食品中降尿酸活性物質(zhì)及其作用機(jī)理研究進(jìn)展

鄒 琳,馮鳳琴

(浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品采后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江杭州 310058)

近年來(lái),隨著生活方式、飲食習(xí)慣和周?chē)h(huán)境等因素的改變,痛風(fēng)發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。痛風(fēng)是人體嘌呤代謝異常所致的一組代謝性疾病,其生化基礎(chǔ)是高尿酸血癥(Hyperuricemia,HUA)。臨床上,當(dāng)男性血尿酸水平大于7.0 mg/dL,女性血尿酸水平大于6.0 mg/dL即可確診為高尿酸血癥[1]。長(zhǎng)期的高尿酸水平對(duì)血管、心臟、腎臟均會(huì)產(chǎn)生一系列不良后果,增加了患心腦血管疾病、高血壓、糖尿病及腎臟疾病等的風(fēng)險(xiǎn)[2-4]。目前,臨床用降尿酸藥物可以歸為三種類(lèi)型:第一類(lèi)是抑制尿酸生成類(lèi)藥物,包括別嘌呤醇(Allopurinol)、非布索坦(Febuxostat)等;第二類(lèi)是促進(jìn)尿酸排泄類(lèi)藥物,包括丙磺舒、苯溴馬隆、RDEA594等;第三類(lèi)是促進(jìn)尿酸分解類(lèi)藥物,如培戈洛酶Pegloticase。這些西藥雖然藥效明顯,但容易引起嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)、胃腸道反應(yīng)、骨髓抑制、肝功能損害等毒副作用[5-7]。因此,開(kāi)發(fā)食品來(lái)源的、新型的、低毒副作用的降尿酸活性物質(zhì)具有重要的意義。已有大量研究證明,黃酮類(lèi)、酚酸類(lèi)、生物堿類(lèi)等活性物質(zhì)均具有降尿酸作用[8],而對(duì)于生物活性肽和益生菌的降尿酸作用的研究尚處于起步階段[9-10]。本文主要圍繞高尿酸血癥的發(fā)病機(jī)制,對(duì)黃酮類(lèi)、酚酸類(lèi)、生物堿類(lèi)、生物活性肽和益生菌等五類(lèi)食品中降尿酸活性物質(zhì)及其降尿酸機(jī)理的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為開(kāi)發(fā)降尿酸功能食品提供研究思路。

1 高尿酸血癥的發(fā)病機(jī)制

高尿酸血癥的發(fā)生主要與尿酸過(guò)度產(chǎn)生和尿酸排泄不足有關(guān)。體內(nèi)尿酸的生成主要由嘌呤類(lèi)代謝相關(guān)酶控制,而尿酸的排泄主要由尿酸重吸收蛋白和尿酸分泌蛋白調(diào)控(見(jiàn)圖1)。

圖1 體內(nèi)尿酸生成和排泄途徑Fig.1 Uric acid production and excretion pathway in vivo

1.1 嘌呤類(lèi)代謝相關(guān)酶調(diào)控尿酸生成

人體內(nèi)的尿酸來(lái)源主要分為內(nèi)源性和外源性?xún)煞矫?其中67%的尿酸是由體內(nèi)核蛋白、核酸等物質(zhì)分解代謝產(chǎn)生,而剩下的33%來(lái)源于食物中的嘌呤類(lèi)物質(zhì)[11]。在嘌呤類(lèi)物質(zhì)代謝成尿酸的過(guò)程中,腺苷脫氨酶(Adenosine deaminase,ADA)和黃嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase,XO)是調(diào)控尿酸生成的關(guān)鍵酶[12]。ADA屬于巰基酶,能催化腺嘌呤核苷生成次黃嘌呤核苷,再經(jīng)過(guò)核苷磷酸化酶作用生成次黃嘌呤,最終被XO氧化生成尿酸[13]。XO是一種黃素蛋白酶,分子量為290 kDa,催化中心由兩個(gè)鐵-硫中心[2Fe-2S]、一個(gè)鉬蝶呤中心(Mo-pt)及一個(gè)黃素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinucleotide,FAD)組成[14],其作用是將次黃嘌呤轉(zhuǎn)化成黃嘌呤,將黃嘌呤轉(zhuǎn)化成尿酸[15]。

