胞和上皮細(xì)胞的炎癥[31]。

3.3 細(xì)胞因子的抑制作用 研究發(fā)現(xiàn)，將石榴籽油添加到牛奶中，可以降低大鼠患壞死性小腸結(jié)腸炎的發(fā)病率和緩解病情[32]。石榴籽油可以將壞死性小腸結(jié)腸炎的發(fā)病率從61%降低至26%，并且可以顯著降低回腸末端的損傷程度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，促炎癥因子IL-6，IL-8和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα， TNFα)會在壞死性小腸結(jié)腸炎大鼠回腸表達(dá)增加。然而，喂食石榴籽油，可以降低這些細(xì)胞因子。石榴籽油可以通過改善腸上皮細(xì)胞增殖，保護(hù)腸道結(jié)構(gòu)和使促炎細(xì)胞因子的表達(dá)降低而對壞死性小腸結(jié)腸炎有效。另外，石榴酸也可以抑制NF-κB的活性而發(fā)揮抗炎作用。

3.4 通過活性氧類(reactive oxygen species，ROS)途徑 中性粒細(xì)胞可以由還原型輔酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)氧化酶和髓過氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)產(chǎn)生大量的ROS，而促進(jìn)炎癥的發(fā)生。促炎細(xì)胞因子TNFα可以上調(diào)ROS。研究發(fā)現(xiàn)[33]，石榴酸可以抑制TNF誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生，同時保留甲?；?甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸(fMLP)誘導(dǎo)的反應(yīng)。這種作用是通過抑制Ser345-p47phox的磷酸化和上游激酶p38蛋白而介導(dǎo)的。石榴酸也可以抑制中性粒細(xì)胞fMLP-和TNF+ fMLP誘導(dǎo)的MPO釋放。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)同樣表明，石榴酸和石榴籽油的攝入可以減少中性粒細(xì)胞的活化和ROS/ MPO介導(dǎo)的組織損傷，減少F2異前列腺釋放，以及保護(hù)TNBS誘發(fā)的大鼠結(jié)腸炎。常用的抗炎藥物非甾體抗炎藥(nonsteroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDS)會引起心血管方面的不良反應(yīng)，而石榴籽油作為天然膳食化合物可以為炎癥疾病提供一種新的治療方法。

4 應(yīng)用現(xiàn)狀分析

石榴籽除了具有抗炎、抗糖尿病等作用，還有抗腫瘤、降血脂、提高免疫、雌激素樣作用等多種藥理作用[34]。石榴籽還是一種優(yōu)良的天然抗氧化劑[35]，其中的石榴酸不僅可以抑制脂氧化酶(lipoxygenase，LOX)、環(huán)氧化酶(cyclooxygenase，COX)的催化氧化活性，還可以抑制合成前列腺素途徑中關(guān)鍵酶，從而發(fā)揮它的抗炎和抗氧化作用。目前，國外已經(jīng)將石榴籽的提取物加工成為香料，而在我國，石榴籽油也已經(jīng)成為一種很受歡迎的保健品被人們廣泛使用，主要作為抗氧化劑和抗衰老劑。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)合成的抗氧化劑具有致畸、致癌和越來越大的毒性，很多國家對其逐步限制使用。而石榴籽油作為天然的脂溶性抗氧化劑，可以替代這些化學(xué)合成的氧化劑。未來石榴籽油可作為新型的抗氧化劑、預(yù)防衰老的食品、藥品、保健品和護(hù)膚品。

我國石榴資源豐富，石榴加工產(chǎn)業(yè)較發(fā)達(dá)，但產(chǎn)生大量的廢棄物，尤其是石榴籽利用率極低，寶貴的可再生利用資源被大量地浪費(fèi)，這些可利用再生資源中的活性物質(zhì)都沒有得到很好的開發(fā)利用而大量流失。因此，利用廢棄石榴籽，研究其活性成分的提取工藝，對后續(xù)相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)具有重要的意義；而且可以延長石榴的產(chǎn)業(yè)鏈，提高林業(yè)果業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為更好的開發(fā)和利用石榴籽提供科學(xué)依據(jù)。隨著對石榴籽的研究的深入，以及人們對健康需求的不斷提高，石榴籽將有更大的發(fā)展和利用空間。

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(編校：王儼儼)

Research and analysis of present applications of anti-inflammatory and antidiabetic of pomegranate seed oil

HE Bin, XU Li-pingΔ

(School of Basic Medical, Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010110, China)

In recent years,the research of pomegranate seed oil has developed and deepened, which mainly includes the study of pomegranate seed oil anti-inflammatory,antidiabetic,anti-tumor and anti-oxidation and so on.This paper has reviewed the mechanisms of its anti-inflammatory and antidiabetic functions in order to facilitate the pomegranate seed oil a better exploitation and analyzes its applicable prospects.

pomegranate seed oil; anti-inflammatory; antidiabetic

內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳科研項(xiàng)目(NJZY107)；內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)博士啟動金項(xiàng)目(YKD2013BQ05)

賀斌，男，碩士在讀，研究方向：抗腫瘤藥物的研究，E-mail：421381028@qq.com；許麗萍，通信作者，女，博士，副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向：抗腫瘤藥物的研究，E-mail:sunxlp342@126.com。

R587.1

A

1005-1678(2015)11-0181-04