硫代葡萄糖苷研究進展

樊慶魯

【中圖分類號】R97???????????? 【文獻標識碼】A???????????? 【文章編號】2107-2306（2021）15--01

1硫代葡萄糖苷的結(jié)構(gòu)和分類

硫代葡萄糖苷（glucosinolate）簡稱硫苷，又叫芥子油苷（mustard oil glucoside ），是植物中一種富含硫和氮的次生代謝產(chǎn)物。自從19世紀30年代人們首次從黑芥籽菜和白芥籽菜中分別提取出2-丙稀基硫苷（sinigrin）和4-羥苯基硫苷（sinabin）兩種硫苷以來，目前鑒定出結(jié)構(gòu)的硫苷已經(jīng)超過132種。所有硫苷都有一個共同的化學結(jié)構(gòu)組成（圖1-1）：一般由β-D-硫葡萄糖基、磺酸肟基團以及來源于氨基酸的側(cè)鏈R基團三部分組成。根據(jù)前體氨基酸和側(cè)鏈R基團的不同，可以將硫苷分為三類：（1）側(cè)鏈為直鏈或支鏈烷基的脂肪族硫苷，主要來源于甲硫氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸，（2）側(cè)鏈含有苯環(huán)的芳香族硫苷，主要來源于苯丙氨酸和酪氨酸，（3）側(cè)鏈含有吲哚環(huán)的吲哚族硫苷，主要來源于色氨酸。

2植物中硫代葡萄糖苷的分布

硫代葡萄糖苷廣泛存在于十字花科（Brassicaceae）植物中，同時在十字花目（Brassicales）和大戟目（Euphorbiales）的白花菜科（Capparidaceae）、番木瓜科（Caricaceae）、旱金蓮科（Tropaeolaceae）、木犀草科（Resedaceae）以及大戟科（Euphorbiaceae）核實屬（Drypetes）等 15 個科中也有存在。

硫苷在一些十字花科植物中含量大約占干重的1%，在某些植物種子中可達10%。但是，硫苷在植物中的含量變化很大，不同種、同一種的不同生長階段以及同一植株的不同部位含量都存在差別，如硫苷在西蘭花嫩芽中的含量是成熟植株或花的10-100倍。十字花科植物中蕓苔屬植物是主要的食用蔬菜，包括花椰菜、西蘭花、芥菜、甘藍、蕪菁等。硫苷在蕓苔屬蔬菜中的含量一般在0.500～2mg/g，西蘭花、花椰菜、甘藍均含有5-6種以上的硫苷，目前我國大面積種植的含硫苷植物主要是各種蕓苔屬蔬菜，這也是我國居民攝取硫苷的主要來源。

3 硫代葡萄糖苷的降解

硫苷自身性質(zhì)比較穩(wěn)定，在完整的十字花科植物細胞中硫苷與硫苷酶隔離共存，只有當植物的器官受損或?qū)χ参锛庸r內(nèi)源性黑芥子硫苷酶才能與硫苷接觸，并立即發(fā)生酶解反應。硫苷的酶解反應統(tǒng)稱有兩種：一種是所謂的自體分解作用，即利用植物本身內(nèi)在的芥子酶，在天然的 pH 值下發(fā)生的酶促反應。另外一種就是非自體分解作用，即利用外加的芥子酶制品，在人工控制的最適宜的 pH 值條件下發(fā)生的酶解作用。硫苷酶將硫苷轉(zhuǎn)化為一分子葡萄糖和一個不穩(wěn)定的糖苷配基。在中性pH條件下，不穩(wěn)定的糖苷配基通過Lossen重排形成異硫氰酸鹽;在酸性pH條件下，腈（nitrile）是其主要產(chǎn)物;含有末端雙鍵的硫苷在表皮特異硫蛋白（ESP）和Fe離子存在下，降解產(chǎn)生環(huán)硫腈（epithionitriles）;硫苷側(cè)鏈為吲哚或苯及其衍生物時將重排生成硫氰酸鹽（thiocyante ）;硫苷側(cè)鏈含有羥基時則自發(fā)環(huán)化生成惡唑烷硫酮（oxozolidine thione ）。（圖1-2）

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