1.2 尿酸重吸收蛋白和分泌蛋白調(diào)控尿酸排泄

人體內(nèi)生成的尿酸約70%由腎臟排出,30%由腸道排出[16]。目前已發(fā)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與腎臟近曲小管尿酸的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,分為重吸收蛋白和分泌蛋白兩大類(lèi)[17],分布在腎臟近曲小管頂端膜和基底外側(cè)膜。尿酸重吸收蛋白包括尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體1(Urate transporter 1,URAT1),葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白9(Glucose transporter 9,GLUT9),有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(Organic anion transporters,OATs)家族中的OAT4和OAT10及鈉偶聯(lián)單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(Sodium-coupled monocarboxylate transporter,SMCT)[18-19],這些蛋白與尿酸自腎小管腔向上皮細(xì)胞內(nèi)的重吸收有關(guān)。尿酸分泌蛋白包括OAT1、OAT2和OAT3,多藥耐藥蛋白4(Multidrug resistance associated protein 4,MRP4),鈉依賴(lài)性磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Sodium-dependent phosphate transporter proteins,NPTs)家族中的NPT1和NPT4,三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G超家族成員2(ATP-binding cassette,subfamily G,membrane 2,ABCG2)[20],與尿酸向小管腔分泌有關(guān)。若機(jī)體尿酸重吸收蛋白或分泌蛋白表達(dá)異常,造成尿酸重吸收增加或排泄減少,就會(huì)導(dǎo)致高尿酸血癥。

2 黃酮類(lèi)降尿酸活性物質(zhì)

黃酮類(lèi)化合物是一大類(lèi)多酚天然產(chǎn)物,廣泛分布于各種植物中。諸多黃酮類(lèi)化合物具有多種生物學(xué)和藥理學(xué)活性[21],如木犀草素、芹菜素、槲皮素和落新婦苷等具有較強(qiáng)的降尿酸活性。木犀草素(Luteolin)是世界上廣泛用作食品的芹菜和青椒的主要組分之一,研究表明,木犀草素能在單個(gè)結(jié)合位點(diǎn)以疏水性相互作用與XO結(jié)合,競(jìng)爭(zhēng)性地抑制黃嘌呤氧化酶的活性,其抑制常數(shù)(Ki)值為(2.38±0.05)×10-6mol/L[22]。芹菜素(Apigenin)是天然存在的一種黃酮類(lèi)化合物,廣泛分布于溫?zé)釒У氖卟撕退?。Miao等[23]發(fā)現(xiàn)芹菜素可以通過(guò)下調(diào)氧嗪酸鉀誘導(dǎo)的高尿酸小鼠腎臟中URAT1蛋白的表達(dá),達(dá)到降低尿酸的目的。槲皮素(Quercetin)的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有3,5,7-三羥基團(tuán),Nile等[24]從洋蔥廢渣中提取并分離得到槲皮素及槲皮素的多種苷類(lèi)化合物,并研究發(fā)現(xiàn)槲皮素及槲皮素-3,4′-O-二糖苷的抗氧化活性及黃嘌呤氧化酶抑制活性最強(qiáng),其XO抑制活性IC50分別為(10.5±0.06)、(15.3±0.02) μg/mL,陽(yáng)性對(duì)照別嘌呤醇的IC50為(6.5±0.05) μg/mL,說(shuō)明從植物提取物中獲得的黃酮類(lèi)物質(zhì)具有潛在的治療高尿酸血癥的應(yīng)用前景。林戀竹等[25]對(duì)比了神秘果樹(shù)葉的乙醇、水提取物在氧嗪酸鉀誘導(dǎo)的高尿酸血癥大鼠體內(nèi)的降尿酸作用,并采用現(xiàn)代色譜、波譜技術(shù)導(dǎo)向分離鑒定出3種槲皮素類(lèi)化合物,為神秘果樹(shù)葉乙醇提取物用作保健食品功效因子提供了一定的理論依據(jù)。Adachi等[26-27]在探究別嘌呤醇、槲皮素及黃杉素(Taxifolin)的體外降尿酸作用時(shí),以鳥(niǎo)苷和肌苷為前體物質(zhì)建立了鼠源AML12肝細(xì)胞模型,通過(guò)測(cè)定平衡鹽溶液中尿酸含量的變化來(lái)反應(yīng)三種物質(zhì)對(duì)肝細(xì)胞吸收利用尿酸前體物質(zhì)的抑制作用,并利用次黃嘌呤核苷酸和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸誘導(dǎo)的高尿酸血癥小鼠模型分析驗(yàn)證了降尿酸機(jī)理。XO在催化黃嘌呤、次黃嘌呤生成尿酸時(shí),會(huì)產(chǎn)生超氧陰離子自由基、過(guò)氧化氫等,對(duì)機(jī)體造成損傷。而研究表明,落新婦苷(Astilbin)可以調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),從而降低尿酸和改善腎損傷[28]。諸多研究表明黃酮類(lèi)化合物可以抑制黃嘌呤氧化酶的活性,特別是具有7-羥基的平面黃酮和黃酮醇[29-30]。Lin等[31]利用紫外光譜法和熒光滴定法研究了20種類(lèi)黃酮的結(jié)構(gòu)與XO抑制活性及親和力的關(guān)系,結(jié)果表明,疏水性相互作用在類(lèi)黃酮與XO的結(jié)合中發(fā)揮重要作用,并且XO抑制活性通常隨著黃酮類(lèi)和黃酮醇類(lèi)與XO的親和力的增加而增加。

黃酮類(lèi)物質(zhì)由于其平面結(jié)構(gòu),羥基、雙鍵等位置的不同在XO抑制活性方面有所不同。木犀草素、芹菜素、槲皮素等黃酮或黃酮醇類(lèi)物質(zhì)較異黃酮、二氫黃酮等XO抑制活性更強(qiáng),主要由于其平面結(jié)構(gòu)較其他黃酮類(lèi)物質(zhì)更緊密,分子間引力也更強(qiáng)。

3 酚酸類(lèi)降尿酸活性物質(zhì)

酚酸類(lèi)化合物系指在一個(gè)苯環(huán)上有多個(gè)酚羥基取代的芳香羧酸類(lèi)化合物,具有增強(qiáng)免疫、抗氧化、抗菌消炎、降血脂等多種生理活性,在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景[32]。Honda等[33]研究表明富含酚酸類(lèi)物質(zhì)的菊花油能夠降低血清尿酸水平,其作用機(jī)理在于通過(guò)抑制肝臟中XO的活性來(lái)抑制尿酸的產(chǎn)生,并通過(guò)調(diào)節(jié)腎臟中尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因表達(dá)加速尿酸排泄。Chen等[34]以不同劑量的綠茶多酚提取物灌胃處理氧嗪酸鉀誘導(dǎo)的高尿酸血癥小鼠,發(fā)現(xiàn)總酚含量為81.41%的綠茶多酚提取物能夠顯著降低小鼠血尿酸水平(p<0.05),同時(shí)不同劑量均能極顯著抑制血清和肝臟中XO活性(p<0.01),下調(diào)肝臟中XO蛋白及腎臟中URAT1蛋白的表達(dá)水平(p<0.05),上調(diào)腎臟中OAT1及OAT3蛋白的表達(dá)水平(p<0.05)。白藜蘆醇是一種主要存在于虎杖、葡萄等植物中的多酚類(lèi)化合物,Lee等[35]通過(guò)氧嗪酸鉀和尿酸混合物誘導(dǎo)的高尿酸血癥大鼠模型證明,白藜蘆醇能夠極顯著降低血清尿酸水平(p<0.001),且尿酸水平與腎臟中URAT1 mRNA的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),即白藜蘆醇能夠抑制腎臟中URAT1 mRNA的表達(dá),從而減少尿酸在腎小管中的重吸收。Jiang等[36]以匙葉鼠曲草(Gnaphaliumpensylvanicumwilld.)提取物分別處理氧嗪酸鉀誘導(dǎo)的高尿酸血癥小鼠和單鈉尿酸鹽(MSU)誘導(dǎo)的急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎(Gouty arthritis)小鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有劑量的匙葉鼠曲草提取物均能極顯著降低尿酸含量(p<0.01)、抑制肝臟XO活性(p<0.01)、下調(diào)URAT1和GLUT9蛋白的表達(dá)水平(p<0.01),同時(shí)減少炎性細(xì)胞浸潤(rùn),改善MSU誘導(dǎo)的炎癥,同時(shí)通過(guò)UHPLC-ESI-MS/MS分析得知該提取物中主要的活性成分是13種咖啡酰奎寧酸衍生物。Ferraz-Filha等[37]通過(guò)高尿酸血癥和急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型,證明咖啡酸和綠原酸均具有降尿酸和緩解炎癥的作用,其體外降尿酸IC50值分別為42.60、56.21 μmol/L。同時(shí),與別嘌呤醇相比,綠原酸還能顯著降低高尿酸血癥大鼠血清肌酐和尿素氮的含量(p<0.05),對(duì)腎臟有較好的保護(hù)作用[38]。此外,迷迭香酸、菊苣酸等也都具有一定的XO抑制活性[39-40]。

酚酸類(lèi)物質(zhì)主要是通過(guò)抑制體內(nèi)XO活性來(lái)減少尿酸的生成從而達(dá)到降尿酸的效果,少數(shù)是通過(guò)促進(jìn)尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)和排泄從而減少尿酸的重吸收。因此,研究其他具有降尿酸活性的酚酸類(lèi)物質(zhì)可以聚焦于抑制XO活性。

4 生物堿類(lèi)降尿酸活性物質(zhì)

生物堿類(lèi)是廣泛分布在自然界中化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜的天然產(chǎn)物活性成分之一,呈堿性,具有抗腫瘤、抗菌、降血壓等多種藥理活性。Sang等[41]探究了荷葉水提物中降尿酸的有效成分,通過(guò)UHPLC-Q-TOF/MS及分子對(duì)接證明蓮堿(Roemerine)與XO結(jié)合的關(guān)鍵在于氫鍵及疏水性相互作用,與非布索坦相比,蓮堿的結(jié)構(gòu)可以完全滿足活性結(jié)合位點(diǎn)的要求,除了苯丙氨酸(L-Phenylalanine,Phe)914和1009以外,所有關(guān)鍵結(jié)合氨基酸殘基如亮氨酸(L-Leucine,Leu)648、873、1014,Phe 649和纈氨酸(L-Valine,Val)1011均與蓮堿有一定的相互作用。研究表明,甜菜堿通過(guò)調(diào)節(jié)高尿酸血癥小鼠腎臟有機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)水平而具有抗高尿酸血癥和腎臟保護(hù)作用[42]。同時(shí),甜菜堿能顯著下調(diào)高尿酸血癥小鼠腎臟URAT1和GLUT9蛋白的表達(dá)水平,抑制尿酸的重吸收;通過(guò)上調(diào)mOAT1和ABCG2蛋白的表達(dá)水平,促進(jìn)尿酸排泄。此外,甜菜堿還可上調(diào)HUA小鼠腎臟有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(Organic cation transporters,OCTs)家族的OCT1/2和有機(jī)陽(yáng)離子/肉毒堿轉(zhuǎn)運(yùn)體(Organic cation/carnitine transporters,OCTNs)家族的OCTN1/2的蛋白表達(dá)水平,對(duì)腎臟起到保護(hù)作用[43]。中藥青風(fēng)藤具有祛風(fēng)除濕、通絡(luò)止痛的作用,其主要成分青藤堿(Sinomenine)能有效降低痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠滑膜中腫瘤壞死因子(TNF-α)、白介素(IL-1β)及環(huán)氧化酶-2(COX-2)的水平,減少前列腺素類(lèi)的合成,抑制炎癥進(jìn)一步擴(kuò)大,緩解關(guān)節(jié)疼痛[44]。

生物堿類(lèi)由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的生物活性,其在降尿酸方面的功效也不容忽視。它不僅可以通過(guò)抗炎癥來(lái)緩解痛風(fēng)的癥狀,而且可以從促進(jìn)尿酸排泄和抑制尿酸重吸收等方面發(fā)揮降尿酸的功能。

5 生物活性肽

生物活性肽是指通過(guò)發(fā)酵、酶解、化學(xué)水解等方式獲得的具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗菌、鎮(zhèn)痛、抗炎癥等特殊生理作用的多肽,其肽鏈長(zhǎng)短不一,結(jié)構(gòu)各不相同[45]。近年來(lái),隨著對(duì)生物活性肽研究的深入,具有XO抑制活性的食源性生物活性肽備受關(guān)注。

5.1 內(nèi)源性生物活性肽

目前關(guān)于具有降尿酸活性的內(nèi)源性生物活性肽的研究比較少,主要集中在肌肽及其類(lèi)似物。肌肽是由β-丙氨酸和L-組氨酸組成的二肽,最早是在1900年被發(fā)現(xiàn)。肌肽及其類(lèi)似物,如鵝肌肽、鯨肌肽等以游離的形式主要分布于哺乳動(dòng)物和其他脊椎動(dòng)物的骨骼肌中,具有抗氧化、抗衰老、抗聚糖、神經(jīng)調(diào)節(jié)等作用[46]。Kubomura等[47]在男性受試者中進(jìn)行了隨機(jī)的雙盲實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)高劑量的含有咪唑化合物的金槍魚(yú)提取物與安慰劑相比顯著降低了血尿酸水平,并提出三個(gè)作用機(jī)制,一是金槍魚(yú)提取物中的咪唑化合物能夠促進(jìn)次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶表達(dá),降低次黃嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤含量;二是促進(jìn)乳酸脫氫酶的表達(dá),催化丙酮酸和乳酸鹽的相互轉(zhuǎn)化,激活URAT1,促進(jìn)尿酸的再吸收和尿排泄;三是肌肽被血液吸收,通過(guò)肌肽酶水解成π-甲基組氨酸和β-丙氨酸,通過(guò)質(zhì)子緩沖能力,穩(wěn)定尿液的pH,提高尿酸的溶解度并加速尿酸排泄。Otsuka等[48]首次利用HEK293-URAT1細(xì)胞探究了β-丙氨酸、1-甲基組氨酸、3-甲基組氨酸、肌肽和鵝肌肽硝酸鹽的降尿酸機(jī)理,結(jié)果表明,肌肽、鵝肌肽硝酸鹽及3-甲基組氨酸均能夠抑制URAT1及XO活性,由此可以得出咪唑環(huán)本身或甲基的位置對(duì)其降尿酸活性有一定的影響,同時(shí)得到市售鵝肌肽硝酸鹽的降尿酸IC50為(6.45±1.57) mmol/L。

5.2 外源性生物活性肽

外源性生物活性肽主要是通過(guò)可控酶解法對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行水解,以獲得具有不同生物活性的肽類(lèi)產(chǎn)物。Nongonierma等[49-50]利用胰酶和胃蛋白酶酶解牛乳蛋白制備二肽,在制備得到的12種二肽中,只有含有色氨酸(L-Tryptophan,Trp)的二肽表現(xiàn)出XO抑制活性,通過(guò)分子對(duì)接技術(shù)發(fā)現(xiàn)Trp與XO的第二結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,屬于非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。劉丹等[51]利用LO2細(xì)胞構(gòu)建體外高尿酸血癥細(xì)胞模型,在尿酸生成途徑中的中間產(chǎn)物腺苷的誘導(dǎo)下,添加一定濃度的黃嘌呤氧化酶孵育,模型組尿酸生成量顯著增加,當(dāng)添加一定濃度的乳清蛋白肽時(shí),尿酸生成量相對(duì)于模型組顯著降低,這表明乳清蛋白肽具有降尿酸的效果。Murato等[52]發(fā)現(xiàn)鯊魚(yú)軟骨的Alcalase水解物中含有降尿酸活性的多肽,靜脈注射Tyr-Leu-Asp-Asn-Tyr和Ser-Pro-Pro-Tyr-Trp-Pro-Tyr小分子肽能夠降低血清尿酸水平,但是其在體外時(shí)并沒(méi)有XO抑制活性。而一些來(lái)源于這些小分子肽的二肽或三肽如Asp-Asn卻表現(xiàn)體外XO抑制活性,這可能是Tyr-Leu-Asp-Asn-Tyr等在消化吸收的過(guò)程中分解成更小的肽段，從而發(fā)揮XO抑制活性或誘導(dǎo)了內(nèi)源性XO抑制劑的活性。Li等[53]發(fā)現(xiàn)核桃粉水解物和脫酚核桃粉水解物在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)出降尿酸活性,通過(guò)葡聚糖凝膠柱及RP-HPLC分離和LC-ESI-MS/MS分析鑒定,得到兩種降尿酸肽WPPKN和ADIYTE,并利用分子模擬得到,WPPKN能進(jìn)入疏水通道,從而阻斷黃嘌呤和黃嘌呤氧化酶之間的相互作用,而ADIYTE位于B鏈表面,能阻止底物進(jìn)入疏水基團(tuán)渠道。趙謀明等[54]以中性蛋白酶和胰酶水解秋刀魚(yú)制備XO抑制肽,采用響應(yīng)面分析法研究了加酶量、酶解時(shí)間和中性蛋白酶所占比例對(duì)酶解氮回收率及XO抑制活性的影響,并通過(guò)肽分子量分布得到該秋刀魚(yú)酶解產(chǎn)物以小于3 kDa的肽段為主,說(shuō)明小分子肽更易具有降尿酸活性。Li等[55]通過(guò)高尿酸血癥大鼠模型評(píng)價(jià)比較了狐鰹酶解物、脫酚核桃酶解物和大豆蛋白酶解物的體內(nèi)降尿酸作用,發(fā)現(xiàn)狐鰹酶解物能夠顯著抑制XOD活性,同時(shí)能夠減緩腎臟損傷,經(jīng)過(guò)分離純化鑒定后獲得體外具有XOD抑制活性的六肽和三肽。

生物活性肽由于其來(lái)源廣泛且較其他生物活性物質(zhì)更易獲得,在降尿酸方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)?；钚越Y(jié)構(gòu)方面,發(fā)揮降尿酸活性的成分主要是小分子肽類(lèi)物質(zhì);作用機(jī)制方面,生物活性肽類(lèi)物質(zhì)并不是通過(guò)直接抑制XO活性來(lái)發(fā)揮作用,而可能是其體內(nèi)代謝物具有XO抑制活性或者通過(guò)其他途徑來(lái)達(dá)到降尿酸的效果。因此,生物活性肽類(lèi)物質(zhì)的降尿酸機(jī)理還需從代謝轉(zhuǎn)運(yùn)及其作用通路開(kāi)展更深入的研究。

6 益生菌

人體經(jīng)過(guò)進(jìn)化,體內(nèi)缺乏有生物活性的尿酸氧化酶,因而尿酸就是嘌呤類(lèi)物質(zhì)代謝的最終產(chǎn)物。益生菌作為腸道重要的生理菌群,具有增強(qiáng)免疫系統(tǒng)等多種益生功效,同時(shí)含有尿酸氧化酶,可以將尿酸代謝成為水溶性好、對(duì)人體無(wú)毒的尿囊素。金方等[56]從多株實(shí)驗(yàn)菌株中篩選獲得了具有降解核苷酸、核苷、嘌呤及尿酸能力最強(qiáng)的益生菌,最后篩選得到了具有較強(qiáng)降解核苷酸與核苷能力的LactobacilluscaseiZM15,并通過(guò)高尿酸血癥大鼠模型驗(yàn)證其降尿酸作用。Li等[57]從酸白菜中篩選得到三株具有快速降解肌苷和鳥(niǎo)苷能力的乳酸菌,并通過(guò)比較這三株菌的耐酸性、膽汁耐受性、抗病菌、細(xì)胞粘附力、抗生素抗性和過(guò)氧化氫產(chǎn)生能力等進(jìn)一步篩選得到LactobacillusplantarumWCFS1的相似株DM9218。Yamada等[58]通過(guò)同位素標(biāo)記、體外HPLC測(cè)定發(fā)現(xiàn)LactobacillusgasseriPA-3(PA-3)表現(xiàn)出較強(qiáng)的14C-腺嘌呤、14C-腺苷和14C-AMP吸收能力,并通過(guò)動(dòng)物模型進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)PA-3能夠吸收14C-IMP、14C-肌苷和14C-次黃嘌呤,繼而減少尿酸的合成[59]?；趯?duì)PA-3的研究,日本明治株式會(huì)社的PA-3益生菌產(chǎn)品目前已在日本上市。此外,通過(guò)一定手段改良的益生菌也可以具有它們最初未有的能力。Bai等[60]通過(guò)尿毒癥血清誘導(dǎo)并利用物理和化學(xué)方法改良Lactobacillusdelbrueckiissp.bulgaricus,發(fā)現(xiàn)該菌被誘導(dǎo)出降解尿酸以及其他尿毒癥毒素的能力。

以上研究均認(rèn)為,益生菌能降解尿酸的前體物質(zhì)從而降低尿酸水平。由于腸道菌群本身是一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)體系,因此相關(guān)作用機(jī)制也較為復(fù)雜,有待新一輪的證據(jù)來(lái)證明益生菌降尿酸的作用機(jī)制。

7 結(jié)論與展望

近年來(lái)高尿酸血癥及痛風(fēng)的患病率急劇升高,但臨床治療使用的藥物品種有限,并且具有明顯的毒副作用,因此迫切需要開(kāi)發(fā)高效低毒的降尿酸活性物質(zhì)。本文綜述了黃酮類(lèi)、酚酸類(lèi)、生物堿類(lèi)、生物活性肽和益生菌等五類(lèi)食品中降尿酸活性物質(zhì)及其降尿酸機(jī)理的研究進(jìn)展,其中黃酮類(lèi)、酚酸類(lèi)、生物堿類(lèi)等活性物質(zhì)防治高尿酸血癥效果確切,主要是通過(guò)影響嘌呤代謝中的關(guān)鍵酶及調(diào)控尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá),進(jìn)而發(fā)揮降尿酸功效,具有多環(huán)節(jié)、多層次、多靶點(diǎn)的調(diào)控機(jī)制。但在體外XO活性抑制實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和高尿酸血癥動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)體系中,同一活性物質(zhì)對(duì)相同生化指標(biāo)的影響有時(shí)并不一致,有待進(jìn)一步建立規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)體系;且體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定指標(biāo)多側(cè)重于血清和肝臟中XO活性以及腎臟中肌酐、尿素氮等的含量,缺乏更為深入的基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的分析,同時(shí)這些活性物質(zhì)的提取成本極高,極大地限制了他們的實(shí)際應(yīng)用。相比之下,蛋白來(lái)源的小分子降尿酸生物活性肽具有制備成本低、安全性高、易吸收等特點(diǎn),逐漸成為降尿酸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),但目前的研究存在研究對(duì)象狹窄、構(gòu)效關(guān)系不明確、作用機(jī)理不清晰等問(wèn)題,有待進(jìn)一步深入研究。作為腸道重要的生理菌群,益生菌的降尿酸作用研究尚在起步階段,其降尿酸作用機(jī)理缺乏更為全面系統(tǒng)的深入研究。此外,對(duì)食品中降尿酸活性物質(zhì)的作用機(jī)理研究多停留在動(dòng)物水平,缺乏大規(guī)模的臨床試驗(yàn)證據(jù)。

從多角度發(fā)掘食品中黃酮類(lèi)、酚酸類(lèi)、生物堿類(lèi)、生物活性肽和益生菌等降尿酸活性物質(zhì),明確其降尿酸作用機(jī)理,真正實(shí)現(xiàn)在防治高尿酸血癥及痛風(fēng)的臨床應(yīng)用,已成為該領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。